JPH0898328A

JPH0898328A - 電気自動車の電気システム

Info

Publication number: JPH0898328A
Application number: JP6252969A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Kinoshita; 繁則木下; Koetsu Fujita; 光悦藤田; Tomoharu Nakayama; 智晴中山; Masahiko Hanazawa; 昌彦花沢; Shinichiro Kitada; 眞一郎北田; Toshio Kikuchi; 俊雄菊池; Takeshi Aso; 剛麻生
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】車載用電気機器やハーネスと車体との間に流
れる高調波漏れ電流を低減し、カーラジオやテレビ、電
話等に電波障害を与えるのを未然に防止する。【構成】直流電源からインバータ等の半導体電力変換
器を介して車輪駆動用電動機を駆動する電気自動車の電
気システムに関する。少なくともインバータ、電動機及
び主電池を含むパワートレイン用電気機器の収納フレー
ム４１，５１，１１を、防振機能を有する絶縁性の取付
脚４５，５７，１５を介して車体１００に取り付ける。
また、電気機器間の直流または交流ハーネスを外被シー
ルド線により構成し、更には電気機器収納フレームの内
部または外部を電磁シールド板により覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池を電源とし、
電力変換器を介して車輪駆動用電動機を駆動する電気自
動車の電気システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、二次電池を電源とする公知の電
気自動車の駆動システムである。同図において、１は主
電池、２は主スイッチ、３は主ヒューズ、４は回生機能
を持つ半導体電力変換器としての三相のインバータ、５
は交流電動機、６はインバータ４と交流電動機５間の接
続線、７１は減速機、７２は差動装置、８１，８２は車
輪を示しており、交流電動機５の回転は減速機７１によ
り減速され、差動装置７２を介して車輪８１，８２に各
々伝達される。

【０００３】図８の駆動システムにおいて、インバータ
４は主電池１の直流電力を交流電力に逆変換して交流電
動機５のトルク及び回転数を制御する。電気自動車の力
行時には、インバータ４による直流から交流への逆変換
によって電力は主電池１からインバータ４を介して電動
機５に伝えられ、車輪８１，８２すなわち車体を駆動す
る。制動時には力行時とは逆に、インバータ４による交
流から直流への順変換により、車体の運動エネルギーは
車輪８１，８２、電動機５、インバータ４を介し直流電
力として主電池１に回生される。

【０００４】電気自動車のインバータは、一般に図９に
示すように三相のトランジスタインバータにより構成さ
れている。図９において、４０１はトランジスタ、４０
２はトランジスタ４０１に対し逆並列接続されたダイオ
ードであり、これらを組み合わせたスイッチ素子６アー
ムにより三相インバータの主回路が構成される。なお、
４０３は主電池１の電流を平滑するコンデンサである。

【０００５】ここで、インバータ４の交流電圧ｖ_Mの波
形は二次電池電圧ｖ_BのＰＷＭ制御された波形となり、
力行時も制動時もほぼ同じ波形である。図１０は力行時
のインバータ４の交流電圧ｖ_M、交流電流ｉ_Mの波形例を
示したもので、ｖ_M波形の中で破線により示した波形は
ＰＷＭ制御波形の基本波であり、ＰＷＭ制御では、この
基本波が正弦波になるように制御が行なわれる。そし
て、インバータ４の交流電流ｉ_Mは、正弦波の基本波電
流に高調波電流が重畳した波形となる。また、インバー
タ４の出力端子の電位は、主電池１の正極電位ｖ
_B（＋）と負極電位ｖ_B（−）との間を高周波で変動す
る。

【０００６】一方、図１１（Ａ）に示すインバータ４の
入力電流ｉ_Iは、同図（Ｂ）のようにインバータ４の交
流電流を整流したＰＷＭ制御のスイッチング波形とな
る。この入力電流ｉ_Iは図示するように非常に大きな高
調波電流を含んでおり、平滑コンデンサ４０３によって
平滑される。また、主電池電流ｉ_Bは、直流電流Ｉ_Bに高
調波電流が重畳した波形となっている。

【０００７】さて、電気自動車の重要な性能の一つに、
電気機器及びハーネスからの電波障害対策があり、電気
機器の作動時にカーラジオ等に雑音等の電波障害を発生
させず、もしくはこれらの障害が少ないことが求められ
る。電波は、空中の金属体が高周波で電位変動すると発
生し、また、高周波電流が流れることによっても発生す
る。電気自動車駆動用インバータの出力端子の電位は、
前述のごとく高周波で変動し、出力電流も高調波を多く
含んだ波形となるので、カーラジオ等に対し電波障害を
与える可能性が大きい。

【０００８】そこで、電気自動車の電気システムを電波
障害発生の面から検討してみる。図１２は、図８の電気
システムを高調波回路の面から示した等価回路であり、
以下、この等価回路について説明する。主電池１は、電
池モジュール１２を複数個直列に接続した上、電池収納
フレーム１１に収納して構成され、電池収納フレーム１
１は、接地線または金属物からなる接地材料１３を介し
て車体１００に電気的に接続される。ここで、電池モジ
ュール１２の導電部と電池収納フレーム１１間は電気的
に絶縁されているので、浮遊コンデンサ１４が存在す
る。

【０００９】インバータ４の回路部品はインバータ収納
フレーム４１に収納され、この収納フレーム４１は、接
地線または金属物からなる接地材料４３を介して車体１
００に電気的に接続される。インバータ４の回路部品、
例えば、トランジスタ４０１及びダイオード４０２によ
り構成されるインバータスタック４２と、インバータ収
納フレーム４１との間は電気的に絶縁されているので、
ここにも浮遊コンデンサ４４が存在する。

【００１０】電動機５は、固定子巻線５２が固定子鉄心
（図示せず）内に収納され、固定子鉄心は収納フレーム
５１に固定されている。また、電気的にも良導体である
フレーム５１は、車体１００への固定用の金属物や接地
線からなる接地材料５３により車体１００に電気的に接
続される。前記固定子巻線５２は電気的に絶縁されてい
るため、この固定子巻線５２と収納フレーム５１との間
にも浮遊コンデンサ５４が存在する。

【００１１】図１２における直流側のハーネス９及び交
流側ハーネス６も共に絶縁されているので、車体１００
との間に各々浮遊コンデンサ９１，６１が存在する。主
スイッチ２、主ヒューズ３についても同様であり、２
１，３１がこれらの収納フレーム、２２，３２が車体１
００への固定用の金属物や接地線からなる接地材料、２
３，３３が浮遊コンデンサである。

【００１２】上述のように、電気自動車の電気機器やハ
ーネスには浮遊コンデンサが存在している。これらの浮
遊コンデンサは実際には分布状態となっているが、図１
２では便宜上、１ヵ所に集中しているものとみなして示
してある。次いで、これらの浮遊コンデンサを介して流
れる高調波電流について説明する。

【００１３】図１３（Ａ）は図１２を主要な機器につい
てまとめたものであり、図１３（Ｂ）はインバータ４の
出力電位を示したものである。この図１３（Ｂ）からわ
かるようにインバータ４の出力電位は、時刻ｔ₁ではｖ_B
（−）からｖ_B（＋）に、また時刻ｔ₂ではｖ_B（＋）か
らｖ_B（−）に急変する。この電圧急変に伴い、上記浮
遊コンデンサを介して車体１００に漏れ電流が流れる。
これを図１３（Ａ）を参照しつつ説明する。

【００１４】すなわち、インバータ出力電位の急変によ
り、電動機固定子巻線５２の浮遊コンデンサ５４を介し
て漏れ電流ｉ_SMが車体１００に流れる。車体１００に流
れ込んだｉ_SMは、車体１００からインバータ４の浮遊コ
ンデンサ４４を通ってインバータスタック４２からイン
バータ出力端子に戻る。この経路の漏れ電流をｉ_SIとし
て示す。

【００１５】一方、車体１００に流れ込んだｉ_SMは、車
体１００から主電池１の電池モジュール１２の浮遊コン
デンサ１４を通り、電池モジュール１２から直流回路に
戻る。この経路の漏れ電流をｉ_SBとして示す。直流回路
に戻った漏れ電流は、直流ハーネス９を通ってインバー
タ出力端子に戻る。同様に、図示はしないが、インバー
タ出力端子の電位変動により交流ハーネス６から浮遊コ
ンデンサ６１を通って漏れ電流が車体１００に流れ、そ
の一部は主スイッチ２、主ヒューズ３、直流ハーネス９
の各浮遊コンデンサ２３，３３，９１を介してインバー
タ出力端子に戻る。

【００１６】インバータ出力端子の電位変動に伴う漏れ
電流が流れる経路は、上述したもののほかに電気自動車
における冷却系や機械系にも存在する。図１４はこれを
説明するためのもので、インバータ４及び電動機５の冷
却方式が水冷の場合で示してある。同図において、５５
は電動機出力軸、５６は軸カップリング、７１は減速機
であり、減速機７１は車体１００に金属により固定され
る。２００は冷却水循環用のポンプ、２０１はラジエー
タ、２０２は冷却水パイプであり、ポンプ２００及びラ
ジエータ２０１も金属によって車体１００に固定され
る。

【００１７】ここで、電動機５の固定子巻線５２の浮遊
コンデンサ５４を通った漏れ電流を考えると、電動機５
のフレーム５１から車体１００に至る経路のほかに、電
動機出力軸５５、軸カップリング５６、減速機７１を通
って車体１００に流れる経路も存在する。一方、電動機
５内を流れる冷却水は、冷却水パイプ２０２を通って車
体１００に固定されたポンプ２００及びラジエータ２０
１を流れ、いわば車体１００に電気的に接続された状態
であるので、電動機５の漏れ電流の経路として冷却水系
も存在することになる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、電気自
動車の重要な課題の一つとして、車載の電気機器及びハ
ーネスからの電波障害を低減することが挙げられる。特
に、車内のラジオ、テレビ、電話等に障害を与えないこ
とが求められている。電気自動車における電波障害の主
因は、インバータの高周波スイッチングによって発生す
る高調波漏れ電流が浮遊コンデンサを介し車体を通って
流れることにあるので、電波障害の低減はいかにしてこ
の高調波漏れ電流を抑制するかにかかっている。

【００１９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、インバータの高周波スイ
ッチングに起因する高調波漏れ電流を抑制し、電波障害
を低減させるようにした電気自動車の電気システムを提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項１記載の第１の発明は、直流電源から
半導体電力変換器を介して車輪駆動用電動機を駆動する
電気自動車の電気システムにおいて、少なくとも前記電
力変換器、電動機及び直流電源を含むパワートレイン用
電気機器の収納フレームを、車体に対し電気的に絶縁す
るものである。ここで、請求項２記載のように、上記収
納フレームは防振機能を有する絶縁性の取付脚を介して
を車体に取り付けることが望ましい。この発明によれ
ば、電気自動車の車体からパワートレイン用電気機器の
浮遊コンデンサを介した漏れ電流の経路がなくなるた
め、漏れ電流を低減させることができる。

【００２１】請求項３記載の第２の発明は、上記第１の
発明において、パワートレイン用電気機器間のハーネス
をシールド線により構成し、シールド線のシールド部
を、至近の電気機器の収納フレームに設けられた１ヵ所
の接地点に接地するものである。この発明によれば、仮
りにハーネスを高調波漏れ電流が流れたとしてもシール
ド部によって電磁波の放散が防止されるため、電磁障害
を低減させることができる。

【００２２】請求項４記載の第３の発明は、上記第１ま
たは第２の発明において、少なくとも電力変換器を含む
パワートレイン用電気機器の収納フレームの内側または
外側に電磁シールド板を配置し、この電磁シールド板を
前記収納フレームに接地するものである。この発明によ
れば、パワートレイン用電気機器を流れる漏れ電流によ
る電磁波の放散が電磁シールド板によって遮断されるた
め、電波障害が低減される。

【００２３】請求項５記載の第４の発明は、直流電源か
ら半導体電力変換器を介して車輪駆動用電動機を駆動す
る電気自動車の電気システムにおいて、少なくとも前記
電力変換器及び電動機を含むパワートレイン用電気機器
の収納フレームを、高調波電流抑制素子を介して車体に
接地するものである。この発明は、収納フレームの電気
的絶縁が構造上、困難な場合に有効であり、車体から収
納フレームを介した漏れ電流を低減させることができ
る。

【００２４】請求項６記載の第５の発明は、前記第１、
第２または第３の発明において、少なくとも電動機の冷
却方式が水冷方式である場合、電動機と冷却用機器との
間の冷却水パイプを電気的絶縁材料により構成し、この
冷却水パイプの途中に高調波電流抑制素子を配置するも
のである。この発明によれば、冷却水を介した漏れ電流
を低減させて電波障害を解消することができる。

【００２５】請求項７記載の第６の発明は、前記第１、
第２、第３または第５の発明において、少なくとも電動
機の収納フレームから電動機の出力軸、軸受及び軸カッ
プリングを含むトルク伝達機構までの一部を、電気的絶
縁構造とするものである。この発明によれば、電動機の
収納フレームから出力軸を介して車体側へ漏れ電流が流
れるのを防止することができる。なお、請求項８または
請求項９に記載したように、軸受または軸カップリング
を電気絶縁形とすることが望ましい。

【００２６】請求項１０記載の第７の発明は、前記第
１、第２、第３、第５または第６の発明において、少な
くとも電力変換器及び電動機の外側を車体から電気的に
絶縁された導電性の安全カバーにより各々覆い、これら
の安全カバーを高調波電流抑制素子を介して車体に接地
するものである。この発明によれば、電力変換器や電動
機の収納フレームが帯電した際の感電を防止することが
できる。

【００２７】なお、請求項１１に記載したように、前記
第４、第５または第７の発明における高調波電流抑制素
子には、貫通形鉄心を用いることができる。

【００２８】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は、請求項１に記載した第１の発明の実施例で
あり、図８と同一の構成要素には同一番号を付してあ
る。図１において、１５は主電池収納フレーム１１に設
けられた絶縁材料からなる取付脚であり、収納フレーム
１１を車体１００から電気的に絶縁している。２４は主
スイッチ収納フレーム２１に設けられた絶縁材料からな
る取付脚であり、収納フレーム２１を車体１００から電
気的に絶縁している。

【００２９】また、３４は主ヒューズ収納フレーム３１
に設けられた絶縁材料からなる取付脚であり、収納フレ
ーム３１を車体１００から電気的に絶縁している。４５
はインバータ収納フレーム４１に設けられた絶縁材料か
らなる取付脚であり、収納フレーム４１を車体１００か
ら電気的に絶縁している。更に、５７は電動機収納フレ
ーム５１に設けられた絶縁材料からなる取付脚であり、
収納フレーム５１を車体１００から電気的に絶縁してい
る。

【００３０】これらの取付脚１５，２４，３４，４５，
５７の材質としては、防振及び電気絶縁の双方の観点か
ら、防振ゴムを用いることが望ましい。また、電気絶縁
の程度としては、電気機器からの高調波漏れ電流が電波
障害を発生させない程度に十分小さくなるような程度と
する。なお、本発明においては、少なくともインバータ
４等の半導体電力変換器、駆動用の電動機５及び主電池
１を含む電気自動車のパワートレイン用電気機器の収納
フレームを絶縁材料からなる取付脚により車体１００に
対して絶縁することが必要である。本実施例によれば、
車体１００を経路の一部とする漏れ電流を抑制し、電波
障害を低減することができる。

【００３１】図２は、請求項３に記載した第２の発明の
実施例を示すものであり、図１と同一の構成要素には同
一番号を付してある。図２において、インバータ４と電
動機５との間の交流ハーネス６には外被シールド線を用
い、そのシールド部としてのシールド外被６２は電動機
５側において接地線６３により電動機収納フレーム５１
の１ヵ所の接地点５８に接地される。同様にして、直流
ハーネス９にも外被シールド線を用い、シールド外被９
２はインバータ４側において接地線９３によりインバー
タ収納フレーム４１の１ヵ所の接地点４６に接地され
る。

【００３２】これにより、仮りに高調波漏れ電流が交流
ハーネス６または直流ハーネス９に流れた場合でも、電
磁波がハーネス６，９の外部に放散するのシールド外被
６２，９２により防止することができ、電波障害を大幅
に低減することができる。なお、図示されていないが、
主電池１、主スイッチ２、主ヒューズ３、インバータ４
間の直流ハーネスについても外被シールド線を用いるこ
とが好ましい。また、インバータ収納フレーム４１及び
電動機収納フレーム５１に絶縁性の取付脚４５，５７を
それぞれ設けることで、図１の実施例と同様の効果を重
ねて得ることができる。

【００３３】図３は請求項４に記載した第３の発明の実
施例である。図において、インバータ収納フレーム４１
の内側または外側は、電磁良導体からなる電磁シールド
板４９により覆われている。この図では、収納フレーム
４１の内側を覆った例で示してある。上記電磁シールド
板４９は、接地線４７により収納フレーム４１と接続さ
れ、接地される。その接続方法としては、接地線４７を
用いずに電磁シールド板４９と収納フレーム４１とを直
接、機械的かつ電気的に接続しても良い。なお、４２１
はインバータ主回路を示す。

【００３４】図示されていないが、インバータ収納フレ
ーム４１のみでなく、主電池収納フレーム１１や主スイ
ッチ収納フレーム２１、主ヒューズ収納フレーム３１、
電動機収納フレーム５１の内側または外側にも同様に電
磁良導体を設け、これらの電磁良導体を各フレーム１
１，２１，３１，５１に接地線を介して接続することが
望ましい。本実施例により、高調波漏れ電流によりパワ
ートレイン用電気機器から発生する電磁波が外部へ放散
するのを電磁シールド板によって遮蔽することができ、
電波障害を低減させることが可能になる。

【００３５】図４は請求項５に記載した第４の発明の実
施例を示している。この実施例は、第１の発明の実施例
のようにインバータ収納フレーム４１や電動機収納フレ
ーム５１を車体１００に対し電気的に絶縁して固定する
ことが構造上、困難な場合のものである。すなわち、図
示するように、電動機側では電動機収納フレーム５１に
接地線５８１の一端を接続し、貫通形鉄心（リングコ
ア）等の高調波電流抑制素子５９を介して他端を車体１
００の１ヵ所の接地点１０１に接続する。また、インバ
ータ側では、インバータ収納フレーム４１に接地線４７
の一端を接続し、前記同様に高調波電流抑制素子４８を
介して他端を接地点１０１に接続する。

【００３６】図示されていないが、本実施例において
も、交流ハーネス６や直流ハーネス９に外被シールド線
を用いても良い。本実施例によれば、インバータ収納フ
レーム４１や電動機収納フレーム５１が車体１００と導
通している設置環境においても、高調波電流抑制素子４
８，５９によってインバータ４や電動機５の浮遊容量に
よる漏れ電流を低減させることが可能になる。特に、従
来からインバータ４の出力線に高調波電流抑制素子を挿
入する方法が知られているが、これに比べて高調波電流
抑制素子の大幅な小形軽量化が可能である。

【００３７】次に、図５は請求項６に記載した第５の発
明の実施例であり、この実施例は少なくとも電動機５を
水冷式とした水冷式電気自動車に関するものである。前
述のように冷却水は電気良導体であり、電動機５の漏れ
電流は、冷却水を経て車体１００に電気的に接続されて
いるポンプやラジエータを介して車体１００に流れ、こ
れによって電波障害を引き起こす。

【００３８】そこで、本実施例では、車体１００と同電
位になる装置（図示例ではポンプ２００、ラジエータ２
０１）と電気機器（図示例ではインバータ４、電動機
５）との間の冷却水パイプ２０３に貫通形鉄心等の高調
波電流抑制素子２０４，２０５を挿入する。なお、冷却
水パイプ２０３は絶縁材料により構成されている。本実
施例によれば、高調波電流抑制素子２０４，２０５によ
り、ポンプ２００、ラジエータ２０１、インバータ４、
電動機５等と冷却水間の電流経路が絶たれるため、冷却
水系に漏れ電流が流れる恐れがなくなる。

【００３９】図６は、請求項７に記載した第６の発明の
実施例を示している。この実施例では、電動機収納フレ
ーム５１から出力軸５５を通って車体１００へ漏れ電流
が流れるのを防止するため、電気絶縁形軸受５１０を用
いるか、または絶縁材料５１１を図示のように挿入する
か、あるいは、軸カップリングとして電気絶縁形カップ
リング５６０を用いる。これらの絶縁構造は同時に用い
ても良い。つまり、この発明では、少なくとも電動機５
の収納フレーム５１から出力軸５５、軸受５１０及びカ
ップリング５６０を含むトルク伝達機構までの一部を、
電気的絶縁構造とする。これにより、電動機収納フレー
ム５１から出力軸５５及び減速機７１を通って車体１０
０側に漏れ電流が流れるのを防止することができる。

【００４０】更に、図７は請求項１０に記載した第７の
発明の実施例である。先に述べた第１の発明の実施例で
は、電動機収納フレーム５１やインバータ収納フレーム
４１等を車体１００から電気的に絶縁しているので、収
納フレーム帯電時の感電防止対策を施す必要がある。

【００４１】すなわち、図７において、５１２は電動機
５の安全カバーであり、電動機収納フレーム５１とは電
気的に絶縁され、かつ絶縁脚５１３を介して車体１００
に取り付けられる。この安全カバー５１２は導体からな
り、高調波電流抑制素子５１５を介して接地線５１４に
より車体１００の１ヵ所の接地点１０２に接続される。
同様にして、４１０はインバータ４の安全カバーであ
り、絶縁脚４１１を介して車体１００に取り付けられ、
高調波電流抑制素子４１３を介して接地線４１２により
接地点１０２に接続される。

【００４２】本実施例によれば、感電の危険なく車体１
００を経路の一部とする漏れ電流を低減させることがで
き、電波障害を未然に防ぐことができる。また、第１の
発明の実施例において、電動機収納フレーム４１やイン
バータ収納フレーム５１以外の収納フレームを取付脚に
よって車体１００と絶縁した場合には、これらの収納フ
レームの外側にも安全カバーを設置して高調波電流抑制
素子を介し接地することが有効である。

【００４３】上記各実施例では、半導体電力変換器とし
てインバータ、駆動用電動機として交流電動機を用いた
場合につき説明したが、本発明は半導体電力変換器がチ
ョッパ、駆動用電動機が直流電動機の場合にも適用可能
である。また、直流電源としては、二次電池以外にも、
燃料電池を単体で使用したり、或いは他の直流電源と混
成使用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、第１の発明において
は、パワートレイン用電気機器の収納フレームを電気自
動車の車体から絶縁することにより、車体から電気機器
の浮遊コンデンサを介した漏れ電流の経路がなくなるた
め、漏れ電流を低減させることができる。第２または第
３の発明においては、ハーネスや電気機器から発生する
電磁波の放散をシールド材により遮蔽することで、電磁
障害の発生を防止することができる。

【００４５】第４の発明においては、収納フレームの電
気的絶縁が構造上、困難な場合にも、車体から収納フレ
ームを介した漏れ電流を低減させることができる。第５
の発明においては、電動機の冷却方式が水冷方式である
場合に、冷却水系による漏れ電流を低減させて電波障害
を解消することができる。

【００４６】第６の発明においては、電動機の収納フレ
ームから出力軸を介して車体側へ漏れ電流が流れるのを
防止することができる。更に、第７の発明においては、
電力変換器及び電動機の外側を安全カバーにより覆い、
これを高調波電流抑制素子を介して車体に接地すること
により、収納フレームが帯電した際の感電を防止して安
全性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例を示す構成図である。

【図２】第２の発明の実施例を示す構成図である。

【図３】第３の発明の実施例を示す構成図である。

【図４】第４の発明の実施例を示す構成図である。

【図５】第５の発明の実施例を示す構成図である。

【図６】第６の発明の実施例を示す構成図である。

【図７】第７の発明の実施例を示す構成図である。

【図８】公知の電気自動車の駆動システムを示す図であ
る。

【図９】インバータの主回路構成図である。

【図１０】インバータの交流電圧及び交流電流の波形図
である。

【図１１】（Ａ）は図９の概略的な回路図、（Ｂ）はイ
ンバータの入力電流及び主電池電流の波形図である。

【図１２】図８の電気システムを高調波回路の面から示
した等価回路である。

【図１３】（Ａ）は図１２の主要部の回路図、（Ｂ）は
インバータ出力電位の説明図である。

【図１４】電気自動車における冷却系及び機械系の説明
図である。

【符号の説明】

６交流ハーネス９直流ハーネス１１，２１，３１，４１，５１収納フレーム１５，２４，３４，４５，５７取付脚４６，５８，１０１，１０２接地点４７，６３，９３，４１２，５１４，５８１接地線４８，５９，２０４，２０５，４１３，５１５高調波
電流抑制素子４９電磁シールド板５５出力軸５６軸カップリング６２，９２シールド外被７１減速機１００車体２００ポンプ２０１ラジエータ２０３冷却水パイプ４１０，５１２安全カバー４１１，５１３絶縁脚４２１インバータ主回路部５１０電気絶縁形軸受５１１絶縁材料５６０電気絶縁形カップリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中山智晴神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者花沢昌彦神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者北田眞一郎神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者菊池俊雄神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者麻生剛神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源から半導体電力変換器を介して
車輪駆動用電動機を駆動する電気自動車の電気システム
において、少なくとも前記電力変換器、電動機及び直流電源を含む
パワートレイン用電気機器の収納フレームを、車体に対
し電気的に絶縁することを特徴とする電気自動車の電気
システム。
【請求項２】防振機能を有する絶縁性の取付脚を介し
て収納フレームを車体に取り付けた請求項１記載の電気
自動車の電気システム。
【請求項３】請求項１または２記載の電気自動車の電
気システムにおいて、パワートレイン用電気機器間のハーネスをシールド線に
より構成し、シールド線のシールド部を、至近の電気機
器の収納フレームに設けられた１ヵ所の接地点に接地す
ることを特徴とする電気自動車の電気システム。
【請求項４】請求項１，２または３記載の電気自動車
の電気システムにおいて、少なくとも電力変換器を含むパワートレイン用電気機器
の収納フレームの内側または外側に電磁シールド板を配
置し、この電磁シールド板を前記収納フレームに接地す
ることを特徴とする電気自動車の電気システム。
【請求項５】直流電源から半導体電力変換器を介して
車輪駆動用電動機を駆動する電気自動車の電気システム
において、少なくとも前記電力変換器及び電動機を含むパワートレ
イン用電気機器の収納フレームを、高調波電流抑制素子
を介して車体に接地することを特徴とする電気自動車の
電気システム。
【請求項６】請求項１，２，３または４記載の電気自
動車の電気システムにおいて、少なくとも電動機の冷却方式が水冷方式である場合、電
動機と冷却用機器との間の冷却水パイプを電気的絶縁材
料により構成し、この冷却水パイプの途中に高調波電流
抑制素子を配置することを特徴とする電気自動車の電気
システム。
【請求項７】請求項１，２，３，４または６記載の電
気自動車の電気システムにおいて、少なくとも電動機の収納フレームから電動機の出力軸、
軸受及び軸カップリングを含むトルク伝達機構までの一
部を、電気的絶縁構造とすることを特徴とする電気自動
車の電気システム。
【請求項８】電動機の軸受が電気絶縁形である請求項
７記載の電気自動車の電気システム。
【請求項９】電動機の軸カップリングが電気絶縁形で
ある請求項７または８記載の電気自動車の電気システ
ム。
【請求項１０】請求項１，２，３，４，６，７，８ま
たは９記載の電気自動車の電気システムにおいて、少なくとも電力変換器及び電動機の外側を車体から電気
的に絶縁された導電性の安全カバーにより各々覆い、こ
れらの安全カバーを高調波電流抑制素子を介して車体に
接地することを特徴とする電気自動車の電気システム。
【請求項１１】高調波電流抑制素子が貫通形鉄心であ
る請求項５，６または１０記載の電気自動車の電気シス
テム。