(57)【要約】【課題】コストを抑制しつつ、車両仕様に対するバッテリ容量最適化の要求に応えることができる電動車両を提供する。【解決手段】複数のバッテリパックは、互いに同一のものであり、各々駆動ユニット側の端部に第１出力ポート、及び駆動ユニット側の端部とは反対側の端部に第２出力ポートを有する。複数のバッテリパック各々の第１出力ポートは、他のバッテリパックの第２出力ポート、又は駆動ユニットのモータに連結するインバータに電気的に連結される。複数のバッテリパック各々の第２出力ポートは、他のバッテリパックの第１出力ポート、又は複数のバッテリパック各々に蓄積された電力を利用する複数の電動補機に電力を配電する配電部に電気的に連結される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のリアアクスルに設けられ、モータの駆動力を前記車両の後輪に伝達することにより、前記車両を駆動させる駆動ユニットと、
前記駆動ユニットより車両前方側、かつ前記車両を構成するラダーフレームのサイドレール間に配置される複数のバッテリパックと、を含み、
前記複数のバッテリパックは、互いに同一のものであり、各々前記駆動ユニット側の端部に第１出力ポートと、前記駆動ユニット側の端部とは反対側の端部に第２出力ポートとを有し、
前記複数のバッテリパック各々の前記第１出力ポートは、他のバッテリパックの前記第２出力ポート、又は前記駆動ユニットの前記モータに連結するインバータに電気的に連結され、
前記複数のバッテリパック各々の前記第２出力ポートは、他のバッテリパックの前記第１出力ポート、又は前記複数のバッテリパック各々に蓄積された電力を利用する複数の電動補機に電力を配電する配電部に電気的に連結される、電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動源とする電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、下記特許文献１に開示されるように、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車においても電動車両化が検討されている。しかしながら、上記商用車は、乗用車と比較して、ユーザの要望に応じた車両仕様バリエーションが非常に多く存在することから、選択された電動商用車の仕様に対する最適なバッテリ容量も条件により様々存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１３０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような様々なバッテリ容量に応じて最適なバッテリパック側の仕様を設けると、それぞれの容量におけるバッテリパックを設計、開発、及び生産を行うこととなる。これにより、大幅なコスト上昇を招く虞がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストを抑制しつつ、車両仕様に対するバッテリ容量最適化の要求に応えることができる電動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することができる。
【０００７】
本態様に係る電動車両は、車両のリアアクスルに設けられ、モータの駆動力を前記車両の後輪に伝達することにより、前記車両を駆動させる駆動ユニットと、前記駆動ユニットより車両前方側、かつ前記車両を構成するラダーフレームのサイドレール間に配置される複数のバッテリパックと、を含む。前記複数のバッテリパックは、互いに同一のものであり、各々前記駆動ユニット側の端部に第１出力ポートと、前記駆動ユニット側の端部とは反対側の端部に第２出力ポートとを有する。前記複数のバッテリパック各々の前記第１出力ポートは、他のバッテリパックの前記第２出力ポート、又は前記駆動ユニットの前記モータに連結するインバータに電気的に連結される。前記複数のバッテリパック各々の前記第２出力ポートは、他のバッテリパックの前記第１出力ポート、又は前記複数のバッテリパック各々に蓄積された電力を利用する複数の電動補機に電力を配電する配電部に電気的に連結される。
【０００８】
本態様に係る電動車両によれば、車両の総バッテリ容量は、複数のバッテリパック各々のバッテリ容量を合計した値である。つまり、様々な仕様の電動車両ごとに、様々なバッテリ容量のバッテリパックを設計、開発、及び生産する必要がなく、同一の規格で設計、開発、及び生産されたバッテリパックの搭載数を増減させることで、様々な仕様の車両に対応することができる。これにより、本態様に係る電動車両は、コストを抑制しつつ、車両仕様に対するバッテリ容量最適化の要求に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る電動車両を示す図である。
【図２】本実施形態に係る電動車両に搭載される電力系統の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る電動車両について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、本実施形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る電動車両１を示す図である。なお、図１は、主に本実施形態に係る電動車両１を構成する車輪（後輪５Ｌ，５Ｒ）及びラダーフレーム６、並びに当該ラダーフレーム６に搭載される電力系統を示している。図１に示す電動車両１は、モータ２１を駆動源とし、当該モータ２１により発生した駆動力を車輪に伝達することにより駆動する車両である。本実施形態に係る電動車両１は、トラック等の商用車である。
【００１２】
本実施形態に係る電動車両１は、例えば、上記モータ２１を含む駆動ユニット２、インバータ３、配電部（Power Distribution Unit：ＰＤＵ）４、及び複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ（ｎは、整数）を含む。駆動ユニット２は、電動車両１のリアアクスルに設けられ、モータ２１が発生する駆動力を電動車両１の後輪５Ｌ，５Ｒに伝達することにより、電動車両１を駆動させる。駆動ユニット２は、モータ２１の他に、少なくとも変速機構、及び差動機構を含む。
【００１３】
インバータ３は、通常走行時において、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎに蓄積された電力をモータ２１へ供給する。また、インバータ３は、降坂路等の走行経路での走行時（回生走行時）において、モータ２１で発電された電力を複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎに蓄積する。
【００１４】
配電部４は、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎに蓄積された電力を利用する複数の電動補機に配電する。例えば、配電部４は、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎに蓄積された電力を、少なくともコンプレッサ、室内ヒータ、及びＰＴＯ（Power Take-Off）に配電する。
【００１５】
複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎは、電動車両１に搭載される電力系統に含まれる各構成に対して電力を供給する。複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎには、各々図示しない複数のバッテリモジュールが含まれる。すなわち、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々のバッテリ容量は、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々に含まれる複数のバッテリモジュール各々のバッテリ容量を合計した値である。ここで、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎは、互いに同一のものである。例えば、本実施形態における複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎは、同一の規格で設計、開発、及び生産されており、少なくともバッテリ容量及び形状が同一である。
【００１６】
上記複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎは、上記駆動ユニット２より車両前方側、かつ電動車両１を構成するラダーフレーム６のサイドレール６Ｌ，６Ｒ間に配置される。複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎは、各々第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎ（ｎは、整数）、及び第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎ（ｎは、整数）を有する。第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎは、駆動ユニット２側の端部に設けられる。第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎは、駆動ユニット２側の端部とは反対側の端部に設けられる。
【００１７】
ここで、電動車両１に搭載される電力系統に含まれる各構成の電気的連結関係について説明する。複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々の第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎは、他のバッテリパックＢ１〜Ｂｎの第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎ、又は上記インバータ３に電気的に連結される。例えば、図１に示すように、バッテリパックＢ１の第１出力ポートＰ１１は、ケーブルＣＩにより、インバータ３と電気的に連結される。バッテリパックＢｎの第１出力ポートＰ１ｎは、ケーブルＣＢにより、バッテリパックＢ１の第２出力ポートＰ２１と電気的に連結される。
【００１８】
また、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々の第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎは、他のバッテリパックＢ１〜Ｂｎの第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎ、又は上記配電部４に電気的に連結される。例えば、図１に示すように、バッテリパックＢ１の第２出力ポートＰ２１は、ケーブルＣＢにより、バッテリパックＢｎの第１出力ポートＰ１ｎと電気的に連結される。バッテリパックＢｎの第２出力ポートＰ２ｎは、ケーブルＣＰにより、配電部４と電気的に連結される。なお、インバータ３は、ケーブルＣＭにより、上記モータ２１と電気的に連結される。
【００１９】
ここで、電動車両１に搭載される電力系統に含まれる各構成の電気的連結関係について、図２を参照して、より詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る電動車両１に搭載される電力系統の回路図である。なお、図２は、本実施形態に係る電動車両１に搭載される電力系統の等価回路を示している。また、図２は、各バッテリパックに３つのバッテリモジュールが含まれる場合の等価回路を示している。
【００２０】
まず、図２に示すように、バッテリパックＢ１には、３つのバッテリモジュールＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３が含まれる。３つのバッテリモジュールＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３は、バッテリパックＢ１内において並列接続されている。すなわち、バッテリパックＢ１のバッテリ容量は、３つのバッテリモジュールＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３各々のバッテリ容量を合計した値である。
【００２１】
次に、バッテリパックＢｎには、３つのバッテリモジュールＭ２１，Ｍ２２，Ｍ２３が含まれる。３つのバッテリモジュールＭ２１，Ｍ２２，Ｍ２３は、バッテリパックＢ１に含まれる３つのバッテリモジュールＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３と同様に、バッテリパックＢｎ内において並列接続されている。すなわち、バッテリパックＢｎのバッテリ容量は、３つのバッテリモジュールＭ２１，Ｍ２２，Ｍ２３各々のバッテリ容量を合計した値である。
【００２２】
上記バッテリパックＢ１の第２出力ポートＰ２１の正極端は、ケーブルＣＢにより、直接、または図示されないその他のバッテリパックを介して、上記バッテリパックＢｎの第１出力ポートＰ１ｎの正極端と電気的に連結される。また、上記バッテリパックＢ１の第２出力ポートＰ２１の負極端は、ケーブルＣＢにより、上記バッテリパックＢｎの第１出力ポートＰ１ｎの負極端と電気的に連結される。すなわち、電動車両１の総バッテリ容量は、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々のバッテリ容量を合計した値である。つまり、様々な仕様の電動車両１ごとに、様々なバッテリ容量のバッテリパックを設計、開発、及び生産する必要がなく、同一の規格で設計、開発、及び生産されたバッテリパックＢ１〜Ｂｎの搭載数を増減させることで、様々な仕様の電動車両１に対応することができる。
【００２３】
次に、上記バッテリパックＢ１の第１出力ポートＰ１１の正極端は、ケーブルＣＩにより、上記インバータ３の正極端と電気的に連結される。上記バッテリパックＢ１の第１出力ポートＰ１１の負極端は、ケーブルＣＩにより、上記インバータ３の負極端と電気的に連結される。
【００２４】
最後に、上記バッテリパックＢｎの第２出力ポートＰ２ｎの正極端は、ケーブルＣＰにより、上記配電部４の正極端と電気的に連結される。上記バッテリパックＢｎの第２出力ポートＰ２ｎの負極端は、ケーブルＣＰにより、上記配電部４の負極端と電気的に連結される。
【００２５】
（総括）
上述の通り、本実施形態に係る電動車両１は、電動車両１のリアアクスルに設けられ、モータ２１の駆動力を電動車両１の後輪５Ｌ，５Ｒに伝達することにより、電動車両１を駆動させる駆動ユニット２、及び駆動ユニット２より車両前方側、かつ電動車両１を構成するラダーフレーム６のサイドレール６Ｌ，６Ｒ間に配置される複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎを含む。複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎは、互いに同一のものであり、各々駆動ユニット２側の端部に第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎ、及び駆動ユニット２側の端部とは反対側の端部に第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎを有する。複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々の第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎは、他のバッテリパックＢ１〜Ｂｎの第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎ、又は駆動ユニット２のモータ２１に連結するインバータ３に電気的に連結される。複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々の第２出力ポートＰ２１〜Ｐ２ｎは、他のバッテリパックＢ１〜Ｂｎの第１出力ポートＰ１１〜Ｐ１ｎ、又は複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々に蓄積された電力を利用する複数の電動補機に電力を配電する配電部４に電気的に連結される。
【００２６】
上記構成によれば、本実施形態に係る電動車両１は、電動車両１の総バッテリ容量は、複数のバッテリパックＢ１〜Ｂｎ各々のバッテリ容量を合計した値である。つまり、様々な仕様の電動車両１ごとに、様々なバッテリ容量のバッテリパックを設計、開発、及び生産する必要がなく、同一の規格で設計、開発、及び生産されたバッテリパックＢ１〜Ｂｎの搭載数を増減させることで、様々な仕様の電動車両１に対応することができる。
【００２７】
かくして、本実施形態に係る電動車両１は、コストを抑制しつつ、車両仕様に対するバッテリ容量最適化の要求に応えることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    電動車両
２    駆動ユニット
３    インバータ
４    配電部（ＰＤＵ）
５Ｌ，５Ｒ    後輪
６    ラダーフレーム
６Ｌ，６Ｒ    サイドレール
２１    モータ
Ｂ１〜Ｂｎ    バッテリパック
ＣＢ，ＣＩ，ＣＭ，ＣＰ    ケーブル
Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３，Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ２３    バッテリモジュール
Ｐ１１〜Ｐ１ｎ    第１出力ポート
Ｐ２１〜Ｐ２ｎ    第２出力ポート
【図１】
2019208302.tif 000003
【図２】
2019208302.tif 000004