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JP3347426B2 - 電動車両用充電器の冷却構造 - Google Patents

電動車両用充電器の冷却構造

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Publication number
JP3347426B2
JP3347426B2 JP26142693A JP26142693A JP3347426B2 JP 3347426 B2 JP3347426 B2 JP 3347426B2 JP 26142693 A JP26142693 A JP 26142693A JP 26142693 A JP26142693 A JP 26142693A JP 3347426 B2 JP3347426 B2 JP 3347426B2
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JP
Japan
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charger
heat sink
electric vehicle
exhaust
cooling fan
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JP26142693A
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雅雄 小川
裕之 迫
健治 川口
正雪 鳥山
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE69402660T priority patent/DE69402660T2/de
Priority to EP94115377A priority patent/EP0649208B1/en
Priority to ES94115377T priority patent/ES2103527T3/es
Priority to CN94117309A priority patent/CN1043564C/zh
Priority to US08/325,947 priority patent/US5647450A/en
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電動車両用充電器の冷却
構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は先に特開平５−８３８６３号
公報で電動車両用充電装置を提案した。同公報の図５に
示した通りチョークコイル４８やＦＥＴ４９の発生熱は
ヒートシンク４３に伝えられ、図４に示す排風ファン４
５で熱気を吸出すことでチョークコイル４８やＦＥＴ４
９の温度上昇を抑えるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記公報の図５に示さ
れる通りヒートシンク４３は背の高いフィンとされてい
るので図４の充電装置４０は高さ寸法が大きくなり、全
体として大型になる。しかし、電動車両が自動二輪車の
場合は機器の搭載スペースが限られるので、充電装置４
０はより小型である必要がある。そこで本発明の目的は
電動車両に搭載する充電器を小型にすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明は、充電器にヒートシンク及び充電器冷却ファン
を内蔵し、ヒートシンクはフィンを突設せずに筒形状と
し、筒内を空気通路とし、空気を前記空気通路に通すこ
とでヒートシンクを冷却するようにしたことを特徴とす
る。
【０００５】ヒートシンクの一端を充電器ケースの吸気
口に臨ませ、ヒートシンクの他端に充電器冷却ファンを
配置する。または、ヒートシンクを車体幅方向に配置す
る。そして、ヒートシンクの外側面にＦＥＴ（電界効果
型トランジスタ）を当接する。
【０００６】充電冷却ファンからの排気は充電器ケース
に接続された排気ホースを介して外に放出するようにし
てもよい。そして、排風ホースを車体の前後方向に延出
し、且つサイドカバーで側方から見えぬようにカバーす
る。
【０００７】
【作用】ヒートシンクを中空形状にすることで従来のフ
ィンを無くし、充電器をコンパクトにする。
【０００８】空気を吸気口、ヒートシンクの空気通路、
充電器冷却ファンの順で流す。ヒートシンクでＦＥＴを
積極的に冷却する。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電動車両の側面図であり、電動車両
１は、車体フレーム２（メインフレーム３と、その前部
のヘッドパイプ４と、後部のリアフレーム５等とからな
る。）のヘッドパイプ４にフロントフォーク７を介して
前輪８を取付け、上部に操向ハンドル９を取付け、メイ
ンフレーム３に電池収納ケース１０を懸架し、メインフ
レームの後部にブラケット１２及びピボット軸１３を介
してパワースイングユニット１４（走行モータ１５を含
む）の先端を枢着し、また後斜めに立上がった前記リア
フレーム５の上方にヘルメット収納部１６とシート１
７、リアフレーム５の下方にリアサスペンション１８を
取付け、このリアサスペンション１８の下端で支えられ
たパワースイングユニット１４の後部に車軸１９を介し
て後輪２１が取付けられた、いわゆる電動二輪車であ
る。
【００１０】そして、リアフレーム５に沿って充電器等
の電気部品が配列され、車体フレーム２等はカウル、フ
ェンダで全体的に囲われているがこれらについては別図
で詳しく説明する。シート１７の後方にシートロック機
構兼プラグ取出し蓋ロック機構が設けられているがこれ
についても後述する。図中、２２はサイドスタンド、２
３はローラ、１４ａはローラ２３を受けるための凹部、
２４はナンバプレート取付け板である。
【００１１】図２は本発明に係る車両の車体フレームを
主体とした平面図であり、リアフレーム５は平面視で略
Ｏ型を呈し、それの内側に、車体後部から前部に向って
ダウンレギュレータ２７、制御部２８，２９（２８は充
電制御部で電池への充電の際の制御を行ない、２９は走
行制御部で走行に係るモータ等の制御を行なう。）、電
池冷却ファン３０、ヒューズボックス３１が順に配列さ
れている。３２は電気機器を繋ぐハーネスである。前記
メインフレーム３は中空パイプであり、一端が前記電池
冷却ファン３０の吐出ダクト３３に接続されたエアダク
トである。このエアダクトを兼ねたメインフレーム３の
構造は後述する。そしてメインフレーム３に本実施例で
は車体前後に３個、左右に２列の合計６個の電池３５…
が搭載されている。３６…は電池固定バンドである。
【００１２】図３は本発明に係る車体の略中央横断面図
であり、車体前方から見るとメインフレーム３下方に電
池収納ケース１０のボトムプレート３８が配置され、こ
れに電池３５…が載置され、電池３５の空気取入れ口３
５ａが分岐通路４０を介してメインフレーム３に当接さ
れていることに特徴がある。ボトムプレート３８はいわ
ゆる波板であり、上下方向の剛性が大きい形状とされて
いる。ボトムプレート３８左右端のヒンジ３９，３９に
前記電池固定バンド３６，３６の一端が係止される。
【００１３】図４は本発明に係る車体フレーム、電池収
納ケース、附属品の分解斜視図であり、図２，３では説
明しなかったが、Ｏ型のリアフレーム５にブリッジブラ
ケット４１、リアサスペンション１８の取付け片４２を
含むクロスパイプ４３、冷却ファン取付け孔４４，４４
を含むクロスパネル４５が車体クロス方向に渡されてい
る。このクロスパネル４５は前記ピボット軸１３を受け
るブラケット１２，１２間に渡された部材である。４
６，４７は制御部取付け片である。
【００１４】また、メインフレーム３から略三角形のサ
ポートブラケット４９，５０，５１が垂下され、前記ボ
トムプレート３８を支える。ボトムプレート３８両側の
ヒンジ３９…に電池固定バンド３６…の下端を合せ、長
いピン５２で一括揺動可能に係止する。５４は電池収納
ケース１０のサイドをカバーする電池ケースサイド下部
カバー、５５は電池収納ケース１０の前方をカバーする
電池ケース前カバー、また、５６はイグニッションキー
スイッチ付きメインスイッチ、５７は電池受け板、５
８，５９はクッション材（電池３５の横ずれを防止す
る。）である。
【００１５】図５は本発明に係る制御部、リアフェンダ
およびその付近の部品の分解図であり、制御部前部サポ
ート６１は図４の制御部取付け片４６，４６にボルト止
めされ、制御部後部サポート６２は図４の制御部取付け
片４７，４７にボルト止めされる。制御部前部サポート
６１は上面に電池冷却ファンの取付け片６３を備え、ま
たボルト６４，６４で充電制御部２８の前部を保持し、
更に脚片６１ａ，６１ａとボルト６５，６５にて走行制
御部２９を保持する。制御部後部サポート６２はボルト
６６，６６で充電制御部２８の後部を保持し、更に脚片
６２ａ，６２ａとボルト６７，６７でリアフェンダ６９
の後部を保持する。このリアフェンダ６９は図示せぬ後
輪２１の上位に配置されるものであるが、図示する通り
制御部２８，２９等の収納ボックスを兼ねたものであ
る。
【００１６】ところで充電制御部２８は充電中に内部の
エレメントが発熱するため強制冷却する必要があり、７
１はそのための充電器冷却ファン、７２は吸気口であ
る。７３は充電コード、７４は充電プラグであり、充電
コード７３は図右の充電コードボックス７６に収納され
る。この充電コードボックス７６は例えば樹脂ブロー成
形品であり、取付け片７６ａ，７６ｂで車体フレーム２
側に係止される。また、図左下の７７は排風ホースであ
り、充電器内部の熱を逃すためのホースである。なお、
７８は後部フェンダであり、７９はそのためのステイで
ある。
【００１７】図６は本発明に係る電動車両のフェンダ、
カバーの組立図、図７は車体前部のフェンダ、カバーの
分解斜視図、図８は車体後部のフェンダ、カバーの分解
斜視図である。図７において、８０はフロントフェン
ダ、８１はフロントインナアッパカバー８２はフロント
フェンダ８０の前部の上部に取付けるフロントカバー、
８３は同下部に取付けるフェンダマッドガード、８４は
ステアリングマッドガード、８５はフロントインナアッ
パカバー、８６はステップフロア、８７はサイドフロア
であり、これらは図６に示す通りにメインフレーム３，
ヘッドパイプ４を囲う如くに取付ける。
【００１８】図８において、９０は車体メインカバー、
９１はセンタカバーであり、これらは前記ヘルメット収
納部１６を囲うものである。９２はヒューズボックス蓋
であり、この蓋９２を開閉することで適時ヒューズを交
換できる。９３はコード取出し口第１蓋、９４はコード
取出し口第２蓋、９５は荷台、そして９６は前記ステッ
プフロア８６から下方に垂下され、電池収納ケース１０
のサイド下部を囲うフロアサイドカバー、９７は前記車
体メインカバー９０の後部下縁に沿わされるサイドカバ
ーである。これらは図６に示す通りにメインフレーム
３，リアフレーム５を囲う如くに取付ける。図６で破線
で示す部品は図１のものと同一なので説明を省略する。
【００１９】図９は本発明に係る車両のシート後部の拡
大図（シートロック機構兼プラグ取出し蓋ロック機構を
示す図）であり、ヘルメット収納部１６の上部開口を塞
ぐシート１７の下面後部に折曲バー（又は折曲パイプ）
１０１が取付けられ、この折曲バー１０１の下方に着座
スイッチ１０２が配置され、この着座スイッチ１０２は
スイッチ等取付け板１０３を介して前記ブリッジブラケ
ット４１にボルト止めされている。スイッチ等取付け板
１０３は後に詳しく説明する。図中、９３はコード取出
し口第１蓋、９４はコード取出し口第２蓋であり、シー
ト１７を開け、先ずコード取出し口第１蓋９３を開け、
次にコード取出し口第２蓋９４を開けることで図１の充
電コード７３を引出すことができる。１０５は充電コー
ド７３先端のプラグを係止するためのプラグ受けであ
る。また、１０６はキーシリンダ、１０７はキーシリン
ダ１０６に連結したレバーであり、キーシリンダ１０６
を廻すとレバー１０７が上昇して、シート１７を開放可
能にする。詳しくは次に述べる。
【００２０】図１０は図９の１０矢視図であり、スイッ
チ等取付け板１０３は上部に、折曲バー１０１を導くガ
イド溝１０８を有し、下部左右に円弧孔１０９，１１０
が開けられた板部材である。着座スイッチ１０２をボル
ト１１１にて小ブラケット１１２に締結し、この小ブラ
ケット１１２を取付け板１０３の前面に溶接すること
で、着座スイッチ１０２をスイッチ等取付け板１０３の
中央下部に取付ける。また、折曲バー１０１の下降動作
で着座スイッチ１０２を押す第１揺動板１１４をスイッ
チ等取付け板１０３に揺動可能に取付ける。更にまた、
第２揺動板１１６をスイッチ等取付け板１０３に揺動可
能に取付ける。そして第１揺動板１１４はばね１１７に
て常に反時計方向に付勢され、また第２揺動板１１６は
ばね１１７にて常に時計方向に付勢されている。
【００２１】シート１７から乗員が離れると、ばね１１
７の作用で図１０よりも僅かに第１揺動板１１４は反時
計方向に回転してそれのアーム１１８が、第２揺動板１
１６のカム１１９に当って停止する。第２揺動板１１６
が静止しているので、これ以上は第１揺動板１１４は反
時計方向に回転せず、折曲バー１０１は第１揺動板１１
４で上昇を制限される。従って、シート１７はロックさ
れて開かない。即ち、シート１７に乗員が座ると図１０
の状態となって着座スイッチ１０２が押され、シート１
７に乗員が座っていないとばね１１７の作用で図１０の
状態よりも僅かに第１揺動板１１４が反時計方向に回転
して着座スイッチ１０２は開放される。よって、シート
１７のロックをキープしたまま乗員の有無を電気的に検
知することができる。
【００２２】次にシート１７を開く手順を説明する。図
９のキーシリンダ１０６を回動してレバー１０７を上げ
る。すると図１０の第２揺動板１１６が反時計方向に回
転し、それのカム１１９が第１揺動板１１４のアーム１
１８より下位になる。この結果、カム１１９のロック作
用が消滅し、ばね１１７の作用で第１揺動板１１４は大
きく反時計方向に回転し、折曲バー１０１の上昇を可能
にする。以下、人手でシート１７を開ければよい。
【００２３】図１１は本発明に係る充電器の底面図であ
る。充電器（充電制御部）２８は充電器ケース１６１に
所定の電気・電子部品（チョークコイル１７１，トラン
ス１７２，コンデンサ１７３）及び基板を内蔵するとと
もに、充電コード７３寄りに空気通路１６３が開けられ
たヒートシンク１６２を内蔵し、このヒートシンク１６
２に沿わせてＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）１６４
…を配置し、ヒートシンク１６２の長手軸上に充電器冷
却ファン７１と吸気口７２を各々配置してなる。ヒート
シンク１６２はトランジスタ、ＩＣ、抵抗器などの電気
部品からの熱を速かに放散する放熱部品であり、アルミ
ニウム等の高熱伝導材で構成する。１６５は取付け片、
１６６は排気口である。
【００２４】図１２は図１１の１２矢視図であり、充電
器ケース１６１の一側面に、吸気口７２…がスリット状
に開けられている。この吸気口７２…から充電器ケース
１６１内部に外気が取入れられる。
【００２５】図１３は図１１の１３矢視図であり、充電
ケース１６１にヒートシンク１６２と充電器冷却ファン
７１とが直列配列されている。図１４は図１１の１４矢
視図であり、プラグ部１６７，１６７の近傍にカプラー
受け板１６８が突設されている。
【００２６】図１１〜図１４の充電器の作用を次に説明
する。図１１において充電器冷却ファン７１を始動する
と充電器ケース１６１の内部は負圧になり、吸気口７２
から外気を取入れる。この外気はヒートシンク１６２か
ら熱を奪い、ホットエアとなって排気口１６６から排出
される。図１３においてヒートシンク１６２は十分に大
きく、熱容量も大きいので廻りのＦＥＴ１６４…から熱
を奪い、ＦＥＴ１６４…の温度上昇を抑える。ＦＥＴ１
６４は一定の温度以下で所定の能力を発揮するので効果
的に冷却することは重要である。本発明ではヒートシン
ク１６２にフィンを突設せず、その代わりにヒートシン
ク１６２を筒形状として、全体として充電器２８の高さ
寸法を小さくすることに成功したものである。
【００２７】また、図１４においてカプラー受け板１６
８を突設したことを特徴とする。図１２に示す通り充電
器２８は上面２８ａが大きな平坦面である。そこで、電
動車両１に充電器２８を取付けるまでは図１３，図１４
の状態で上面２８ａが下の状態で仮置きされる。即ち、
図１３，１４は取付け時とは天地が逆になっている。仮
置き時にプラグ部１６７，１６７に図示せぬケーブルカ
プラーを取付けるが、図１４のカプラー受け板１６８が
あるのでケーブルカプラーに無理な力が掛からない。
【００２８】図１５は本発明の充電器を搭載した電動車
両の後部平面図であり、充電器２８はリアフェンダ６８
の上方に置かれ、充電器２８の排気口１６６に排気ホー
ス７７が取付けられ、この排気ホース７７をサイドカバ
ー９７の下方に車体前方へ斜め下へ延出したものである
（図１７参照）。排気ホース７７が出口に向って傾斜し
ているため、例えば、洗車の際に水が排気ホース７７に
侵入しても、ヘッド差により水を自然に排出できる。
【００２９】図１６は図１５の１６−１６矢視図であ
り、充電器２８の後部はリアフレーム５にボルト止めさ
れた制御部後部サポート６２にボルト６６，６６にて締
結されている。また、前記排気ホース７７はサイドカバ
ー９７でカバーされているので外からは見えない。図１
７は本発明の充電器を搭載した電動車両の後部側面図で
あり、車体メインカバー９０に前向きの排気を下向きに
偏向する排気偏向用傾斜部１６９が突設されている。従
って、白抜き矢印で示す通り熱排気は下方へ放出され
る。なお、サイドカバー９７に排気スリットを開けても
よい。排気スリットを設けることで排気偏向用傾斜部１
６９や排気ホース７７を止めることが可能である。
【００３０】尚、実施例のヒートシンク１６２には複数
本の空気通路１６３…、例えば吸気口７２…と同じ様な
空気通路１６３…を開けてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上に述べた通り本発明は、充電器にヒ
ートシンク及び充電器冷却ファンを内蔵し、ヒートシン
クはフィンを突設せずに筒形状とし、筒内を空気通路と
し、空気を前記空気通路に通すことでヒートシンクを冷
却するようにしたので、従来のフィンを廃止でき、充電
器をコンパクトにすることができる。
【００３２】ヒートシンクの一端を充電器ケースの吸気
口に臨ませ、ヒートシンクの他端に充電器冷却ファンを
配置することで、円滑に空気の流れを形成し、ヒートシ
ンクを効果的に冷却することができる。
【００３３】ヒートシンクを車体幅方向することによ
り、吸気口を車体側面に形成でき、車体カバーの設計が
容易となる。
【００３４】充電冷却ファンからの排気を充電器ケース
に接続した排気ホースを介して外に放出するようにした
ので、放出位置を自由に選択できる。
【００３５】シートシンクの外側面にＦＥＴ（電界効果
型トランジスタ）を当接したことでＦＥＴを積極的に冷
却でき、ＦＥＴの性能を良好に維持することができる。
【００３６】排風ホースを車体の前後方向に延出し、且
つサイドカバーで側方から見えぬようにカバーしたの
で、車体の外観を良好に保てる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動車両の側面図
【図２】本発明に係る車両の車体フレームを主体とした
平面図
【図３】本発明に係る車体の略中央横断面図
【図４】本発明に係る車体フレーム、電池ハンガ、附属
品の分解斜視図
【図５】本発明に係る制御部、リアフェンダおよびその
付近の部品の分解図
【図６】本発明に係る電動車両のフェンダ、カバーの組
立図
【図７】本発明に係る車体前部のフェンダ、カバーの分
解斜視図
【図８】本発明に係る車体後部のフェンダ、カバーの分
解斜視図
【図９】本発明に係る車両のシート後部の拡大図（シー
トロック機構兼プラグ取出し蓋ロック機構を示す図）
【図１０】図９の１０矢視図
【図１１】本発明に係る充電器の底面図
【図１２】図１１の１２矢視図
【図１３】図１１の１３矢視図
【図１４】図１１の１４矢視図
【図１５】本発明の充電器を搭載した電動車両の後部平
面図
【図１６】図１５の１６−１６矢視図
【図１７】本発明の充電器を搭載した電動車両の後部側
面図
【符号の説明】
１…電動車両、２８…充電器（充電制御部）、２８ａ…
上面、７１…充電器冷却ファン、７２…吸気口、７７…
排風ホース、１６１…充電器ケース、１６２…ヒートシ
ンク、１６３…空気通路、１６４…ＦＥＴ、１６６…排
気口、１６９…傾斜部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥山 正雪 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−83863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−145123（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161221（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−244749（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 1/04 B60R 16/02 670 B62J 9/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動車両に搭載する充電器において、こ
    の充電器はヒートシンク及び充電器冷却ファンを内蔵
    し、前記ヒートシンクはその長手方向が車体幅方向であり、
    且つその排気口は車体前方へ向くように配置し、この排
    気口に排気ホースを接続し、この排気ホースを車体前方
    斜め下方へ延出することで、排気を外へ放出できるよう
    にし、前記排気ホースが側方から見えぬように排気ホー
    スをサイドカバーでカバーし、 前記ヒートシンクはフィンを突設せずに筒形状とし、筒
    内を空気通路とし、前記充電器冷却ファンにて空気を前
    記空気通路に通すことでヒートシンクを冷却するように
    したことを特徴とする電動車両用充電器の冷却構造。
  2. 【請求項２】 前記ヒートシンクの一端を充電器ケース
    の吸気口に臨ませ、ヒートシンクの他端に前記充電器冷
    却ファンを配置したことを特徴とする請求項１記載の電
    動車両用充電器の冷却構造。
  3. 【請求項３】 前記ヒートシンクの外側面にＦＥＴ（電
    界効果型トランジスタ）を当接したことを特徴とする請
    求項１記載の電動車両用充電器の冷却構造。
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