JP6019009B2 - 電気車両 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気車両に関する。

特許文献１には、モータを駆動する駆動システムに関し、特に、冷却機構を有する駆動システムを搭載した自動車に関する発明が開示されている。この駆動システムは、バッテリ、ＰＣＵ、熱交換器、ウォーターポンプおよび配管を備える。配管は、バッテリ、ＰＣＵおよび熱交換器をループ状に連結する。ウォーターポンプは、熱交換器とバッテリとの間の配管に挿入される。熱交換器は、エアコンユニットからの冷媒（第１の冷媒）と配管中を循環する冷却水（第２の冷媒）との熱交換によって冷却水を冷却する。ウォーターポンプは、熱交換器によって冷却された冷却水をバッテリおよびＰＣＵの順に配管中で循環させ、バッテリおよびＰＣＵを冷却する。

特開２００５−１２８９０号公報

ところで、特許文献２の記載の自動車では、熱交換器によって冷却された冷却水をバッテリおよびＰＣＵの順に配管中で循環させ、バッテリおよびＰＣＵを冷却するが、当該ＰＤＵはインバータやコンバータ等の複数の電気機器を備える。したがって、複数の電気機器の発熱量が異なる場合に、それぞれの電気機器の目標温度に合わせて適切に冷却することが困難であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バッテリや電気機器の発熱量に応じて冷却水量を調整し、適切に冷却可能な電気車両を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
バッテリを収容するバッテリユニット（例えば後述の実施形態における第１及び第２バッテリユニット３１、３２）と、
第１電気機器（例えば後述の実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ３６）及び第２電気機器（例えば後述の実施形態における充電装置３７）からなる電気機器を収容する電気機器ケース（例えば後述の実施形態における第１及び第２電気機器ケース４０、４１）と、
を備え、
前記バッテリ及び前記電気機器を冷却する共通の冷却水が、前記バッテリユニット及び前記電気機器ケースに配設された冷却水配管（例えば後述の実施形態における冷却水配管１０）の内部を流通し、
前記バッテリユニットは、第１バッテリユニット（例えば後述の実施形態における第１バッテリユニット３１）と第２バッテリユニット（例えば後述の実施形態における第２バッテリユニット３２）とを有し、
前記電気機器ケースは、前記第１電気機器を収容する第１電気機器ケース（例えば後述の実施形態における第１電気機器ケース４０）と、前記第２電気機器を収容する第２電気機器ケース（例えば後述の実施形態における第２電気機器ケース４１）と、を有し、
前記冷却水は、分岐部（例えば後述の実施形態における分岐部１１）により前記第１バッテリユニットと前記第２バッテリユニットとに分岐されて第１及び第２流通経路（例えば後述の実施形態における第１及び第２流通経路Ａ、Ｂ）を流通し、
前記第１流通経路の前記冷却水は、前記第１バッテリユニットを通過後に前記第１電気機器ケースに流通し、
前記第２流通経路の前記冷却水は、前記第２バッテリユニットを通過後に前記第２電気機器ケースに流通し、
前記分岐部には、前記第１及び第２流通経路を流通する前記冷却水の流量を調整する流量調整手段が配設される
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて
前記流量調整手段は、前記第１及び第２流通経路の前記冷却水が流通する前記冷却水配管の断面積を変更することによって、前記冷却水の流量を調整する
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、
前記第１電気機器の発熱量は、前記第２電気機器の発熱量よりも少なく、
前記第１流通経路の前記冷却水の流量は、前記第２流通経路の前記冷却水の流量よりも少ない
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成に加えて、
前記第２バッテリユニットは、前記第１バッテリユニットの後方に配置され、
前記第１バッテリユニットは、車両前後方向に配置され、
前記第２バッテリユニットは、車両左右方向に配置され、
前記第２バッテリユニットに向かう前記冷却水配管は、前記第１バッテリユニットの車両左右方向における一側面側に、車両前後方向に延びるように配置される
ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、
内燃機関（例えば後述の実施形態における内燃機関３）に接続される排気管（例えば後述の実施形態における排気管７）は、前記第１バッテリユニットの車両左右方向における他側面側に、車両前後方向に延びるように配置される
ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加えて、
前記第２バッテリユニットに向かう前記冷却水配管を、前記第２バッテリユニットからの前記冷却水配管よりも下方に配置する
ことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れか１項に記載の構成に加えて、
前記電気車両は、車両左右方向に並んで配置される一対の第１シート（例えば後述の実施形態におけるフロントシート５）と、前記第１シートの後方に配置される第２シート（例えば後述の実施形態におけるリアシート６）と、を備え、
前記第１バッテリユニットは、一対の前記第１シートの間に配置され、
前記第２バッテリユニットは、前記第２シートの下方に配置され、
前記第１及び第２電気機器ケースは、それぞれ前記第１バッテリユニットの左右に配置され、且つ、一対の前記第１シートの下方に配置される
ことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
前記第１電気機器は、前記第１及び第２バッテリユニットから供給された直流電力の電圧を降圧させるＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば後述の実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ３６）であり、
前記第２電機機器は、外部電源から供給された交流電力を変換して前記第１及び第２バッテリユニットを充電する充電装置（例えば後述の実施形態における充電装置３７）である
ことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加えて、
前記第１及び第２バッテリユニット、並びに前記第１及び第２電気機器は、フロアパネル（例えば後述の実施形態におけるフロアパネル２１）の下方に配置される。
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、バッテリ及び電気機器を冷却する冷却水の回路を、第１バッテリユニットを通過後に第１電気機器ケースを流通する第１流通経路と、第２バッテリユニットを通過後に第２電気機器ケースを流通する第２流通経路と、からなる並列回路とされる。これにより、第１及び第２流通経路にそれぞれ要求される冷却水量を調整でき、より発熱量の大きな群を積極的に冷却できる。

請求項２に記載の発明によれば、簡素な構造で流量調整でき、大きな重量増加を招くことなく、コストも抑えることが可能である。

請求項３に記載の発明によれば、発熱量の大きな群に多量の冷却水を流通させることで、冷却効率が向上し、電気機器の信頼性を確保できる。

請求項４に記載の発明によれば、第２ユニットへの冷却水配管の取り廻しが容易であり、直線的な配管により圧損を低減できる。

請求項５に記載の発明によれば、冷却水配管及び排気管が、第１バッテリユニットを挟んで車両左右両側に配置されるので、冷却水配管を排気管からの熱影響が少ない位置に配置でき、冷却効率を向上することが可能である。

請求項６に記載の発明によれば、第２バッテリユニットを冷却後であり、水温が上昇した冷却水が流通する冷却水配管（戻り配管）を、第２バッテリユニットを冷却前の冷却水が流通する冷却水配管（供給配管）の上方に配置することで、戻り配管からの排熱の影響を抑制し、熱効率を向上することが可能である。

請求項７に記載の発明によれば、第１及び第２バッテリユニット並びに第１及び第２電気機器ケースを効率よく配置することで、乗員の姿勢や荷室空間に影響を与えることなく第１及び第２バッテリユニット並びに第１及び第２電気機器ケースを配置でき、冷却水配管も短絡してコンパクトに配管できるので、冷却水配管の取り廻しが容易となる。

請求項８に記載の発明によれば、充電装置はＤＣ−ＤＣコンバータに比べて発熱量が大きいので、充電装置を冷却する第２流通経路の冷却水の流量を、ＤＣ−ＤＣコンバータを冷却する第１流通経路の冷却水の流量に比べて多く設定している。これにより、充電装置が積極的に冷却されるので、冷却効率が向上し、電気機器の信頼性を確保できる。

請求項９に記載の発明によれば、冷却水配管が配設される第１及び第２バッテリユニット、並びに前方及び後方電気機器を一つのユニットとして構成し、当該ユニットをフロアパネル下に一体搭載することが容易となる。

本発明に係る電気車両の一実施形態であるハイブリッド自動車の概略構成を示す平面図である。 本発明に係る電気車両の一実施形態であるハイブリッド自動車の概略構成を示す側面図である。 第１及び第２バッテリユニット、並びに前方及び後方電気機器からなるユニットの斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図３のＶ−Ｖ断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 バッテリと電気機器を冷却するための冷却水回路を説明するための図である。 バッテリと電気機器を冷却するための冷却水回路を説明するための図である。

先ず、本発明に係る電気車両の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明に係る電気車両１は、内燃機関３と電動機４とが接続された前輪駆動装置２を車両前部に有するハイブリッド自動車であり、この前輪駆動装置２の動力が不図示のトランスミッションを介して前輪Ｗｆに伝達される。後輪Ｗｒは、従動輪として機能する。電動機４は、後述するように第１及び第２バッテリユニット３１、３２に収容されたバッテリに電気的に接続され、当該バッテリからの電力供給と、バッテリへのエネルギー回生が可能となっている。内燃機関３に接続される排気管７は、電気車両１の進行方向右側に、車両前後方向に延びるように配置される。

また、電気車両１は、車両左右方向に並んで配置される一対のフロントシート５（第１シート）と、フロントシート５の後方に配置されるリアシート６（第２シート）と、を備える。なお、一対のフロントシート５のうち、一方（車両進行方向右側）は運転席であり、他方（車両進行方向左側）は助手席である。

（バッテリ及び電気機器の配置について）
図３も参照し、本実施形態のバッテリ及び電気機器の配置について詳述する。本実施形態の電気車両１は、その電源に係る構成要素として、エネルギー源の第１及び第２バッテリユニット３１、３２と、第１及び第２バッテリユニット３１、３２に外部の充電スタンドから急速充電が行われる際に使用される急速充電コネクタ（不図示）と、住宅用交流電源のコンセントからの第１及び第２バッテリユニット３１、３２への充電に際して使用されるプラグインコネクタ（不図示）と、プラグインコネクタから第１及び第２バッテリユニット３１、３２への充電を住宅用交流電源の交流から直流に変換して行う高周波方式のＡＣ−ＤＣコンバータの充電装置３７と、第１及び第２バッテリユニット３１、３２に接続され高電圧を低電圧に変換して各サブシステム等にそれぞれ必要な電源を供給するＤＣ−ＤＣコンバータ３６と、を備えている。

一対のフロントシート５の間には、車両前後方向に第１バッテリユニット３１が配置され、第１バッテリユニット３１の後方、且つリアシート６の下方には、車両左右方向に第２バッテリユニット３２が配置される。これら第１及び第２バッテリユニット３１、３２は、その内部にバッテリを収容する複数のバッテリユニット片３３を異なる向きに整列してなる。

より具体的には、バッテリユニット片３３は略直方体形状であり、第１バッテリユニット３１は、４個のバッテリユニット片３３をその長辺が車両前後方向と平行となるように、上下２段で２個ずつ左右１列に配置されてなる。第２バッテリユニット３２は、８個のバッテリユニット片３３をその長辺が車両左右方向と平行となるように配置されてなり、後方の２列は上下１段で４個のバッテリユニット片３３からなる後方バッテリユニット群３４を構成し、前方の一列は上下２段で４個のバッテリユニット片３３からなる前方バッテリユニット群３５を構成する。このように第２バッテリユニット３２を、前方に向かうしたがって上方に傾斜するリアシート６の座面形状に沿うように、前方バッテリユニット群３５が後方のバッテリユニット群３４よりも高くなるように配置することで、リアシート６の座面位置（ヒップポイント）を大きく変えることなく、車室内空間を確保している。なお、第１及び第２バッテリユニット３１、３２は、共に上下２段のバッテリユニット片３３から構成されるので、その高さが略同一となる。

第１バッテリユニット３１の車両進行方向右側において、フロントシート５（運転席）の下方には、第１及び第２バッテリユニット３１、３２から供給された直流電力の電圧を高圧するＤＣ−ＤＣコンバータ３６（第１電気機器）が配置される。また、第１バッテリユニット３１の車両進行方向左側において、フロントシート５（助手席）の下方には、外部電源から供給された交流電力を直流電力に変換して、又は外部電源から供給された直流電力を変換して、第１及び第２バッテリユニット３１、３２を充電する充電装置３７（第２電気機器）が配置される。これらＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７は、前方電気機器を構成すると共に、それぞれ第１及び第２電気機器ケース４０、４１に収容される。なお、充電装置３７は、図示しないがＡＣ−ＤＣコンバータを有し、ＡＣ−ＤＣコンバータは、電源コンセントから供給された交流電圧を、第１及び第２バッテリユニット３１、３２の充電に必要な直流電圧に変換する。

第１バッテリユニット３１と第２バッテリユニット３２の前後方向における間には、後方電気機器としての後方ジャンクションボックス３８が配置されている。後方ジャンクションボックス３８は、第１及び第２バッテリユニット３１、３２と、前方電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７）と、の間の電力を配電する。すなわち、後方ジャンクションボックス３８は、充電装置３７によって変換された電力を第１及び第２バッテリユニット３１、３２に配電すると共に、また、第１及び第２バッテリユニット３１、３２の直流電力をＤＣ−ＤＣコンバータ３６に配電する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ３６に配電された直流電力は、降圧されて図示しない補機バッテリに供給される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６は、前方ジャンクションボックスＦｒＪ／Ｂを有しており、当該前方ジャンクションボックスＦｒＪ／Ｂによって、配電された第１及び第２バッテリユニット３１、３２の直流電力を、図示しないパワー駆動ユニット（ＰＤＵ）に配電する。そして、パワー駆動ユニットは、直流電力を交流電力に変換して電動機４を駆動する。

ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７（前方電気機器）は、後方ジャンクションボックス３８（後方電気機器）よりも低いので、一対のフロントシート５の下方に配置した場合であっても、座面位置を大きく変えることなく配置でき、車室内空間を十分に確保できる。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６に含まれる前方ジャンクションボックスＦｒＪ／Ｂは、後方ジャンクションボックス３８と不図示のパワー駆動ユニットとの間の電力を配電する機能を有するのに対し、後方ジャンクションボックス３８は、第１及び第２バッテリユニット３１、３２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７と、の間の電力を配電する複数の機能を有するので、前方ジャンクションボックスＦｒＪ／Ｂに比べて後方ジャンクションボックス３８が高くなる。また、一般的に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６や充電装置３７は第１及び第２バッテリユニット３１、３２に比べて低く形成される。

これらの第１及び第２バッテリユニット３１、３２、並びに前方電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７）及び後方電気機器（後方ジャンクションボックス３８）は、一体として積み降ろしできるように、上方から見た形状が土の字形状である基台８の上面に固定されており、基台８とシールされたカバー（不図示）で覆われた単一のユニット２０を構成している。カバーの形状は、ユニット２０の上面の形状に沿うような凹凸形状とされる。そして、図４〜図７に示すように、このユニット２０は、フロアパネル２１の下方に配置される。フロアパネル２１の形状も、ユニット２０の上面の形状に沿うような凹凸形状とされる。

以上説明したように、本実施形態のバッテリ及び電気機器の配置によれば、第１バッテリユニット３１は一対のフロントシート５の間に配置され、第２バッテリユニット３２はリアシート６の下方に配置され、前方電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７）は一対のフロントシート５の下方に配置され、後方電気機器（後方ジャンクションボックス３８）は第１及び第２バッテリユニット３１、３２の間に配置される。このように、バッテリユニット及び電気機器を効率よく配置することで、乗員の姿勢や荷室空間に影響を与えることなくバッテリユニット及び電気機器を配置できる。また、フロントフロア部とリヤフロア部とのスペースに対して、第１及び第２バッテリユニット３１、３２の置き方を変更することで、これらのスペースを有効に利用しながら、第１及び第２バッテリユニット３１、３２を効率良く配置することができることから、可能な限りの多くのバッテリを搭載できる。また、一般的に前方電気機器を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７は、第１及び第２バッテリユニット３１、３２に比べ高さを必要とされないことから、フロントシート５の高さを大きく変えることなく、フロントシート５の下方に前方電気機器を配置できる。

また、比較的重量部品である前方電気機器を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７を、車両左右方向に並んだ一対のフロントシート５下に配置することで、車両全体の重心位置をバランスよく得ることができ、特に電気車両１の好ましい前後方向重量バランスを得ることもできる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７は、比較的高さの抑えることができるので、一対のフロントシート５下への足入れ性を悪化させることもない。これにより、車室内空間を十分に確保することが可能となる。

また、第１バッテリユニット３１と第２バッテリユニット３２との間には、後方ジャンクションボックス３８が配置されるので、第１及び第２バッテリユニット３１、３２からの高圧配線を短絡でき、取り廻しも容易となる。

また、前方電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７）は後方電気機器（後方ジャンクションボックス３８）よりも低いので、比較的低い前方電気機器を一対のフロントシート５の下方に配置し、比較的高い後方電気機器を第１及び第２バッテリユニット３１、３２の間に配置することにより、フロントシート５及びリアシート６の高さ、すなわち座面位置（ヒップポイント）を大きく変えることなく配置でき、車室内空間を十分に確保できる。これにより、車両全高の制限内において、シート座面と頭上空間を確保することが可能である。

第１及び第２バッテリユニット３１、３２、並びに前方電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７）及び後方電気機器（後方ジャンクションボックス３８）は、フロアパネル２１の下方に配置されるので、これらを一つのユニット２０として構成し、当該ユニット２０をフロアパネル２１下に一体搭載することが容易となる。

また、第２バッテリユニット３２は、前後で高さの異なる２群以上の前方及び後方バッテリユニット群３５、３４から構成され、前方バッテリユニット群３５は、後方バッテリユニット群３４よりも高い。したがって、リアシート６の下方に配置される第２バッテリユニット３２を、リアシート６の座面形状に沿った配置とすることで、リアシート６の高さ、すなわち座面位置を大きく変えることなく配置でき、車室内空間を十分に確保できる。これにより、車両全高の制限内において、シート座面と頭上空間を確保することが可能である。

（冷却水回路の構成について）
次に、このようなバッテリと電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６、充電装置３７）を冷却するための冷却水回路について説明する。なお、一般的に、冷却水はバッテリから電気機器の順に流れ、電気機器は、ＤＣ-ＤＣコンバータ３６に対し出力が大きく、発熱量が大きい充電装置３７（ＡＣ-ＤＣコンバータ）を備えるため、これらバッテリ及び電気機器を効率良く冷却する必要がある。

図３に示すように、第１及び第２バッテリユニット３１、３２、並びに第１及び第２電気機器ケース４０、４１の側面には冷却水配管１０が配設され、当該冷却水配管１０の内部には、電動ウォーターポンプ１４（図９参照。）によって、バッテリ及び電気機器を冷却する共通の冷却水が流通する。

電動ウォーターポンプ１４に接続された冷却水配管１０の上流端は、第１バッテリユニット３１の車両進行方向左側に、車両前後方向に延びるように配置される。すなわち、冷却水配管１０は、第１バッテリユニット３１の車両左右方向における一側面側に配置される。これに対し、内燃機関３の排気管７（図１参照。）は、第１バッテリユニット３１の車両左右方向における他側面側に配置されるので、冷却水配管１０に対する排気管７からの熱影響が抑制される。また同様に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６に比べて発熱量が大きい充電装置３７も、第１バッテリユニット３１の車両左右方向における一側面側に配置されるため、排気管７からの熱影響が抑制できる。

また、図８及び図９も参照し、冷却水配管１０は、分岐部１１により第１バッテリユニット３１に配設される第１流通経路Ａと、第２バッテリユニット３２に配設される第２流通経路Ｂと、に分岐され、２系統の冷却水回路が形成される。なお、図中、第１流通経路Ａの一部分を（Ａ及び任意の数字）で表し、第２流通経路Ｂの一部分を（Ｂ及び任意の数字）で表し、第１及び第２流通経路Ａ、Ｂに分岐する前、及び第１及び第２流通経路Ａ、Ｂが合流した後の第３流通経路Ｃの一部分を（Ｃ及び任意の数字）で表している。

分岐部１１には、第１及び第２流通経路Ａ、Ｂを流通する冷却水の流量を調整する流量調整手段が設けられており、第１流通経路Ａの冷却水の流量が、第２流通経路Ｂの冷却水の流量よりも少なくなるようにしている。より具体的に、流量調整手段は、第１流通経路Ａの冷却水配管１０の断面積を、第２流通経路Ｂの冷却水配管１０の断面積よりも小さくなるように変更することによって、冷却水の流量を調整している。ここで、冷却水配管１０の断面積の変更は、冷却水配管１０自体の径を変更することで行ってもよく、同一配管径のオリフィスを追加することによって行ってもよい。なお、図８及び図９中の矢印の太さは、冷却水配管１０の断面積、すなわち、冷却水の流量を示している。

流通経路（Ｃ１）の冷却水のうち、第１流通経路Ａに分岐した流通経路（Ａ１）の冷却水は、先ず、第１バッテリユニット３１を構成する４個のバッテリユニット片３３のうち、下段に位置する２個のバッテリユニット片３３Ａを冷却し、続いて、上段に位置する２個のバッテリユニット片３３Ｂを冷却する。

第１バッテリユニット３１を通過した流通経路（Ａ２）の冷却水は、第１電気機器ケース４０を流通し、その内部に収容されたＤＣ−ＤＣコンバータ３６を冷却する。その後、流通経路（Ａ３）の冷却水は、後述するように、流通経路（Ｂ４）の冷却水と合流する。

また、流通経路（Ｃ１）の冷却水のうち、第２流通経路Ｂに分岐した流通経路（Ｂ１）の冷却水は、第２バッテリユニット３２に向かって後方に流通する。ここで、図３に示すように、冷却水配管１０は第１バッテリユニット３１の車両左右方向における左側面側に、車両前後方向に直線的に延びるように配置されており、第２バッテリユニット３２への冷却水配管１０の取り廻しを容易化し、直線的な配管により圧損を低減している。

そして、冷却水配管１０は、他の分岐部１２により、第２バッテリユニット３２を構成する８個のバッテリユニット片３３のうち、上段に位置する２個のバッテリユニット片３３Ｃに配設される流通経路（Ｂ２−１）と、下段に位置する６個のバッテリユニット片３３Ｄ、３３Ｅ、３３Ｆに配設される流通経路（Ｂ２−２）と、に分岐される。ここで、下段に位置する６個のバッテリユニット片３３のうち、前方に位置する２個を３３Ｄ、中間に位置する２個を３３Ｅ、後方に位置する２個を３３Ｆと表している。

ここで、分岐部１２は、上述した分岐部１１と同様に冷却水の流量を調整する流量調整手段を備えており、流通経路（Ｂ２−１）と流通経路（Ｂ２−２）の冷却水の流量が略等しくなるように調整する。すなわち、流通経路（Ｂ２−１）及び流通経路（Ｂ２−２）の冷却水配管１０の断面積は、流通経路（Ｂ１）の冷却水配管１０の断面積の二分の１とされる。

そして、流通経路（Ｂ２−１）の冷却水は、２個のバッテリユニット片３３Ｃを冷却する。また、流通経路（Ｂ２−２）の冷却水は、３組（６個）のバッテリユニット片３３Ｆ、３３Ｅ、３３Ｄのうち後方の組から順番に冷却する。そして、流通経路（Ｂ２−１）及び流通経路（Ｂ２−２）の冷却水は、互いに合流して（図中（Ｂ３）参照）、充電装置３７を冷却する。

このように、流通経路（Ｂ１）を分岐部１２によって流通経路（Ｂ２−１）及び流通経路（Ｂ２−２）に分岐させたのは、各バッテリユニット（第１及び第２バッテリユニット３１、３２）の冷却水量を均一化するべく、第１バッテリユニット３１のバッテリユニット片３３Ａ、３３Ｂの冷却水量と、第２バッテリユニット３２のうち上段に位置するバッテリユニット片３３Ｃの冷却水量と、第２バッテリユニット３２のうち下段に位置するバッテリユニット片３３Ｄ、３３Ｅ、３３Ｆの冷却水量とを合わせ、各バッテリユニットの温度差を少なくするために、分岐部１２によって流通経路（Ｂ２−１）及び流通経路（Ｂ２−２）に分岐させたのである。

例えば、流通経路（Ｃ１）の冷却水量を３ｘ（ｘは任意の数。）とし、流通経路（Ａ１）の冷却水量を１ｘとし、流通経路（Ｂ１）の冷却水量を２ｘとした場合、流通経路（Ｂ２−１）及び流通経路（Ｂ２−２）の冷却水量はそれぞれ１ｘとなる。そして、第１及び第２バッテリユニット３１、３２、並びにＤＣ−ＤＣコンバータ３６を冷却する冷却水量は１ｘとなり、充電装置３７を冷却する冷却水量は２ｘとなる。この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６よりも発熱量が大きく冷却が必要な充電装置３７を十分に冷却することができると共に、第１及び第２バッテリユニット３１、３２を構成する複数のバッテリユニット片３３を等しく冷却することが可能である。なお、流通経路（Ａ１）と流通経路（Ｂ１）の冷却水量の割合は上記の例に限定されず、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６や充電装置３７の状態に応じて、分岐部１１によって流通経路（Ａ１）及び流通経路（Ｂ１）への冷却水量を適宜変更すればよい。また、バッテリや電気機器の状態に応じて、電動ウォーターポンプ１４から流通経路（Ｃ１）に供給される冷却水量も適宜変更される。

充電装置３７を冷却した流通経路（Ｂ４）の冷却水は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６を冷却した流通経路（Ａ３）の冷却水と合流するが、流通経路（Ａ３）に比べて流通経路（Ｂ４）の冷却水量が多いため、第１流通経路Ａにおいて冷却水の逆流が発生する可能性がある。そこで、流通経路（Ａ２）の冷却水配管１０に一方向弁１３を配置することによって、第１バッテリユニット３１に冷却水が逆流することを防止している。なお、一方向弁１３は、流通経路（Ａ３）に配置しても構わない。

第１及び第２流通経路Ａ、Ｂから合流した冷却水は、流通経路（Ｃ２）の冷却水配管１０内を流通する。図３に示すように、この第２バッテリユニット３２からの冷却水配管１０は、流通経路（Ｃ１）を形成して第２バッテリユニット３２に向かう冷却水配管１０よりも上方に配置される。これにより、バッテリ及び電気機器の冷却後であり、水温が上昇した冷却水が流通する流通経路（Ｃ２）の冷却水配管１０（戻り配管）を、バッテリ及び電気機器の冷却前である冷却水が流通する流通経路（Ｃ１）の冷却水配管１０（供給配管）の上方に配置することで、戻り配管からの排熱の影響を抑制し、熱効率を向上することが可能である。

そして、流通経路（Ｃ２）の冷却水は、ラジエター１５により適切な水温まで下げられた後、電動ウォーターポンプ１４により、再び流通経路（Ｃ１）に供給される。

以上説明したように、本実施形態の冷却水回路の構成によれば、第１バッテリユニット３１を通過後に第１電気機器ケース４０を流通する第１流通経路Ａと、第２バッテリユニット３２を通過後に第２電気機器ケース４１を流通する第２流通経路Ｂと、からなる並列回路とされる。これにより、第１及び第２流通経路Ａ、Ｂにそれぞれ要求される冷却水量を調整でき、より発熱量の大きな群（本実施形態では、第２バッテリユニット３２と充電装置３７。）を積極的に冷却できる。

また、分岐部１１の流量調整手段は、第１及び第２流通経路Ａ、Ｂの冷却水が流通する冷却水配管１０の断面積を変更することによって、冷却水の流量を調整するので、簡素な構造で流量調整でき、大きな重量増加を招くことなく、コストも抑えることが可能である。

また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６の発熱量は、充電装置３７の発熱量よりも少なく、第１流通経路Ａの冷却水の流量は、第２流通経路Ｂの冷却水の流量よりも少ないの、で、発熱量の大きな群に多量の冷却水を流通させることで、冷却効率が向上し、電気機器の信頼性を確保できる。

また、第２バッテリユニット３２に向かう冷却水配管１０は、第１バッテリユニット３１の車両左右方向における左側面側に、車両前後方向に直線的に延びるように配置されているので、第２バッテリユニット３２への冷却水配管１０の取り廻しが容易化し、直線的な配管により圧損が低減する。

また、冷却水配管１０及び排気管７が、第１バッテリユニット３１を挟んで車両左右両側に配置されるので、冷却水配管１０を排気管からの熱影響が少ない位置に配置でき、冷却効率を向上することが可能である

また、バッテリ及び電気機器の冷却後であり、水温が上昇した冷却水が流通する流通経路（Ｃ２）の冷却水配管１０（戻り配管）が、バッテリ及び電気機器の冷却前である冷却水が流通する流通経路（Ｃ１）の冷却水配管１０（供給配管）の上方に配置されるので、戻り配管からの排熱の影響を抑制し、熱効率を向上することが可能である。

また、電気車両１は、車両左右方向に並んで配置される一対のフロントシート５と、フロントシート５の後方に配置されるリアシート６と、を備え、第１バッテリユニット３１は一対のフロントシート５の間に配置され、第２バッテリユニット３２はリアシート６の下方に配置され、第１及び第２電気機器ケース４０、４１は、それぞれ第１バッテリユニット３１の左右に配置され、且つ、一対のフロントシート５の下方に配置される。したがって、第１及び第２バッテリユニット３１、３２並びに第１及び第２電気機器ケース４０、４１を効率よく配置することで、乗員の姿勢や荷室空間に影響を与えることなく第１及び第２バッテリユニット３１、３２並びに第１及び第２電気機器ケース４０、４１を配置でき、冷却水配管１０も短絡してコンパクトに配管できるので、冷却水配管１０の取り廻しが容易となる。

また、充電装置３７はＤＣ−ＤＣコンバータ３６に比べて発熱量が大きいので、充電装置３７を冷却する第２流通経路Ｂの冷却水の流量を、ＤＣ−ＤＣコンバータ３６を冷却する第１流通経路Ａの冷却水の流量に比べて多く設定している。これにより、充電装置３７が積極的に冷却されるので、冷却効率が向上し、電気機器の信頼性を確保できる。

冷却水配管１０が配設される、第１及び第２バッテリユニット３１、３２、並びに前方電気機器（ＤＣ−ＤＣコンバータ３６及び充電装置３７）及び後方電気機器（後方ジャンクションボックス３８）は、フロアパネル２１の下方に配置されるので、これらを一つのユニット２０として構成し、当該ユニット２０をフロアパネル２１下に一体搭載することが容易となる（図３〜図７参照。）。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、上述の実施形態においては本発明が適用される電気車両として、ハイブリッド自動車について説明したが、これに限定されず、例えば、電動機４のみを駆動源とする伝記自動車であってもよい。

また、第２バッテリユニット３２は、前後で高さの異なる３群以上のバッテリユニット群から構成してもよく、この場合、前方のバッテリユニット群は、後方のバッテリユニット群よりも高くなるように構成される。この場合であっても、リアシート６の下方に配置される第２バッテリユニット３２を、リアシート６の座面形状に沿った配置とすることで、リアシート６の高さ、すなわち座面位置を大きく変えることなく配置でき、車室内空間を十分に確保できる。

１ 電気車両
２ 前輪駆動装置
３ 内燃機関
４ 電動機
５ フロントシート（第１シート）
６ リアシート（第２シート）
７ 排気管
８ 基台
１０ 冷却水冷管
１１ （分岐部）
１２ 分岐部
１３ 一方向弁
１４ 電動ウォーターポンプ
１５ ラジエター
２０ ユニット
２１ フロアパネル
３１ 第１バッテリユニット
３２ 第２バッテリユニット
３３ バッテリユニット片
３４ 後方バッテリユニット群（バッテリユニット群）
３５ 前方バッテリユニット群（バッテリユニット群）
３６ ＤＣ−ＤＣコンバータ（前方電気機器、第１電気機器）
３７ 充電装置（前方電気機器、第２電気機器）
３８ 後方ジャンクションボックス（後方電気機器）
３９ 前方ジャンクションボックス
４０ 第１電気機器ケース
４１ 第２電気機器ケース
Ｗｆ 前輪
Ｗｒ 後輪

Claims (9)

1. バッテリを収容するバッテリユニットと、
   第１電気機器及び第２電気機器からなる電気機器を収容する電気機器ケースと、
   を備え、
   前記バッテリ及び前記電気機器を冷却する共通の冷却水が、前記バッテリユニット及び前記電気機器ケースに配設された冷却水配管の内部を流通し、
   前記バッテリユニットは、第１バッテリユニットと第２バッテリユニットとを有し、
   前記電気機器ケースは、前記第１電気機器を収容する第１電気機器ケースと、前記第２電気機器を収容する第２電気機器ケースと、を有し、
   前記冷却水は、分岐部により前記第１バッテリユニットと前記第２バッテリユニットとに分岐されて第１及び第２流通経路を流通し、
   前記第１流通経路の前記冷却水は、前記第１バッテリユニットを通過後に前記第１電気機器ケースに流通し、
   前記第２流通経路の前記冷却水は、前記第２バッテリユニットを通過後に前記第２電気機器ケースに流通し、
   前記分岐部には、前記第１及び第２流通経路を流通する前記冷却水の流量を調整する流量調整手段が配設される
   ことを特徴とする電気車両。
   
2. 前記流量調整手段は、前記第１及び第２流通経路の前記冷却水が流通する前記冷却水配管の断面積を変更することによって、前記冷却水の流量を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両。
3. 前記第１電気機器の発熱量は、前記第２電気機器の発熱量よりも少なく、
   前記第１流通経路の前記冷却水の流量は、前記第２流通経路の前記冷却水の流量よりも少ない
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気車両。
4. 前記第２バッテリユニットは、前記第１バッテリユニットの後方に配置され、
   前記第１バッテリユニットは、車両前後方向に配置され、
   前記第２バッテリユニットは、車両左右方向に配置され、
   前記第２バッテリユニットに向かう前記冷却水配管は、前記第１バッテリユニットの車両左右方向における一側面側に、車両前後方向に延びるように配置される
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電気車両。
5. 内燃機関に接続される排気管は、前記第１バッテリユニットの車両左右方向における他側面側に、車両前後方向に延びるように配置される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気車両。
6. 前記第２バッテリユニットに向かう前記冷却水配管を、前記第２バッテリユニットからの前記冷却水配管よりも下方に配置する
   ことを特徴とする請求項５に記載の電気車両。
7. 前記電気車両は、車両左右方向に並んで配置される一対の第１シートと、前記第１シートの後方に配置される第２シートと、を備え、
   前記第１バッテリユニットは、一対の前記第１シートの間に配置され、
   前記第２バッテリユニットは、前記第２シートの下方に配置され、
   前記第１及び第２電気機器ケースは、それぞれ前記第１バッテリユニットの左右に配置され、且つ、一対の前記第１シートの下方に配置される
   ことを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の電気車両。
8. 前記第１電気機器は、前記第１及び第２バッテリユニットから供給された直流電力の電圧を降圧させるＤＣ−ＤＣコンバータであり、
   前記第２電機機器は、外部電源から供給された交流電力を変換して前記第１及び第２バッテリユニットを充電する充電装置である
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気車両。
9. 前記第１及び第２バッテリユニット、並びに前記第１及び第２電気機器は、フロアパネルの下方に配置される
   ことを特徴とする請求項５に記載の電気車両。

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