CN103237722B - 跨乘式电动车辆 - Google Patents

Abstract

在具备行驶用的电动马达（30）、和控制向其的电力供给的电力控制单元（60）的跨乘式的电动车辆（例如电动摩托车（1））中，在电力控制单元（60）的壳体（62）中，使封装有像IGBT那样的半导体元件的功率模块（61）的基板（61a）接近壳体（62）的任意一个壁部地容纳，并且将冷却套设置为使冷却液接触到该壁部上。也可以将冷却器（66）安装为堵住设置于壳体（62）上的开口（62b）。将该冷却器（66）的大小和冷却液量等限制在必要充分的程度，可以抑制重量增加和成本上升等的同时得到必要的冷却能力。

Description

跨乘式电动车辆

技术领域

本发明涉及包含将电动马达作为驱动源的电动摩托车和ATV（all terrainvehicle；全地形车）等，而且还包含又装载有发动机的混合动力型的车辆的跨乘式电动车辆，尤其涉及冷却电力控制器的结构。

背景技术

近年来，由于环境意识高涨，同时也考虑到将来石油资源将会枯竭，比以往更要求降低汽车、摩托车等的燃料消耗量。另一方面，以锂离子电池为代表的二次电池有飞跃的进步，像电动汽车和混合动力汽车那样将行驶用的动力电动化的尝试正在盛行。。

而且在将车辆的行驶用的动力电动化时，存在大电流流入的电动马达和向电动马达供给电力的变流器（电力控制器）发热的问题，引起要求有效地分散电动马达的定子的电磁线圈和变流器的开关元件等中产生的热，以进行冷却。

对此，以往提出各种在电动车辆中用于液冷电动马达和变流器等的结构。例如，专利文献1记载的冷却结构形成为在四轮汽车型的电动车辆中，通过冷却液（LLC）冷却马达单元的外壳，并且在该外壳上除了设置电动马达的容纳部以外还设置变流器和平滑电容器的容纳部，并且使在这里容纳的变流器和电容器的模块接触到冷却套的结构。

另一方面，在无充裕的用于冷却系统的空间的摩托车中，例如像专利文献2中公开那样变流器较多地是进行空冷。在上述文献记载的轻便摩托车型的电动摩托车中，在容纳多个电池的电池箱的底面上配设马达控制器（电力控制器），并通过行驶风进行冷却，并且面向该马达控制器设置电池箱的排气口，而使排气风直接吹到马达控制器上。

现有技术文献：

专利文献1：日本特开2008-131672号公报；

专利文献2：日本特开2001-114173号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在运动性能较高的运动型而不是专利文献2那样的轻便摩托车型的像电动摩托车那样的跨乘式电动车辆中，由于要求更大的输出和瞬发力等，因此供给至电动马达的电流增大，而存在仅依靠行驶风和来自于电池箱的排气风使变流器的冷却能力不足的担忧。

然而，在跨乘式电动车辆中，由于像上述那样无充裕的用于冷却系统的空间，因此要求即小型又轻量的冷却系统。从这一点考虑，也想到了像专利文献1那样共用电动马达的冷却套的情况，但是由于电动马达和电力控制器中热负荷的大小和适合的温度不同，因此很难说通过共用的冷却套能够最佳地冷却两者。

因此，本发明的目的是在跨乘式电动车辆中，提高电力控制器的冷却能力，同时抑制由此引起的重量增加和成本上升等，并且使冷却系统单元紧凑化以在运动型的电动车辆中也能够适用。

解决问题的手段：

为了实现上述目的的本发明的对象是具备行驶用的电动马达、和控制向该电动马达的电力供给的电力控制器的跨乘式的电动车辆，其中，在所述电力控制器的壳体中容纳封装有半导体元件的功率模块的基板，并且冷却套设置为与该基板的至少一部分接触。

根据上述结构，尽管在电力控制器的壳体内容纳有随着半导体元件的工作而达到高温的功率模块的基板，但是该基板的至少一部分与冷却套接触，并有效地被冷却，因此可以将冷却套的大小和冷却液的量等缩小至所需量，并且可以抑制重量增加和成本上升等的同时确保电力控制器的冷却能力。

优选的是所述冷却套安装为堵住形成于所述电力控制器的壳体上的开口，并且与所述功率模块的基板的至少一部分接触。像这样形成为在壳体上安装独立体的冷却套，并且其外壁的一部分兼作电力控制器的壳体的壁部的一部分的结构时，即使根据电动车辆的车重和电动马达的大小等而所要求的冷却能力变化，也通过使壳体共通化的同时仅更换冷却套，即可得到必要充分的冷却能力。

此情况下，上述电力控制器的壳体的开口也可以是不与上述功率模块的整个基板对应，而是与其一部分对应地形成，并且只有该部分接触到冷却套的结构。即，并不冷却整个基板，而是仅将与尤其发热量大的开关元件对应的部分接触到冷却套而进行集中冷却，以此可以使冷却套的大小和冷却液等的量停留在必要的最小限度。

又，也可以所述独立体的冷却套为在所述电力控制器的壳体中可装卸地安装的结构，这样可以从电力控制器的壳体中仅卸下冷却套，从而维修性优异。

此外，也可以在所述电力控制器的壳体上形成有嵌合部以从外侧嵌入所述冷却套，并且所述开口形成在该嵌合部内。这样构成时，安装于电力控制器的壳体上的冷却套不会向壳体外较大地突出，并且也容易装载在充裕的空间少的摩托车等中。

例如，也可以是电动车辆的车身框架具有头管、和从该头管向下方倾斜且向后方延伸的主框架；储存向所述电动马达供给的电力的多个蓄电装置容纳于容纳箱中，并且该容纳箱支持于所述主框架；此情况下，所述电力控制器的壳体安装于所述容纳箱的下表面，并且在该壳体内的比较上侧的部位上配设有所述冷却套。

这样构成时，通过行驶风能够冷却安装于蓄电装置的容纳箱的下表面的电力控制器的壳体的下表面，另一方面，可以通过冷却套有效地冷却夹入于与上方的容纳箱之间的壳体的上部。即，通过冷却套确实地冷却发热量大的功率模块的基板，同时通过行驶风可以冷却整个壳体，这样将行驶风有效利用于冷却中，可以相应地进一步减少冷却套的容量。

又，关于在上述冷却套中使用的冷却液，也可以利用用于电动马达的冷却和润滑的油等。即，优选的是在具有所述电动马达、和传递其输出的动力传递机构的马达单元中设置有排出用于润滑的油的油泵；在所述马达单元的上方配设所述电力控制器；在该电力控制器的冷却套上设置有供给作为冷却液的来自于所述油泵的油的油供给管路、和使从所述冷却套排出的油向下流向所述马达单元的回油管路。

这样构成时，通过油泵向配设在马达单元的上方的电力控制器压送油，以供功率模块的基板的冷却后，该油自然地向下流而回流至马达单元。如果将电力控制器尽量接近马达单元的上方配置，则油泵的驱动引起的损耗也少。因此，也可以将冷却套配设在电力控制器的壳体内比较下侧的部位上。

此外，冷却套也可以是具备使冷却水的流动转向的迷宫结构的流路的冷却套，这样构成时，促进与流路的壁面的边界层剥离，可以提高热交换效率。

发明效果：

根据本发明，在跨乘式电动车辆的电力控制器中，尽可能接近发热量大的功率模块的基板地设置专用的冷却套，并且使冷却液接触到接近该基板的壁部，以此缩小该冷却套的大小并降低冷却液量等，可以抑制重量增加和成本上升等的同时得到必要的冷却能力。又，利用行驶风也可以提高冷却能力，如果利用电动马达的润滑油作为冷却液，则可以进一步抑制重量增加和成本上升等。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施形态的电动摩托车的主要部分的右视图；

图2是示出电池箱的结构的立体图；

图3是放大示出电极端子的连接结构的说明图；

图4是示出上述连接结构的变形例的相当于图3的图；

图5是电力控制单元中安装冷却器的结构的立体图；

图6是示出电力控制单元的冷却结构的剖视图；

图7是示出上述冷却结构的变形例的相当于图6的图；

图8是从下方观察与壳体一体地设置冷却套的根据其他实施形态的电力控制单元的立体图；

图9A是根据上述其他实施形态的相当于图6的图；

图9B是示出上述其他实施形态的变形例的相当于图9A的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明根据本发明的实施形态的电动摩托车。另外，下述说明中使用的方向概念以乘骑在电动摩托车上的驾驶员观察的方向为基准。

－电动摩托车的概略结构－

图1是示出根据本发明的实施形态的电动摩托车1（电动车辆）的主要概略地示出车身框架和动力设备、车轮等主要部件的右视图。如图1所示，电动摩托车1具备作为转向轮的前轮2和作为驱动轮的后轮3。前轮2可旋转自如地支持于各自在大致上下方向延伸的左右一对的前叉4的下端部，另一方面，前叉4的上部通过上下一对的支架4a支持于转向轴（未图示）。

转向轴以内插于车身侧的头管5的状态旋转自如地支持于其上，构成操纵轴。即上侧的支架4a上安装有分别向左右延伸的把手6，利用该把手6驾驶员可以绕上述转向轴操纵前叉4及前轮2。在把手6的右端配设有加速器手柄7，以利用驾驶员的右手进行把持，并利用手腕的扭转使其旋转。

电动摩托车1的车身框架具备从头管5向后方稍微向下方倾斜地延伸的主框架8。作为一个示例的主框架8由从焊接在头管5上的前端部向左右分为二股，并且左右部分各自以上下排列的管构件80构成。这些管构件80从头管5向后方暂时左右展开后向内弯曲，并保持左右间隔的同时向后方延伸。而且，进一步向内弯曲后后端部与枢接框架9连接。

枢接框架9形成为大致矩形的框状，主框架8的管构件80的后端部从内侧与左右的侧框重合并被焊接。又，支持后轮3的摇臂10的前端部向上下可转动地支持于枢接框架9的左右的侧框之间，摇臂10从其摇动支轴（枢轴）向后方稍微向下方倾斜地延伸。后轮3旋转自如地支持于摇臂10的后端部上。

又，设置有从主框架8的后部和枢接框架9的上端部分别向后方向上方倾斜地延伸的后框架11，借助于此支持乘骑用座椅13。在座椅13的前方配设有假油箱15，用于由乘骑在电动摩托车1上的驾驶员夹入于其两膝部之间。这样，通过两膝部夹紧驾驶员容易获得与电动摩托车1的一体感。

而且，配设有容纳作为蓄电装置的电池21的电池箱20（蓄电装置的容纳箱），其由该假油箱15从上方覆盖。作为一个示例的电池箱20配设为由主框架8的四个管构件80从左右包围，左右两侧的壁部分别通过螺栓等紧固在管构件80上。

在本实施形态中，在电池箱20中容纳有分成左右的模块的电池21，并且在其左右的模块之间形成有行驶风的通路，而详细的内容在下面叙述。而且，在电池箱20的前壁上一体地设置有导风管22以在电动摩托车1的行驶中导入来自于前方的行驶风，在电池箱20的后壁上一体地设置有排气导管23。

作为一个示例，导风管22的前侧延伸至比头管5靠近前方的位置，在这里引入的行驶风导入至电池箱20内，并在左右分开的电池20的模块之间流动，从排气导管23排出。排气导管23通过座椅13的下方向后方延伸，并且在这里流通的排气顺利地排出至电动摩托车1的后方。

如图1所示，从侧方观察时电池箱20在电动摩托车1中位于从头管5至枢接框架9之间的靠近车身中心的部位上，且沿着主框架8延伸。即，大重量的电池箱20装载在辊轴的附近，在提高电动摩托车1的运动性能方面较理想。而且，电池箱20的下表面向比主框架8的下缘、即下侧的管构件80靠近下方的斜前方突出，并且从其前缘向后缘逐渐地下降地倾斜。

而且，接近于在这样倾斜的电池箱20中位于最低的位置的下表面的后缘的下方，配设有包含由电动马达构成的行驶用马达30和变速装置40（动力传递机构）的马达单元50。马达单元50的后部是变速装置40的容纳部，其左右两侧分别紧固并支持于枢接框架9的左右侧框上。另一方面，马达单元50的前部是行驶用马达30的容纳部，其左右两侧由从主框架8的前侧向下方延伸的悬吊支架81支持。

而且，接近马达单元50的上方，在电池箱20的下表面上配设有电力控制单元60（电力控制器）。参照图6并如下所述电力控制单元60将封装有IGBT（insulated-gate bipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管）等的功率半导体的功率模块61容纳于壳体62中，并且安装于电池箱20的下表面的从中央稍微靠近前方的部位上，以与在左右的悬吊支架81之间流动的行驶风直接接触。

又，在横跨左右的悬吊支架81的上侧的部分上安装有保护网82（保护构件）以从电力控制单元60的前方覆盖至其左右两侧及下方。保护网82例如由金属丝网和穿孔金属板等构成，并且具有允许行驶风通过的同时阻止飞溅石头通过的网眼。

另一方面，油冷却器70支持于左右的悬吊支架81的下侧的部分上。如下所述，在电力控制单元60上组装有冷却器66（冷却套），并且利用上述油冷却器70冷却的油通过上软管72（油供给管路）被供给，并且在冷却功率模块61后在回流软管73（回油管路）中向下流后，回流至马达单元50。

即，在本实施形态中，在马达单元50的壳体内配设有贮留用于行驶用马达30和变速装置40等的润滑及冷却的油的油底壳51、和从此处抽汲油的油泵52，而详细说明省略。从油泵52排出的油通过下软管71（油供给管路）压送至油冷却器70中。又，从油泵52排出的油的一部分供给至行驶用马达30的轴承和变速装置30的离合器、齿轮系等中以供于润滑、冷却。

另外，在本实施形态中，行驶用马达30是可进行马达动作及发电动作的马达·发电机，并且利用借由电力控制单元60从电池21被供给的电力进行马达动作，从而向后轮3输出驱动力。另一方面，在电动摩托车1的再生制动时行驶用马达30作为发电机工作，而产生的交流电流通过电力控制单元60的变流器转换成直流，并储存在电池21中。与这样的行驶用马达30的动作相关的控制和电池20的充放电控制等是通过现有公知的方法执行。

–电池的装载结构-

在本实施形态中，为了使高电压线路与驾驶员隔离且在雨水等中受到保护，而将电池21容纳于树脂制成的电池箱20内。如在图2中从主框架8卸下并以单一体所示那样，电池箱20是在上方开口的矩形的框体，左右的宽度大于其高度，此外前后的长度较长。在电池箱20的左右两侧的侧壁部24上，用于安装于主框架8的管构件80上的螺栓的支座24a一体成型，并埋入有未图示的螺母。

又，在电池箱20的前壁部25中，在上下左右的大致中央部上形成有圆孔25a的开口，导风管22（参照图1）从其周缘部向前方延伸。另一方面，在电池箱20的后壁部26的上部中，在左右的中央部上形成有圆孔26a的开口，排气导管23（参照图1）从其周缘部向后方延伸。连接这些左右的侧壁部24、前壁部25及后壁部26的下端的底面部27形成为大致长方形形状，在其上表面至后壁部26的内表面上敷设有导电条（bus bar）28。

如公知的那样，导电条28是将铜和铝等的合金成型为长尺寸的带状，并且在其两端部等的规定的部位上形成与电极端子的连接部，另一方面在除此以外的部分上实施绝缘覆盖的导电体。在电池箱20的底面部27上，以下参照图3说明的那样形成有电力控制单元60的电极端子63插通的插入孔27a，在导电条28的一端部上设置有具有与插入孔27a连通的圆孔的连接部28a。

在图2中仅示出单侧的模块，而在电池箱20中作为一个示例容纳有六个电池21，并且各三个地分成左右模块。在各模块中，将两个矩形状的电池21在电动摩托车1的前后方向上排列，并且在其上再堆放一个并通过支撑物（stay）29等实现连接一体化，并且作为可装卸的模块。而且，在容纳时面向车身内侧的侧面（如果是图示的左侧模块，则为在图的面前侧所示的右侧面）上，每个电池21上配设有正电极21a及负电极21a，并且相互通过导电条21b连接。

上述三个电池21相互串联地连接，电位最低的上层的电池21的负极端子通过导电条21b与未图示的继电器连接。另一方面，电位最高的下层后侧的电池21的正极端子例如通过电线21c与电池箱20的导电条28连接，并且通过它与电力控制单元60的电极端子63连接。即，如上所述，从电池箱20的底面部27敷设至后壁部26的导电条28的另一端侧沿着后壁部26的内表面竖立并且其上端的连接部28b位于电池箱20的开口附近。而且，该上端的连接部28b和上述上层的电池21的负极端子通过电线21c相连接。

右侧的电池模块也与左侧的相同地构成，三个电池21一体地相连接的同时电气地串联连接，电位最高的上层的电池21的正极端子与继电器连接，另一方面，电位最低的下层后侧的电池21的负极端子通过导电条28与电力控制单元60的电极端子63连接，而详细的说明省略。即，在本示例中，右侧及左侧的电池模块之间借由继电器串联连接，各模块的电压为电动摩托车1的行驶驱动中必要的所需的高电压的约一半。

而且，在将左右的每个模块的三个电池21容纳于电池容纳箱20中时，在它们之间形成有成为行驶风的通路的间隙。在与该间隙面对的各电池21的内侧面上如上所述配置有电极21a和连接其的导电条21b等，这些直接暴露在行驶风中而能够有效地进行冷却。

–电力控制单元的安装结构–

如上所述，在本实施形态中，在电池箱20上从下方安装电力控制单元60并支持，并且树脂制成的电池箱20介于与主框架8之间，以此得到能够防振支持电力控制单元60的效果。又，如以下所述，在电池箱20的底面部27上，使电力控制单元60的壳体62从下方重叠，从而能够以与周围隔离的状态连接两者之间的高电压线路。

即，如在图2中概略地所示，电力控制单元60的壳体62是扁平的矩形状，在其上壁部64上向上方突设有与内部的功率模块61连接的正负一对的电极端子63。另一方面，在电池箱20的底面部27上，与上述一对的电极端子63相对应地贯通形成有由一对圆孔构成的插入孔27a，如图3中放大示出那样，从下方插入到插入孔27a中的电极端子63从电池箱20的底面部27向上突出，并且与导电条28的连接部28a连接。

更具体的是，在电力控制单元60的壳体62的上壁部64的四个角落设置有分别大致水平地在前后方向上突出的突片64a，在此处形成有用于将壳体62紧固在电池箱20的底面部27上的螺栓的贯通孔。又，在上述壳体62的上壁部64上的长度方向的一侧（装载在电动摩托车1上时的靠近前部）的部分上形成有平坦面64b（接合面），从而能够与电池箱20的底面部27的平坦的下表面接合。

此外，在图示的示例中，在上述壳体62的上壁部64的平坦面64b的相对内侧区域上（换而言之被接合面包围的内侧的区域），形成有向上方突出的矩形状的基座部64c，电极端子63从该基座部64c的上表面突出。另一方面，如在图3中放大示出那样，在电池箱20的底面部27上形成有向上方突出的上凸部27b以包围插入孔27a的周围，并且在其里侧形成有凹处27c以包含上述基座部64c。

而且，在电池箱20的底面部27上从下方安装电力控制单元60的壳体62，并且通过贯通其上壁部64的四个角落的突片64a的螺栓紧固在电池箱20的底面部27上。此时，如图3所示，电极端子63从下方插通于电池箱20的底面部27的插入孔27a中，并且壳体62的上壁部64的基座部64c从下方容纳于该底面部27的凹处27c中，底面部27的下表面和壳体62的上壁部64的平坦面64b相接合以包围该基座部64c。

即，由电池箱20和壳体62的接合面包围，且施加有高电压的电极端子63与周围隔绝，以此极其提高安全性。又，雨水和泥等难以进入电池箱20和壳体62的接合面，假设少量的雨水等进入接合面的间隙中，也难以到达至比其高一层的基座部64c的上表面。因此，基本上不存在进入接合面的间隙的雨水等接触到电极端子63的担忧。

此外，如上所述，从下方插通于插入孔27a中的电极端子63还贯通包围该插入孔27a的导电条28的连接部28a并向上方突出。在该电极端子63的外周上形成有外螺纹，通过与此螺纹结合的螺母65紧固导电条28的连接部28a。假设，雨水等进入至电池箱20内或者结露的水积聚在电池箱20的底面部27上，也不存在该水接触到位于比上凸部27b的上表面靠近上方的位置上的电极端子63和导电条28的连接部28a等的担忧。

因此，根据如上所述向电池箱20安装电力控制单元60的结构，由于将从电力控制单元60的壳体62突出的电极端子63插通于电池箱20的底面部27的插通孔27a中，并且与敷设在其内部的导电条28连接，因此尽可能缩短电池21和功率模块61之间的高电压线路，此外使其不向外部露出，从而不需要覆盖它的外盖等。

又，在上方开口的电池箱20的底面部27上形成插入孔27a，并且从下方安装的电力控制单元60的电极端子63向上方突出，因此如果是在容纳电池21之前，则作业员从上方探视电池箱20内，并分别目视电极端子63和导电条28的连接部28a的同时从上方将手插入至该电池箱20内并以舒适的姿势执行连接作业。

另外，也可以不采用如上所述的壳体62的基座部64c从下方容纳于电池箱20的底面部27的凹处27c中的结构，而是作为一个示例如图4所示，与壳体62的基座部64c相对地设置从电池箱20的底面部27向下方突出的凸起部27d，并且使基座部64c从下方与该凸起部27d抵接。又，在此情况下，也可以设置从电池箱20的底面部27向下方的下垂壁部27e，使其在全周上包围电力控制器60的壳体62的上部。像这样如果设置下垂壁部27e，则可以抑制雨水和泥等进入到电池箱20和壳体62之间的情况。

–电力控制单元的冷却结构-

接着，参照图5及图6说明如上所述安装至电池箱20的电力控制单元60的冷却结构。图5是示出在电力控制单元60中安装独立体的冷却器66的结构的立体图，图6是显示出通过该冷却器66的功率模块61的冷却结构的剖视图。

参照图2如上所述，电力控制单元60的壳体62整体上为扁平的矩形状，在该上壁部64的长度方向的一侧（为装载在电动摩托车1上时的后侧，以下简称为前侧、后侧）上形成有与电池箱20的底面部27接合的平坦面64b。而且，在该平坦面64b的后侧上如图5所示形成有从上表面至右侧面凹陷的截面为矩形状的嵌合部62a，在此处嵌入冷却器66。

如上所述，电池箱20的下表面与主框架8的下侧的管构件80相比向下方斜前方突出，因此行驶风直接从前方接触到安装于该下表面的电力控制单元60而有效地进行冷却。除此以外，在本实施形态中，尤其是关于发热量大的功率模块61是通过专用的冷却器66进行冷却的。

如图5所示，在电力控制单元60的壳体62中，上述嵌合部62a的底部在壳体62内开口，并且从外方安装冷却器66以堵住该开口62b。另一方面，在壳体62内，如图6中也所示那样配设有功率模块61以从内方堵住开口62b，并且上述冷却器66的下壁（即，冷却器66的框体67的下壁67c）从上方与该基板61a抵接，并且在两者之间涂覆有导热性高的散热膏。

仅在图6中所示，在功率模块61的基板61a上封装有IGBT等的功率半导体芯片61b，并且使其背面朝上方而与电力控制单元60的壳体62的开口62b面对。而且，从上方堵住该开口62b地被安装的冷却器66与功率模块61的基板61a抵接，从而与在冷却器66内的流路67a中流动的油进行热交换。

即，如图5所示，冷却器66由与电力控制单元60的壳体62的嵌合部62a大致相同的大小的框体67、和封闭其上部开口的矩形板状的盖构件68构成，这些作为一个示例可以是铝合金的成型件。在框体67上沿着上部的前缘、后缘及左侧缘设置有凸缘67b，并且其内嵌于在电力控制单元60的壳体62中沿着嵌合部62a的前缘、后缘及左侧缘所形成的阶梯部62c中，而通过未图示的螺丝等紧固。即，冷却器66可装卸地安装于壳体62中。

在上述冷却器66的框体67中形成有冷却用的油流动的流路67a。该流路67a是使油的流动首先从框体67的右前角流向左侧，在左端转向而流向右侧，接着在右端转向再次流向左侧那样地，向左右转向的同时导入至后侧的迷宫结构。而且，与该流路67a的入口和出口分别对应地配设有管构件69以贯通框体67的右侧壁的靠前的部分和靠后的部分。

如图1所示，上述靠前的管构件69与上软管72连接，从而将通过该上软管72从油冷却器70流入的油导入至流路67a。另一方面，靠后的管构件69与回流软管73连接，从流路67a流出的油向下流到马达单元50。在流路67a中流动的油如上所述转向而促进与流路壁面的边界层的剥离，以此提高冷却器66的与功率模块61的热交换效率。

在这里，如图6所示，像上述那样通过冷却器66的框体67堵住的电力控制单元60的壳体62的开口62b的大小小于功率模块61的基板61a的大小，并且该开口62b形成于该基板61a的一部分，更具体的是形成于与IGBT等的功率半导体芯片61b对应的部分上。即，冷却器66并不冷却整个基板61a，而是设置为集中冷却尤其发热量大的功率半导体芯片61b，与此相应地可以使冷却器66变小，并且使在冷却器中流动的油的流量减少。

此外，功率模块61使其基板61a朝上方并容纳于壳体62内，从而通过与该基板61a的上表面接合的冷却器66能够有效地进行冷却，并且从该基板61a朝下方释放的热量从壳体62的壁部发散。即，与电池箱20的底面部27重叠的壳体62的上部通过冷却器66进行冷却，另一方面壳体62的下部能够通过行驶风进行冷却。

因此，根据上述的电动摩托车1中的电力控制单元60的冷却结构，在形成于壳体62的开口62b中从外侧安装冷却器66，并且使其与发热量大的功率模块61的基板61a接触，从而能够有效地进行冷却，因此在确保必要的冷却能力的同时尽量减小冷却器66，又，可以减少冷却用的油的流量而抑制重量增加和成本上升等。

尤其是，将冷却器66设置为并不冷却功率模块61的整个基板61a，而是对应于发热量大的功率半导体芯片61b，以此进行集中冷却，因此可以使其大小尽可能减小，并且还可以使油的流量极小化。此外，整个壳体62通过有效利用行驶风而能够冷却，因此与此相应地还可以进一步减小冷却器66。

又，作为冷却液的油利用马达单元50的润滑油，通过这样也可以抑制重量增加和成本上升等。电力控制单元60配设在马达单元50的正上方，因此可以使向其压送油的油泵52的驱动引起的损耗更加减少。

此外，冷却器66是独立于电力控制单元60的壳体62的独立体，因此即使例如根据电动摩托车1的车重和行驶用马达30的大小等而所要求的冷却能力变化，也通过使壳体62共通化且仅更换冷却器66，即可确保必要充分的冷却能力。

又，冷却器66可装卸地安装于壳体62内，因此例如在维修时可以从壳体62上仅卸下冷却器66，或者相反地也可以使冷却器66保持安装状态而卸下功率模块61的基板61a等，因此具有维修容易的优点。

另外，也可以并不像上述那样将冷却器66配设在电力控制单元60的壳体62的上部，而是例如图7的一个示例所示，将冷却器66配设在电力控制单元160的壳体162内的下侧。如果这样做，则在将该电力控制单元160配设在马达单元50的上方时，可以进一步减少向冷却器66压送油的油泵52的驱动引起的损耗。

–其他实施形态-

上述实施形态的说明仅仅只是例示，本发明并不限制其适用装置或者其用途。例如在上述实施形态中，尽管使形成于电力控制单元60的壳体62上的开口62b的大小小于功率模块61的基板61a，并且将冷却器66设置为与功率半导体芯片61b相对应，但是并不限于此，也可以使开口62b的大小与功率模块61的基板61a大致相同，并冷却整个基板61a。

又，并不一定在壳体62上形成嵌合部62a，也可以将冷却器66安装为向形成开口的壁部的外方突出。此外，冷却器66并不一定是在壳体62上可装卸，也并不限于独立体的冷却器66，在壳体上也可以一体地设置冷却套。

在图8及图9A中示出在电力控制单元260的壳体262上一体地设置冷却套266的情况的一个示例。冷却套266一体地形成为其框体部267从壳体262的下表面向下方突出，并且在其内部形成有迷宫结构的流路267a。包含该流路267a的框体部267的结构与上述实施形态和变形例的冷却器66的框体67相同，并且其下部的开口由矩形板状的盖构件68封闭。另外，在图9B中示出将独立体的冷却器66安装为与上述冷却套266相同地从壳体262的下表面向下方突出的变形例。

又，也可以不需将电力控制单元60的壳体62安装于电池箱20的底面部27上，而例如从后方安装于后壁部26上，但是考虑到从马达单元50压送油的情况，优选的是安装于与该马达单元50接近且尽量低的位置上。

此外，作为冷却液不需利用马达单元50的油，也可以利用与此独立的冷却液。又，即使在利用油的情况下也可以省略油冷却器70。这是因为即使不通过油冷却器70积极地与行驶风热交换，也通过使所需量的油循环以使电力控制单元60的热量分散，以谋求散热。

此外，在上述实施形态中说明了电动摩托车1，但是根据本发明的电动车辆并不限于摩托车，也可以是例如ATV（all terrain vehicle：全地形车）、小型搬运车等。

工业应用性：

如以上所述，根据本发明的跨乘式电动车辆通过在电力控制单元中将功率模块有效地进行液冷，可以抑制重量增加和成本上升等的同时确保所需的冷却能力，因此尤其在电动摩托车中有用。

符号说明：

1 电动摩托车（电动车辆）；

5 头管；

8 主框架；

20 电池箱（蓄电装置的容纳箱）；

21 电池（蓄电装置）；

27 电池箱的底面部；

30 行驶用马达（电动马达）；

40 变速装置（动力传递机构）；

50 马达单元；

52 油泵；

60 电力控制单元（电力控制器）；

61 功率模块；

61a 基板；

62 壳体；

62a 嵌合部；

62b 开口；

66 冷却器（冷却套）；

67 框体；

67a 流路；

67c 框体的下壁（冷却液所接触的壁部）；

71 下软管（油供给管路）；

72 上软管（油供给管路）；

73 回流软管（回油管路）。

Claims (7)

1.一种跨乘式电动车辆，是具备行驶用的电动马达和控制向该电动马达的电力供给的电力控制器的跨乘式的电动车辆，其特征在于，

在所述电力控制器的壳体中容纳封装有半导体元件的功率模块的基板，并且冷却套设置为与该基板的至少一部分接触，

储存向所述电动马达供给的电力的蓄电装置容纳于容纳箱中，所述冷却套通过所述电力控制器的壳体与所述容纳箱连接，

所述冷却套安装为堵住形成于所述电力控制器的壳体上的开口，

所述冷却套中形成有油泵排出的冷却油流动的流路，所述冷却油的一部分用于所述电动马达的润滑。

2.根据权利要求1所述的跨乘式电动车辆，其特征在于，还具备冷却所述冷却油的油冷却器，所述冷却套在所述电力控制器的壳体中可装卸地安装，所述油泵在所述油冷却器和所述冷却套之间循环所述冷却油。

3.根据权利要求2所述的跨乘式电动车辆，其特征在于，还具备贮留所述冷却油的油底壳，在所述电力控制器的壳体上形成有嵌合部以从外侧嵌入所述冷却套，并且所述开口形成在该嵌合部内，所述油泵从所述油底壳抽汲所述冷却油并压送至所述油冷却器。

4.根据权利要求1或2所述的跨乘式电动车辆，其特征在于，

车身框架具有头管和从该头管向下方倾斜且向后方延伸的主框架；

储存向所述电动马达供给的电力的多个蓄电装置容纳于容纳箱中，并且该容纳箱支持于所述主框架；

所述电力控制器的壳体安装于所述容纳箱的下表面，并且在该壳体内的上部配设有所述冷却套。

5.根据权利要求1或2所述的跨乘式电动车辆，其特征在于，

在具有所述电动马达和传递其输出的动力传递机构的马达单元中设置有排出用于润滑的油的油泵；

在所述马达单元的上方配设有所述电力控制器；

在该电力控制器的冷却套上设置有供给作为冷却液的来自于所述油泵的油的油供给管路、和使从所述冷却套排出的油向下流向所述马达单元的回油管路。

6.根据权利要求5所述的跨乘式电动车辆，其特征在于，所述冷却套配设在所述电力控制器的壳体内的下部。

7.根据权利要求1或2所述的跨乘式电动车辆，其特征在于，所述冷却套具备使冷却液的流动转向的迷宫结构的流路，所述冷却套配置在具备所述电动马达及传递其输出的动力传递机构的马达单元的附近。