(57)【要約】  本発明は基本的に、車両の電気エネルギー貯蔵装置と、電力消費側または電力供給側の電気コンポーネントとの間に設置するための電気的車両、または一部電気的車両用の電力伝達装置（１００）に関する。この装置（１００）は、互いに相対するその２つの面に、電気回路（４、５）を支持することができる金属製冷却ベース（１）を備える。本発明によれば、冷却ベース（１）には、冷却ベース（１）の両側に設置された、少なくとも２つの電気回路（４、５）の接触ゾーン（１５）を、電気的につなぐことができるバネ（１７）を挿入するための貫通穴が開けられる。本発明はさらに、その装置を装備した電気的車両または一部電気的車両（２０）に関する。
2012528562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の電気エネルギー貯蔵装置（３１）と、電力消費側もしくは電力供給側の電気コンポーネント（２４、２７、２９）との間、または２つの電気エネルギー貯蔵装置の間に、設置するための電気的車両または一部電気的車両（２０）用の電力伝達装置（１００）であって、
−  互いに相対する２つの面に動力用電気回路（４、５）を支持することができる冷却ベース（１）と、
−  当該冷却ベース（１）に開けられた貫通穴（１３）と、
−  前記冷却ベース（１）のそれぞれの側に設置された、少なくとも２つの電気回路（４、５）の接触ゾーン（１５）を電気的につなぐために、前記穴（１３）の内部に設置された導体の弾性要素（１７）と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
導体の前記弾性要素（１７）がバネであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ベース（１）の穴（１３）の内部に、前記弾性要素（１７）を取り囲むように設置された絶縁材からなるスペーサ（１６）をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記冷却ベース（１）は、冷却液がその中を循環する空洞（１１）を備えており、前記穴（１３）は、前記冷却ベース（１）の空洞のないゾーンに設けられることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記２つの面（１．２、１．３）のうちの一方の面の電気回路（４、５）が、前記装置（１００）の外部の電気コンポーネントと接続するための接続端子（８）を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記電力伝達装置の前記電気回路（４、５）を保護するために、前記ベース（１）の両側に設置された２つの絶縁カバー（６、７）を備えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記保護カバー（６、７）の一方または他方に設けられた接続ゾーン（１０）にピン（９）を備え、前記ピン（９）が前記端子（８）と向かい合わせに配置されることにより、前記伝達装置（１００）外部から前記端子（８）にアクセスできるようになっていることを特徴とする、請求項５および６に記載の装置。
【請求項８】
ハイブリッド車両（２０）で実施されるとき、前記冷却ベース（１）の面の１つ（１．２）によって支持される前記電気回路（４）が、
−  車両駆動用電気機械（２７）に給電するための第１のインバータ、
−  熱機関（２３）と連結する発電機（２４）に給電するための第２のインバータ、および
−  車両の低電圧車両回路網（２９）に給電するためのＤＣ−ＤＣコンバータを形成し、
−  前記冷却ベース（１）のもう一方の面には電気回路がないため、前記冷却ベース（１）の前記穴（１３）が密封栓によって塞がれることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
プラグイン型ハイブリッド車両で実施されるとき、
−  前記冷却ベース（１）の面の１つ（１．２）によって支持される前記電気回路（４）が、
−  車両駆動用電気機械（２７）に給電するためのインバータ、
−  前記発電機（２４）に給電するためのインバータ、および
−  車両の前記低電圧車両回路網（２９）に給電するためのＤＣ―ＤＣコンバータを形成し、
−  前記冷却ベース（１）のもう一方の面（１．３）の前記電気回路（５）は、電源電圧から前記貯蔵装置（３１）の充電を行うことを可能にする充電器を形成することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
電気的車両で実施されるとき、
−  前記冷却ベース（１）の面の１つ（１．２）によって支持される前記電気回路（４）が、
−  車両駆動用電気機械（２７）に給電するための唯一の電力用インバータ、および
−  車両の前記低電圧車両回路網（２９）に給電するためのＤＣ−ＤＣコンバータを形成し、
−  前記冷却ベース（１）のもう一方の面（１．３）の前記電気回路（５）が、電源電圧から前記貯蔵装置（３１）の充電を行うことを可能にする充電器を形成することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の電力伝達装置を装備した電気的車両または一部電気的車両（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車両用電力伝達装置およびその装置を装備した電気的車両または一部電気的車両に関する。本発明は、とりわけ、車両に設置される幾つもの電力伝達回路に適合できるモジュール式装置を提案することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、電気的車両または一部電気的車両において特に有利な用途を見出すものであるが、それだけに限定されるものではない。一部電気的とは、熱機関と電気機械を組み合わせて利用するハイブリッド車両のことをいう。本発明は、電源網から充電することで燃料消費を減らすことが可能な「プラグイン」型ハイブリッド車両で実施することもできる。
【０００３】
こうした電気的車両はいずれも、車両に設置された各種電気ユニットの間における電力の伝達を制御するための電力伝達装置を備える。そうした電力伝達装置としては、例えば以下のようなものが挙げられるが、限定はされない。
−  車両にある電気貯蔵装置（例えばバッテリ）と原動機または発電機の間の電力伝達を制御するための、１つまたは複数の三相電圧インバータ、
−  バッテリから車両回路網の電力消費側へ電気エネルギーを伝達するための、１つまたは複数のＤＣ−ＤＣコンバータ、
−  車上に設置された各種のバッテリまたは電気貯蔵装置の間で、電気エネルギーの伝達を行うために使用される、１つまたは複数のＤＣ−ＤＣコンバータ、または
−  車外の電源網から車両駆動用バッテリを充電するために使用されるバッテリ充電器。
【０００４】
車両の種類（ハイブリッド車、プラグイン型ハイブリッド車または電気自動車）により、これらの装置の一部は車両に設置されている場合も、いない場合もあるため、電力伝達装置には複数の形状がありうる。こうした複数の形状が、電力伝達装置レベルで大きな多様性をもたらすことはよく知られている。
【０００５】
この多様性の問題を解決するため、先行技術では、個別の装置を利用することが知られており、実施するシステムによって車両内に設置されるものもあれば、されないものもある。この解決法は、コストがかさむことになると同時に、多数のユニットを設置しなければならないため、かさばることにもなる。
【０００６】
先行技術には、さらに、それら伝達装置の幾つかが同一ユニットにまとめられた一体型装置もあり、その場合、設置しなければならないのは車両１台につきユニット１つだけとなる。それでも、多様性はそのユニットに引き継がれる形となり、多数の変形形態を有し、従って、ユニットの生産コストはかさむ。
【０００７】
先行技術には、さらに、片面に電力コンポーネントが配設された冷却ベースからなる電力伝達装置が含まれる。複数の電力伝達装置を単一のベースにまとめる必要がある場合は、冷却すべきすべてのコンポーネントを収容するのに十分な面積となるように、ベースの寸法を変更する必要がある。そのため、一体型電力伝達装置用の変形形態の生産には、各変形形態ごとに専用のベースを加工する必要があり、生産コストの増大を招くことになる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明はとりわけ、電気駆動または一部電気駆動の車両のための、コストおよび外形寸法を抑えた、モジュール式電力伝達装置を提案することによって、これらの適合上の問題を解決することを目的とする。
【０００９】
この目的のため、本発明による伝達装置は、相対する２つの面に電気回路を収容できる冷却ベースを備える。冷却ベースには、ベースの両側に配置された少なくとも２つの電気回路の接触ゾーンを、電気的につなぐことができるバネを挿入するための貫通穴が開けられる。
【００１０】
従って、本発明は、車両の電気エネルギー貯蔵装置と、電力消費側もしくは電力供給側の電気コンポーネントとの間、または２つの電気エネルギー貯蔵装置の間に設置するための、電気的車両または一部電気的車両用の電力伝達装置であって、
−  互いに相対する２つの面に電力用電気回路を支持することができる冷却ベースと、
−  該冷却ベースに明けられた貫通穴と、
−  冷却ベースの各側に設置された少なくとも２つの電気回路の接触ゾーンを、電気的につなぐために穴の内部に配置された導体の弾性要素と、
を備えることを特徴とする装置に関する。
【００１１】
１つの実施形態によれば、導体の弾性要素はバネである。
【００１２】
１つの実施形態によれば、装置は、ベースの穴の中に配置されて弾性要素を取り囲む絶縁材製のスペーサをさらに備える。
【００１３】
１つの実施形態によれば、冷却ベースは、冷却液がその中を循環する空洞を備えており、穴は冷却ベースの空洞のないゾーンに設けられる。
【００１４】
１つの実施形態によれば、２つの面のうちの一方の面の電気回路は、装置外部の電気コンポーネントと接続するための接続端子を備える。
【００１５】
１つの実施形態によれば、装置は、電力伝達装置の電気回路を保護するために、ベースの各側に設置された２つの絶縁カバーを備える。
【００１６】
１つの実施形態によれば、装置は、保護カバーの一方または他方に設けられた接続ゾーンにピンを備えており、これらのピンが端子と向かい合わせに配置されることにより、伝達装置外部から端子にアクセスできるようになっている。
【００１７】
１つの実施形態によれば、装置がハイブリッド車両で実施されるとき、冷却ベースの面の１つによって支持される電気回路は、
−  車両駆動用電気機械に給電するための第１のインバータ、
−  熱機関と連関させた発電機に給電するための第２のインバータ、および
−  車両の低電圧車両回路網に給電するためのＤＣ−ＤＣコンバータを形成し、
−  このとき、冷却ベースのもう一方の面には電気回路はないため、冷却ベースの穴は密封栓によって塞がれる。
【００１８】
１つの実施形態によれば、装置がプラグイン型ハイブリッド車両で実施されるとき、冷却ベースの面の１つによって支持される電気回路は、
−  車両駆動用電気機械に給電するためのインバータ、
−  発電機に給電するためのインバータ、および
−  車両の低電圧車両回路網に給電するためのＤＣ−ＤＣコンバータを形成し、
−  冷却ベースのもう一方の面の電気回路は、電源電圧から貯蔵装置の充電を行うことを可能にする充電器を形成する。
【００１９】
１つの実施形態によれば、装置が電気的車両で実施されるとき、冷却ベースの面の１つによって支持される電気回路は、
−  車両駆動用電気機械に給電するための唯一の電力用インバータ、および
−  車両の低電圧車両回路網に給電するためのＤＣ−ＤＣコンバータを形成し、
−  冷却ベースのもう一方の面の電気回路は、電源電圧から貯蔵装置の充電を行うことを可能にする充電器を形成する。
【００２０】
本発明はさらに、本発明による電力伝達装置を装備した電気的車両または一部電気的車両に関する。
【００２１】
本発明については、以下の説明を読み、説明に付した図面を検証することによって、よりよい理解が得られよう。図面は説明用としてのみ与えられるものであり、それによって本発明が何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による電力伝達装置の三次元概略図である。
【図２】本発明による電力伝達装置の冷却ベースの上面図である。
【図３】本発明による伝達装置の冷却ベースの相対する２つの面に配置された、２つの回路の間に設けられた貫通接点の側面図である。
【図４】本発明による伝達装置を備えるハイブリッド車両またはプラグイン型ハイブリッド車両の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
同一要素は、各図面で同じ参照番号を有する。
【００２４】
本発明の対象である電力伝達装置１００は、電気的車両または一部電気的車両内にあって、エネルギー貯蔵装置と、原動機モードで動作する電気機械や車両回路網のような電力消費側電気コンポーネントとの間、または発電機モードで動作する電気機械のような電力供給側電気コンポーネントとの間に設置するためのものである。装置１００は、２つの電気エネルギー貯蔵装置の間に設置することもできる。
【００２５】
この装置１００は、継手２および３を有する金属製の冷却ベース１を備え、図２に示すように、その冷却ベース１内に設けられた空洞１．１の中を冷却流体を循環させることができる。ベース１は、装置１００の電気回路４、５によって生じる熱を消散させることを目的としている。変形形態では、ベース１は空洞１．１をもたない。
【００２６】
このベース１の２つの面１．２、１．３の各面には、動力用電気回路４および５が配置されている。これらの回路４、５は、好ましくは、ベース１に直接接する形で位置する。これらの回路に接続ボード（図示せず）が備わるときは、その接続ボードは、ベース１の下側に位置するのではなく、そのボードが互いをつなぐ回路と同じ側に位置する。
【００２７】
一方、２つの絶縁カバー６および７はベース１の両面に設置されて、回路４、５を外部環境から保護する。２つの面１．２、１．３の一方にある電気回路４、５は、外部の電気コンポーネントと接続するための接続端子８を備える。これらの端子８へは、２つのカバー６または７のいずれか一方に設けられた、窪んだ接続ゾーン１０内に配置され、接続端子８の正面に配置されたピン９によって、外部からのアクセスが可能である。変形形態では、接続ゾーン１０内の端子８に対向する開口部のみを設け、その場合、ピン９は接続端子８に連結する。
【００２８】
図２に示すように、このベース１は、貫通穴１３を開けた、空洞のないゾーン１２も備える。これらの穴１３のそれぞれには、穴１３と同じ形状、例えば円筒形の絶縁スペーサ１６が挿入されることが好ましい。
【００２９】
スペーサ１６内には導体であるバネ１７が設置され、そのバネ１７が、冷却ベース１の上面および下面にそれぞれ配置された２つの電気回路４および５の、２つの接触ゾーン１５の間の電気的接触を確実にする。バネ１７は、温度変化によるベース１の膨張があっても、電気的接触を定常的に保てるようにする圧力を与える。変形形態では、ベース１の膨張の補償を可能にしながら、回路４および５の２つの接触ゾーン１５の間の電気的接続を確実にできる、他のあらゆる弾性要素にバネ１７を代えることができることは言うまでもない。
【００３０】
バネ１７によって実施される貫通接続は、例えば、バッテリからの電源電圧をベース１の両側にある回路４、５に分配するために使用される。これらの接続部１７は環境にさらされることがなく、従って、大きな値の電圧をリスクなく受け入れることができる。他の接続穴１３は、回路４、５が伝達装置１００の正しい動作に必要な制御情報をやり取りすることを可能にする。
【００３１】
本発明は、標準化された冷却ベース１、標準化されたフード６および７、ならびに、場合により、いずれかの面に関して標準化された電気回路をそれぞれ利用することにより、二つの面のコンポーネント４、５の間に、貫通穴１３およびバネ１７の手段に相当する接点を設けることにより、電力伝達装置１００のモジュール性を確保することができる。
【００３２】
したがって、本発明の利点は、伝達装置１００が多数の動力用電気回路４および５を収容することができるように、ベース１の２つの面１．２、１．３を利用できることにある。変形形態として、電力伝達装置１００が収容する回路４、５の数が少ないときは、２つの面１．２または１．３のうちの１つだけを使用し、対応する電気回路４または５をその面に配置する。その場合、穴１３は密封栓によって塞ぐ。
【００３３】
図４は、本発明による伝達装置１００をハイブリッド車両２０内に統合した状態を示している。より詳しくは、この車両２０は、車両の前車軸を駆動する熱機関２３を備える。この機関２３は発電機２４と連結する。その一方で、車両２０は、後車軸を駆動する電気機械２７、および低電圧車両回路網２９を備える。
【００３４】
要素２４、２７および２９は、本発明による伝達装置１００を介してバッテリ３１と関連づけられる。ハイブリッド車両２０の場合、装置１００のベース１の面１．２のうち１つのみが、電気機械２７に給電する第１のインバータ、発電機２４に給電する第２のインバータ、および車両回路網２９に給電するＤＣ−ＤＣコンバータを収容するために使用される。
【００３５】
図４に点線で示した、家庭用電源網に接続可能なコネクタ３３を含むプラグイン型ハイブリッド車両で本発明を実施する場合は、ベース１のもう一方の面１．３に、コネクタ３３に連結して電源電圧からバッテリ３１に充電することが可能な充電器を設置し、冷却ベース１の第１の面１．２はハイブリッド用モデルと同一である。
【００３６】
電気的車両で本発明を実施するときは（この場合、車両には熱機関２３および発電機２４は装備されない）、２つのインバータをそれより出力の高い１つのインバータで代替させ、それによって電気機械２７への給電を行う。装置１００のその他の部分はプラグインハイブリッド用モデルと同じである。
【００３７】
このように、異なる電力伝達システムに伴う多様性は、伝達装置１００の構成部品レベルに多くの変形形態を生じさせないことがわかる。つまり、本発明では、同じ冷却ベース１を取り囲むようにして配設された、少ない数のコンポーネントから複数の変形形態の伝達装置を構成できることを確認している。
【図１】
2012528562.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2012528562.tif 000010
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