专利名称：车辆供电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电动车辆的直流电源的电力向外部的交流设备供给的车辆供电系统。
背景技术：
以往，提出有利用搭载于电动机动车或燃料电池机动车等电动车辆中的蓄电池或燃料电池等直流电源向家庭用的电气设备供电的车辆供电系统(例如参照日本国特开2006-325392 号公报)。日本国特开2006-325392号公报中记载的电力供给系统(车辆供电系统)具备:具有将电力向车辆外部供给的机构的车辆；具备直流交流转换用的逆变器的固定型燃料电池系统；由固定型燃料电池系统供给电力的负载装置；向固定型燃料电池系统供给电力的系统电源。该电力供给系统在系统电源停电时，将车辆与固定型燃料电池系统连接，从而将车辆的直流电源的电力经由固定型燃料电池系统的逆变器向负载装置供给。然而，在日本国特开2006-325392号公报所记载的技术中，用于将直流电转换为交流电的逆变器设置在固定型燃料电池系统内。因此，能够从车辆的蓄电池向外部供给电力的场所被限制在固定型燃料电池系统的设置场所的附近，对使用者来说不方便。
发明内容
因此，本发明涉及的方式的目的在于提供一种不受供电场所的限制而能够在任意的场所向外部供电的车辆供电系统。另外，在日本国特开2006-325392号公报中没有记载具体的车辆结构，面向实用化还存在进一步研究的余地。尤其在使用外部的逆变器来将能够使直流电成为交流电进行供电的功能设置于电动车辆的情况下，与不进行供电的车辆相比，需要将直流电的供电电路布设至供电口，从而需要对供电电路的保护结构进行研究。因此，本发明涉及的方式的目的还在于提供一种能够不占有车辆上的有效空间地保护用于将搭载在车身上的直流电源与不同体的逆变器装置连接的直流电的供电电路的电动车辆。为了解决上述课题而实现上述目的，本发明采用了以下的方式。(I)本发明涉及的一方式为车辆供电系统，其将搭载在电动车辆上的直流电源的电力转换为交流电而向该电动车辆的外部的交流设备供给，所述车辆供电系统具备:设置于所述电动车辆且收纳行李的行李室；具有设置在所述行李室内且与所述直流电源电连接的供电口的供电连接器；与所述电动车辆不同体地设置，且配置在所述行李室内而将所述直流电源的电力转换为交流电的逆变器装置，其中，在所述行李室内设有从所述电动车辆的前后方向观察时能够将所述逆变器装置设置在与所述供电口不重叠的位置上的逆变器设置空间，在所述逆变器装置上设有从侧面引出且在前端部具有与所述供电口连接的连接器部的连接线缆。
(2)在上述(I)方式的基础上，还可以构成为，所述供电口朝向所述电动车辆的后方且下方而形成，将所述逆变器装置设置在所述行李室内的所述逆变器设置空间中时，所述连接线缆从所述逆变器装置的侧面中的配置有所述供电口的一侧的侧面的下方朝向上方延伸。(3)在上述(I)方式的基础上，所述车辆供电系统还具备:覆盖左右的后轮的外侧的一对后车轮罩；配置在所述一对后车轮罩之间，在车室的下方侧外部由车架支承，且配置在所述行李室的车身前方侧的所述气体罐；从所述行李室的底壁朝向车身前方侧而向上方鼓起，将所述气体罐与车室内侧分隔的罐隔壁面板；进行所述直流电源与所述供电连接器之间的电力的连接和切断的接触器，其中，在所述罐隔壁面板的鼓起部与所述一对后车轮罩中的一方之间设有向上方侧开口的凹部，在该凹部内配置所述接触器。(4)在上述(3)方式的基础上，还可以构成为，所述气体罐经由包围该气体罐的外侧的矩形框状的副框架而安装到所述车架上，所述接触器设置于在车身前后方向上与安装到所述车架上的所述副框架重叠的区域。(5)在上述(3)或(4)方式的基础上，还可以构成为，所述供电连接器通过具有柔软性的线缆与所述接触器连接，并且所述供电连接器配置在所述行李室内的从所述接触器向车身后方侧离开的位置。(6)在上述(3)至(5)中的任一方式的基础上，还可以构成为，在所述凹部内的所述接触器的车身后方侧位置设有与该凹部的底壁和左右的侧壁结合的托架，所述供电连接器经由所述托架固定在所述凹部内。(7)在上述(3)至￠)中的任 一方式的基础上，还可以构成为，所述接触器设置于在车身上下方向上与所述车架中的沿车身前后方向延伸的侧框架重叠的位置。(8)在上述(3)方式的基础上，还可以构成为，所述电动车辆为燃料电池车辆，该燃料电池车辆具备作为所述气体罐的氢罐和以填充到该氢罐中的氢气为燃料而进行发电的燃料电池，且利用该燃料电池的发电电力来进行行驶。根据上述(I)方式，由于在行李室内设置有供电口和逆变器设置空间，因此能够将与电动车辆不同体的逆变器装置装入到行李室内并向任意的场所移动，来向电动车辆的外部的交流设备供给电力。因而，车辆供电系统能够不受供电场所的限制而在任意的场所向外部供电。另外，行李室内的逆变器设置空间以从车辆前后方向观察时能够将逆变器装置设置在与供电口不重叠的位置上的方式进行设置，因此能够在供电时将逆变器装置紧凑地配置在行李室内，并且能够容易进行逆变器装置的连接器部相对于供电口的连接作业。在上述(2)的情况下，由于逆变器装置的连接线缆从配置有供电口的一侧的侧面的下方朝向上方延伸，因此能够在不使连接线缆过度弯曲的情况下将连接器部与朝向下方的供电口对应连接。并且，在供电口与连接线缆的连接器部的连接时，连接线缆的弹性复原力以克服在连接线缆的前端部的连接器部作用的重力的方式向上作用，因此能够利用连接线缆的弹性复原力而以小的力将连接器部嵌合于供电口。因此，能够提高供电口与连接器部的连接时的作业性。另外，由于逆变器装置的连接线缆从配置有供电口的一侧的侧面延伸出，因此能够将连接线缆的全长设定得较短。尤其在与高电压大电流对应而采用了直径粗的高电压大电流用的连接线缆的情况下，除了需要用于使连接线缆弯曲的大的力以外，连接线缆的每单位长度的成本也变高。因此，本发明涉及的方式尤其适合于使用直径粗的高电压大电流用的连接线缆来将大电力向外部供给的车辆供电系统。在上述(3)的情况下，由于在一对后车轮罩之间配置有气体罐，并通过从行李室的底壁朝向车身前方侧而向上方鼓起的罐隔壁面板来将气体罐与车室内侧分隔，并且在罐隔壁面板的鼓起部与一方的后车轮罩之间设置有向上方侧开口的凹部，在该凹部内配置电力切断连接用的接触器，因此能够有效利用在气体罐的端部与后车轮罩之间形成的无用空间来配置接触器，并且能够将处理直流电的接触器和处理高压气体的气体罐可靠地分隔开。在上述(4)的情况下，由于接触器配置于在车身前后方向上与包围气体罐的外侧的矩形框状的副框架重叠的区域，因此能够通过副框架来保护气体罐的周围，并且还能够通过副框架可靠地保护接触器的前后。在上述(5)的情况下，由于供电连接器通过具有柔软性的线缆与接触器连接，并且供电连接器配置在行李室内的从接触器向车身后方侧离开的位置，因此即使万一从车身后方侧向供电连接器部分输入大的载荷，也能够将该大的载荷从供电连接器向接触器传递的情况防患于未然。因而，根据本发明，能够更可靠地保护接触器。在上述￠)的情况下，在凹部内的接触器的车身后方侧位置设置有与凹部的底壁和左右的侧壁结合的托架，供电连接器经由该托架而固定在凹部内，因此能够将在逆变器装置的连接时或连接解除时(插拔时)作用有大的载荷的供电连接器以高的刚性支承于车身侧。在上述(7)的情况下，由于接触器配置在车架中的沿车身前后方向延伸的侧框架的正上方部(在车身上下方向上与侧框架重叠的位置)，因此能够通过侧框架来提高接触器的支承部的刚性，并且能够更可靠地保护接触器。在上述(8)的情况下，由于为使用以氢气为燃料的燃料电池来进行行驶的燃料电池车辆，因此能够将处理氢气的氢罐侧与接触器侧可靠地分隔开，从而更有利地防止氢气向车室侧的侵入。
图1是本发明涉及的第一实施方式的燃料电池机动车(电动车辆)的侧视说明图。图2是该燃料电池机动车(电动车辆)的俯视说明图。图3是行李室的说明图。图4是铺设有行李箱用地毯时的行李室的说明图。图5是图4的沿着A-A线的剖视图。图6是设置有逆变器装置时的外观立体图。图7是设置有逆变器装置时的从车辆后方观察到的说明图。图8是本发明涉及的第二实施方式的电动车辆的示意性的侧视图。图9是该电动车辆的示意性的俯视图。图10是从车身后方侧观察该电动车辆的行李室内的一部分而得到的立体图。 图11是从车身后方侧观察该电动车辆的行李室内而得到的立体图。
图12是在图8的B部剖开该电动车辆时的C向视立体图。图13是从车身后方侧观察该电动车辆的行李室内的一部分而得到的立体图。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照附图对本发明涉及的第一实施方式的燃料电池机动车(电动车辆、燃料电池车辆)进行说明。需要说明的是，如无特别记载，以下的说明中的前后左右等方向与车辆中的方向相同。另外，图中箭头FR表示车辆前方，箭头LH表示车辆左方，箭头UP表示车辆上方。图1是本实施方式中的燃料电池机动车I (电动车辆、燃料电池车辆)的侧视说明图。需要说明的是，图1中的符号16、17表不车室内的前座椅和后座椅。图2是燃料电池机动车I的俯视说明图。如图1所示，燃料电池机动车I将利用氢和氧的电化学反应来进行发电的燃料电池组2 (以下，称作“燃料电池2” )搭载在车身的地板下，且通过由燃料电池2产生的电力来驱动驱动电动机3而进行行驶。燃料电池机动车I在车辆后方的行李室50内具备与燃料电池2 (直流电源)电连接的供电口 31a，与燃料电池机动车I不同体地设置的逆变器装置35能够搭载在行李室50内。燃料电池机动车I和逆变器装置35通过使逆变器装置35与燃料电池机动车I的供电口 31a电连接，而构成将燃料电池2的直流电转换为交流电来向外部的交流设备供给的车辆供电系统30。需要说明的是，对车辆供电系统30的详细情况在后面叙述。燃料电池2为层叠多个单位燃料电池(单位电池)而成的周知的固体高分子膜型燃料电池(PEMFC)，通过向燃料电池2的阳极侧供给氢气作为燃料气体，并向阴极侧供给含氧的空气作为氧化剂气体，从而通过电化学反应生成水并产生电力。燃料电池机动车I中，在车辆左右的主框架18、18上结合有前副框架5、中央副框架7和后副框架12。前副框架5、中央副框架7及后副框架12分别为通过多个梁构件而形成为俯视下呈大致矩形框状的框架单元。在前副框架5上，在车室的前方支承有作为车辆驱动源的驱动电动机3、对向燃料电池2的阴极侧供给的空气进行压缩的压缩机4。在驱动电动机3及压缩机4的前方配置有用于对在燃料电池2等中循环的冷却水进行冷却的散热器10。在中央副框架7上，在车身前后方向中间部的地板8的下表面侧(车室外侧)支承有燃料电池2和燃料电池2的辅机类6。需要说明的是，燃料电池2用的辅机类6是指调节器或喷射器等氢供给辅机及加湿器或稀释箱等空气排出辅机。在后副框架12上，在车身后部的后地板13的下表面侧(车室外侧)主要支承有用于在燃料电池机动车I减速时等对来自驱动电动机3的再生电力进行蓄积等的蓄电池11、用于向燃料电池2供给氢的氢罐9 (气体罐)。如图2所示，支承在前副框架5(参照图1)上的驱动电动机3的驱动及再生由PDU15 (Power Drive Unit)根据车辆的行驶状况或来自燃料电池2及蓄电池11的电力量等来进行控制。PDU15具备由晶体管或FET等开关元件构成的逆变器，将来自蓄电池11或燃料电池2的直流电转换为所期望的交流电。支承在中央副框架7 (参照图1)上的燃料电池2与在燃料电池2的前方配置的主接触器箱20电连接。另外，支承在后副框架12上的蓄电池11经由高压线缆21a 21f、接线盒19及DC/DC转换器14与主接触器箱20电连接。并且，主接触器箱20经由高压线缆22a、22b与TOU15电连接。由此，燃料电池2及蓄电池11与TOU15电连接。接线盒19经由高压线缆23a、23b与后述的供电用接触器箱34及供电口 31a电连接。接线盒19将燃料电池2的电力分支而向供电用接触器箱34及供电口 31a供给。DC/DC转换器14根据车辆的行驶状况、燃料电池2的电力量、蓄电池11的电力量等来进行TOU15、燃料电池2及蓄电池11间的电压调整。主接触器箱20根据需要将主接触器箱20内的未图示的接触器接通或断开，由此将燃料电池2及蓄电池11与TOU15电连接或电切断。PDU15、DC/DC转换器14、主接触器箱20等与进行该燃料电池系统整体的运转控制的未图示的E⑶(Electrical Control Unit)连接。E⑶根据节气门开度信号、制动信号及车速信号等对所述各部件进行驱动控制，由此进行燃料电池2中的发电控制或驱动电动机3中的再生电力控制等。支承在后副框架12上的氢罐9呈大致圆筒形状，轴向端面9a、9a形成为球面形状。氢罐9以轴线朝向燃料电池机动车I的左右方向的方式配置在俯视下主框架18、18的车宽方向内侧且由后副框架12包围的框内。由此，能够确保氢罐9周边的刚性，因此即使在燃料电池机动车I上施加有冲击的情况下，也能够保护氢罐9。图3是行李室50的说明图。需要说明的是，在图3中，用双点划线图示出在后地板13的下表面侧(车室外侧)配置的氢罐9。如图3所示,在车辆后方设置的行李室50形成为有底的浴缸状,底部51与覆盖氢罐9的后地板13 —体形成。在行李室50的底部51设有能够设置与燃料电池机动车I不同体设置的逆变器装置35 (参照图1)的逆变器设置空间51a。即，行李室50能够与现有的车辆同样地收纳使用者的行李，且能够设置逆变器装置35 (参照图1)。从行李室50的外侧观察时，后地板13在比覆盖后轮25 (参照图1)的车轮罩52靠车宽方向内侧(图3中的右侧)的位置以沿着氢罐9的外形形状的方式覆盖氢罐9而形成。这里，由于氢罐9的轴向端面9a以球面形状形成，因此氢罐9的轴向端面9a(在本实施方式中为氢罐9的LH侧的轴向端面9a)的上部侧区域与车轮罩52之间以具有比较大的空间的状态分离。并且，通过后地板13以沿着氢罐9的轴向端面9a的方式形成，由此在车轮罩52与氢罐9的轴向端面9a之间形成向下方凹陷的凹部55。凹部55通过车轮罩52的右侧面52a、后地板13的左侧面13a和底部面板56而形成。凹部55在俯视下形成在主框架18、18(参照图2)的车宽方向内侧且后副框架12(参照图2)的框内，且比逆变器设置空间51a靠车宽方向外侧(在本实施方式中为LH侧)形成。凹部55的底部面板56与后地板13—体形成。需要说明的是,底部面板56可以与车轮罩52 —体形成，也可以与车轮罩52及后地板13不同体形成。(车辆供电系统、供电口)
在凹部55内配置有构成车辆供电系统30且与逆变器装置35的连接器部38 (参照图5)连接的供电口 31a。供电口 31a形成在供电连接器31上，供电连接器31例如为在由树脂等绝缘体构成的筒状的壳体的内侧具有由铜等金属构成的阴型端子的所谓高压连接器。在供电口 31a上设有例如未图示的微开关等嵌合检测机构，从而能够对供电口 31a与逆变器装置35的连接器部38 (参照图5)的嵌合进行检测。供电连接器31通过由板材构成的托架58以供电口 31a朝向燃料电池机动车I的后方且下方的方式安装在凹部55内。具体而言，供电连接器31例如通过未图示的螺栓固定在面向燃料电池机动车I的后方且下方的托架58的安装支承面58a上。另外，托架58例如通过焊接固定到形成凹部55的车轮罩52的右侧面52a、后地板13的左侧面13a和底部面板56上。这样，供电连接器31以供电口 31a朝向燃料电池机动车I的后方且下方的状态牢固地固定在凹部55内。因而，在插拔作为高压连接器的逆变器装置35的连接器部38(参照图5)时，供电连接器31能够承受充分的插拔载荷。因而，能够将逆变器装置35与供电口 31a可靠地连接及切断。供电口 31a经由高压线缆33a、33b与供电用接触器箱34电连接。供电用接触器箱34经由未图示的托架等固定在凹部55内。如图2所示，供电用接触器箱34经由高压线缆23a、23b、接线盒19等与燃料电池2电连接。由此，供电口 31a与燃料电池2电连接。供电用接触器箱34根据需要将供电用接触器箱34内的未图示的接触器接通及断开，由此将燃料电池2与供电口 31a电连接及电切断。具体而言，供电口 31a的嵌合检测机构在检测到供电口 31a与逆变器装置35的连接器部38 (参照图5)的连接时，将接触器接通而将燃料电池2与供电口 31a电连接。由此，从燃料电池2向逆变器装置35供给直流电。另外，在供电口 31a与逆变器装置35的连接器部38未连接的通常状态下，将接触器断开，从而将燃料电池2与供电口 31a电切断。在此，如上所述，凹部55在俯视下形成在主框架18、18 (参照图2)的车宽方向内侧且后副框架12 (参照图2)的框内。因而，凹部55内的供电口 31a及供电用接触器箱34也配置在主框架18、18(参照图2)的车宽方向内侧且后副框架12(参照图2)的框内。由此，能够确保供电口 31a及供电用接触器箱34周边的刚性，因此即使在燃料电池机动车I上施加有冲击的情况下，也能够保护供电口 31a及供电用接触器箱34。另外，凹部55比逆变器设置空间51a靠车宽方向外侧(LH侧)形成。因此，凹部55内的供电口 31a及供电用接触器箱34也比逆变器设置空间51a靠车宽方向外侧(LH侧)配置。由此，在逆变器设置空间51a中设置有逆变器装置35(参照图2)时，供电口 31a比逆变器装置35靠车宽方向外侧(LH侧)配置。即，从燃料电池机动车I的前后方向观察，逆变器装置35以与供电口 31a不重叠的方式设置在行李室50内。图4是铺设有行李箱用地毯53时的行李室50的说明图。需要说明的是，在图4中，用双点划线图示出凹部55、供电口 3Ia及供电用接触器箱34。图5是图4的沿着A-A线的剖视图。需要说明的是，在图5中，用双点划线图示出打开的盖53a、逆变器装置35及连接器部38。如图4所示，将主要覆盖后地板13的行李箱用地毯53铺设在行李室50内时，供电口 31a及供电用接触器箱34不从行李箱用地毯53向外部露出地配置。在行李箱用地毯53上的与凹部55对应的位置形成有能够开闭的盖53a。如图5所示，供电口 31a通常由盖53a封闭，且在与逆变器装置35的连接器部38连接时通过打开盖53a而露出。(车辆供电系统、逆变器装置)图6是设置有逆变器装置35时的外观立体图。需要说明的是，在图6中，图示出逆变器装置35的连接器部38与供电口 31a未连接的状态。并且，省略了行李箱用地毯53的图示。逆变器装置35在内部具备晶体管或FET等开关元件，将从燃料电池2供给的直流电转换为交流电。如图6所示，逆变器装置35与燃料电池机动车I不同体地设置，且逆变器装置35形成为能够与燃料电池机动车I分开移动。逆变器装置35呈大致箱形状，且形成为能够配置于在行李室50内的底部51形成的逆变器设置空间51a这样的大小。逆变器装置35在使用时设置在行李室50内的逆变器设置空间51a中。另外，由于逆变器装置35与燃料电池机动车I不同体形成，因此在不使用时从燃料电池机动车I的行李室50取出逆变器装置35，由此能够有效地利用行李室50。在逆变器装置35的上部的多处(在本实施方式中为三处)设有矩形框状的把持部36 (36a 36c)。另外，在逆变器装置35的下部设置有一对车轮37、37。通过使逆变器装置35的车轮37、37接地，并同时把持把持部36来进行牵引，从而能够容易使逆变器装置35移动。 另外，通过把持把持部36来抬起逆变器装置35，由此能够容易将逆变器装置35装入行李室50内。在逆变器装置35上设有通过捆扎多根线缆而形成的连接线缆41。连接线缆41从逆变器装置35的多个侧面中的将逆变器装置35设置于逆变器设置空间51a时配置有供电口 3Ia的一侧的侧面39a (在本实施方式中为LH侧的侧面)的下方朝向上方延伸出。在连接线缆41的前端部形成有连接器部38。连接器部38通过能够与行李室50内的供电口 31a嵌合的嵌合部38a和比嵌合部38a靠连接线缆41的基端侧设置的把手部38b以嵌合部38a朝向车辆前方的方式形成为大致L字形状。嵌合部38a为在例如由树脂等绝缘体构成的筒状的壳体的内侧具有由铜等金属构成的阳型端子的所谓高压连接器。通过将嵌合部38a和供电口 31a嵌合，由此将逆变器装置35与供电口 31a电连接。由此，逆变器装置35经由供电用接触器箱34、高压线缆23a、23b等与燃料电池2电连接(参照图2)。把手部38b与嵌合部38a —体地形成，且把手部38b在表面形成有凹凸，以便使用者容易把持。由此，在作为高压连接器的供电连接器31与逆变器装置35的连接器部38的插拔时，能够施加充分的插拔载荷。因而，能够将逆变器装置35和供电口 31a可靠地连接及切断。连接器部38相对于在逆变器装置35的侧面39a的上方设置的夹紧部42能够装拆。在逆变器装置35的搬送时，通过将连接器部38安装于夹紧部42，由此抑制搬送时的连接线缆41及连接器部38的摆动，从而防止损伤。在逆变器装置35的多个侧面中的面向燃料电池机动车I的后方的侧面39b上形成有交流电输出部43。在交流电输出部43上连接未图示的外部的交流设备，从而供给从逆变器装置35输出的交流电。图7是设置有逆变器装置35时的从车辆后方观察到的说明图。需要说明的是，在图7中，图示出逆变器装置35的连接器部38与供电口 31a连接的状态。如图7所示，从车辆后方观察时，逆变器装置35比供电口 31a靠车辆宽度方向内侧设置。逆变器装置35的连接线缆41从配置有供电口 31a的一侧的侧面39a的下方朝向上方延伸出，并不过度弯曲地与朝向下方的供电口 31a连接。另外，从车辆后方观察时，逆变器装置35以与供电口 31a不重叠的方式设置。因而，使用者将逆变器装置35的连接器部38和供电口 31a连接时，逆变器装置35自身不会成为障碍而能够容易地完成连接作业。并且，在设置逆变器装置35时，由于交流电输出部43面向车辆后方配置，因此能够容易与未图示的外部的交流设备连接。(效果)如上所述，根据本实施方式，由于在行李室50内设置有供电口 31a和逆变器设置空间51a，因此能够将与燃料电池机动车I不同体的逆变器装置35装入行李室50内并移动到任意的场所，从而向燃料电池机动车I的外部的交流设备供给电力。因而，本实施方式的车辆供电系统30能够不受供电场所的限制而在任意的场所向外部供电。另外，由于行李室50内的逆变器设置空间51a以能够在从车辆前后方向观察时与供电口 31a不重叠的位置设置逆变器装置35的方式进行设置，因此，能够在供电时将逆变器装置35紧凑地配置在行李室50内，并且能够容易进行逆变器装置35的连接器部38相对于供电口 31a的连接作业。另外，由于逆变器装置35的连接线缆41从配置有供电口 31a的一侧的侧面39a的下方朝向上方延伸出，因此能够在使连接线缆41不过度弯曲的情况下将连接器部38与朝向下方的供电口 31a对应连接。并且，在供电口 31a与连接线缆41的连接器部38连接时，由于连接线缆41的弹性复原力以克服在连接线缆41的前端部的连接器部38上作用的重力的方式向上作用，因此能够利用连接线缆41的弹性复原力而以小的力将连接器部38嵌合于供电口 31a。因而，能够提高供电口 31a与连接器部38的连接时的作业性。另外，由于逆变器装置35的连接线缆41从配置有供电口 31a的一侧的侧面39a延伸出，因此能够将连接线缆41的全长设定得较短。尤其在与高电压大电流对应而采用了直径粗的高电压大电流用的连接线缆41的情况下，除了需要用于使连接线缆41弯曲的大的力以外，连接线缆41的每单位长度的成本也变高。因此，本发明尤其适用于使用直径粗的高电压大电流用的连接线缆41将大电力向外部供给的车辆供电系统30。(第二实施方式)以下，参照附图对本发明涉及的第二实施方式的电动车辆进行说明。需要说明的是，如无特别记在，以下的说明中的前后左右等方向与车辆中的方向相同。另外，图中箭头FR表示车辆前方，箭头LH表示车辆左方，箭头UP表示车辆上方。本实施方式的电动车辆为将燃料电池102作为车辆驱动用的主要电源来使用的燃料电池机动车(燃料电池车辆)101。图8、图9是表示燃料电池机动车101的简要结构的示意性的侧视图和俯视图。更详细而言，图8是仅将车身后部在图9的A-A部分剖开而得到的车辆整体的示意性的侧视图，图9是从地板上仅观察车身后部而得到的车身整体的示意性的俯视图。需要说明的是，在图中、符号Wf、Wr表示燃料电池机动车101的前轮和后轮，116、117表示驾驶室C内的前座椅和后座椅。该燃料电池机动车101中，将通过氢和氧的电化学反应来进行发电的燃料电池102(燃料电池组、直流电源)搭载于车身的地板通道的下方，并通过由燃料电池102发出的电力来驱动驱动电动机103。燃料电池102为通过层叠多个单位燃料电池(单位电池)而成的周知的固体高分子膜型燃料电池(PEMFC)，通过向其阳极侧供给氢气作为燃料气体，并向阴极侧供给含氧的空气作为氧化剂气体，由此通过电化学反应来产生电力。另外，如图8所示，该燃料电池机动车101在供乘客搭乘的驾驶室C的前方设置有收纳驱动电动机103的电动机室M/R，且在驾驶室C的后方侧设置有用于收纳行李的行李室T/R。在电动机室M/R内的车宽方向的两侧配置有沿车身前后方向延伸的一对前侧框架160，且在该两侧的前侧框架160上经由未图示的前副框架安装有驱动电动机103、用于向燃料电池102的阴极侧供给压缩空气的压缩机104、前侧的悬架装置等。需要说明的是，在图中，符号110表示配置在电动机室M/R的前方且用于对在燃料电池102等中循环的冷却水进行冷却的散热器。在行李室T/R的下方两侧配置有沿车身前后方向延伸的后侧框架161 (侧框架、车架)。并且，在车宽方向的左右的同侧配置的前侧框架160和后侧框架161通过在驾驶室C的侧部下方配置的侧梁162连结。另外，在左右的侧梁162的车宽方向的内侧配置有沿车身前后方向延伸的一对地板框架163,上述的地板框架163经由沿车宽方向延伸的横梁164与左右的侧梁162结合。燃料电池102由安装在左右的地板框架163上的未图示的中央副框架支承。本实施方式的燃料电池机动车101的车架由上述的前侧框架160、后侧框架161、侧梁162、地板框架163、横梁164等构成。另外，在驾驶室C的后座椅117的下方的地板下搭载有蓄电池111 (直流电源)，该蓄电池111在燃料电池机动车101的减速时等蓄积来自驱动电动机103的再生电力，并在需要时向车辆各部分供给电力。在该蓄电池111的搭载位置的后方侧的、驾驶室C与行李室T/R之间的地板下的空间中配置有用于向燃料电池102供给氢气的氢罐109 (气体罐)。氢罐109形成为大致圆筒状，且轴向的两侧的端部形成为球面形状。并且，该氢罐109以轴心方向沿着车宽方向的方式搭载于燃料电池机动车101。氢罐109经由后副框架112(副框架)安装在左右的后侧框架161上。后副框架112以包围氢罐109的外侧的方式形成为矩形框状，且与沿着车身前后方向的左右的侧部框架部112a所对应的后侧框架161的下表面结合。其中，如图9所示，燃料电池102的电力供给部和蓄电池111经由用于进行电力的连接和切断的主接触器120而与驱动电动机103连接。驱动电动机103的驱动及再生由PDUl15 (Power Drive Unit)根据车辆的行驶状况或来自燃料电池102及蓄电池111的电力量等来进行控制。TOU115具备由晶体管或FET等开关元件构成的逆变器，将燃料电池102或蓄电池111的直流电转换为所期望的交流电。另外，在燃料电池102与蓄电池111之间夹设有电力转换用的DC-DC转换器114，在将DC-DC转换器114与蓄电池111连接的电力通路的中途经由接线盒119而分支连接有外部供电用的高压线缆123a、123b。在高压线缆123a、123b上经由供电用接触器134(接触器)而连接有供电连接器131。供电连接器131是连接与车辆不同体的逆变器装置135的部件，配置在面向行李室T/R内的位置。逆变器装置135是将燃料电池机动车101的直流电源(燃料电池102或蓄电池111)的电力转换为交流电的装置，在需要时与供电连接器131连接而能够向外部的交流设备供给电力。图10、图11是从车身后方侧观察行李室T/R内的立体图，图10示出取下行李室T/R内的行李箱地毯153后的状态，图11示出在行李室T/R内铺设有行李箱地毯153的状态。行李室T/R在驾驶室C的后方侧形成为浴缸状，在其底壁151上能够载置行李。另夕卜，在行李室T/R的底壁151的车宽方向的中央确保有能够设置逆变器装置135的逆变器设置空间151a。这里，如图9所示，上述的氢罐109配置在覆盖左右的后轮Wr的外侧的一对后车轮罩152之间。并且，氢罐109为外径大的大致圆筒形状，在搭载于车身的状态下，其上表面成为比驾驶室C内的地板面或行李室T/R内的底壁151的上表面靠上方的位置。在本实施方式的情况下，行李室T/R内的底壁151与配置在驾驶室C内的后地板113—体地形成，但该后地板113在氢罐109所配置的位置以跨越氢罐109的上方侧的方式向车身上方侧弯曲成圆弧状。该后地板113的向上方弯曲的部分构成从行李室T/R的底壁151朝向车身前方侧而向上方鼓起，将氢罐109与车室内侧分隔开的罐隔壁面板。以下，将该弯曲的部分称为隔壁面板部分113A。需要说明的是，这里，对罐隔壁面板与后地板113 —体地形成的例子进行了说明，但罐隔壁面板也可以由与后地板113不同体的面板材料构成，还可以通过在后地板113上局部接合不同体的面板材料来形成。在后地板113的隔壁面板部分113A中的车宽方向的一侧(朝向车辆行进方向时为左侧)的端缘以相对于隔壁面板部分113A的通常部的圆弧状的外表面形状凹陷一段的方式设置有弯曲部140，通过该弯曲部140和一方的后车轮罩152的侧壁152a来形成向上方开口的凹部141。图12是在图8的B部处剖开时的燃料电池机动车101的C向视立体图。如该图所示，构成凹部141的弯曲部140的底壁140a配置在一方的后侧框架161的正上方部(在车身上下方向上与后侧框架161重叠的位置)，且与后侧框架161的上表面和相邻的后车轮罩152的侧壁152a接合。这样形成的凹部141形成为俯视下大致沿着车身前后方向的(大致沿着后侧框架161的)槽形状。这里，如图10、图12所示，形成有槽状的凹部141的区域是由一方的后车轮罩152的侧壁152a和氢罐109的轴向的端部的球面形状部分夹着的歪斜的区域，是容易成为不易配置部件等的无用空间的部分。在该燃料电池机动车101中，在一方的后车轮罩152的侧壁152a与氢罐109的轴向的端部的球面形状部分之间设置槽状的凹部141，从而能够在凹部141的上方侧配置部件。在凹部141内的车身前后方向的大致中央配置有供电用接触器134。供电用接触器134中，接触器功能部件收容在长方体状的壳体134a中，且壳体134a经由托架等紧固固定在凹部141的底面(弯曲部140的底壁140a)上。从供电用接触器134的壳体134a引出的高压线缆123a、123b贯通凹部141的隔壁面板部分113A的侧壁140b而向后地板113的下方引出。并且，向后地板113的下方引出的高压线缆123a、123b如图8所示那样被沿着左右的地板框架163的车宽方向内侧拉回，经由接线盒119与蓄电池111、燃料电池102连接。需要说明的是，在隔壁面板部分113A的高压线缆123a、123b的贯通部安装有衬垫142，从而实现贯通部的气密。因此，配置在凹部141上的供电用接触器134相对于在后地板113的下方(车外侧)配置的氢罐109保持气密状态而隔离。另外，如图8、图9所示，供电用接触器134配置在凹部141内的在车身前后方向上与矩形框状的后副框架112重叠的区域中，即配置在进入到后副框架112的前后宽度的范围内的区域中。图13是将逆变器装置135配置在行李室T/R时的行李室T/R内的立体图。如图10、图13所示，在凹部141内的从供电用接触器134向车身后方侧离开规定距离的位置经由金属制的托架143而安装有供电连接器131。供电连接器131具有供在后详述的逆变器装置135的连接器部138嵌入连接的供电口 131a。该供电连接器131为在由树脂等绝缘体构成的筒状的壳体的内侧具有由铜等金属构成的阴型端子的所谓高压连接器。在供电口 131a上设置有例如未图示的微开关等嵌合检测机构，从而能够对供电口 131a与逆变器装置135的连接器部138的 嵌合进行检测。如图10所示，供电连接器131与供电用接触器134之间通过具有柔软性的连接线缆144a、144b (线缆)连接。供电用接触器134在逆变器装置135的连接器部138未插入到供电连接器131的供电口 131a中时，将与直流电源的连接状态维持为断开，在由嵌合检测机构检测到在供电口 131a上连接了连接器部138时，将与直流电源的连接状态形成为接通。另外，托架143在直接安装有供电连接器131的基体壁143a的两侧的侧边和下边上设置有接合用的凸缘部143b，上述的凸缘部143b通过焊接等固定到隔壁面板部分113A的弯曲部140的底壁140a及侧壁140b、一方的后车轮罩152的侧壁152a和上壁152b的一部分上。S卩，托架143与凹部141的底壁140a和左右的侧壁140b、152a结合。另外，图11所示的行李箱地毯153在铺设到行李室T/R内时，大致完全覆盖凹部141的上方侧和后方侧，将凹部141内的供电用接触器134或供电连接器131等从外部遮避。在行李箱地毯153的与凹部141的后方侧对应的位置(与供电连接器131的供电口131a对置的位置)设置有能够开闭的盖部153a。供电口 131a在通常时被盖部153a闭塞，在连接逆变器装置135的连接器部138时通过卷起盖部153a而向外部露出。图13所示的逆变器装置135整体形成为长方体状，在上部的多处设置有矩形框状的把持部136a、136b、136c，并且在下部侧设置有一对车轮137。该逆变器装置135通过使一对车轮137接地，并同时由作业者把持把持部136a、136b、136c而进行牵引，由此能够容易向任意的场所移动。在逆变器装置135的一侧面上设置有通过捆扎多根线缆而形成的连接线缆127。在连接线缆127的前端部设置有连接器部138。连接器部138具备能够与行李室T/R内的供电连接器131 (供电口 131a)嵌合的嵌合部138a、比嵌合部138a靠连接线缆127侧形成的把手部138b。连接器部138通过由乘客把持把手部138b来将连接线缆127拉回，由此能够相对于行李室T/R内的供电连接器131装拆。另外，在将逆变器装置135设置于行李室T/R内时，在朝向车身后方侧的侧面上设置有用于连接未图示的交流设备的连接插头的交流电输出部128。如上所述，在本实施方式的燃料电池机动车101中，由于用于将逆变器装置135与车辆的直流电源(燃料电池102或蓄电池111)连接的供电连接器131设置在行李室T/R内，因此能够将可移动式的逆变器装置135装入到行李室T/R内并在任意的场所向外部的交流设备供给电力。并且，在该燃料电池机动车101中，由于端部为球面形状的氢罐109配置在左右的后车轮罩152之间，该氢罐109通过从行李室T/R的底壁151向车身前方侧鼓起的后地板113的隔壁面板部分113A与车室内侧分隔开,在隔壁面板部分113A的鼓起部与一方的后车轮罩152之间设置有向上方侧开口的槽状的凹部141，且在该凹部141内配置有供电用接触器134，因此能够有效利用在氢罐109的球面状的端部与后车轮罩152之间形成的无用空间，从而能够将供电用接触器134配置在车室内侧(后地板113的上方侧)。因此，在该燃料电池机动车101中，能够将处理高压电力的供电用接触器134与处理高压气体的氢罐109通过后地板113的隔壁面板部分113A可靠地分隔，并且能够消除供电用接触器134占用行李室T/R或驾驶室C内的空间的不良情况。该燃料电池机动车101中，包围氢罐109的外侧的矩形框状的后副框架112固定在左右的后侧框架161上，供电用接触器134配置在凹部141中的在车身前后方向上相对于后副框架112重叠的区域，因此能够利用刚性高的后副框架112来保护氢罐109的周围，并且供电用接触器134的前后也同样能够由后副框架112可靠地保护。另外，在该燃料电池机动车101中，由于供电连接器131配置在向供电用接触器134的车身后方侧离开的位置，并且通过具有柔软性的连接线缆144a、144b与供电用接触器134连接，因此即使万一从车身后方侧向供电连接器131部分输入大的载荷，也能够通过连接线缆144a、144b而避开从供电连接器131朝向供电用接触器134方向的载荷。因此，在该燃料电池机动车101中，能够相对于从车身后方输入的冲击载荷更可靠地保护供电用接触器134。并且，在该燃料电池机动车101中，由于供电连接器131经由托架143与凹部141的底壁140a和左右的侧壁152a、140b结合，因此能够将在逆变器装置135的连接器部138的插拔时作用有大的载荷的供电连接器131以高的刚性支承于车身侧。另外，在本实施方式的燃料电池机动车101中，由于供电用接触器134经由地板113与一方的后侧框架161的正上方部(在车身上下方向上与后侧框架161重叠的位置)结合，因此能够通过后侧框架161可靠地提高供电用接触器134的支承部的刚性，并且还能够通过一方的后侧框架161可靠地保护供电用接触器134，以防外力的影响。然而，以上所说明的实施方式为搭载氢罐109的燃料电池机动车101，但只要为搭载气体罐的电动车辆即可，也可以为不使用燃料电池的车辆。其中，在搭载以氢气为燃料的燃料电池102的上述那样的燃料电池机动车101中，处理高压电力的供电用接触器134和处理氢气的氢罐109通过隔壁面板部分113A在车室内外可靠地分隔开，因此能够可靠地防止氢气向车室侧的侵入。需要说明的是，本发明并不仅限定于上述的实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。在上述的实施方式中，作为适用本发明的电动车辆的一例，举例说明了以燃料电池为动力源来进行驱动的燃料电池机动车，但并不局限于此。本发明还能够广泛适用于例如以蓄电池为动力源来进行驱动的电动机动车、以蓄电池及内燃机为动力源来进行驱动的所谓混合动力机动车等搭载有直流电源的车辆中。另外，上述的实施方式的逆变器装置在上部具备矩形框状的把持部，且在下部具备一对车轮，但逆变器装置的形状并不局限于实施方式。另外，在上述的实施方式中，在供电口设置有由微开关构成的嵌合检测机构，但嵌合检测机构并不局限于微开关。例如，可以在行李室内的供电口及逆变器装置的连接器部分别设置端子，来形成嵌合检测用连接器，从而对行李室内的供电口与逆变器装置的连接器部的嵌合进行电检测。
权利要求
1.一种车辆供电系统,其将搭载在电动车辆上的直流电源的电力转换为交流电而向该电动车辆的外部的交流设备供给，所述车辆供电系统的特征在于，具备: 设置于所述电动车辆且收纳行李的行李室； 具有设置在所述行李室内且与所述直流电源电连接的供电口的供电连接器； 与所述电动车辆不同体地设置，且配置在所述行李室内而将所述直流电源的电力转换为交流电的逆变器装置， 在所述行李室内设有从所述电动车辆的前后方向观察时能够将所述逆变器装置设置在与所述供电口不重叠的位置上的逆变器设置空间， 在所述逆变器装置上设有从侧面引出且在前端部具有与所述供电口连接的连接器部的连接线缆。
2.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于， 所述供电口朝向所述电动车辆的后方且下方而形成， 将所述逆变器装置设置在所述行李室内的所述逆变器设置空间中时，所述连接线缆从所述逆变器装置的侧面中的配置有所述供电口的一侧的侧面的下方朝向上方延伸。
3.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于， 所述车辆供电系统还具备: 覆盖左右的后轮的外侧的一对后车轮罩； 配置在所述一对后车轮罩之间，在车室的下方侧外部由车架支承，且配置在所述行李室的车身前方侧的所述气体罐； 从所述行李室的底壁朝向车身前方侧而向上方鼓起，将所述气体罐与车室内侧分隔的罐隔壁面板； 进行所述直流电源与所述供电连接器之间的电力的连接和切断的接触器， 在所述罐隔壁面板的鼓起部与所述一对后车轮罩中的一方之间设有向上方侧开口的凹部，在该凹部内配置所述接触器。
4.根据权利要求3所述的车辆供电系统，其特征在于， 所述气体罐经由包围该气体罐的外侧的矩形框状的副框架而安装到所述车架上， 所述接触器设置于在车身前后方向上与安装到所述车架上的所述副框架重叠的区域。
5.根据权利要求3或4所述的车辆供电系统，其特征在于， 所述供电连接器通过具有柔软性的线缆与所述接触器连接，并且所述供电连接器配置在所述行李室内的从所述接触器向车身后方侧离开的位置。
6.根据权利要求3 5中任一项所述的车辆供电系统,其特征在于， 在所述凹部内的所述接触器的车身后方侧位置设有与该凹部的底壁和左右的侧壁结合的托架， 所述供电连接器经由所述托架固定在所述凹部内。
7.根据权利要求3 6中任一项所述的车辆供电系统,其特征在于， 所述接触器设置于在车身上下方向上与所述车架中的沿车身前后方向延伸的侧框架重叠的位置。
8.根据权利要求3所述的车辆供电系统，其特征在于， 所述电动车辆为燃料电池车辆，该燃料电池车辆具备作为所述气体罐的氢罐和以填充到该氢 罐中的氢气为燃料而进行发电的燃料电池，且利用该燃料电池的发电电力来进行行驶。
全文摘要
本发明提供一种车辆供电系统，其特征在于，具备设置在行李室内，且具有与直流电源电连接的供电口的供电连接器；与燃料电池机动车(电动车辆)不同体地设置，且配置在行李室内的逆变器装置，其中，在行李室内设有从车辆前后方向观察时能够将逆变器装置设置在与供电口不重叠的位置上的逆变器设置空间，在逆变器装置上设有从侧面引出且在前端部具有与供电口连接的连接器部的连接线缆。
文档编号B60L11/18GK103213509SQ20131001551
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月16日 优先权日2012年1月24日
发明者毛利峰知, 久山和彦, 江口博之, 小川诚, 东功一, 钟江健, 后藤武士, 野中大维, 神保拓巳 申请人:本田技研工业株式会社