JP3554475B2 - 電気自動車における電気部品の冷却構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用のモータあるいは該モータに給電するバッテリに接続された電気部品を冷却ファンからの冷却風で冷却する電気自動車における電気部品の冷却構造に関する。
【従来の技術】
電気自動車には、走行用のモータに給電するためのバッテリと、モータの駆動や回生を制御するモータコントローラ等の電気部品とが搭載されている。これらバッテリや電気部品は電気自動車の走行に伴って発熱するため、冷却ファンから供給される冷却風により冷却を行う必要がある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、外気をそのまま利用した冷却風をデリケートな電気部品に直接作用させると、冷却風に含まれる塵や水分によって電気部品の信頼性や耐久性に悪影響が及ぶ可能性がある。そこで外気をフィルターで濾過して塵や水分を除去することが考えられるが、このようにすると特別のフィルターが必要になってコストが上昇する問題がある。
【０００３】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電気自動車の電気部品の信頼性や耐久性に悪影響を及ぼすことなく、その電気部品を確実に冷却することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、走行用のモータあるいは該モータに給電するバッテリに接続された電気部品を冷却ファンからの冷却風で冷却する電気自動車において、前記電気部品及びバッテリを搭載したバッテリボックス内に、冷却ファンからの冷却風が流れ且つその冷却風で内部のバッテリを冷却する第１冷却風通路と、その第１冷却風通路の下流側に在って該第１冷却風通路を通過した冷却風が流れる第２冷却風通路と、その第２冷却風通路に隣接して配置されて前記電気部品を収納する電気部品収納室とを形成し、その電気部品収納室に収納した電気部品から延びる冷却フィンを第２冷却風通路内に突出させたことを特徴とする。
【０００５】
上記特徴によれば、第１冷却風通路を冷却風が流れる間に、その冷却風でバッテリが冷却される。そして第１冷却風通路を通過した冷却風は第２冷却風通路に流入し、そこを流れる間に、電気部品から延びる冷却フィンに接触して熱交換を行う。即ち、冷却ファンから供給された冷却風が第２冷却風通路を流れるとき、そこに突出する冷却フィンと冷却風との間で熱交換が行われて電気部品が冷却されるが、電気部品は、第２冷却風通路に隣接して形成された電気部品収納室内に収納されて冷却風に直接接触しないため、冷却風に含まれる塵や水分によって信頼性や耐久性が低下する虞がない。その上、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を行うことができ、この場合、特にバッテリを冷却する第１冷却風通路を上流側に配置し、電気部品を冷却する第２冷却風通路を下流側に配置したことにより、温度の許容範囲が狭いバッテリを温度上昇していない新鮮な外気で確実に冷却することができ、またバッテリを冷却して若干温度上昇した冷却風により電気部品が冷却されても該電気部品の温度の許容範囲がバッテリに比べて広いために支障はない。
【０００６】
また請求項２の発明は、請求項１の上記特徴に加えて、第２冷却風通路の通路断面積は、第１冷却風通路の通路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００７】
上記請求項２の特徴によれば、第１冷却風通路の通路断面積は第２冷却風通路の通路断面積よりも大きいため、冷却風の流速は第１冷却風通路において小さく、第２冷却風通路において大きくなり、従って、熱抵抗の大きい合成樹脂製の電槽を備えたバッテリに低流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができ、またバッテリに比べて熱抵抗が小さい電気部品の冷却フィンに高流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができる。このようにして第１冷却風通路および第２冷却風通路の通路断面積を異ならせることにより、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を両立させることができる。
【０００８】
また請求項３の発明は、請求項１又は２の上記特徴に加えて、第１冷却風通路の冷却風導入口が該第１冷却風通路の後端上部に設けられており、また第２冷却風通路が第１冷却風通路の前端下部に連なっていることを特徴とする。
【０００９】
また請求項４の発明は、請求項３の上記特徴に加えて、バッテリボックス内でバッテリは、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されていて、第１冷却風通路においてバッテリの上面側には前方に向かって高さが減少する第１の隙間が、またバッテリの下面側には前方に向かって高さが増加する第２の隙間が形成されていると共に、その第１，第２の隙間を相互に連通させる第３の隙間が、前後に隣接するバッテリの相互間に形成されることを特徴とする。
【００１０】
上記請求項４の特徴によれば、第１冷却風通路の後端上部に供給された冷却風がバッテリの上面側の第１の隙間を前方に流れる過程で、その一部が第３の隙間を上から下に順次通過する。そしてバッテリの下面側の第２の隙間において合流した冷却風は該第２の隙間を第２冷却風通路に向けて前方に流れることになるが、このとき、第１の隙間を前方に流 れる冷却風の流量は、第３の隙間への冷却風の分岐により順次減少するが、その冷却風の流量の減少に対応するように第１の隙間δの高さが前方に向けて減少しているので、その第１の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。また第２の隙間を前方に流れる冷却風の流量は、第３の隙間からの冷却風の合流により順次増加するが、その冷却風の流量の増加に対応するように第２の隙間の高さが前方に向けて増加しているので、その第２の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１は電気自動車の全体側面図、図２は電気自動車の全体斜視図、図３はバッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図、図４は電気自動車の駆動系および制御系のブロック図、図５はバッテリボックスの縦面断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の７−７線断面図である。
図１〜図３に示すように、左右の前輪ＷFL，ＷFRおよび左右の後輪ＷRL，ＷRRを備えた電気自動車Ｖは、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１L ，１R と、車体左右方向に延びて両サイドフレーム１L ，１R を接続する前部クロスメンバ２および後部クロスメンバ３とから構成される車体フレーム４を備える。左右のサイドフレーム１L ，１R の前端間に搭載された走行用駆動源であるモータ５には減速機６および差動装置７が一体に設けられており、この差動装置７から左右に延びるドライブシャフト８L ，８R が左右の前輪ＷFL，ＷFRにそれぞれ接続される。
【００１２】
車体フレーム４の下面には、上面が開放した浅いトレー状のバッテリボックス９が着脱自在に支持されており、このバッテリボックス９の後半部にモータ５に給電するための２４個のバッテリ１０…が２列に搭載されるとともに、その前半部にモータ５、バッテリ１０…、各種補機類等を制御するためのコントロールユニットと、コントロールユニットからの指令でモータ５の駆動および回生を制御するＰＤＵ（パワードライブユニット）とを含む電気部品４５，４６が、２つのブロックに分割されて搭載される。
【００１３】
次に、電気自動車Ｖの駆動系および制御系の概略構成を、図４に基づいて説明する。尚、図４において太い実線は高電圧・高電流ラインを、中間の太さの実線は高電圧・中低電流ラインを、細い実線は低電圧・低電流ラインを、矢印付きの破線は信号ラインをそれぞれ示している。
【００１４】
コントロールユニット１１は、コンタクタボックス２１と、ジャンクションボード２２と、マネージングＥＣＵ２３（マネージング電子制御ユニット）と、モータＥＣＵ２４（モータ電子制御ユニット）と、オンボードチャージャ２５と、ダウンバータ２６と、エアコン用インバータ２７とから構成される。
【００１５】
バッテリボックス９に搭載されたバッテリ１０…はＮｉ−ＭＨバッテリよりなり、それらが２４個直列に接続されて総電圧は２８８ボルトになる。バッテリボックス９とモータ５との間には、コンタクタボックス２１、ジャンクションボード２２およびＰＤＵ１２が動力線を介して直列に接続される。
【００１６】
バッテリ１０…に連なるコンタクタボックス２１には、イグニッションスイッチに連動して開閉するメインコンタクタ２８と、メインコンタクタ２８の閉成時に突入電流により該メインコンタクタ２８が損傷するのを防止するためのプリチャージコンタクタ２９およびプリチャージ抵抗２９ａとが設けられる。ジャンクションボード２２は、コンタクタボックス２１およびＰＤＵ１２間の動力線からオンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７に配電する機能を有する。オンボードチャージャ２５はバッテリ１０…を充電するためのもので、外部の商用電源に接続されるプラグ３０を備える。ダウンバータ２６は電気自動車Ｖの各種補機類を駆動する１２ボルトの補助バッテリ３１を充電するためのもので、バッテリ１０…の電圧を１４．５ボルトに降圧して補助バッテリ３１に供給する。エアコン用インバータ２７はバッテリ１０…の直流電流を交流電流に変換してエアコンのコンプレッサ３２を駆動する。
【００１７】
マネージングＥＣＵ２３はメインコンタクタ２８の開閉制御と、オンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７への電力供給と、バッテリ１０…の残容量信号の出力と、警報信号の出力とを司る。またモータＥＣＵ２４は、ブレーキ信号、セレクタポジション、アクセル開度およびモータ回転数に基づいてＰＤＵ１２を制御することにより、モータ５が発生する駆動力および回生制動力を制御する。
【００１８】
次に、図５〜図７に基づいてバッテリボックス９の構造を説明する。
【００１９】
フロアパネル３６の下面に沿って配置されたバッテリボックス９の後部に２４個のバッテリ１０…が左右２列に搭載されており。前後に隣接するバッテリ１０…間に冷却風が通過する複数の隙間α…が形成される。また右列のバッテリ１０…の左端面および左列のバッテリ１０…の右端面間には隙間βが形成され、右列のバッテリ１０…の右端面およびバッテリボックス９の右側壁３７R 間、ならびに左列のバッテリ１０…の左端面およびバッテリボックス９の左側壁３７L 間に、それぞれ隙間γが形成される。
【００２０】
図５から明らかなように、各列のバッテリ１０…は、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されている。その結果、それらバッテリ１０…の上面とフロアパネル３６の下面との間には前方に向かって高さが減少する隙間δが形成され、またバッテリ１０…の下面とバッテリボックス９の底壁３８の上面との間には前方に向かって高さが増加する隙間εが形成される。而して、バッテリボックス９の後部に、バッテリ１０…の周囲を囲む前記各隙間α，β，γ，δ，εによって冷却風が通過する第１冷却風通路３９が形成される。
【００２１】
バッテリボックス９よりも後方のフロアパネル３６の上面に、例えばシロッコファンよりなる冷却ファン４０が設けられる。冷却ファン４０とバッテリボックス９の後端部上面のフロアパネル３６に形成した冷却風導入口４１とが、前方に向けて拡開する冷却風導入ダクト４２によって接続される。従って、冷却ファン４０によって吸入された外気は、冷却風導入ダクト４２および冷却風導入口４１を経てバッテリボックス９の内部に形成された第１冷却風通路３９の後端部に供給される。
【００２２】
バッテリボックス９に収納されたバッテリ１０…の前半部に隔壁４３によって電気部品収納室４４が区画されており、この電気部品収納室４４に２ブロックに分割された電気部品４５，４６が収納される。一方の電気部品４５は例えば前記コンタクタボックス２１、ジャンクションボード２２、マネージングＥＣＵ２３モータＥＣＵ２４、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７から構成され、他方の電気部品４６は例えば前記オンボードチャージャ２５から構成される。
【００２３】
隔壁４３の下部から前方に向かって左右一対の第２冷却風通路４７L ，４７R が形成されており、それら第２冷却風通路４７L ，４７R の前端に連なる左右一対の冷却風排出ダクト４８L ，４８R がバッテリボックス９の左右の側壁３７L ，３７R を貫通して外部に延出する。一方の電気部品４５は左側の第２冷却風通路４７L の上壁に支持されており、その電気部品４５から下方に延びる多数の冷却フィン４５1 …が左側の第２冷却風通路４７L の内部に突出する。また他方の電気部品４６は右側の第２冷却風通路４７R の上壁に支持されており、その電気部品４６から下方に延びる多数の冷却フィン４６1 …が右側の第２冷却風通路４７R の内部に突出する。
【００２４】
従って、第１冷却風通路３９を通過した冷却風は左右の第２冷却風通路４７L ，４７R を通過した後、左右の冷却風排出ダクト４８L ，４８R からバッテリボックス９の外部に排出される。左右の第２冷却風通路４７L ，４７R の通路断面積の総和は、第１冷却風通路３９の通路断面積よりも小さく設定されているため、第１冷却風通路３９を通過する冷却風の流速（例えば、２ｍ／ｓｅｃ）に比べて、第２冷却風通路４７L ，４７R を通過する冷却風の流速（例えば、５ｍ／ｓｅｃ）は大きくなる。
【００２５】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００２６】
電気自動車Ｖの運転中に発熱するバッテリ１０…および電気部品４５，４６を冷却すべく冷却ファン４０を駆動すると、冷却風が冷却風導入ダクト４２および冷却風導入口４１から第１冷却風通路３９の後端部に供給され、その第１冷却風通路３９を冷却風が後から前に流れる間にバッテリ１０…を冷却する。冷却風導入口４１は第１冷却風通路３９の後端上部に設けられており、また第２冷却風通路４７L ，４７R は第１冷却風通路３９の前端下部に連なっているため、第１冷却風通路３９を後から前に流れる冷却風の大部分は、隣接するバッテリ１０…間の複数の隙間α…を上から下に通過しながら熱交換を行う。尚、冷却風の一部は前記隙間α…を通過せずに、２列のバッテリ１０…の中央部の隙間βおよび左右両側部の隙間γ，γを通過して上から下に流通する。
【００２７】
これを更に詳しく説明すると、第１冷却風通路３９の後端上部に供給された冷却風がバッテリ１０…の上方の隙間δを前方に流れる過程で、その一部が隙間α…を上から下に順次通過する。そしてバッテリ１０…の下方の隙間εにおいて合流した冷却風は該隙間εを第２冷却風通路４７L ，４７R に向けて前方に流れることになる。このとき、バッテリ１０…の上方の隙間δを前方に流れる冷却風の流量は、隙間α…への冷却風の分岐により順次減少するが、その冷却風の流量の減少に対応するように前記隙間δの高さが前方に向けて減少しているので、その隙間δに沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。またバッテリ１０…の下方の隙間εを前方に流れる冷却風の流量は、隙間α…からの冷却風の合流により順次増加するが、その冷却風の流量の増加に対応するように前記隙間εの高さが前方に向けて増加しているので、その隙間εに沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。
【００２８】
第１冷却風通路３９を通過する間にバッテリ１０…を冷却した冷却風は第２冷却風通路４７L ，４７R に流入し、そこを前方に流れる間に電気部品４５，４６から下方に延びる冷却フィン４５1 …，４６1 …に接触して熱交換を行う。そして電気部品４５，４６の冷却を終えた冷却風は左右の冷却風排出ダクト４８L ，４８R を経てバッテリボックス９の外部に排出される。
【００２９】
ところで、第１冷却風通路３９の通路断面積は第２冷却風通路４７L ，４７R の通路断面積よりも大きいため、冷却風の流速は第１冷却風通路３９において小さく、第２冷却風通路４７L ，４７R において大きくなる。従って、熱抵抗の大きい合成樹脂製の電槽を備えたバッテリ１０…に低流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができ、またバッテリ１０…に比べて熱抵抗が小さい電気部品４５，４６の冷却フィン４５1 …，４６1 …に高流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができる。このようにして第１冷却風通路３９および第２冷却風通路４７L ，４７R の通路断面積を異ならせることにより、共通の冷却ファン４０を用いながら、熱抵抗の異なるバッテリ１０…および電気部品４５，４６の冷却を両立させることができる。
【００３０】
またバッテリ１０…を冷却する第１冷却風通路３９を上流側に配置し、電気部品４５，４６を冷却する第２冷却風通路４７L ，４７R を下流側に配置したので、温度の許容範囲が狭い（例えば、４５℃以下）バッテリ１０…を温度上昇していない新鮮な外気で確実に冷却することができる。電気部品４５，４６はバッテリ１０…を冷却して若干温度上昇した冷却風により冷却されることになるが、電気部品４５，４６はバッテリ１０…に比べて温度の許容範囲が広い（例えば、６０℃以下）ために支障はない。
【００３１】
また冷却風が直接電気部品４５，４６に接触すると、冷却風に含まれる塵や水分によって電気部品４５，４６の信頼性や耐久性に悪影響が及ぶ可能性があるが、電気部品４５，４６から延びる冷却フィン４５1 …，４６1 …に冷却風を接触させ、電気部品４５，４６を電気部品収納室４４に収納して冷却風に直接接触しないように構成したことにより、電気部品４５，４６の信頼性や耐久性を確保することができる。
【００３２】
次に、図８および図９に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００３３】
第２実施例は、バッテリボックス９の後上方に対応するフロアパネル３６上面に補助冷却室５１を備える。補助冷却室５１は隔壁５２によって上側の電気部品収納室５３と下側の第３冷却風通路５４とに区画されており、電気部品収納室５３には電気部品４６，５５および冷却ファン４０が収納される。電気部品４６は第１実施例と同じオンボードチャージャ２５であり、電気部品５５はダウンバータ２６である。
【００３４】
第３冷却風通路５４は平面視で概略Ｃ字状に湾曲しており、その上流端に前記冷却ファン４０が接続されるとともに、その下流端が３個の開口５６…を介してバッテリボックス９内の第１冷却風通路３９の上流端に連通する。そして電気部品収納室５３に収納した電気部品４６，５５からそれぞれ下方に延びる冷却フィン４６1 …，５５1 …が第３冷却風通路５４内に突出する。
【００３５】
バッテリボックス９の後半部に形成された第１冷却風通路３９の内部には、第１実施例と同様に２４個のバッテリ１０…が収納される。バッテリボックス９の前半部には電気部品収納室４４および第２冷却風通路４７が上下に区画されており、電気部品収納室４４に収納した第１実施例と同じ電気部品４５から下方に延びる冷却フィン４５1 …が、第２冷却風通路４７の内部に突出している。
【００３６】
而して、冷却ファン４０により補助冷却室５１の第３冷却風通路５４に供給された冷却風は、そこに突出する冷却フィン４６1 …，５５1 …との間で熱交換を行って電気部品４６，５５を冷却した後、開口５６…を通過してバッテリボックス９の第１冷却風通路３９に流入する。そして第１冷却風通路３９を前方に流れる間にバッテリ１０…を冷却した冷却風は、第２冷却風通路５７を通過する間に冷却フィン４５1 …との間で熱交換を行って電気部品４５を冷却し、冷却風排出ダクト４８L ，４８R から外部に排出される。
【００３７】
この第２実施例によっても、電気部品４５，４６，５５から延びる冷却フィン４５1 …，４６1 …，５５1 …に冷却風を接触させ、電気部品４５，４６，５５を電気部品収納室４４，５３に収納して冷却風に直接接触しないように構成したことにより、電気部品４５，４６，５５を効果的に冷却しながら信頼性および耐久性を確保することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３９】
例えば、第１実施例では電気部品４５，４６を２つのブロックに分割し、第２実施例では電気部品４５，４６，５５を３つのブロックに分割しているが、その分割の仕方は任意である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、電気部品及びバッテリを搭載したバッテリボックス内に、冷却ファンからの冷却風が流れ且つその冷却風で内部のバッテリを冷却する第１冷却風通路と、その第１冷却風通路の下流側に在って該第１冷却風通路を通過した冷却風が流れる第２冷却風通路と、その第２冷却風通路に隣接して配置されて電気部品を収納する電気部品収納室とを形成し、その電気部品収納室に収納した電気部品から延びる冷却フィンを第２冷却風通路内に突出させたので、冷却ファンから供給され第１冷却風通路を通過する際にバッテリを冷却した冷却風が第２冷却風通路を流れるとき、その第２冷却風通路内に突出する冷却フィンと冷却風との間で熱交換が行われて電気部品が冷却され、しかも電気部品は、第２冷却風通路に隣接して形成された電気部品収納室内に収納されて冷却風に直接接触しないため、冷却風に含まれる塵や水分によって電気部品の信頼性や耐久性が低下する虞がない。その上、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を行うことができ、この場合、特にバッテリを冷却する第１冷却風通路を上流側に配置し、電気部品を冷却する第２冷却風通路を下流側に配置したことにより、温度の許容範囲が狭いバッテリを温度上昇していない新鮮な外気で確実に冷却することができ、またバッテリを冷却して若干温度上昇した冷却風により電気部品が冷却されても該電気部品の温度の許容範囲がバッテリに比べて広いために支障はない。
【００４１】
また特に請求項２の発明によれば、第２冷却風通路の通路断面積が第１冷却風通路の通路断面積よりも小さく設定されているので、冷却風の流速は第１冷却風通路において小さく、第２冷却風通路において大きくなり、従って、熱抵抗の大きい合成樹脂製の電槽を備えたバッテリに低流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができ、またバッテリに比べて熱抵抗が小さい電気部品の冷却フィンに高流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができるため、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を両立させることができる。
【００４２】
また特に請求項４の発明によれば、バッテリボックス内でバッテリは、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されていて、第１冷却風通路においてバッテリの上面側には前方に向かって高さが減少する第１の隙間が、またバッテリの下面側には前方に向かって高さが増加する第２の隙間が形成されていると共に、その第１，第２の隙間を相互に連通させる第３の隙間が、前後に隣接するバッテリの相互間に形成されるので、第１冷却風通路の後端上部に供給された冷却風がバッテリの上面側の第１の隙間を前方に流れる過程で、その一部が第３の隙間を上から下に順次通過し、次いでバッテリの下面側の第２の隙間において合流した冷却風は該第２の隙間を第２冷却風通路に向けて前方に流れることになる。このとき、第１の隙間を前方に流れる冷却風の流量は、第３の隙間への冷却風の分岐により順次減少するが、その冷却風の流量の減少に対応するように第１の隙間の高さが前方に向けて減少しているので、その第１の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができ、また第２の隙間を前方に流れる冷却風の流量は、第３の隙間からの冷却風の合流により順次増加するが、その冷却風の流量の増加に対応するように第２の隙間の高さが前方に向けて増加しているので、その第２の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気自動車の全体側面図
【図２】電気自動車の全体斜視図
【図３】バッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図
【図４】電気自動車の駆動系および制御系のブロック図
【図５】バッテリボックスの縦面断面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】図５の７−７線断面図
【図８】本発明の第２実施例に係る、前記図５に対応する図
【図９】図８の９−９線断面図
【符号の説明】
５ モータ
１０ バッテリ
３９ 第１冷却風通路
４０ 冷却ファン
４１ 冷却風導入口
４４ 電気部品収納室
４５ 電気部品
４５1 冷却フィン
４６ 電気部品
４６1 冷却フィン
４７L 第２冷却風通路
４７R 第２冷却風通路
５３ 電気部品収納室
５７ 第２冷却風通路
δ 第１の隙間
ε 第２の隙間
α 第３の隙間
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用のモータあるいは該モータに給電するバッテリに接続された電気部品を冷却ファンからの冷却風で冷却する電気自動車における電気部品の冷却構造に関する。
【従来の技術】
電気自動車には、走行用のモータに給電するためのバッテリと、モータの駆動や回生を制御するモータコントローラ等の電気部品とが搭載されている。これらバッテリや電気部品は電気自動車の走行に伴って発熱するため、冷却ファンから供給される冷却風により冷却を行う必要がある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、外気をそのまま利用した冷却風をデリケートな電気部品に直接作用させると、冷却風に含まれる塵や水分によって電気部品の信頼性や耐久性に悪影響が及ぶ可能性がある。そこで外気をフィルターで濾過して塵や水分を除去することが考えられるが、このようにすると特別のフィルターが必要になってコストが上昇する問題がある。
【０００３】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電気自動車の電気部品の信頼性や耐久性に悪影響を及ぼすことなく、その電気部品を確実に冷却することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、走行用のモータあるいは該モータに給電するバッテリに接続された電気部品を冷却ファンからの冷却風で冷却する電気自動車において、前記電気部品及びバッテリを搭載したバッテリボックス内に、冷却ファンからの冷却風が流れ且つその冷却風で内部のバッテリを冷却する第１冷却風通路と、その第１冷却風通路の下流側に在って該第１冷却風通路を通過した冷却風が流れる第２冷却風通路と、その第２冷却風通路に隣接して配置されて前記電気部品を収納する電気部品収納室とを形成し、その電気部品収納室に収納した電気部品から延びる冷却フィンを第２冷却風通路内に突出させたことを特徴とする。
【０００５】
上記特徴によれば、第１冷却風通路を冷却風が流れる間に、その冷却風でバッテリが冷却される。そして第１冷却風通路を通過した冷却風は第２冷却風通路に流入し、そこを流れる間に、電気部品から延びる冷却フィンに接触して熱交換を行う。即ち、冷却ファンから供給された冷却風が第２冷却風通路を流れるとき、そこに突出する冷却フィンと冷却風との間で熱交換が行われて電気部品が冷却されるが、電気部品は、第２冷却風通路に隣接して形成された電気部品収納室内に収納されて冷却風に直接接触しないため、冷却風に含まれる塵や水分によって信頼性や耐久性が低下する虞がない。その上、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を行うことができ、この場合、特にバッテリを冷却する第１冷却風通路を上流側に配置し、電気部品を冷却する第２冷却風通路を下流側に配置したことにより、温度の許容範囲が狭いバッテリを温度上昇していない新鮮な外気で確実に冷却することができ、またバッテリを冷却して若干温度上昇した冷却風により電気部品が冷却されても該電気部品の温度の許容範囲がバッテリに比べて広いために支障はない。
【０００６】
また請求項２の発明は、請求項１の上記特徴に加えて、第２冷却風通路の通路断面積は、第１冷却風通路の通路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００７】
上記請求項２の特徴によれば、第１冷却風通路の通路断面積は第２冷却風通路の通路断面積よりも大きいため、冷却風の流速は第１冷却風通路において小さく、第２冷却風通路において大きくなり、従って、熱抵抗の大きい合成樹脂製の電槽を備えたバッテリに低流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができ、またバッテリに比べて熱抵抗が小さい電気部品の冷却フィンに高流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができる。このようにして第１冷却風通路および第２冷却風通路の通路断面積を異ならせることにより、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を両立させることができる。
【０００８】
また請求項３の発明は、請求項１又は２の上記特徴に加えて、第１冷却風通路の冷却風導入口が該第１冷却風通路の後端上部に設けられており、また第２冷却風通路が第１冷却風通路の前端下部に連なっていることを特徴とする。
【０００９】
また請求項４の発明は、請求項３の上記特徴に加えて、バッテリボックス内でバッテリは、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されていて、第１冷却風通路においてバッテリの上面側には前方に向かって高さが減少する第１の隙間が、またバッテリの下面側には前方に向かって高さが増加する第２の隙間が形成されていると共に、その第１，第２の隙間を相互に連通させる第３の隙間が、前後に隣接するバッテリの相互間に形成されることを特徴とする。
【００１０】
上記請求項４の特徴によれば、第１冷却風通路の後端上部に供給された冷却風がバッテリの上面側の第１の隙間を前方に流れる過程で、その一部が第３の隙間を上から下に順次通過する。そしてバッテリの下面側の第２の隙間において合流した冷却風は該第２の隙間を第２冷却風通路に向けて前方に流れることになるが、このとき、第１の隙間を前方に流 れる冷却風の流量は、第３の隙間への冷却風の分岐により順次減少するが、その冷却風の流量の減少に対応するように第１の隙間δの高さが前方に向けて減少しているので、その第１の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。また第２の隙間を前方に流れる冷却風の流量は、第３の隙間からの冷却風の合流により順次増加するが、その冷却風の流量の増加に対応するように第２の隙間の高さが前方に向けて増加しているので、その第２の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１は電気自動車の全体側面図、図２は電気自動車の全体斜視図、図３はバッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図、図４は電気自動車の駆動系および制御系のブロック図、図５はバッテリボックスの縦面断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の７−７線断面図である。
図１〜図３に示すように、左右の前輪ＷFL，ＷFRおよび左右の後輪ＷRL，ＷRRを備えた電気自動車Ｖは、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１L ，１R と、車体左右方向に延びて両サイドフレーム１L ，１R を接続する前部クロスメンバ２および後部クロスメンバ３とから構成される車体フレーム４を備える。左右のサイドフレーム１L ，１R の前端間に搭載された走行用駆動源であるモータ５には減速機６および差動装置７が一体に設けられており、この差動装置７から左右に延びるドライブシャフト８L ，８R が左右の前輪ＷFL，ＷFRにそれぞれ接続される。
【００１２】
車体フレーム４の下面には、上面が開放した浅いトレー状のバッテリボックス９が着脱自在に支持されており、このバッテリボックス９の後半部にモータ５に給電するための２４個のバッテリ１０…が２列に搭載されるとともに、その前半部にモータ５、バッテリ１０…、各種補機類等を制御するためのコントロールユニットと、コントロールユニットからの指令でモータ５の駆動および回生を制御するＰＤＵ（パワードライブユニット）とを含む電気部品４５，４６が、２つのブロックに分割されて搭載される。
【００１３】
次に、電気自動車Ｖの駆動系および制御系の概略構成を、図４に基づいて説明する。尚、図４において太い実線は高電圧・高電流ラインを、中間の太さの実線は高電圧・中低電流ラインを、細い実線は低電圧・低電流ラインを、矢印付きの破線は信号ラインをそれぞれ示している。
【００１４】
コントロールユニット１１は、コンタクタボックス２１と、ジャンクションボード２２と、マネージングＥＣＵ２３（マネージング電子制御ユニット）と、モータＥＣＵ２４（モータ電子制御ユニット）と、オンボードチャージャ２５と、ダウンバータ２６と、エアコン用インバータ２７とから構成される。
【００１５】
バッテリボックス９に搭載されたバッテリ１０…はＮｉ−ＭＨバッテリよりなり、それらが２４個直列に接続されて総電圧は２８８ボルトになる。バッテリボックス９とモータ５との間には、コンタクタボックス２１、ジャンクションボード２２およびＰＤＵ１２が動力線を介して直列に接続される。
【００１６】
バッテリ１０…に連なるコンタクタボックス２１には、イグニッションスイッチに連動して開閉するメインコンタクタ２８と、メインコンタクタ２８の閉成時に突入電流により該メインコンタクタ２８が損傷するのを防止するためのプリチャージコンタクタ２９およびプリチャージ抵抗２９ａとが設けられる。ジャンクションボード２２は、コンタクタボックス２１およびＰＤＵ１２間の動力線からオンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７に配電する機能を有する。オンボードチャージャ２５はバッテリ１０…を充電するためのもので、外部の商用電源に接続されるプラグ３０を備える。ダウンバータ２６は電気自動車Ｖの各種補機類を駆動する１２ボルトの補助バッテリ３１を充電するためのもので、バッテリ１０…の電圧を１４．５ボルトに降圧して補助バッテリ３１に供給する。エアコン用インバータ２７はバッテリ１０…の直流電流を交流電流に変換してエアコンのコンプレッサ３２を駆動する。
【００１７】
マネージングＥＣＵ２３はメインコンタクタ２８の開閉制御と、オンボードチャージャ２５、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７への電力供給と、バッテリ１０…の残容量信号の出力と、警報信号の出力とを司る。またモータＥＣＵ２４は、ブレーキ信号、セレクタポジション、アクセル開度およびモータ回転数に基づいてＰＤＵ１２を制御することにより、モータ５が発生する駆動力および回生制動力を制御する。
【００１８】
次に、図５〜図７に基づいてバッテリボックス９の構造を説明する。
【００１９】
フロアパネル３６の下面に沿って配置されたバッテリボックス９の後部に２４個のバッテリ１０…が左右２列に搭載されており。前後に隣接するバッテリ１０…間に冷却風が通過する複数の隙間α…が形成される。また右列のバッテリ１０…の左端面および左列のバッテリ１０…の右端面間には隙間βが形成され、右列のバッテリ１０…の右端面およびバッテリボックス９の右側壁３７R 間、ならびに左列のバッテリ１０…の左端面およびバッテリボックス９の左側壁３７L 間に、それぞれ隙間γが形成される。
【００２０】
図５から明らかなように、各列のバッテリ１０…は、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されている。その結果、それらバッテリ１０…の上面とフロアパネル３６の下面との間には前方に向かって高さが減少する隙間δが形成され、またバッテリ１０…の下面とバッテリボックス９の底壁３８の上面との間には前方に向かって高さが増加する隙間εが形成される。而して、バッテリボックス９の後部に、バッテリ１０…の周囲を囲む前記各隙間α，β，γ，δ，εによって冷却風が通過する第１冷却風通路３９が形成される。
【００２１】
バッテリボックス９よりも後方のフロアパネル３６の上面に、例えばシロッコファンよりなる冷却ファン４０が設けられる。冷却ファン４０とバッテリボックス９の後端部上面のフロアパネル３６に形成した冷却風導入口４１とが、前方に向けて拡開する冷却風導入ダクト４２によって接続される。従って、冷却ファン４０によって吸入された外気は、冷却風導入ダクト４２および冷却風導入口４１を経てバッテリボックス９の内部に形成された第１冷却風通路３９の後端部に供給される。
【００２２】
バッテリボックス９に収納されたバッテリ１０…の前半部に隔壁４３によって電気部品収納室４４が区画されており、この電気部品収納室４４に２ブロックに分割された電気部品４５，４６が収納される。一方の電気部品４５は例えば前記コンタクタボックス２１、ジャンクションボード２２、マネージングＥＣＵ２３モータＥＣＵ２４、ダウンバータ２６およびエアコン用インバータ２７から構成され、他方の電気部品４６は例えば前記オンボードチャージャ２５から構成される。
【００２３】
隔壁４３の下部から前方に向かって左右一対の第２冷却風通路４７L ，４７R が形成されており、それら第２冷却風通路４７L ，４７R の前端に連なる左右一対の冷却風排出ダクト４８L ，４８R がバッテリボックス９の左右の側壁３７L ，３７R を貫通して外部に延出する。一方の電気部品４５は左側の第２冷却風通路４７L の上壁に支持されており、その電気部品４５から下方に延びる多数の冷却フィン４５1 …が左側の第２冷却風通路４７L の内部に突出する。また他方の電気部品４６は右側の第２冷却風通路４７R の上壁に支持されており、その電気部品４６から下方に延びる多数の冷却フィン４６1 …が右側の第２冷却風通路４７R の内部に突出する。
【００２４】
従って、第１冷却風通路３９を通過した冷却風は左右の第２冷却風通路４７L ，４７R を通過した後、左右の冷却風排出ダクト４８L ，４８R からバッテリボックス９の外部に排出される。左右の第２冷却風通路４７L ，４７R の通路断面積の総和は、第１冷却風通路３９の通路断面積よりも小さく設定されているため、第１冷却風通路３９を通過する冷却風の流速（例えば、２ｍ／ｓｅｃ）に比べて、第２冷却風通路４７L ，４７R を通過する冷却風の流速（例えば、５ｍ／ｓｅｃ）は大きくなる。
【００２５】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００２６】
電気自動車Ｖの運転中に発熱するバッテリ１０…および電気部品４５，４６を冷却すべく冷却ファン４０を駆動すると、冷却風が冷却風導入ダクト４２および冷却風導入口４１から第１冷却風通路３９の後端部に供給され、その第１冷却風通路３９を冷却風が後から前に流れる間にバッテリ１０…を冷却する。冷却風導入口４１は第１冷却風通路３９の後端上部に設けられており、また第２冷却風通路４７L ，４７R は第１冷却風通路３９の前端下部に連なっているため、第１冷却風通路３９を後から前に流れる冷却風の大部分は、隣接するバッテリ１０…間の複数の隙間α…を上から下に通過しながら熱交換を行う。尚、冷却風の一部は前記隙間α…を通過せずに、２列のバッテリ１０…の中央部の隙間βおよび左右両側部の隙間γ，γを通過して上から下に流通する。
【００２７】
これを更に詳しく説明すると、第１冷却風通路３９の後端上部に供給された冷却風がバッテリ１０…の上方の隙間δを前方に流れる過程で、その一部が隙間α…を上から下に順次通過する。そしてバッテリ１０…の下方の隙間εにおいて合流した冷却風は該隙間εを第２冷却風通路４７L ，４７R に向けて前方に流れることになる。このとき、バッテリ１０…の上方の隙間δを前方に流れる冷却風の流量は、隙間α…への冷却風の分岐により順次減少するが、その冷却風の流量の減少に対応するように前記隙間δの高さが前方に向けて減少しているので、その隙間δに沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。またバッテリ１０…の下方の隙間εを前方に流れる冷却風の流量は、隙間α…からの冷却風の合流により順次増加するが、その冷却風の流量の増加に対応するように前記隙間εの高さが前方に向けて増加しているので、その隙間εに沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。
【００２８】
第１冷却風通路３９を通過する間にバッテリ１０…を冷却した冷却風は第２冷却風通路４７L ，４７R に流入し、そこを前方に流れる間に電気部品４５，４６から下方に延びる冷却フィン４５1 …，４６1 …に接触して熱交換を行う。そして電気部品４５，４６の冷却を終えた冷却風は左右の冷却風排出ダクト４８L ，４８R を経てバッテリボックス９の外部に排出される。
【００２９】
ところで、第１冷却風通路３９の通路断面積は第２冷却風通路４７L ，４７R の通路断面積よりも大きいため、冷却風の流速は第１冷却風通路３９において小さく、第２冷却風通路４７L ，４７R において大きくなる。従って、熱抵抗の大きい合成樹脂製の電槽を備えたバッテリ１０…に低流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができ、またバッテリ１０…に比べて熱抵抗が小さい電気部品４５，４６の冷却フィン４５1 …，４６1 …に高流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができる。このようにして第１冷却風通路３９および第２冷却風通路４７L ，４７R の通路断面積を異ならせることにより、共通の冷却ファン４０を用いながら、熱抵抗の異なるバッテリ１０…および電気部品４５，４６の冷却を両立させることができる。
【００３０】
またバッテリ１０…を冷却する第１冷却風通路３９を上流側に配置し、電気部品４５，４６を冷却する第２冷却風通路４７L ，４７R を下流側に配置したので、温度の許容範囲が狭い（例えば、４５℃以下）バッテリ１０…を温度上昇していない新鮮な外気で確実に冷却することができる。電気部品４５，４６はバッテリ１０…を冷却して若干温度上昇した冷却風により冷却されることになるが、電気部品４５，４６はバッテリ１０…に比べて温度の許容範囲が広い（例えば、６０℃以下）ために支障はない。
【００３１】
また冷却風が直接電気部品４５，４６に接触すると、冷却風に含まれる塵や水分によって電気部品４５，４６の信頼性や耐久性に悪影響が及ぶ可能性があるが、電気部品４５，４６から延びる冷却フィン４５1 …，４６1 …に冷却風を接触させ、電気部品４５，４６を電気部品収納室４４に収納して冷却風に直接接触しないように構成したことにより、電気部品４５，４６の信頼性や耐久性を確保することができる。
【００３２】
次に、図８および図９に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００３３】
第２実施例は、バッテリボックス９の後上方に対応するフロアパネル３６上面に補助冷却室５１を備える。補助冷却室５１は隔壁５２によって上側の電気部品収納室５３と下側の第３冷却風通路５４とに区画されており、電気部品収納室５３には電気部品４６，５５および冷却ファン４０が収納される。電気部品４６は第１実施例と同じオンボードチャージャ２５であり、電気部品５５はダウンバータ２６である。
【００３４】
第３冷却風通路５４は平面視で概略Ｃ字状に湾曲しており、その上流端に前記冷却ファン４０が接続されるとともに、その下流端が３個の開口５６…を介してバッテリボックス９内の第１冷却風通路３９の上流端に連通する。そして電気部品収納室５３に収納した電気部品４６，５５からそれぞれ下方に延びる冷却フィン４６1 …，５５1 …が第３冷却風通路５４内に突出する。
【００３５】
バッテリボックス９の後半部に形成された第１冷却風通路３９の内部には、第１実施例と同様に２４個のバッテリ１０…が収納される。バッテリボックス９の前半部には電気部品収納室４４および第２冷却風通路４７が上下に区画されており、電気部品収納室４４に収納した第１実施例と同じ電気部品４５から下方に延びる冷却フィン４５1 …が、第２冷却風通路４７の内部に突出している。
【００３６】
而して、冷却ファン４０により補助冷却室５１の第３冷却風通路５４に供給された冷却風は、そこに突出する冷却フィン４６1 …，５５1 …との間で熱交換を行って電気部品４６，５５を冷却した後、開口５６…を通過してバッテリボックス９の第１冷却風通路３９に流入する。そして第１冷却風通路３９を前方に流れる間にバッテリ１０…を冷却した冷却風は、第２冷却風通路５７を通過する間に冷却フィン４５1 …との間で熱交換を行って電気部品４５を冷却し、冷却風排出ダクト４８L ，４８R から外部に排出される。
【００３７】
この第２実施例によっても、電気部品４５，４６，５５から延びる冷却フィン４５1 …，４６1 …，５５1 …に冷却風を接触させ、電気部品４５，４６，５５を電気部品収納室４４，５３に収納して冷却風に直接接触しないように構成したことにより、電気部品４５，４６，５５を効果的に冷却しながら信頼性および耐久性を確保することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３９】
例えば、第１実施例では電気部品４５，４６を２つのブロックに分割し、第２実施例では電気部品４５，４６，５５を３つのブロックに分割しているが、その分割の仕方は任意である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、電気部品及びバッテリを搭載したバッテリボックス内に、冷却ファンからの冷却風が流れ且つその冷却風で内部のバッテリを冷却する第１冷却風通路と、その第１冷却風通路の下流側に在って該第１冷却風通路を通過した冷却風が流れる第２冷却風通路と、その第２冷却風通路に隣接して配置されて電気部品を収納する電気部品収納室とを形成し、その電気部品収納室に収納した電気部品から延びる冷却フィンを第２冷却風通路内に突出させたので、冷却ファンから供給され第１冷却風通路を通過する際にバッテリを冷却した冷却風が第２冷却風通路を流れるとき、その第２冷却風通路内に突出する冷却フィンと冷却風との間で熱交換が行われて電気部品が冷却され、しかも電気部品は、第２冷却風通路に隣接して形成された電気部品収納室内に収納されて冷却風に直接接触しないため、冷却風に含まれる塵や水分によって電気部品の信頼性や耐久性が低下する虞がない。その上、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を行うことができ、この場合、特にバッテリを冷却する第１冷却風通路を上流側に配置し、電気部品を冷却する第２冷却風通路を下流側に配置したことにより、温度の許容範囲が狭いバッテリを温度上昇していない新鮮な外気で確実に冷却することができ、またバッテリを冷却して若干温度上昇した冷却風により電気部品が冷却されても該電気部品の温度の許容範囲がバッテリに比べて広いために支障はない。
【００４１】
また特に請求項２の発明によれば、第２冷却風通路の通路断面積が第１冷却風通路の通路断面積よりも小さく設定されているので、冷却風の流速は第１冷却風通路において小さく、第２冷却風通路において大きくなり、従って、熱抵抗の大きい合成樹脂製の電槽を備えたバッテリに低流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができ、またバッテリに比べて熱抵抗が小さい電気部品の冷却フィンに高流速の冷却風を作用させて冷却効果を高めることができるため、共通の冷却ファンを用いながら、熱抵抗の異なるバッテリおよび電気部品の冷却を両立させることができる。
【００４２】
また特に請求項４の発明によれば、バッテリボックス内でバッテリは、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されていて、第１冷却風通路においてバッテリの上面側には前方に向かって高さが減少する第１の隙間が、またバッテリの下面側には前方に向かって高さが増加する第２の隙間が形成されていると共に、その第１，第２の隙間を相互に連通させる第３の隙間が、前後に隣接するバッテリの相互間に形成されるので、第１冷却風通路の後端上部に供給された冷却風がバッテリの上面側の第１の隙間を前方に流れる過程で、その一部が第３の隙間を上から下に順次通過し、次いでバッテリの下面側の第２の隙間において合流した冷却風は該第２の隙間を第２冷却風通路に向けて前方に流れることになる。このとき、第１の隙間を前方に流れる冷却風の流量は、第３の隙間への冷却風の分岐により順次減少するが、その冷却風の流量の減少に対応するように第１の隙間の高さが前方に向けて減少しているので、その第１の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができ、また第２の隙間を前方に流れる冷却風の流量は、第３の隙間からの冷却風の合流により順次増加するが、その冷却風の流量の増加に対応するように第２の隙間の高さが前方に向けて増加しているので、その第２の隙間に沿う冷却風の流れをスムーズに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気自動車の全体側面図
【図２】電気自動車の全体斜視図
【図３】バッテリボックスを取り外した状態での電気自動車の全体斜視図
【図４】電気自動車の駆動系および制御系のブロック図
【図５】バッテリボックスの縦面断面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】図５の７−７線断面図
【図８】本発明の第２実施例に係る、前記図５に対応する図
【図９】図８の９−９線断面図
【符号の説明】
５ モータ
１０ バッテリ
３９ 第１冷却風通路
４０ 冷却ファン
４１ 冷却風導入口
４４ 電気部品収納室
４５ 電気部品
４５1 冷却フィン
４６ 電気部品
４６1 冷却フィン
４７L 第２冷却風通路
４７R 第２冷却風通路
５３ 電気部品収納室
５７ 第２冷却風通路
δ 第１の隙間
ε 第２の隙間
α 第３の隙間
Claims (4)
- 走行用のモータ（５）あるいは該モータ（５）に給電するバッテリ（１０）に接続された電気部品（４５，４６）を冷却ファン（４０）からの冷却風で冷却する電気自動車において、
前記電気部品（４５，４６）及びバッテリ（１０）を搭載したバッテリボックス（９）内に、冷却ファン（４０）からの冷却風が流れ且つその冷却風で内部のバッテリ（１０）を冷却する第１冷却風通路（３９）と、その第１冷却風通路（３９）の下流側に在って該第１冷却風通路（３９）を通過した冷却風が流れる第２冷却風通路（４７ L ，４７ R ，５７）と、その第２冷却風通路（４７ L ，４７ R ，５７）に隣接して配置されて前記電気部品（４５，４６，５５）を収納する電気部品収納室（４４）とを形成し、その電気部品収納室（４４，５３）に収納した電気部品（４５，４６）から延びる冷却フィン（４５1 ，４６ 1 ）を第２冷却風通路（４７L ，４７R ，５７）内に突出させたことを特徴とする、電気自動車における電気部品の冷却構造。 - 第２冷却風通路（４７ L ，４７ R ）の通路断面積は、第１冷却風通路（３９）の通路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする、請求項１記載の電気自動車における電気部品の冷却構造。
- 第１冷却風通路（３９）の冷却風導入口（４１）が該第１冷却風通路（３９）の後端上部に設けられており、また第２冷却風通路（４７ L ，４７ R ）が第１冷却風通路（３９）の前端下部に連なっていることを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車における電気部品の冷却構造。
- バッテリボックス（９）内でバッテリ（１０）は、その前端側が後端側よりも高くなるように傾斜して配置されていて、第１冷却風通路（３９）においてバッテリ（１０）の上面側には前方に向かって高さが減少する第１の隙間（δ）が、またバッテリ（１０）の下面側には前方に向かって高さが増加する第２の隙間（ε）が形成されていると共に、その第１，第２の隙間（δ，ε）を相互に連通させる第３の隙間（α）が、前後に隣接するバッテリ（１０）の相互間に形成されることを特徴とする、請求項３記載の電気自動車における電気部品の冷却構造。
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