(57)【要約】【課題】高電圧に対する安全性を確保しつつ、モータ駆動用のバッテリの電力を補機用電気回路における能動素子の動作に用いることができる電気自動車を提供する。【解決手段】少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車１０は、モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリ１２とその電圧をモータの駆動に適した電圧まで昇圧するモータ駆動用昇圧回路１４とを備える。音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用昇圧回路１４の近傍に配置され、音響信号用増幅回路１６の真空管１８は、モータ駆動用昇圧回路１４から電力の供給を受け動作する。音響信号用増幅回路１６が、モータ駆動用昇圧回路１４の近傍に配置されるため、モータ駆動用昇圧回路１４と音響信号用増幅回路１６とを接続する配線は短いため、この配線に印加された高電圧に対する安全性を容易に確保することができる。【選択図】図１
2006111060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車であって、
前記モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリと、
前記モータ駆動用バッテリの電力により動作する能動素子を用いた補機用電気回路と、
を備え、
前記補機用電気回路は、前記モータ駆動用バッテリの近傍に配置されていることを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車であって、
前記モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリと、
前記モータ駆動用バッテリの電圧をモータの駆動に適した電圧まで昇圧するモータ駆動用昇圧回路と、
前記モータ駆動用昇圧回路から電力の供給を受け動作する能動素子を用いた補機用電気回路と、
を備え、
前記補機用電気回路は、前記モータ駆動用昇圧回路の近傍に配置されていることを特徴とする電気自動車。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気自動車であって、
前記補機用電気回路において、前記能動素子は真空管であることを特徴とする電気自動車。
【請求項４】
請求項３に記載の電気自動車であって、
前記補機用電気回路は、スピーカーを駆動する音響信号用増幅回路であることを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、特に少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車であって、モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリを備えた電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス等の環境対策の観点から、モータのみを駆動輪の駆動源とする電気自動車が注目され、モ−タによる駆動とエンジンによる駆動とを組み合わせたハイブリッド自動車が実用化されている。ハイブリッド自動車は、走行条件等に応じてモータとエンジンとを組み合わせて駆動輪を駆動する。
【０００３】
ここで、モータのみを駆動輪の駆動源とする電気自動車と、ハイブリッド自動車とは、少なくともモータを駆動輪の駆動源とし、このモータに電力を供給するモータ駆動用バッテリを備える点で共通している。以下、少なくともモータを駆動輪の駆動源とする自動車を電気自動車という。モータ駆動用バッテリは、一般に２００Ｖ前後の電圧をモータ駆動システムに供給する。一方、電気自動車においても、通常のエンジン駆動自動車と同様に音響装置、ランプ、ワイパー、エアコン等、駆動輪の駆動以外の補機を動作させるための電源として一般に１２Ｖもしくは２４Ｖの補機用バッテリを搭載している。
【０００４】
ところで、動作に高電圧を必要とする代表的な能動素子として真空管が知られている。家庭用音響装置において、真空管を用いた音響機器をトランジスタやＩＣ等の半導体素子のみを用いた音響機器より音質が良いとして好む人が少なくない。車載用音響装置にも真空管を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
家庭用音響機器において、真空管は、ＣＤプレーヤ等に搭載されたバッファアンプ回路、プリアンプに搭載されたバッファアンプ回路、電圧増幅回路、スピーカーを駆動するパワーアンプに搭載されたバッファアンプ回路、電力増幅回路等に用いられている。特に、スピーカーから出力される音質を真空管に特有の音質とさせるために、スピーカーを駆動するパワーアンプの電力増幅回路の能動素子に真空管を用いる構成を好む人が少なくない。スピーカーを駆動する電力増幅回路に用いることができる真空管を動作させるためには、一般にプレート電極とカソード電極との間に２００Ｖ以上の電圧、望ましくは５００Ｖ程度の電圧を供給する必要がある。さらに１ｋＶ以上の電圧をプレート電極とカソード電極との間に供給する必要がある真空管を用いた真空管パワーアンプも音楽愛好家に好まれている。一方、バッファアンプ回路に用いる真空管は、１００Ｖ程度をプレート電極とカソード電極との間に供給することにより動作させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１８５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の車載用音響装置は、真空管をバッファアンプ回路に用いたものであり、その真空管のプレート電極とカソード電極との間には、補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖを１００Ｖ程度の昇圧した電圧が供給されている。一方、車載用音響機器において、家庭用と同様に、スピーカーを駆動するパワーアンプの電力増幅回路の能動素子に真空管を用いて、真空管特有の音色を自動車内でも楽しみたいという要望がある。
【０００８】
しかしながら、補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖから、電力増幅回路に用いることができる真空管を動作させるため２００Ｖ以上の電圧を得ることは、困難であり、またそれを実現しようとすると大きなコストが掛かるという問題があった。
【０００９】
そこで、電気自動車に搭載している、高電圧で大電流を供給できるモータ駆動用電源系の電力により真空管を動作させることが考えられるが、モータ駆動用バッテリ、駆動用モータ、および駆動用モータ制御インバータ等のモータ駆動システムは、その高電圧に対する安全性確保のためユーザが利用できるサービスエリアから厳重に隔離されており、モータ駆動用電源系の電力を、真空管を用いた音響用機器の動作のために利用することはできなかった。
【００１０】
そこで本発明は、モータ駆動用電源系の高電圧に対する乗員等の安全性を確保しつつ、モータ駆動用のバッテリの電力を補機用電気回路における能動素子の動作に用いることができる電気自動車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電気自動車は、少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車であって、前記モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリと、前記モータ駆動用バッテリの電力により動作する能動素子を用いた補機用電気回路と、を備え、前記補機用電気回路は、前記モータ駆動用バッテリの近傍に配置されている。
【００１２】
本発明の他の態様では、少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車であって、前記モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリと、前記モータ駆動用バッテリの電圧をモータの駆動に適した電圧まで昇圧するモータ駆動用昇圧回路と、前記モータ駆動用昇圧回路から電力の供給を受け動作する能動素子を用いた補機用電気回路と、を備え、前記補機用電気回路は、前記モータ駆動用昇圧回路の近傍に配置されている。
【００１３】
本発明の他の態様では、前記補機用電気回路において、前記能動素子は真空管である。
【００１４】
本発明の他の態様では、前記補機用電気回路は、スピーカーを駆動する音響信号用増幅回路である。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、モータ駆動用バッテリの電力により動作する能動素子を用いた補機用電気回路を、モータ駆動用バッテリの近傍に配置する。これによって、モータ駆動用バッテリと補機用電気回路とを接続する配線を短くでき、この配線に印加される高電圧に対する乗員等の安全性を確保しつつ、モータ駆動用電源系の電力により補機用電気回路における能動素子を動作させることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、モータ駆動用昇圧回路から電力の供給を受け動作する能動素子を用いた補機用電気回路を、モータ駆動用昇圧回路の近傍に配置する。これによって、モータ駆動用昇圧回路と補機用電気回路とを接続する配線を短くでき、この配線に印加される高電圧に対する乗員等の安全性を確保しつつ、モータ駆動用電源系の電力により補機用電気回路における能動素子を動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電気自動車の構成の概略を示す図である。電気自動車１０は、少なくともモータを駆動輪の駆動源とする電気自動車であって、このモータに電力を供給するモータ駆動用バッテリ１２を備える。ここで、電気自動車とは、モータのみを駆動輪の駆動源とする電気自動車のみを意味するものではなく、モ−タによる駆動とエンジンによる駆動とを組み合わせたハイブリッド自動車、燃料電池の電力よりモータを駆動する燃料電池車等を含み、少なくともモータを駆動輪の駆動源とし、モータに電力を供給するモータ駆動用バッテリを備える車両をいう。モータ駆動用バッテリ１２の出力端子は、モータ駆動用昇圧回路１４に電気的に接続される。
【００１９】
モータ駆動用昇圧回路１４は、２００Ｖ前後のモータ駆動用バッテリ１２の直流電圧を取得し、モータの駆動のために望ましい５００Ｖ以上に昇圧および安定化する。この昇圧した電圧は、モータ駆動用昇圧回路１４の出力端子から出力される。モータ駆動用昇圧回路１４の出力端子は、モータ制御用インバータに電気的に接続される。
【００２０】
さらに、モータ駆動用昇圧回路１４の出力端子は、補機用電気回路である音響信号用増幅回路１６にも接続され、音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用昇圧回路１４が出力する直流５００Ｖ以上の電力の供給を受ける。
【００２１】
この音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用昇圧回路１４の近傍に配置される。この構成によれば、モータ駆動用昇圧回路１４と音響信号用増幅回路１６とを接続する配線を短くでき、この配線に印加される高電圧に対する乗員等の安全性を確保しつつ、モータ駆動用電源系の電力により音響信号用増幅回路１６における能動素子である真空管１８を動作させることができる。
【００２２】
音響信号用増幅回路１６は、家庭用パワーアンプに用いられている電力増幅用の真空管１８を能動素子として用いたパワーアンプであり、ＣＤプレーヤ等の音声信号出力を取得し、この音声信号出力を増幅してスピーカー２０およびスピーカー２２を駆動する。真空管１８のプレート電極には、モータ駆動用昇圧回路１４の出力電力が供給される。モータ駆動用昇圧回路１４の出力電圧は、安定化された５００Ｖ以上の電圧であるので、コストの掛かる昇圧回路を介することなく、その電圧を真空管１８のプレート電極とカソード電極との間に直接供給してその真空管を動作させることができる。
【００２３】
以上、モータ駆動用昇圧回路１４の出力電力と真空管１８を動作させるための電圧が等しい場合を例に説明したが、モータ駆動用昇圧回路１４の出力電圧と真空管を動作させるための電圧とが異なる場合には、音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用昇圧回路１４の出力電圧から真空管を動作させるために必要な電圧を得るための電圧変換回路を備える。この電圧変換回路は、従来の補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖを２００Ｖ乃至１ｋＶ超に昇圧する昇圧回路よりも簡単で低コストな構成で、従来の補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖより遙かに高い電圧を出力するモータ駆動用昇圧回路１４の出力電圧から２００Ｖ乃至１ｋＶ超の電圧を得ることができる。
【００２４】
例えば、家庭用真空管パワーアンプにおいて、定評のある真空管であるＫＴ８８型は、プレート電極とカソード電極との間電圧の最大定格は６００Ｖであり、一般に５００Ｖ程度の電圧をプレート電極とカソード電極との間に印加して動作させる。したがって、モータ駆動用昇圧回路１４の出力電圧を直接ＫＴ８８型真空管のプレート電極とカソード電極との間に印加することによりこのＫＴ８８型真空管を好適に動作させることができる。また、家庭用真空管パワーアンプに用いられる、最大級の真空管である２１１型や８４５型はプレート電極とカソード電極と間に１ｋＶ程度のプレート電圧を必要とするが、音響信号用増幅回路１６の電圧変換回路は、このような高電圧も、従来の補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖから昇圧することに比べ、簡単で低コストな構成でモータ駆動用昇圧回路１４の電圧から得ることができる。
【００２５】
このように本発明の第１の実施形態によれば、音響信号用増幅回路１６が、モータ駆動用昇圧回路１４の近傍に配置されるので、モータ駆動用昇圧回路１４と音響信号用増幅回路１６とを接続する配線を短くでき、この配線に印加される高電圧に対する乗員等の安全性を確保しつつ、モータ駆動用電源系の電力により音響信号用増幅回路１６における能動素子である真空管１８を動作させることができる。
【００２６】
また、高電圧を扱う音響信号用増幅回路１６、モータ駆動用昇圧回路１４は、外部から容易にこの高電圧に接触することができないように、衝撃等に対して所定の強度を備える共通のハウジングに納められることも好ましい。本発明によれば、音響信号用増幅回路１６がモータ駆動用昇圧回路１４の近傍に配置されているから、このハウジングを小型、軽量にすることができる。
【００２７】
また、第１の実施形態に係る電気自動車１０において、モータ駆動用バッテリ１２の電圧をモータの駆動に適した電圧まで昇圧するモータ駆動用昇圧回路１４を備えるものとしたが、モータの特性およびモータ駆動用バッテリの特性によっては、モータ駆動用バッテリの電圧を昇圧することなく、モータ駆動用バッテリ１２の電圧を直接モータ駆動用インバータに供給する構成とする場合がある。図２は、図１に示す第１の実施形態の電気自動車１０と比べ、モータ駆動用昇圧回路１４を備えない電気自動車１００の構成の概略を示す図である。
【００２８】
本発明の第２の実施形態に係る電気自動車１００は、図２に示すように、モータ駆動用昇圧回路１４を備えない点を除いて第１の実施形態の電気自動車１０と同一の構成をしている。したがって、第２の実施形態の電気自動車１００の構成のうち第１の実施形態の電気自動車１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２９】
第２の実施形態の電気自動車１００において、モータ駆動用バッテリ１２の出力端子が、モータ制御用インバータに電気的に接続され、さらに、モータ駆動用バッテリ１２の出力端子は、音響信号用増幅回路１６にも接続され、音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用バッテリ１２の電力の供給を受ける。この音響信号用増幅回路１６の真空管１８のプレート電極とカソード電極との間には、モータ駆動用バッテリ１２の電圧が供給される。モータ駆動用バッテリ１２の出力電圧は、少なくとも１００Ｖ以上の電圧であるので、従来の１２Ｖ乃至２４Ｖの補機用バッテリの電圧をプレート電極とカソード電極との間に直接供給したのでは動作し得ない真空管を動作させることができる。例えば、１００Ｖ以上２００Ｖ以下の電圧を真空管のプレート電極とカソード電極との間に印加することにより、小出力の電力増幅用真空管もしくはバファアンプ用の真空管を動作させることができる。
【００３０】
また、モータ駆動用バッテリ１２の出力電圧と真空管を動作させるために必要な電圧とが異なる場合、音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用バッテリ１２の出力電圧から真空管のプレート電極に必要な電圧を得るための電圧変換回路を備える。この電圧変換回路は、従来の補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖを２００Ｖ乃至１ｋＶ超に昇圧するよりも簡単で低コストな構成で、従来の補機用バッテリの１２Ｖもしくは２４Ｖより遙かに高い１００Ｖ以上の電圧を出力するモータ駆動用バッテリ１２の出力電圧から２００Ｖ乃至１ｋＶ超の電圧を得ることができる。
【００３１】
音響信号用増幅回路１６は、モータ駆動用バッテリ１２の近傍に配置される。この構成によれば、モータ駆動用バッテリ１２と音響信号用増幅回路１６とを接続する配線を短くでき、この配線に印加される高電圧に対する乗員等の安全性を確保しつつ、モータ駆動用電源系の電力により音響信号用増幅回路１６における能動素子である真空管１８を動作させることができる。
【００３２】
また、本発明の第２の実施形態に係る電気自動車１００において、高電圧を扱うモータ駆動用バッテリ１２および音響信号用増幅回路１６は、外部から容易にこの高電圧に接触することができないように衝撃等に対して所定の強度を備える共通のハウジングに納められることも好ましい。一般に、モータ駆動用バッテリ１２は衝撃等に対して所定の強度を備えるハウジングに納められている。したがって、本発明によれば、音響信号用増幅回路１６がモータ駆動用バッテリ１２の近傍に配置されているから、このモータ駆動用バッテリ１２用のハウジングを大型化させることなく、衝撃等に対して所定の強度を備えるこのハウジングに音響信号用増幅回路１６を容易に納めることができる。この構成によれば、音響信号用増幅回路１６およびこれらを接続する配線に印加される高電圧に対する乗員等の安全性を容易に確保できる。
【００３３】
なお、第１の実施形態に係る電気自動車１０および第２の実施形態に係る電気自動車１００において、モータ駆動用昇圧回路１４と音響信号用増幅回路１６との配線、およびモータ駆動用バッテリ１２と音響信号用増幅回路１６との配線を極力短くするために、これらをソケット結合とさせることも好ましい。このような構成とすることにより、機械的衝撃を受けても、高電圧が印加された導体が外部に露出することを防止することができる。
【００３４】
以上、補機用電気回路として、スピーカーを駆動する音響用増幅回路を例に説明したが、本発明の構成において、補機用電気回路は、スピーカーを駆動する音響用増幅回路に限られず、ＣＤプレーヤ等の音響信号のバッファアンプ回路でもよいし、無線送受信機、車載レーダ等の高周波信号増幅回路にも適用することができる。
【００３５】
また、補機用電気回路における能動素子として真空管を例に説明したが、本発明の構成において、補機用電気回路における能動素子は真空管に限らず、高電圧の印加により動作するトランジスタ、ＩＧＢＴ等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気自動車の構成の概略を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電気自動車の構成の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，１００  電気自動車、１２  モータ駆動用バッテリ、１４  モータ駆動用昇圧回路、１６  音響信号用増幅回路、１８  真空管、２０，２２  スピーカー。
【図１】
2006111060.tif 000003
【図２】
2006111060.tif 000004