CN103129364A - 电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制电动压缩机等的大型化的电动车辆。电动车辆(10)具备使用电池(18)对行驶用电动机进行驱动控制的动力控制单元(30)和空调压缩机(118)，该电动车辆(10)具有导电构件(180)，其具有分支点(181～185)，从而一端与电池(18)侧连接，另一端与电力转换模块(60)和空调压缩机(118)侧分别连接，其中，该电力转换模块(60)设置在动力控制单元(30)内，且将电池(18)的直流电转换成交流电，在导电构件(180)的分支点(181～185)与空调压缩机(118)之间夹装有线圈(117、200)，导电构件(180)和线圈(117、200)配置在动力控制单元(30)内。

Description

电动车辆

技术领域

本发明涉及抑制电动压缩机等的大型化的电动车辆。

背景技术

在下述所示的专利文献1中记载有如下结构：在逆变器一体型电动压缩机的外壳的外周设有第一收容部和第二收容部，该第一收容部收容逆变器模块，该逆变器模块具备安装有半导体开关元件等的动力系基板和安装有控制通信电路的CPU基板，该第二收容部收容有在向逆变器模块供给来自高电压电源的直流电的高电压线路上设置的共模线圈、正常模式线圈、平滑电容器等高电压系部件。

由此，从共模线圈、正常模式线圈、平滑电容器等高电压系部件放出的电磁噪声由第二收容部屏蔽，从而能够隔断该电磁噪声向第一收容部中收容的逆变器模块传播的情况。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-275606号公报

然而，需要使用于收容共模线圈、正常模式线圈、平滑电容器等高电压部件的第二收容部为不同体，并且需要第二收纳部的防水用的密封材料等，因此部件个数增大，并且逆变器一体型电动压缩机大型化，逆变器一体型电动压缩机的布局的自由度下降。

发明内容

因此，本发明目的在于提供一种抑制电动压缩机的大型化的电动车辆。

本发明涉及一种电动车辆，其具备使用蓄电装置对行驶用电动机进行驱动控制的动力控制单元和电动压缩机，所述电动车辆的特征在于，具有导电构件，其具有分支点，从而一端与所述蓄电装置侧连接，另一端与电力转换模块和所述电动压缩机侧分别连接，其中，该电力转换模块设置在所述动力控制单元内，且将所述蓄电装置的直流电转换成交流电，在所述导电构件的所述分支点与所述电动压缩机之间夹装有线圈，所述导电构件和所述线圈配置在所述动力控制单元内。

由此，由于在所述动力控制单元的内部配置所述线圈，因此无需设置不同体的收纳部，能够抑制部件个数的增加。并且，与现有技术相比，能够抑制所述电动压缩机的大型化，从而使所述电动压缩机的布局的自由度提高。另外，由于所述导电构件及所述线圈配置在所述动力控制单元内，因此能够抑制防水性能的下降。例如在所述动力控制单元的外部的电线上设置所述线圈时，必须在将该电线的屏蔽部分或被覆等剥落之后安装所述线圈，组装工时增大，且防水性能也下降，但在本发明中不会产生这种弊病

在所述动力控制单元的框体内设有***述电力转换模块的电力转换模块收容壳体。由此，能够抑制在所述导电构件或所述线圈中产生的噪声向所述电力转换模块的传递的情况。因此，能够防止所述电力转换模块因噪声引起的误动作。

在所述动力控制单元的框体内设有***述线圈的线圈收容部。由此，即使在对所述动力控制单元施加了振动的情况下，也能够防止所述线圈与所述动力控制单元的所述框体内的其它部件发生接触的情况，能够防止所述线圈的损伤。

【发明效果】

根据本发明的电动车辆，由于在动力控制单元的内部配置线圈，因此无需设置不同体的收纳部，能够抑制部件个数的增加。并且，与现有技术相比，能够抑制电动压缩机的大型化，从而使电动压缩机的布局的自由度提高。另外，由于导电构件及线圈配置在动力控制单元内，因此能够抑制防水性能的下降。例如在动力控制单元的外部的电线上设置所述线圈时，必须在将该电线的屏蔽部分或被覆等剥落之后安装该线圈，组装工时增大，且防水性能也下降，但在本发明中不会产生这种弊病。

附图说明

图1是将实施方式的电动车辆的简要结构示意化而得到的简要结构立体图。

图2是将实施方式的电动车辆的简要结构示意化而得到的简要结构侧视图。

图3是图1所示的动力控制单元的外观立体图。

图4是图3所示的动力控制单元的分解立体图。

图5是图4所示的散热器的俯视图。

图6是图4所示的下部壳体的仰视图。

图7是动力控制单元的电路图。

图8是在图5的散热器的上部配置了上部壳体时的俯视图。

图9是图5所示的收容部的外观图。

图10是取代正常模式线圈而设有共模线圈时的收容部的外观图。

图11是取代正常模式线圈而设有共模线圈时的动力控制单元的电路图。

【符号说明】

10…电动车辆

12…车身

18…电池

28…行驶用电动机

30…动力控制单元

34、94a、94b…电源线缆

36、94…电源连接器

38…三相交流电线缆

40、42、42a、42b、42c…电力连接器

50…散热器

52…上部壳体

54…上罩

56…下部壳体

58…下罩

60…电力转换模块

62…快速充电用设备

64a、64b、64c…三相端子

66…三相端子台

70…ECU

72…充电设备室

72a…第一开口部

74…熔丝室

74a…第二开口部

76…电力转换室

76a…第三开口部

78…三相端子室

78a…第四开口部

80…电容器模块

82…充电器

84…DC/DC转换器

98a、98b…熔丝

100…二极管

102…第一主接触器

104…第二主接触器

106…预接触器

115a、115b、116、122、124、126、128、132、136、138、140、154a、154b、160、166、168、170、202、204、206…母线

117…正常模式线圈(normal mode coil)

118…空调压缩机

120…加热器

121…收容部

200…共模线圈(common mode coil)

200a…第一线圈

200b…第二线圈

具体实施方式

以下，示出优选的实施方式，并参照附图，对具有本发明涉及的动力控制单元的电动车辆进行详细地说明。

图1是将电动车辆(电动机动车)10的简要结构示意化而得到的简要结构立体图，图2是将电动车辆10的简要结构示意化而得到的简要结构侧视图。需要说明的是，在本实施方式中，以车身12的铅垂方向为上下方向，以与该铅垂方向垂直的方向为水平方向。另外，以电动车辆10的前进方向为前，以后退方向为后，朝向前进方向而以左方向为左，以右方向为右。

电动车辆10在车身12内部具备：在前轮14L、14R与后轮16L、16R之间，且在车身12的底部设置的输出高电压的电池(蓄电装置)18；隔着底板20而设置在电池18的上方的车室22；与该车室22分隔而被划分在车身12的前方的电动机室24；覆盖该电动机室24的前围板26；在前围板26的下方，且在设置于该电动机室24中的作为旋转电机的一种的行驶用电动机(外部电气设备)28的上方载置的动力控制单元(Power Control Unit)30。前围板26具有前围板下部26a和前围板上部26b。前围板26是对电动机室24和车室22进行分隔的构件，具有防止来自电动机室24的污垢、水、气味等浸入的结构。

电源线缆34用于将蓄积在电池18中的电力向动力控制单元30传递，电源线缆34的一端与电池18的电源连接器36连接，另一端与动力控制单元30的电源连接器94(参照图7)连接。动力控制单元30将从电池18供给的直流电转换成三相(U、V、W相)的交流电，并将该转换后的三相的交流电向行驶用电动机28供给，由此对行驶用电动机28进行驱动控制。

动力控制单元30具有将直流电转换为三相的交流电的电力转换模块60(参照图4、图5、图7)和通过对电力转换模块60进行控制来驱动行驶用电动机28的ECU70(参照图4、图7)。行驶用电动机28与动力控制单元30经由三相交流电线缆(电力供给线)38连接，三相交流电线缆38的一端与行驶用电动机28的电力连接器40连接，三相交流电线缆38的另一端与动力控制单元30的电力连接器42(电力连接器42a、42b、42c)连接。由于使动力控制单元30配置在行驶用电动机28的上方，因此能够缩短高电压的三相交流电线缆38。

图3表示动力控制单元30的外观立体图，图4表示动力控制单元30的分解立体图。动力控制单元30具有散热器50、在散热器50的上部设置的上部壳体52、将上部壳体52的上部覆盖的上罩54、在散热器50的下部设置的下部壳体56、将下部壳体56的下部覆盖的下罩58。散热器50、上部壳体52、上罩54、下部壳体56及下罩58可以由铝等金属构成。散热器50、上部壳体52、上罩54、下部壳体56及下罩58构成动力控制单元30的框体。

在散热器50的上表面大致中央设有电力转换模块60，在散热器50的上表面右侧设有在从外部对电池18进行充电时使用的快速充电用设备(充电用设备)62、熔丝98a、98b(参照图5、图7)等，在散热器50的左侧上方设有将电力转换模块60与上部壳体52的电力连接器42a、42b、42c连接的三相端子64a、64b、64c。电力转换模块60将电池18的直流电转换成三相(U、V、W相)的交流电，并将该转换后的各相的交流电向三相端子64a、64b、64c输出。三相端子64a、64b、64c的中间部由在散热器50的上表面左侧设置的三相端子台66支承。

电力转换模块60将具有多个开关元件的开关模块内置在框体内。通过使这多个开关元件接通断开，电力转换模块60将来自电池18的直流电转换为三相的交流电，或者将来自行驶用电动机28的三相的交流电转换为直流电。

通过散热器50和上部壳体52，形成收纳快速充电用设备62的充电设备室72、收纳熔丝98a、98b等的熔丝室74、收纳电力转换模块60的电力转换室76、收纳三相端子64a、64b、64c的三相端子室78。充电设备室72具有能够向充电设备室72内进入(日语：アクセス)的在上部壳体52的上表面形成的第一开口部(充电设备室开口部)72a，熔丝室74具有能够向熔丝室74内进入的在上部壳体52的上表面形成的第二开口部(熔丝室开口部)74a，电力转换室76具有能够向电力转换室76内进入的在上部壳体52的上表面形成的第三开口部(电力转换室开口部)76a，三相端子室78具有能够向三相端子室78内进入的在上部壳体52的上表面形成的第四开口部(三相端子室开口部)78a(参照图4、图8)。对电力转换模块60进行控制的ECU(控制装置)70在快速充电用设备62的上方设置在充电设备室72内。

上罩54具有覆盖第一开口部72a的第一上罩54a、覆盖第二开口部74a的第二上罩54b、覆盖第三开口部76a的第三上罩54c、覆盖第四开口部78a的第四上罩54d。充电设备室72比熔丝室74、电力转换室76、及三相端子室78形成得高，因此第一开口部72a与第二开口部74a～第四开口部78a相比，形成在高的位置上。

在电力转换模块60的上方且第三开口部76a的下方，具有平滑电容器96(参照图7)的电容器模块80以悬吊的方式安装在上部壳体52的内壁。平滑电容器96与电力转换模块60电连接，使来自电池18的电力平滑化。电容器模块80是在框体中收纳有平滑电容器96的构件。

在下部壳体56的底面设有对电池18进行充电的充电器82、为了向搭载在电动车辆10上的低电压***的设备(电装件)供给低电压的电力而使电池18的电压降压的DC/DC转换器84。DC/DC转换器84及充电器82收纳在长方形的框体内，部件数容易比DC/DC转换器84的部件数大得多的充电器82的框体比DC/DC转换器84的框体大。

散热器50具有供流体流入的流入部86和使流体流出的流出部88。通过散热器50的底面和下部壳体56的上表面形成供所述流体流动的流路(图示省略)。从流入部86流入的所述流体通过由散热器50和下部壳体56形成的所述流路而从流出部88流出。从流入部86流入的流体通过由散热器50和下部壳体56形成的流路而从流出部88流出。由此，散热器50能够使在散热器50的上表面侧设置的电力转换模块60及快速充电用设备62等、以及在散热器50的底面侧设置的充电器82及DC/DC转换器84所发出的热量放热而对它们进行冷却。

图5是散热器50的俯视图，图6是下部壳体56的仰视图，图7是动力控制单元30的电路图。

电力转换模块60与电源连接器94(参照图7)连接，且电池18经由电源线缆34与电源连接器94连接，由此电力转换模块60与电池18连接。在电力转换模块60与电池18之间并联地连接有使电压平滑化的电容器模块80的平滑电容器96。电容器模块80通过母线与DC/DC转换器84、充电器82、快速充电用设备62以及熔丝98a、98b电连接。

由此，DC/DC转换器84、充电器82、快速充电用设备62及熔丝98a、98b与电池18连接。母线通过对铜板等金属板进行冲裁加工而形成。快速充电用设备62具有二极管(快速充电用二极管)100、第一主接触器(第一快速充电用接触器)102、第二主接触器(第二快速充电用接触器)104、电阻R及预接触器106。这样，通过将高电压部件(电力转换模块60、DC/DC转换器84、充电器82、快速充电用设备62)收纳在一个框体内，从而能够不使用高电压线缆而通过母线进行连接，能够使动力控制单元30小型化，进而使成本变得低廉。

如图5所示，电容器模块80具有第一正端子110a、第一负端子110b、第二正端子112a、第二负端子112b、第三正端子114a、第三负端子114b，第一正端子110a、第二正端子112a及第三正端子114a相互导通，第一负端子110b、第二负端子112b及第三负端子114b相互导通。第二正端子112a及第二负端子112b经由母线115a、115b及电源线缆94a、94b(参照图6)而与电源连接器94连接，由此，第二正端子112a与电池18的正极侧连接，第二负端子112b与电池18的负极侧连接。

电力转换模块60具有与第二正端子112a及第二负端子112b连接的未图示的连接正端子及连接负端子(连接端子)，电力转换模块60的所述连接正端子与第二正端子112a和母线115a的一端连接，电力转换模块60的所述连接负端子与第二负端子112b和母线115b的一端连接。电源线缆94a、94b从散热器50的下方通过贯通孔50a、50b而***到动力控制单元30内，并与母线115a、115b的另一端连接。

第一正端子110a、熔丝98a、98b的一端以及二极管100的负极由单一的母线116连接，母线116与电池18为同电位。与第一正端子110a未连接的熔丝98a的另一端经由正常模式线圈117而与作为电动压缩机的一种的空调压缩机118连接，与第一正端子110a未连接的熔丝98b的另一端与加热器120连接(参照图5、图7)。在设置该正常模式线圈117时，通过变更空调压缩机118的共振频率，能够使空调压缩机118的共振频率从动力控制单元30的共振频带错开，能够抑制在空调压缩机118及动力控制单元30之间发生共振现象的情况。该熔丝98a、98b、正常模式线圈(线圈)117设置在收容部(线圈收容部)121。

二极管100的负极经由电阻R、预接触器106而与第一主接触器102的一端连接，二极管100的正极通过母线122而与第一主接触器102的所述一端连接。第一负端子110b通过母线124而与第二主接触器104的一端连接。

如图5及图6所示，第三正端子114a通过母线126、128而与充电器82的第四正端子130a连接，并通过母线126、132而与DC/DC转换器84的第五正端子134a连接，第三负端子114b通过母线136、138而与充电器82的第四负端子130b连接，并通过母线136、140而与DC/DC转换器84的第五负端子134b连接。

充电器82的第六正端子142a及第六负端子142b经由线缆92a而与连接器92连接，DC/DC转换器84的第七正端子144a及第七负端子144b与向动力控制单元30的外部导出的线缆146连接。由此，由DC/DC转换器84降压后的电力通过线缆146能够向搭载于电动车辆10的低电压***的设备供给。

另外，如图5所示，电力转换模块60具有U相端子148a、V相端子148b、W相端子148c，在U相端子148a上连接有三相端子64a，在V相端子148b上连接有三相端子64b，在W相端子148c上连接有三相端子64c。

如图6所示，DC/DC转换器84及充电器82以长度方向相互正交的方式配置，且DC/DC转换器84的长边与充电器82的短边相邻配置。

通过将与连接器92连接的插头93与商业用插座连接，来将100V或200V的交流电向充电器82供给，从而充电器82对电池18进行普通充电(参照图7)。

图8是在图5的散热器50的上部配置有上部壳体52时的俯视图。需要说明的是，在图8中，省略电容器模块80的图示。在上部壳体52上设有快速充电用连接器152，第一主接触器102的另一端及第二主接触器104的另一端经由母线154a、154b与快速充电用连接器152连接。在快速充电用连接器152上连接有连接器158，该连接器158与在服务区等或供电场所设置的未图示的供给高压的直流电的快速充电器的充电器侧连接器156连接(参照图7)。通过将所述快速充电器的充电器侧连接器156和连接器158连接，从而所述快速充电器对电池18进行快速充电。

图9是收容部121的外观图。熔丝98a、98b设置在收容部121的上表面，正常模式线圈117设置在收容部121的内部。在母线160的一端部162连接有母线116(参照图5)，并且在另一端部164通过螺栓B1、B2而连接固定有熔丝98a、98b的一端。熔丝98b的另一端通过螺栓B3而与未图示的导电性的构件连接固定，并经由该导电性的构件而与加热器120的+端子连接。熔丝98a的另一端通过螺栓B4而与母线166连接固定，并经由母线166而与正常模式线圈117的一端连接固定。正常模式线圈117的另一端通过螺栓B5而与母线168的一端连接固定。母线168的另一端通过螺栓B6而与未图示的导电性的构件连接固定。由此，正常模式线圈117的另一端经由该母线168及该导电性的构件而与空调压缩机118的+端子连接。母线170与母线124(参照图5)连接，通过螺栓B7而将与加热器120的-端子连接的未图示的导电性的构件连接固定，并通过螺栓B8将与空调压缩机118的-端子连接的未图示的导电性的构件连接固定。

动力控制单元30通过具有这种结构，而成为图7所示的电路。图7所示的导电构件180具有分支点181～185，从而一端与电池18侧连接，另一端与电力转换模块60、快速充电用设备62、充电器82、DC/DC转换器84、空调压缩机118侧及加热器120侧连接。

导电构件180由设置在动力控制单元30内的母线构成，导电构件180具有正线路180a和负线路180b。正线路180a由母线115a、116、122、126、128、132、154a、160、166、168等构成，负线路180b由母线115b、124、136、138、140、154b、170等构成。

分支点181～185具有设置在导电构件180的正线路180a、负线路180b上的正侧分支点181a～185a和负侧分支点181b～185b。在此，正侧分支点181a相当于第二正端子112a，负侧分支点181b相当于第二负端子112b，正侧分支点182a、183a相当于第三正端子114a，负侧分支点182b、183b相当于第三负端子114b。而且，正侧分支点184a相当于第一正端子110a，负侧分支点184b相当于第一负端子110b，正侧分支点185a相当于母线160，负侧分支点185b相当于母线170。

熔丝98a及正常模式线圈117夹装在导电构件180的正线路180a的正侧分支点181a与空调压缩机118的+端子之间，详细而言，夹装在正侧分支点185a与空调压缩机118的+端子之间。熔丝98b夹装在导电构件180的正线路180a的正侧分支点181a与加热器120的+端子之间，详细而言，夹装在正侧分支点185a与加热器120的+端子之间。由于在分支点185与空调压缩机118之间连接正常模式线圈117，因此与在分支点181～185中的任一个和电池18之间连接正常模式线圈117的情况相比，流过正常模式线圈117的电流减小，从而能够减小正常模式线圈117的尺寸。

需要说明的是，也可以取代正常模式线圈117而设置共模线圈(线圈)。通过设置共模线圈，能够抑制在空调压缩机118中产生的无线电噪声。图10是设有共模线圈200时的收容部121的外观图，图11是设有共模线圈200时的动力控制单元30的电路图。在图10中，熔丝98a、98b也设置在收容部121的上表面，共模线圈200设置在收容部121的内部。

在母线202的一端通过螺栓B11而连接固定有母线116(参照图5)，熔丝98b的一端通过螺栓B12而与母线202连接固定。熔丝98b的另一端通过螺栓B13而连接固定有未图示的导电性的构件，并经由该导电性的构件而与加热器120的+端子连接。母线202的另一端通过螺栓B14而与共模线圈200的第一线圈200a的一端连接固定，第一线圈200a的另一端通过螺栓B15而与母线204的一端连接固定。母线204的另一端通过螺栓B16而与熔丝98a的一端连接固定，熔丝98a的另一端通过螺栓B17而与未图示的导电性的构件连接固定，并经由该导电性的构件而与空调压缩机118的+端子连接。

在母线206的一端通过螺栓B18而连接固定有母线124(参照图5)，另一端通过螺栓B19而连接固定有共模线圈200的第二线圈200b的一端。第二线圈200b的另一端通过螺栓B20而连接固定有未图示的导电性的构件，并经由该导电性的构件而与空调压缩机118的-端子连接。而且，在母线206上通过螺栓B21而连接固定有未图示的导电性的构件，该导电性的构件与加热器120的-端子连接。这种情况下的导电构件180的正线路180a由母线115a、116、122、126、128、132、154a、202、204等构成，负线路180b由母线115b、124、136、138、140、154b、206等构成。并且，正侧分支点185a相当于母线202，负侧分支点185b相当于母线206。

熔丝98a及共模线圈200的第一线圈200a夹装在导电构件180的正线路180a的正侧分支点181a与空调压缩机118的+端子之间，详细而言，夹装在正侧分支点185a与空调压缩机118的+端子之间。熔丝98b夹装在导电构件180的正线路180a的正侧分支点181a与加热器120的+端子之间，详细而言，夹装在正侧分支点185a与加热器120的+端子之间。共模线圈200的第二线圈200b夹装在导电构件的负线路180b的负侧分支点181b与空调压缩机118的-端子之间，详细而言，夹装在负侧分支点185b与空调压缩机118的-端子之间。

由于在分支点185与空调压缩机118之间连接共模线圈200，因此与在分支点181～185中的任一个和电池18之间连接共模线圈200的情况相比，流过共模线圈200的电流变小，从而能够减小共模线圈200的尺寸。

如此，由于在动力控制单元30的内部配置线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)，因此无需设置不同体的收纳部，能够抑制部件个数的增加。而且，与现有技术相比，能够抑制空调压缩机118的大型化，使空调压缩机118的布局的自由度提高。而且，导电构件180及线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)配置在动力控制单元30内，因此能够抑制防水性能的下降。例如在动力控制单元30的外部的电线上设置线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)时，必须在将该电线的屏蔽部分或被覆等剥落之后安装线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)，组装工时增大，且防水性能也下降，但在本发明中不会产生这种弊病。

另外，在动力控制单元30的框体内设有收容电力转换模块60的壳体，因此能够抑制导电构件180或线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)中产生的噪声向电力转换模块60的传递的情况。因此，能够防止电力转换模块60因噪声引起的误动作。

在动力控制单元30的框体内设有收容线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)的收容部121，因此即使在对动力控制单元30施加振动的情况下，也能够防止线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)与动力控制单元30内的其它部件发生接触的情况，从而能够防止线圈(正常模式线圈117或共模线圈200)的损伤。

以上，使用优选的实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围没有限定为上述实施方式所记载的范围。在上述实施方式中能够施加各种变更或改良的情况对于本领域技术人员来说是不言而喻的。根据权利要求书的记载可知，施加了这样的变更或改良的方式也能够包含在本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种电动车辆，其具备使用蓄电装置对行驶用电动机进行驱动控制的动力控制单元和电动压缩机，所述电动车辆的特征在于，

具有导电构件，其具有分支点，从而一端与所述蓄电装置侧连接，另一端与电力转换模块和所述电动压缩机侧分别连接，其中，该电力转换模块设置在所述动力控制单元内，且将所述蓄电装置的直流电转换成交流电，在所述导电构件的所述分支点与所述电动压缩机之间夹装有线圈，所述导电构件和所述线圈配置在所述动力控制单元内。

2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，

在所述动力控制单元的框体内设有***述电力转换模块的电力转换模块收容壳体。

3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其特征在于，

在所述动力控制单元的框体内设有***述线圈的线圈收容部。

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