專利名稱：車輛電動機用高壓電單元的冷卻裝置及混合車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對只利用電動機行駛的車輛或利用發(fā)動機和電動機行駛的車輛的高壓電單元(包括蓄電裝置和變流器(inverter)等)進行冷卻的車輛電動機用高壓電單元的冷卻裝置、以及具有該車輛電動機用高壓電單元的冷卻裝置的混合車輛。
本申請主張2003年11月26日提交的日本國專利申請第2003-395283號、2004年5月14日提交的日本國專利申請第2004-145239號的優(yōu)先權，并將其內(nèi)容引用至此。
背景技術：
在只利用電動機行駛的車輛或利用發(fā)動機和電動機行駛的車輛(以下稱為混合車輛)中，在從直流電源的電池向電動機供電時，通過變流器從直流轉換為交流，另外，在所述混合汽車中，在將發(fā)動機的輸出或車輛的運動能量的一部分通過電動機蓄電在電池中時，通過變流器把交流轉換為直流并蓄電。
電池和變流器(以下，把包括這些部件的高壓電源和高壓電設備稱為高壓電單元)在工作時伴有發(fā)熱，電池在高溫狀態(tài)下的充放電效率有時會降低，變流器具有耐熱溫度，如果超過該溫度，可能造成損傷。如果增大變流器的容量則可以減少發(fā)熱量，但是，容量的增大將導致變流器的大型化和重量增大，所以不是車載用的理想方式，車載用變流器要求盡可能地小型化。因此，對變流器進行冷卻是必不可少的。
這樣，在具有高壓電單元的車輛中，在有限的安裝空間中如何有效地冷卻高壓電單元成為一大課題，以往，曾進行過各種嘗試(例如，參照特開2003-79003號公報、特開2001-233064號公報)。
但是，在特開2003-79003號公報所公開的技術中，高壓電單元安裝在后座椅的后方，所以具有以下問題后座椅不能傾倒，后備箱變小，到車體強度部件的固定點的距離遠，從電動機起的布線變長，需要研究后面碰撞對策等。
并且，在特開2001-233064號公報所公開的技術中，高壓電設備和高壓電源分開配置，所以具有需要兩個冷卻系統(tǒng)等問題。
另外，作為特開2001-233064號公報和特開2003-79003號公報以外的技術，在把高壓電源安裝在底板下的情況下，具有以下問題為了確保最低地上高度而提高座椅座面，給乘員造成高度方向的堵塞感并降低上下車性能，需要研究車室的全密封結構，在混合車輛的情況下需要研究排氣系統(tǒng)的熱損害，高壓電源是從下方安裝的因而難以維修等。
如上所述，具有高壓電單元的車輛與一般的汽油車輛相比，由于不能較大地變更車體尺寸，所以導致實用性降低等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，高效率地冷卻高壓電單元而不會導致實用性降低等。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種冷卻裝置，用于車輛電動機用高壓電單元，該高壓電單元具有對用于驅動車輛的電動機進行控制的變流器；通過所述變流器向所述電動機供電的蓄電裝置；降低所述蓄電裝置的電源電壓的降壓裝置，所述蓄電裝置、所述變流器和所述降壓裝置集中配置在所述車輛的座椅下，該冷卻裝置具有配置在所述座椅下的將冷卻空氣向所述蓄電裝置和所述變流器引導的風扇；設在所述座椅的車寬方向一端的下側的冷卻空氣入口；設在所述座椅的車寬方向另一端的下側的冷卻空氣出口。
根據(jù)這種結構，在風扇旋轉時，車室內(nèi)的冷卻空氣從座椅車寬方向一端側的下側流入，在座椅下向車寬方向另一端側流通。在此期間，在冷卻空氣與集中封裝在座椅下的蓄電裝置、變流器和降壓裝置之間進行熱交換。
所述冷卻裝置還具有安裝在所述變流器上的第1散熱器；安裝在所述降壓裝置上的與所述第1散熱器相對配置的第2散熱器，所述蓄電裝置配置在冷卻空氣的流動方向上游側，所述變流器和所述降壓裝置配置在冷卻空氣的流動方向下游側。
根據(jù)這種結構，在冷卻集中封裝的蓄電裝置、變流器等高壓電設備中管理溫度相對較低的蓄電裝置后，同時冷卻容易變得比蓄電裝置的管理溫度高的變流器和降壓裝置，所以熱交換效率提高。
在上述冷卻裝置中，所述蓄電裝置也可以具有將多個蓄電模塊隔開間隔并列配置而成的模塊組，其中每個蓄電模塊串聯(lián)連接了多個電池；設在所述模塊組的上方和下方的通氣口，該冷卻裝置還具有使冷卻空氣從所述上方或下方的任一通氣口流通到所述第1散熱器和第2散熱器的通氣管，所述通氣管是將上側管和下側管接合而形成的。
根據(jù)這種結構，從上方(或下方)通氣口流入蓄電裝置內(nèi)的冷卻空氣一面與模塊組進行熱交換，一面通過下方(或上方)通氣口流出到蓄電裝置外面。流出的冷卻空氣沿著通氣管的下側管被引導到設在變流器和降壓裝置上的各個散熱器。
在上述冷卻裝置中，所述蓄電裝置、所述變流器、所述降壓裝置和所述風扇可以被一體地固定在一個環(huán)形狀框架上。
根據(jù)這種結構，蓄電裝置和變流器等高壓電單元被集中封裝在一個部位，所以使用一個冷卻系統(tǒng)即可完成冷卻，并且容易在車體主體上安裝高壓電單元的冷卻裝置。
在上述冷卻裝置中，所述蓄電裝置也可以具有配置在其上部和下部的通氣口面板；將多個蓄電模塊隔開間隔并列配置而成的模塊組，其中每個蓄電模塊串聯(lián)連接了多個電池；保持所述模塊組的側面的側面保持板，所述通氣口面板和所述側面保持板以共同固定的方式(共締あ)固定在所述框架上。
根據(jù)這種結構，預先組裝蓄電裝置時需要的螺栓等緊固部件的一部分，可以與將預先組裝的蓄電裝置固定在框架上時需要的緊固部件共用。
在上述冷卻裝置中，所述框架也可以具有把該框架固定在所述車輛的車體上的第1固定部；把所述蓄電裝置、所述變流器、所述降壓裝置和所述風扇固定在所述框架上的第2固定部。
根據(jù)這種結構，可以將通過第2固定部固定在框架上的蓄電裝置、變流器等高壓電設備，通過第1固定部連同框架一并安裝在車體上。
在上述冷卻裝置中，也可以還具有安裝在所述變流器上的第1散熱器、和安裝在所述降壓裝置上的與所述第1散熱器相對配置的第2散熱器，所述框架以通過所述蓄電裝置的下方、所述第1散熱器和所述第2散熱器的側方、及所述風扇的下方的狀態(tài)彎曲形成。
根據(jù)這種結構，即使變流器和降壓裝置在框架上被固定成使各自的散熱器相對的狀態(tài)，也不會象框架形成為一個平面時那樣，變流器或降壓裝置向框架下方突出，可以使高壓電單元的冷卻裝置的下面平坦化。
在上述冷卻裝置中，也可以是所述降壓裝置的端子和蓄電裝置側的端子接近配置，這些端子利用板狀的導電性部件連接。
根據(jù)這種結構，可以實現(xiàn)電感和電阻的降低。
本發(fā)明提供一種混合車輛，把發(fā)動機和電動機至少任一方的驅動力傳遞給該車輛的驅動輪進行驅動，具有配置在該混合車輛的前座椅下的、用于容納供給所述發(fā)動機的燃料的燃料箱；配置在該混合車輛的后座椅下的前述車輛電動機用高壓電單元的冷卻裝置。
根據(jù)這種結構，在混合車輛中，可以將后座椅的座椅靠背向前方傾倒，使車室和后備箱連通。
根據(jù)本發(fā)明，蓄電裝置、變流器等高壓電設備集中封裝在座椅下，所以可以采用所謂的通后備箱結構，能夠避免實用性的降低。并且，高壓電設備不會位于后備箱和底板下，所以能夠確保后備箱空間和踩踏空間。另外，高壓電設備位于車內(nèi)，所以不會導致因確保最低地上高度造成的座椅座面的上升，乘員不易感覺到高度方向的堵塞感。
另外，將作為高壓電源的電池和變流器等高壓電設備連同風扇集中封裝在一個框架上，所以能夠將冷卻系統(tǒng)集成為一個，可以降低成本。
并且，根據(jù)本發(fā)明，在混合車輛中，可以將后座椅的座椅靠背向前方傾倒，使車室和后備箱連通。


圖1是表示本發(fā)明的高壓電單元的冷卻裝置在車輛上的安裝位置的圖。
圖2是表示該高壓電單元的冷卻裝置的結構的示意圖。
圖3是表示該高壓電單元的冷卻裝置的冷卻空氣的流通狀態(tài)的圖。
圖4是表示該高壓電單元的冷卻裝置的一個結構示例的立體圖。
圖5是電池保護功能部的電路圖。
圖6是表示電池的組裝狀態(tài)的剖面圖。
圖7是表示總線板的連接狀態(tài)的圖。
圖8是DC/DC轉換器的立體圖。
圖9是PDU的立體圖。
圖10是表示把下側管安裝在框架上的狀態(tài)的立體圖。
圖11是表示緊接著圖10所示的狀態(tài)的把電池安裝在框架上的狀態(tài)的立體圖。
圖12是表示緊接著圖11所示的狀態(tài)的把PDU和DC/DC轉換器安裝在框架上的狀態(tài)的立體圖。
圖13是表示緊接著圖12所示的狀態(tài)的把風扇和第2管安裝在框架上的狀態(tài)的立體圖。
圖14是表示緊接著圖13所示的狀態(tài)的把上側管安裝在框架上的狀態(tài)的立體圖。
圖15是在具有本發(fā)明的高壓電單元的冷卻裝置的混合車輛的實施例中，把后座椅的座椅靠背設為立起狀態(tài)的概略結構立體圖。
圖16是在所述混合車輛的實施例中，將后座椅的座椅靠背向前方傾倒的狀態(tài)的概略結構立體圖。
具體實施例方式
以下，參照圖1～圖16，說明本發(fā)明的最佳實施方式的實施例。另外，實施例中的車輛是把發(fā)動機和電動機中至少任意一方的驅動力傳遞給該車輛的驅動輪進行驅動的混合車輛。
并且，在以下說明中使用的前后左右等用語是指以車輛前進方向為前方時的前后左右等。
該實施例的高壓電單元的冷卻裝置1如圖1所示，將其長度方向沿著車寬方向安裝在后座椅7下，其結構如圖2的示意圖所示，具有控制行駛用電動機2的PDU(變流器)3；通過PDU3向電動機2供電的電池(蓄電裝置)10；降低電池10的電源電壓的DC/DC轉換器(降壓裝置)4；將冷卻空氣向電池10、DC/DC轉換器4及PDU3等高壓電設備引導的風扇6；使冷卻空氣從電池10的通氣口18向散熱器31、41的流動方向上游側(入口側)流通的第1通氣管51；使冷卻空氣從散熱器31、41的流動方向下游側(出口側)向風扇6的吸入口側流通的第2通氣管52；將這些部件一體地集中固定的框架8。
框架8如圖10所示，形成為俯視時大致為長方形的四角8a彎曲成1/4圓弧狀的一個閉環(huán)狀，設有多個以下各部分把該框架8固定在車體主體71上的第1陰螺紋部(第1固定部)81；把電池10、PDU3、DC/DC轉換器4、風扇6、第1通氣管51和第2通氣管52固定在該框架8上的第2陰螺紋部(第2固定部)82和陽螺紋部(第2固定部)83、84。即，在框架8的各長邊部8b、8b的長度方向大致左半側(在圖10中為右半側)，從一個短邊部側8c朝向框架中央部，在框架8的長度方向彼此隔開間隔地順序形成多個第1陰螺紋部81、固定電池10的第2陰螺紋部82。
另一方面，在各長邊部8b的長度方向大致右半側(在圖10中為左半側)，從框架中央部朝向另一方短邊部8c側，在框架8的長度方向彼此隔開間隔地順序地立設并形成有固定PDU3和DC/DC轉換器4的多個陽螺紋部83、把框架8固定在車體主體71上的第1陰螺紋部81、固定風扇6的陽螺紋部84。
并且，各長邊部8b、8b形成為從固定電池10的一側的短邊部8c朝向尺寸比其短的固定風扇6的一側的短邊部8c在上下方向多次上升下降的彎曲形狀。
即，各長邊部8b、8b從擰設在用于固定到車體主體71上的第1陰螺紋部81中的左端側部分(以下稱為左側車體固定部85)向斜下方下降，并與擰設在用于固定電池10的第2陰螺紋部82中的部分(以下稱為電池固定部86)連接。然后，從電池固定部86的右端、即框架8的長度方向大致中央位置向斜上方立起，并與擰設在用于固定PDU3和DC/DC轉換器4的陽螺紋部83上的部分(以下稱為PDU等固定部87)連接。該升起部88、88是容納在第1通氣管51內(nèi)的部分，前方側(在圖10中為近前側)的升起部88如圖2的示意圖所示，彎曲成隨著朝向上方而逐漸進入俯視的內(nèi)側的狀態(tài)，換言之，向接近后方側的升起部88的方向彎曲。
返回圖10，在PDU等固定部87中、在框架8的長度方向彼此分開形成的陽螺紋部83、83之間，彎曲形成向水平方向外側(框架8的短邊方向前方側)鼓起的鼓起部87a，以便在將PDU3固定到框架8時避免與其端子固定部32(圖9)的干擾。
然后，框架8從PDU等固定部87的右端向大致垂直的下方下降到與所示左側車體固定部85大致相同的水平，并與擰設在用于固定風扇6的陽螺紋部84上的部分(以下稱為風扇固定部89)連接。該風扇固定部89連接著框架8的尺寸較短的短邊部8c。
在完成了將電池10、PDU3等高壓電設備固定在這樣構成的框架8上時(圖4)，框架8彎曲成以下狀態(tài)在通過電池10的下面后，通過一體地固定在PDU3和DC/DC轉換器4上的各散熱器31、41的側方，再通過風扇6的下面。并且，這些電池10、第1通氣管51、PDU3和DC/DC轉換器4、第2通氣管52、和風扇6在圖2的俯視圖和圖3的正視圖中均按照該順序大致排列成一條直線。
另外，車室內(nèi)的冷卻空氣從電池10側朝向風扇6側沿著車寬方向流通，所以電池10被容納在冷卻空氣的流動方向上游側，PDU3和DC/DC轉換器4被容納在冷卻空氣的流動方向下游側。
電池10如圖4和圖6所示，在電池箱的內(nèi)部容納著模塊組14，電池箱由可以分解的上面部(上面的通氣口面板)11a、下面部(下面的通氣口面板)11b、左右側面部12a、12b、前面部(側面保持板)13a、和后面部(側面保持板)13b組裝成箱狀。該模塊組14具有多個串聯(lián)連接了多個電池的蓄電模塊14a，這些蓄電模塊14a通過金屬孔眼進行固定，并且彼此隔開間隔地交錯地并列配置。
前面部13a和后面部13b具有多個側面保持部13c，將沿著蓄電模塊14a的串聯(lián)連接方向的模塊組14的外側面在所述串聯(lián)連接方向上隔開間隔按壓保持在多個部位。
電池10在預先組裝好的基礎上被固定在框架8上，上面部11a、下面部11b、前面部13a和后面部13b通過上下貫穿它們的螺栓15以共同固定的方式固定在框架8上，所以相應地可以減少預先組裝時需要的緊固部件數(shù)量和組裝工時。
即，電池10的上面部11a、下面部11b、左右側面部12a、12b、前面部13a和后面部13b，例如，如圖6所示，在前面部13a和后面部13b在上下方向被上面部11a和下面部11b夾著的狀態(tài)下，將形成于左右側面部12a、12b的卡合爪16夾入與其對應形成的上面部11a和下面部11b的卡合凹部17中并夾緊，由此不使用螺栓等緊固部件即可進行預先組裝，通過利用上述螺栓15把其上面部11a、下面部11b、前面部13a和后面部13b共同固定在框架8上，可以同時進行各面部11a～13b之間的固定和在框架8上的固定。
在上面部11a和下面部11b上形成有多個通氣口18，在風扇旋轉時，冷卻空氣從形成于電池10的上面?zhèn)鹊耐饪?8流入電池10內(nèi)。然后，該冷卻空氣在沿著其厚度方向(從上面部11a側到下面部11b側)通過電池10內(nèi)后，被引導到第1通氣管51的下側管51a，并向PDU3和DC/DC轉換器4側流通。
在電池10的右側面部、即面對PDU3和DC/DC轉換器4側的側面部12b上固定著電池保護功能部9，該電池保護功能部9是通過將主開關121、主熔斷器122、過電流檢測用的電池電流傳感器124、利用電池電流傳感器124進行過電流檢測時斷開電池10的輸出電路的接觸器123等電池保護部件集中安裝在基座板20上而構成的。
在圖5所示的電池保護功能部9的電路圖中，電池10由第1模塊部分(57.6螺栓)111和第2模塊部分(86.4螺栓)112構成，這些第1模塊部分111和第2模塊部分112通過基座板20上的主開關121和主熔斷器122串聯(lián)連接。
基座板20與第1模塊部分111和第2模塊部分112分別通過端子部T1～T4連接。另一方面，基座板20與PDU3和DC/DC轉換器4分別通過端子部T5～T8連接。
由基座板20支撐的電池側端子22、23與PDU3的端子24、25和DC/DC轉換器4的端子26、27接近配置，這些端子22和端子24、26之間以及端子23和端子25、27之間分別通過作為板狀導電性部件的總線板28、29連接。
另外，上述端子部T5由端子22、24和連接它們的總線板28構成，上述端子部T6由端子23、25和連接它們的總線板29構成。并且，上述端子部T7由端子22、26和連接它們的總線板28構成，上述端子部T8由端子23、27和連接它們的總線板29構成。
在電池10側的正端子部T1和PDU3側的端子部T5之間設有接觸器123。接觸器123起到進行高壓電路的開閉和過電流保護的作用。該接觸器123具有彼此并聯(lián)連接的主接觸器123A和預充電接觸器123B與預充電電阻123C。
在端子部T1和接觸器123之間設有檢測從電池10流過的電流的電池電流傳感器124，在接觸器123和端子部T5之間有檢測輸入到PDU3的電流的PDU電流傳感器125。另外，在接觸器123和端子部T7之間設有DC/DC轉換器4的短路保護用的DC/DC轉換器熔斷器126。
電池10側的負端子部T4與PDU3側的端子部T6和DC/DC轉換器4側的端子部T8通過用于降低無線電噪聲的電容器127接地，同樣，端子部T1通過電容器128接地。
在端子部T2和端子部T3之間連接著所述主開關121和主熔斷器122。主開關121用于進行電池10的開閉，在進行維修時手動斷開。
根據(jù)以上的電路結構，在連接電池10與PDU3和DC/DC轉換器4時接通主開關121。在接通主開關121后，根據(jù)來自電池CEU21的指令，首先預充電接觸器123B進行接通動作，封閉成預充電電路。流過該預充電電路的電流受到預充電電阻123C的限制。然后，根據(jù)來自電池CEU21的指令，主接觸器123A進行接通動作，封閉成主電路。
這樣，由于利用預充電電路限制電流，所以能夠防止主接觸器123A熔敷。
第1通氣管51如圖4所示，形成為由可以分解及組裝的下側管51a和上側管51b構成的組合管結構。在把這些下側管51a和上側管51b組裝在框架8上接合成一體時，電池保護功能部9被從其外側包圍，由此確保從下方通氣口18朝向第1散熱器31和第2散熱器41的冷卻空氣通道。
下側管51a具有堵塞電池10的下方以及從電池保護功能部9起直到PDU3和DC/DC轉換器4的間隙部53的下方的下面部54；和與上側管51b一起從外側包圍間隙部53的立壁部55(圖10)。
下面部54形成為大致箱狀，在其長邊側上面隔開間隔地設有多個可以卡合在電池固定部86上面的卡合爪56。
立壁部55是與上側管51b一起分別覆蓋間隙部53的側方和前后方的部分，在覆蓋間隙部53的右側方的立壁部55a和與其相對的覆蓋左側方的立壁部55b的各自上面，形成有沿著框架8的外周形狀的凹部。并且，對應于該凹部，在上側管51b的下面也形成有凹部，在把下側管51a和上側管51b組裝到框架8上時，可以把框架8的升起部88容納并夾著支撐在凹部中。此時，下側管51a和上側管51b的接合面利用例如迷宮效應等氣密密封。
另外，如上所述，框架8的升起部88朝向上方，向俯視的內(nèi)側彎曲，所以幾乎全被容納在第1通氣管51內(nèi)。
PDU3是作為主要由逆變電路構成的電動機控制部的電源驅動單元，在從直流電源的電池10向行駛用電動機2供電時，通過該PDU3從直流轉換成交流，并且在把發(fā)動機的輸出或車輛的運動能量的一部分通過電動機2蓄電在電池10中時，通過該PDU3把交流轉換成直流并蓄電。
由PDU3轉換后的直流電壓是高壓，所以其一部分通過DC/DC轉換器4進行降壓。
如圖8和圖9所示，在PDU3和DC/DC轉換器4上一體地固定著散熱器31、41。在各散熱器31、41的前端側的四角上形成由具有插孔33、43的凸緣34、44，PDU3和DC/DC轉換器4通過將立設在框架8的PDU等固定部87上的陽螺紋部83插入各插孔33、43用螺母共同固定，固定在框架8上。
此時，在框架8上彎曲形成了升起部88，所以PDU3不會比電池固定部86或風扇固定部89更向下方突出。因此，高壓電單元的冷卻裝置1的下表面、即在車體主體71上的安裝面大致為平坦狀。
如上所述，PDU3和DC/DC轉換器4的各自的散熱器31、41形成為上下隔開間隔地相對配置的狀態(tài)，并且通過散熱器31、41的冷卻空氣向車寬方向流通。
下面，參照圖10～圖14，對把電池10、PDU3等高壓電設備組裝在框架8上時的步驟進行說明。
首先，如圖10所示，把第1通氣管51的下側管51a從下方組裝在框架8的電池固定部86和升起部88上。此時，使下側管51a的形成有卡合爪56的部分向框架8的短邊方向內(nèi)側彈性撓曲，使卡合爪56不干擾框架8。如果該彈性變形復原，則卡合爪56卡在框架8的上面，防止下側管51a從框架8向下方脫落。
然后，如圖11所示，把預先組裝了電池保護功能部9的電池10組裝在電池固定部86上，并用螺釘固定在框架8上。此時，電池10的前面部13a和后面部13b與上面部11a和下面部11b一起通過螺栓15以共同固定的方式固定在框架8上。
然后，如圖12所示，在使散熱器31朝上的狀態(tài)下(圖9)，把PDU3從上方插入PDU等固定部87、87之間，將立設在PDU等固定部87上的陽螺紋部83插入凸緣34的通孔33，從而組裝在框架8上。此時，在PDU等固定部87上設有向框架8的短邊方向外側鼓起的鼓起部87a，所以從PDU3的側面突出的端子支撐部32不會干擾框架8。另一方面，在使散熱器41朝下的狀態(tài)下(圖8)，將DC/DC轉換器4按照和上述PDU3相同的步驟組裝在框架8上。
如上所述，PDU3和DC/DC轉換器4的各自的散熱器31、41形成為隔開一定間隔相對的對接狀態(tài)。
然后，將螺母擰在PDU等固定部87的陽螺紋部83上，把PDU3和DC/DC轉換器4共同固定在框架8上。之后，通過總線板28、29連接電池10側(基座板20)的端子22、23和PDU3及DC/DC轉換器4的端子24～27(圖7)。
另外，PDU3和DC/DC轉換器4的組裝和電池10的組裝步驟也可以是與上述相反的步驟。
然后，如圖13所示，把風扇6通過設在其上部及下部的4個部位的帶螺栓插孔的托架61、62，組裝在框架8的風扇固定部89上，并用螺栓固定。此時，優(yōu)選在風扇固定部89的陽螺紋部84上預先安裝防震用的橡膠安裝部件。
然后，在風扇6的進氣口側與PDU3和DC/DC轉換器4的散熱器下游側(圖示左側)之間的間隙部57中設置第2通氣管52，形成使冷卻空氣從PDU3和DC/DC轉換器4向風扇6流通的流路。
然后，如圖14所示，把第1通氣管51的上側管51b與下側管51a接合并組裝到框架8上，利用螺栓將它們固定。
這樣組裝后的將電池10、PDU3等高壓電設備一體地組裝在框架8上而構成的高壓電單元的冷卻裝置1，如圖3所示，例如使高壓電單元的冷卻裝置1的長度方向在后座椅7的座墊7a下方與車寬方向一致，并用螺釘固定在車體主體71上。這樣，在后座椅7的車寬方向一端(圖3所示右側)的下側、即座墊7a的車寬方向一端側的下面72和車體主體71之間形成冷卻空氣入口73，同時，在后座椅7的車寬方向另一端的下側、即座墊7a的車寬方向一端側的下面72和車體主體71之間形成冷卻空氣出口74。
在使風扇6旋轉時，如圖3的箭頭所示，車室內(nèi)的冷卻空氣從形成于座墊7a下的一個端部側的冷卻空氣入口73流入電池10的上面與座墊7a的下面72之間的間隙，從形成于電池10的上面部11a的通氣口18被導入電池10內(nèi)。該冷卻空氣在電池10內(nèi)主要向下流通，從形成于下面部11b的通氣口18向第1通氣管51的下面部54流出。流出到下面部54的冷卻空氣沿著高壓電單元的冷卻裝置1的長度方向流通，在通過第1通氣管51、PDU3的散熱器31、DC/DC轉換器4的散熱器41、第2通氣管52和風扇6之后，經(jīng)過座墊7a下的冷卻空氣出口74向后備箱排氣。
即，冷卻空氣按照上述順序流通時，電池10、第1通氣管51內(nèi)的電池保護功能部9、PDU3和DC/DC轉換器4通過各散熱器31、41與流通的冷卻空氣進行熱交換而被逐漸冷卻。此時，在冷卻集中封裝的電池10、PDU3等高壓電設備中、管理溫度相對較低的電池10后，同時冷卻溫度容易比電池10的管理溫度高的PDU3和DC/DC轉換器4，所以熱交換效率提高。
如上所述，根據(jù)該實施例的高壓電單元的冷卻裝置1，在冷卻空氣的進入部分不設置管，而代替管利用高壓電設備和座椅下面之間的間隙，所以能夠減少部件數(shù)量，實現(xiàn)小型化、輕量化。
并且，將作為高壓電源的電池10和PDU3等高壓電設備包括風扇6集中封裝在一個框架8上，所以能夠集成為一個冷卻系統(tǒng)，可以降低成本。
另外，可以把各種高壓電設備連同框架8一并安裝在車體主體71上，并且該安裝作業(yè)只是從上方放置而已，所以作業(yè)性大幅度提高。
并且，設置了從外側包圍電池10與PDU3和DC/DC轉換器4之間的間隙部53的第1通氣管51，所以不僅能夠有效地冷卻該間隙部53內(nèi)的電池保護功能部9、電池ECU21等，而且管自身不需要繞過這些部件，所以能夠縮短管長度。結果，可以將電池10與PDU3和DC/DC轉換器4接近配置，能夠使總線板28、29最短，所以能夠降低電感和電阻。
并且，把集中封裝的高壓電設備容納在座椅下，所以能夠采用使后座椅7傾倒的結構(所謂的通后備箱結構)，可以避免實用性的降低。并且，高壓電設備不會位于后備箱和底板下，所以能夠確保后備箱空間和踩踏空間。
另外，高壓電設備位于車內(nèi)，所以不會導致因確保最低地上高度造成的座椅座面的提高，乘員也較少感覺到高度方向的堵塞感。
此外，從配置在車輛后部的行駛用電動機2到包括PDU3等的高壓電單元的布線也變短，所以能夠實現(xiàn)損耗降低和成本降低。
而且，在該實施例中，高壓電單元的冷卻裝置1的安裝位置是在后座椅7下，所以該安裝位置不易受因車型不同形成的制約，因此可以適用于兩車門、三車門、四車門、五車門、面包車、倉門式后背車、兩座車等各種車型。
圖15和圖16是表示其他實施例中的混合車輛的概略結構的立體圖。該實施例中的混合車輛100和前述實施例的情況相同，也是把發(fā)動機和電動機(均省略圖示)至少任意一方的驅動力傳遞給該車輛的驅動輪進行驅動的混合車輛。
在該混合車輛100中，在前座椅75的座墊75a下，底板5向上方鼓起，在該鼓起部5a的下側配置有容納所述發(fā)動機用的燃料(例如汽油)的燃料箱70。即，在前座椅75下配置有燃料箱70。
并且，在后座椅7的座墊7a下配置有高壓電單元的冷卻裝置1。高壓電單元的冷卻裝置1和前述實施例相同，所以省略其詳細說明。
后座椅7的座椅靠背7b被設置成可以向前方傾倒，在如圖15所示掀起座椅靠背7b時，座椅靠背7b的上部接觸后擱板93。在這種狀態(tài)下，座椅靠背7b將前方的車室91和后方的后備箱92隔開。
在這樣構成的混合車輛100中，如圖16所示，在把后座椅7的座椅靠背7b向前方傾倒并重疊在座墊7a上時，可以將車室91和后備箱92連通，能夠形成所謂的通后備箱狀態(tài)，所以提高了車室91和后備箱92的使用便利性。
另外，本發(fā)明不限于上述實施例，可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進行各種設計變更。
例如，在上述實施例中，把高壓電單元的冷卻裝置1安裝在后座椅7下，但也可以如圖1的雙點劃線所示，將其安裝在前座椅75下。
權利要求
1.一種冷卻裝置，用于車輛電動機用高壓電單元，該高壓電單元具有對用于驅動車輛的電動機進行控制的變流器；通過所述變流器向所述電動機供電的蓄電裝置；和降低所述蓄電裝置的電源電壓的降壓裝置，所述蓄電裝置、所述變流器和所述降壓裝置集中配置在所述車輛的座椅下，該冷卻裝置具有配置在所述座椅下的、將冷卻空氣向所述蓄電裝置和所述變流器引導的風扇；設在所述座椅的車寬方向一端的下側的冷卻空氣入口；和設在所述座椅的車寬方向另一端的下側的冷卻空氣出口。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷卻裝置，還具有安裝在所述變流器上的第1散熱器；和安裝在所述降壓裝置上的與所述第1散熱器相對配置的第2散熱器，所述蓄電裝置配置在冷卻空氣的流動方向上游側，所述變流器和所述降壓裝置配置在冷卻空氣的流動方向下游側。
3.根據(jù)權利要求2所述的冷卻裝置，所述蓄電裝置具有將多個蓄電模塊隔開間隔并列配置而成的模塊組，其中每個蓄電模塊串聯(lián)連接了多個電池；和設在所述模塊組的上方和下方的通氣口，該冷卻裝置還具有使冷卻空氣從所述上方或下方的任意一個通氣口流通到所述第1散熱器和第2散熱器的通氣管，所述通氣管是將上側管和下側管相接合而形成的。
4.根據(jù)權利要求1所述的冷卻裝置，所述蓄電裝置、所述變流器、所述降壓裝置和所述風扇一體地固定在一個環(huán)形狀框架上。
5.根據(jù)權利要求4所述的冷卻裝置，所述蓄電裝置具有配置在其上部和下部的通氣口面板；將多個蓄電模塊隔開間隔并列配置而成的模塊組，其中每個蓄電模塊串聯(lián)連接了多個電池；和保持所述模塊組的側面的側面保持板，所述通氣口面板和所述側面保持板以共同固定的方式固定在所述框架上。
6.根據(jù)權利要求4所述的冷卻裝置，所述框架具有把該框架固定在所述車輛的車體上的第1固定部；和把所述蓄電裝置、所述變流器、所述降壓裝置和所述風扇固定在所述框架上的第2固定部。
7.根據(jù)權利要求4所述的冷卻裝置，還具有安裝在所述變流器上的第1散熱器；和安裝在所述降壓裝置上的與所述第1散熱器相對配置的第2散熱器，所述框架以通過所述蓄電裝置的下方、所述第1散熱器和所述第2散熱器的側方、及所述風扇的下方的狀態(tài)彎曲形成。
8.根據(jù)權利要求1所述的冷卻裝置，所述降壓裝置的端子和蓄電裝置側的端子接近配置，這些端子利用板狀的導電性部件連接。
9.一種混合車輛，把發(fā)動機和電動機中的至少任意一個的驅動力傳遞給該車輛的驅動輪進行驅動，具有配置在該混合車輛的前座椅下的用于容納供給所述發(fā)動機的燃料的燃料箱；和配置在該混合車輛的后座椅下的權利要求1所述的車輛電動機用高壓電單元的冷卻裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛電動機用高壓電單元的冷卻裝置及混合車輛。該冷卻裝置用于車輛電動機用高壓電單元，該高壓電單元具有對用于驅動車輛的電動機進行控制的變流器；通過所述變流器向所述電動機供電的蓄電裝置；和降低所述蓄電裝置的電源電壓的降壓裝置，所述蓄電裝置、所述變流器和所述降壓裝置集中配置在所述車輛的座椅下，該冷卻裝置具有配置在所述座椅下的將冷卻空氣向所述蓄電裝置和所述變流器引導的風扇；設在所述座椅的車寬方向一端的下側的冷卻空氣入口；和設在所述座椅的車寬方向另一端的下側的冷卻空氣出口。
文檔編號B60L3/00GK1621261SQ20041009165
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權日2003年11月26日
發(fā)明者山口浩央, 大塚浩, 長谷川修, 松岡俊之, 淵邊光支郎, 長谷川邦男, 佐藤浩光 申請人:本田技研工業(yè)株式會社