电动车辆的制作方法_2

文档序号:9793165阅读:来源:国知局
恒速行驶的情况下,例如,不仅根据驱动源被使用的频度高还是低,而且根据从逆变器输出的电力的总和是大还是小等,来判定“使用频度”高还是低。亦SP,前逆变器可以是车辆行驶时主要使用的逆变器,而后逆变器可以是补充地使用的逆变器。
[0027]顺便说一下,在本发明的上述方面中,设想前电机是主驱动源且后电机是辅助驱动源(可选的驱动源)的情况。然而,前电机和后电机的角色可逆转。亦即,在前电机是辅助驱动源的情况下,前逆变器或与前逆变器一起安装在车辆上/从车辆移除的另一装置可设置有将电池的电力分配给各逆变器的分配器。
[0028]将说明上述特征以外的特征。顺便说一下,以下记载的技术要素是互相独立的技术要素,并且可单独或以各种组合发挥技术实用性。这些技术要素不应当局限于本申请提交时在权利要求书中阐述的组合。
[0029]在后电机为辅助驱动源的情况下,分配器与后逆变器之间的电力供给路径中可设置有熔断器。即使由于某种原因而在后电机或后逆变器中发生故障,熔断器被切断,因此后逆变器可以从电池与前逆变器之间的电力供给路径分离。这种情况下,不论后驱动源的状态如何,车辆都能仅利用前驱动源来行驶。
[0030]在前电机为主驱动源的情况下,前逆变器配备有使电池的电压升压的升压电路和将升压电路的输出变换为交流的逆变器电路。另一方面,后逆变器可采用后电机为辅助且因此仅具有逆变器电路而不具有升压电路的构型。换言之,后逆变器的输入/输出电压与电池的电压相等。这种情况下,前逆变器具有升压电路,因此逆变器电路的高频噪声对电池的影响小。然而,在后逆变器中,电池和逆变器电路彼此直接联接,因此高频噪声对电池的影响可能大。为了抑制后逆变器的高频噪声的影响,在分配器与后逆变器之间的电力供给路径中可设置有扼流圈。
[0031 ]电池可在车辆的前后方向上配置在前逆变器与后逆变器之间。
[0032]与电池的端子和分配器的端子连接的电缆的长度可比与分配器的端子和前逆变器的端子连接的电缆的长度短。
[0033]电池与后逆变器之间在车辆的前后方向上的距离可比电池与前逆变器之间在车辆的前后方向上的距离短。
[0034]将说明两个前轮被驱动的电动车辆(混合动力车辆200)的电机、逆变器和电池的布局。图1A是从侧面观察混合动力车辆200时前电机、前逆变器和电池的示意性布局图。图1B是从上方观察混合动力车辆200时的示意性布局图(平面布局图)。图中,前座和后座用虚线示出。
[0035]在混合动力车辆200中,两个前轮被驱动,且发动机4、前电机5和前逆变器3配置在位于车辆的前部区域的前舱中。发动机4和前电机5的输出传递到前轮41。稍后将参照图3说明该传递路径。前逆变器3固定在前电机5的壳体上。这是因为如上所述应当通过缩短逆变器与电机之间的距离来抑制电力传输损失。
[0036]在后座下方配置有储存用于驱动前电机5的电力的电池6。电池6和前逆变器3通过电缆209彼此连接。电缆209相当于将电池6的电力传输到前逆变器3的电力供给路径(电力传输路径)。电缆209将电池6的端子6a和前逆变器3的端子3彼此电连接。在图1和下面的图各者中,将电力从电池供给到逆变器的电缆用粗线示出。后轮用附图标记42表示。在混合动力车辆200中,后轮42是不具有驱动力的从动轮。
[0037]在图1A和IB中,车辆的重心位置用附图标记G表示。重心位置G的前方相当于车辆的前部区域(车辆前部),而重心位置G的后方相当于车辆的后部区域(车辆后部)。以下图中同样如此。
[0038]接下来,将参照图2A和2B说明根据本发明的第一实施例的电动车辆(混合动力车辆2)中的电池、电机和逆变器的布局。混合动力车辆2是通过对图1A和IB的两轮驱动的混合动力车辆200增加用于驱动后轮的后电机7和后逆变器8而获得的。相应地,发动机4、前电机5和前逆变器3以与图1A和IB中相同的方式配置。然而,电缆的配线与图1A和IB的场合不同。
[0039]后电机7和后逆变器8安装在车辆的后部区域。“车辆的后部区域”例如包括在车辆的前后方向上相对于车辆的重心位置G而言位于车辆后方的区域。后电机7是辅助驱动源,并具有比作为主驱动源的前电机5小的输出。例如,前电机5的最大输出为50kW,且后电机7的最大输出为5kW。混合动力车辆2通常利用发动机4和前电机5行驶,并根据需要补充地驱动后电机7。例如,当车辆在积雪道路上趋于打滑时,后电机7被驱动以使车辆以四轮驱动的方式行驶。或者,后电机7在上坡起步时被驱动以提供转矩辅助。后电机7和后逆变器8根据使用者的要求而作为两轮驱动的混合动力车辆200的可选装备安装。
[0040]与前逆变器3的情况一样,后逆变器8也固定在后电机7的壳体上。这是因为能通过缩短后逆变器8与后电机7之间的距离来抑制后逆变器8与后电机7之间的电力传输距离。后逆变器8可固定到地板面板上而不是安装在后电机7上。
[0041 ] 参照图1A和IB以及图2A和2B,两轮驱动的混合动力车辆200和四轮驱动的混合动力车辆2彼此的不同之处在于从电池6到逆变器的电力供给路径的配线,也就是电缆。在混合动力车辆2中,从电池6延伸的电缆9a与分配器10连接。更具体而言,电缆9a将电池6的端子6a和分配器10的端子52彼此连接。分配器10将电池6的输出电力分配给后逆变器8和前逆变器3。分配器10安装在后逆变器8的壳体上。由于分配器10固定在后逆变器8的壳体上,所以从分配器10到后逆变器8的电缆经过分配器10和后逆变器8的内部,且在图2A和2B中是不可见的。
[0042]分配器10和前逆变器3通过电缆9b彼此连接。更具体而言,电缆9b将前逆变器3的端子3a和分配器10的端子52彼此连接。在图2A和2B中,以简化方式将分配器的两个端子示出为单个端子。稍后将参照图7和8详细说明电缆的连接。来自电池6的电力首先被传输到位于车辆的后部区域的分配器10。在后电机7被驱动的情况下,电池6的电力在分配器10中分支,并供给到后逆变器8和前逆变器3。如从图1A和IB以及图2A和2B显而易见的,前轮被驱动的两轮驱动的混合动力车辆200的电力供给路径和四轮驱动的混合动力车辆2的电力供给路径彼此的不同之处仅在于图2A和2B中用附图标记A表示的范围,且在其它方面彼此等同。也就是说,这意味着在通过将后电机7和后逆变器8安装在两轮驱动的混合动力车辆200上来转换为四轮驱动车辆时,根本不需要变更电池6的端子6a和前逆变器3的端子3a。此外,仅在用附图标记A表示的范围内变更电缆的配线即可,且两轮驱动的混合动力车辆200中的电缆的配线的所需变更也得以最大限度的减少。
[0043]此外,分配器10安装在后逆变器8的壳体上。如根据上述结构显而易见的,从前轮被驱动的两轮驱动的混合动力车辆200向四轮驱动车辆的转换操作仅通过为车辆搭载后电机7、后逆变器8和分配器10的组件并更换电缆来执行。此外,混合动力车辆200和混合动力车辆2在电缆的大部分配线路径上彼此等同。根据本发明的第一实施例的混合动力车辆2能以低成本从两轮驱动构型变更为四轮驱动构型。
[0044]将参照图3说明混合动力车辆2的驱动系统。电池6通过电缆9a与分配器10连接。从电池6延伸的电缆9a与分配器10的第一端子52a连接。电力供给路径在分配器10的内部分割为两个电力供给路径。电力供给路径的其中一个是用于向前逆变器3供给电力的电缆%,而其中另一个是用于向后逆变器8供给电力的电缆9c。电缆9b与分配器10的第二端子52b和前逆变器3的端子3a连接。顺便说一下,由于分配器10安装在后逆变器8的壳体上,所以电缆9c在图2A和2B中是不可见的。
[0045]熔断器12和扼流圈13连接至分配器10中的电力分支点B与后逆变器8之间的电力供给路径。扼流圈13被插入以降低由于逆变器8的切换噪声而对电池6施加的影响。此外,在过电流已流经后逆变器8的情况下,熔断器12被切断。由于熔断器12的切断,后逆变器8与从电池6到前逆变器3的电力供给路径分离。通过分离后逆变器8,即使当后逆变器8中发生故障时,车辆也能通过电池6和前逆变器3继续行驶。
[0046]前电机5的驱动电压比电池6的输出电压高。因此,前逆变器3具有升压电路31和逆变器电路32。换言之,前逆变器3在逆变器电路32与电池6之间配备有升压电路31。升压电路31包括电抗器,并且能通过该电抗器的使用来降低由于逆变器电路32的切换噪声而对电池6施加的影响。另一方面,后逆变器8未配备升压电路,因此扼流圈13被插入后逆变器8与电池6之间的电力供给路径中。扼流圈13降低了由于后逆变器8的切换噪声而对电池6施加的影响。
[0047]前逆变器3经由分配器1而被供给以来自电池6的电力,并将电池6的电力变换
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