JPH0747846A - 電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造 - Google Patents
電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造Info
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- JPH0747846A JPH0747846A JP19716693A JP19716693A JPH0747846A JP H0747846 A JPH0747846 A JP H0747846A JP 19716693 A JP19716693 A JP 19716693A JP 19716693 A JP19716693 A JP 19716693A JP H0747846 A JPH0747846 A JP H0747846A
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- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気自動車に搭載したモータ制御装置の半導
体素子の冷却構造において、電気自動車の冷却システム
としての全体の最適化を考え、車室内のスペースユー
ティリティ、冷却性能の確保、冷却システムの信頼
性（防水性、耐久性を含む）等に優れた車体構造を提供
すること。 【構成】 モータ制御装置１０を搭載し、車体の床４下
に設けたボックス７内にバッテリー８を集中配置した電
気自動車１において、モータ制御装置１０を室内に設置
し、このモータ制御装置１０の下部に冷却風通路２１を
設け、この冷却風通路２１の排風孔２２を前記ボックス
７上に設けたことを特徴とする。又、排風孔２２からの
排風は床４とボックス７との間に排気される様にした。
体素子の冷却構造において、電気自動車の冷却システム
としての全体の最適化を考え、車室内のスペースユー
ティリティ、冷却性能の確保、冷却システムの信頼
性（防水性、耐久性を含む）等に優れた車体構造を提供
すること。 【構成】 モータ制御装置１０を搭載し、車体の床４下
に設けたボックス７内にバッテリー８を集中配置した電
気自動車１において、モータ制御装置１０を室内に設置
し、このモータ制御装置１０の下部に冷却風通路２１を
設け、この冷却風通路２１の排風孔２２を前記ボックス
７上に設けたことを特徴とする。又、排風孔２２からの
排風は床４とボックス７との間に排気される様にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に搭載した
モータ制御装置（Ｐｏｗｅｒ ＤｒｉｖｅＵｎｉｔ．以
下ＰＤＵと略す。）の半導体素子の冷却に関し、特に電
気自動車の冷却構造のパッケージング構造に関する。
モータ制御装置（Ｐｏｗｅｒ ＤｒｉｖｅＵｎｉｔ．以
下ＰＤＵと略す。）の半導体素子の冷却に関し、特に電
気自動車の冷却構造のパッケージング構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車用コントローラの冷却構造の
先行技術として、特公昭５３−４５０４３号公報に記載
された技術が知られている。これはコントローラの取付
ベース１１を鋼板製とし、この取付ベース１１の一部に
窓部１３を設け、この窓部１３を利用して熱伝導率の大
きい材料から形成した冷却用部片１４を取付け、この冷
却用部片１４にサイリスタ等のコントローラの構成機器
のうち電流容量の大きな半導体素子を取付け、コントロ
ーラの他の機器は取付ベース１１に取付ける様にしたも
のである。又、実開昭４８−１２９６６号公報には、電
気自動車に使用される半導体素子の冷却装置に付いて開
示されているが、電気自動車に取付けた状態については
示されていない。
先行技術として、特公昭５３−４５０４３号公報に記載
された技術が知られている。これはコントローラの取付
ベース１１を鋼板製とし、この取付ベース１１の一部に
窓部１３を設け、この窓部１３を利用して熱伝導率の大
きい材料から形成した冷却用部片１４を取付け、この冷
却用部片１４にサイリスタ等のコントローラの構成機器
のうち電流容量の大きな半導体素子を取付け、コントロ
ーラの他の機器は取付ベース１１に取付ける様にしたも
のである。又、実開昭４８−１２９６６号公報には、電
気自動車に使用される半導体素子の冷却装置に付いて開
示されているが、電気自動車に取付けた状態については
示されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術は、何れも電気自動車に搭載した場合の冷却システ
ム、或いはパッケージングに関しては全く開示しておら
ず、車全体としての高効率（例えばスペース効率、性
能、信頼性、ｅｔｃ．…）という観点では必ずしも万全
ではない。従って本発明は、電気自動車に搭載したＰＤ
Ｕの半導体素子の冷却構造において、電気自動車として
の全体の最適化を考え、 車室内のスペースユーティリティ 冷却性能の確保 冷却システムの信頼性（防水性、耐久性を含む） 等に優れた車体構造を提供することを目的とする。
技術は、何れも電気自動車に搭載した場合の冷却システ
ム、或いはパッケージングに関しては全く開示しておら
ず、車全体としての高効率（例えばスペース効率、性
能、信頼性、ｅｔｃ．…）という観点では必ずしも万全
ではない。従って本発明は、電気自動車に搭載したＰＤ
Ｕの半導体素子の冷却構造において、電気自動車として
の全体の最適化を考え、 車室内のスペースユーティリティ 冷却性能の確保 冷却システムの信頼性（防水性、耐久性を含む） 等に優れた車体構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ＰＤＵを搭載した電気自動車の床下にボッ
クスを介してバッテリーを集中配置し、ＰＤＵは室内に
設置し、このＰＤＵの下部に冷却風通路を設け、冷却風
通路の排風孔を前記バッテリーのボックス上に設けた．
又、排風孔からの排風は床とボックスの間に排気される
様にした。
に本発明は、ＰＤＵを搭載した電気自動車の床下にボッ
クスを介してバッテリーを集中配置し、ＰＤＵは室内に
設置し、このＰＤＵの下部に冷却風通路を設け、冷却風
通路の排風孔を前記バッテリーのボックス上に設けた．
又、排風孔からの排風は床とボックスの間に排気される
様にした。
【０００５】
【作用】上記手段によれば、ＰＤＵを車室内に設けたの
で、スペースユーティリティ上有利であり、特に前方、
又は後方からの万一の衝突事故に対しても被害を受け難
く安全性が高い。又、排風孔を車体下に設置したバッテ
リーのボックスの上に設けたので、走行中路面の水溜り
等からの水の直撃を受けにくく、防水性が良い。更にＰ
ＤＵの冷却風通路はＰＤＵの下部に設けたので、ＰＤＵ
の半導体素子を効率良く冷却出来る。
で、スペースユーティリティ上有利であり、特に前方、
又は後方からの万一の衝突事故に対しても被害を受け難
く安全性が高い。又、排風孔を車体下に設置したバッテ
リーのボックスの上に設けたので、走行中路面の水溜り
等からの水の直撃を受けにくく、防水性が良い。更にＰ
ＤＵの冷却風通路はＰＤＵの下部に設けたので、ＰＤＵ
の半導体素子を効率良く冷却出来る。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例を添付した図面により説
明する。図１は本発明のＰＤＵの半導体素子の冷却構造
を適用した電気自動車の側断面図、図２は同じく平断面
図、図３は同じく車体後部から視た断面図である。図で
１は電気自動車、２は前輪、３は後輪、４はフロア、５
はフロントシート、６はリヤシートである。又、フロン
トシート５からリヤシート６にかけてのフロア４下にバ
ッテリーボックス７を設け、このバッテリーボックス７
内に多数のバッテリー８を集中配置している。バッテリ
ー８には、電解液に硫酸を用いる鉛電池や、電解液にア
ルカリ水溶液を用いるニッケル−カドミウム電池、ニッ
ケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池等が考えられる
が、将来的にはより効率の良い有機溶媒を電解質として
用いるリチウム電池等も考えられる。そしてこのバッテ
リー８によって駆動されるモータ９を後輪３間に設け、
このモータ９で後輪３を駆動している。モータ９は直流
モータでも、交流モータでも良い。
明する。図１は本発明のＰＤＵの半導体素子の冷却構造
を適用した電気自動車の側断面図、図２は同じく平断面
図、図３は同じく車体後部から視た断面図である。図で
１は電気自動車、２は前輪、３は後輪、４はフロア、５
はフロントシート、６はリヤシートである。又、フロン
トシート５からリヤシート６にかけてのフロア４下にバ
ッテリーボックス７を設け、このバッテリーボックス７
内に多数のバッテリー８を集中配置している。バッテリ
ー８には、電解液に硫酸を用いる鉛電池や、電解液にア
ルカリ水溶液を用いるニッケル−カドミウム電池、ニッ
ケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池等が考えられる
が、将来的にはより効率の良い有機溶媒を電解質として
用いるリチウム電池等も考えられる。そしてこのバッテ
リー８によって駆動されるモータ９を後輪３間に設け、
このモータ９で後輪３を駆動している。モータ９は直流
モータでも、交流モータでも良い。
【０００７】電気自動車１は、平地、坂道、高速、低
速、加速、定速、前進、後進等様々な走行に応じてモー
タ９の回転数（電圧に関係）や駆動力（電流に比例）を
自由に変える必要があり、そのためにバッテリー８とモ
ータ９の間にＰＤＵ（モータ制御装置）１０を設けてバ
ッテリー８の直流電圧を所要の電圧及び電流に変換して
いる。このＰＤＵ１０は図１、図２に示す様に、バッテ
リーボックス７の上、且つ室内のデッドスペースである
リヤシート６下（本実施例ではリヤシート下の右側）に
配設されている。尚、４０はモータ８とＰＤＵ１０を接
続するケーブルである。
速、加速、定速、前進、後進等様々な走行に応じてモー
タ９の回転数（電圧に関係）や駆動力（電流に比例）を
自由に変える必要があり、そのためにバッテリー８とモ
ータ９の間にＰＤＵ（モータ制御装置）１０を設けてバ
ッテリー８の直流電圧を所要の電圧及び電流に変換して
いる。このＰＤＵ１０は図１、図２に示す様に、バッテ
リーボックス７の上、且つ室内のデッドスペースである
リヤシート６下（本実施例ではリヤシート下の右側）に
配設されている。尚、４０はモータ８とＰＤＵ１０を接
続するケーブルである。
【０００８】ＰＤＵ１０は、図１、図４及び図５に示す
様に半導体素子ＩＧＢＴ１１によるチョッパーと、この
ＩＧＢＴ１１に図示せざるケーブルで接続された電流セ
ンサー１２からなり、これらをケーシング１３に収納し
ている。ＰＤＵ１０は、効率を上げるため耐電圧、耐電
流、スイッチング速度、及びオン抵抗の性能を考慮し
て、チョッパーのスイッチング素子としてＩＧＢＴ１１
を使用している。将来的にはパワーＭＯＳ・ＦＥＴ、Ｓ
Ｉトランジスタ等の半導体素子の使用も考えられる。
様に半導体素子ＩＧＢＴ１１によるチョッパーと、この
ＩＧＢＴ１１に図示せざるケーブルで接続された電流セ
ンサー１２からなり、これらをケーシング１３に収納し
ている。ＰＤＵ１０は、効率を上げるため耐電圧、耐電
流、スイッチング速度、及びオン抵抗の性能を考慮し
て、チョッパーのスイッチング素子としてＩＧＢＴ１１
を使用している。将来的にはパワーＭＯＳ・ＦＥＴ、Ｓ
Ｉトランジスタ等の半導体素子の使用も考えられる。
【０００９】ケーシング１３は図４に示す様に、ＩＧＢ
Ｔ１１を収納する前部１４が高くなっており、この高く
なった前部１４から電流センサー１２を収納した後部１
５の低い部分にかけてなだらかに低くなっている。そし
てケーシング１３の高くなった前部１４が、図１に示す
様にリヤシート６前部１６の高くなった部分に配設さ
れ、ケーシング１３の後部１５の低い部分がリヤシート
６後部１７の低い部分に配設されている。
Ｔ１１を収納する前部１４が高くなっており、この高く
なった前部１４から電流センサー１２を収納した後部１
５の低い部分にかけてなだらかに低くなっている。そし
てケーシング１３の高くなった前部１４が、図１に示す
様にリヤシート６前部１６の高くなった部分に配設さ
れ、ケーシング１３の後部１５の低い部分がリヤシート
６後部１７の低い部分に配設されている。
【００１０】ＩＧＢＴ１１は熱を出すため、冷却のため
図４に示す様にケーシング１３の下部に放熱フィン１８
を設け、放熱フィン１８の上にベース１９及び放熱部２
０を介してＩＧＢＴ１１を載置している。このためＩＧ
ＢＴ１１の背が高くなり、前述のケーシング１３の前部
の高くなった部分に収納される。そして放熱フィン１８
のあるケーシング１３下部は冷却風通路２１になってい
る。冷却風通路２１は図６に示す様に、ケーシング１３
の左側に排風孔２２が先端をやや下方に向けて開口し、
同様にケーシング１３の右側に送風孔２３が開口してい
る。又、排風孔２２は図３に示す様に、バッテリーボッ
クス７上のフロア４のセンタートンネル２４に開口し、
排風孔２２からの排風は床４下とバッテリーボックス７
の間（室外）に排気される。尚、床４下とバッテリーボ
ックス７の間ではなく、床４下と遮蔽物の間に排風する
様にしても良い。
図４に示す様にケーシング１３の下部に放熱フィン１８
を設け、放熱フィン１８の上にベース１９及び放熱部２
０を介してＩＧＢＴ１１を載置している。このためＩＧ
ＢＴ１１の背が高くなり、前述のケーシング１３の前部
の高くなった部分に収納される。そして放熱フィン１８
のあるケーシング１３下部は冷却風通路２１になってい
る。冷却風通路２１は図６に示す様に、ケーシング１３
の左側に排風孔２２が先端をやや下方に向けて開口し、
同様にケーシング１３の右側に送風孔２３が開口してい
る。又、排風孔２２は図３に示す様に、バッテリーボッ
クス７上のフロア４のセンタートンネル２４に開口し、
排風孔２２からの排風は床４下とバッテリーボックス７
の間（室外）に排気される。尚、床４下とバッテリーボ
ックス７の間ではなく、床４下と遮蔽物の間に排風する
様にしても良い。
【００１１】送風孔２３の上流側には送風ダクト２５が
接続されている。送風ダクト２５は、図１〜図３及び図
６に示す様に送風孔２３に垂直に接続され、上方に延出
された後屈曲されリヤシートよりも高い位置で車体のサ
イドパネル・インナー２６に沿って車体後方へ延設され
る。そして車体後方へ延設された送風ダクト２５は、車
体後部のトランク２７の右側部で冷却ファン２８が設け
られている。冷却ファン２８のモータ２９はトランク２
７の内方に設けられている。
接続されている。送風ダクト２５は、図１〜図３及び図
６に示す様に送風孔２３に垂直に接続され、上方に延出
された後屈曲されリヤシートよりも高い位置で車体のサ
イドパネル・インナー２６に沿って車体後方へ延設され
る。そして車体後方へ延設された送風ダクト２５は、車
体後部のトランク２７の右側部で冷却ファン２８が設け
られている。冷却ファン２８のモータ２９はトランク２
７の内方に設けられている。
【００１２】こうして図３に良く示される様に、サイド
パネル・インナー２６の内側に冷却ファン２８を設け、
更にその内側にモータ２９を設けたので、雨水や路面の
水溜まりから跳ねた水等がモータ２９に直接かかる虞が
なく、モータ２９の信頼性、耐久性が向上する。又、リ
ヤシート６から離れたトランク２７内に冷却ファン２８
及びモータ２９を設けたので、リヤシート６への騒音の
影響が少ない。更にトランク２７内の右側部にこの様に
冷却ファン２８及びモータ２９を設けても、荷物の積載
には余り影響が無い。
パネル・インナー２６の内側に冷却ファン２８を設け、
更にその内側にモータ２９を設けたので、雨水や路面の
水溜まりから跳ねた水等がモータ２９に直接かかる虞が
なく、モータ２９の信頼性、耐久性が向上する。又、リ
ヤシート６から離れたトランク２７内に冷却ファン２８
及びモータ２９を設けたので、リヤシート６への騒音の
影響が少ない。更にトランク２７内の右側部にこの様に
冷却ファン２８及びモータ２９を設けても、荷物の積載
には余り影響が無い。
【００１３】冷却ファン２８には、図２に示す様にモー
タ２９と反対側に吸気ダクト３０が接続されている。吸
気ダクト３０は、屈曲されて下方へ延設され、リヤバン
パー３１の右端部の平面視前方に折り返された部分と車
体３２右側との間の隙間に吸気孔３３が開口している。
吸気孔３３をこの様な場所に開口したので、吸気孔３３
に続く冷却ファン２８は吸気孔３３よりも高い位置にあ
り、冷却ファン２８が雨水や路面の水溜まりから跳ねた
水等の直撃を受ける心配が無く、防水性が良い。又、冷
却ファン２８及びモータ２９をサイドパネル・インナー
２６の内側、且つリヤバンパー３１の右端部の平面視前
方に折り返された部分に臨んで設けたので、車体３２の
側方からも後方からも十分なクリアランスがあり、万一
側方、又は後方から軽衝突を起こしても冷却ファン２８
及びモータ２９は損傷を受け難い。
タ２９と反対側に吸気ダクト３０が接続されている。吸
気ダクト３０は、屈曲されて下方へ延設され、リヤバン
パー３１の右端部の平面視前方に折り返された部分と車
体３２右側との間の隙間に吸気孔３３が開口している。
吸気孔３３をこの様な場所に開口したので、吸気孔３３
に続く冷却ファン２８は吸気孔３３よりも高い位置にあ
り、冷却ファン２８が雨水や路面の水溜まりから跳ねた
水等の直撃を受ける心配が無く、防水性が良い。又、冷
却ファン２８及びモータ２９をサイドパネル・インナー
２６の内側、且つリヤバンパー３１の右端部の平面視前
方に折り返された部分に臨んで設けたので、車体３２の
側方からも後方からも十分なクリアランスがあり、万一
側方、又は後方から軽衝突を起こしても冷却ファン２８
及びモータ２９は損傷を受け難い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、電気
自動車の冷却システムとしての全体の最適化を考え、Ｐ
ＤＵを車室内に設けたので、スペースユーティリティ上
有利であり、特に側方、又は後方から万一軽衝突を起こ
してもＰＤＵが被害を受け難く安全性が高い。又、排風
孔を車体下に設置したバッテリーのボックスの上に設け
たので、雨水や走行中路面の水溜り等から跳ねた水の直
撃を受け難く、防水性が良く、耐久性に優れている。更
にＰＤＵの冷却風通路はＰＤＵの下部に設けたので、Ｐ
ＤＵの半導体素子を効率良く冷却出来る。
自動車の冷却システムとしての全体の最適化を考え、Ｐ
ＤＵを車室内に設けたので、スペースユーティリティ上
有利であり、特に側方、又は後方から万一軽衝突を起こ
してもＰＤＵが被害を受け難く安全性が高い。又、排風
孔を車体下に設置したバッテリーのボックスの上に設け
たので、雨水や走行中路面の水溜り等から跳ねた水の直
撃を受け難く、防水性が良く、耐久性に優れている。更
にＰＤＵの冷却風通路はＰＤＵの下部に設けたので、Ｐ
ＤＵの半導体素子を効率良く冷却出来る。
【図１】本発明のＰＤＵの半導体素子の冷却構造を適用
した電気自動車の側断面図
した電気自動車の側断面図
【図２】同じく平断面図
【図３】同じく車体後部から視た断面図
【図４】ＰＤＵの側断面図
【図５】同じく平断面図
【図６】ダクトの斜視図
１：電気自動車 ４：フロア ７：バッテリーボックス ８：バッテリー １０：ＰＤＵ ２１：冷却風通路 ２２：排風孔
Claims (2)
- 【請求項１】 モータ制御装置を搭載し、車体の床下に
設けたボックス内にバッテリーを集中配置した電気自動
車において、前記モータ制御装置を車室内に設置し、こ
のモータ制御装置の下部に冷却風通路を設け、冷却風通
路の排風孔を前記ボックス上に設けたことを特徴とする
電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造。 - 【請求項２】 前記排風孔からの排風は前記床とボック
スとの間に排気されることを特徴とする請求項１記載の
電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19716693A JPH0747846A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19716693A JPH0747846A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747846A true JPH0747846A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16369887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19716693A Withdrawn JPH0747846A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 電気自動車のモータ制御装置下面冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747846A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315069B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-11-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Positioning structure of a battery cooling duct for a vehicle |
| JP2008206228A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 車両 |
| US7654351B2 (en) | 2005-06-02 | 2010-02-02 | Honda Motor Co., Ltd. | Power source device and battery cooling structure for vehicle |
| KR100942558B1 (ko) * | 2005-10-06 | 2010-02-12 | 도요타 지도샤（주） | 차량 내 기기의 냉각 장치 |
| JP2017171176A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車載バッテリの冷却システム |
| JPWO2017094445A1 (ja) * | 2015-12-04 | 2018-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 車両 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP19716693A patent/JPH0747846A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315069B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-11-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Positioning structure of a battery cooling duct for a vehicle |
| EP1031451A3 (en) * | 1999-02-26 | 2002-03-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Battery cooling duct for a vehicle |
| US7654351B2 (en) | 2005-06-02 | 2010-02-02 | Honda Motor Co., Ltd. | Power source device and battery cooling structure for vehicle |
| KR100942558B1 (ko) * | 2005-10-06 | 2010-02-12 | 도요타 지도샤（주） | 차량 내 기기의 냉각 장치 |
| US7900727B2 (en) | 2005-10-06 | 2011-03-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | In-vehicle device cooling apparatus |
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| JPWO2017094445A1 (ja) * | 2015-12-04 | 2018-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 車両 |
| JP2017171176A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車載バッテリの冷却システム |
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