跨乘式电动车辆制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】跨乘式电动车辆
本专利技术涉及包含将电动马达作为驱动源的电动摩托车和ATV（allterrainvehicle；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。
技术介绍
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。
技术实现思路
专利技术要解决的问题：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，本专利技术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专利技术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。专利技术效果：根据本专利技术，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是示出根据本专利技术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专利技术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是示出根据本专利技术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，电动摩托本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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...

【专利技术属性】
技术研发人员：松田义基，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：
国别省市：