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図面 (9)

課題

車両に配索される電線を短くする。

解決手段

給電システム60は、車両10の床下に搭載されるバッテリ41,45,46と、車両10における乗員が乗車可能な車室12内において機器差込プラグPを差し込み可能とされるプラグ受け部20A,20Bと、車室12と車室12の床下との間を仕切る床部13と、バッテリ41,45,46からプラグ受け部20A,20Bに対して床部13を貫通して給電可能に配される電線W1〜W3と、を備える。

概要

背景

従来、車両に複数のバッテリが搭載される技術が知られている。特許文献1は、自動車に大容量のメインバッテリと小容量のサブバッテリとが搭載されており、メインバッテリは、車室フロアパネルの下に設置され、サブバッテリは、エンジンルームに配設されている。メインバッテリは、自動車の走行用電動モータを駆動するための電力を供給し、サブバッテリは、主に内燃機関始動用として用いられている。

概要

車両に配索される電線を短くする。給電システム60は、車両10の床下に搭載されるバッテリ41,45,46と、車両10における乗員が乗車可能な車室12内において機器差込プラグPを差し込み可能とされるプラグ受け部20A,20Bと、車室12と車室12の床下との間を仕切る床部13と、バッテリ41,45,46からプラグ受け部20A,20Bに対して床部13を貫通して給電可能に配される電線W1〜W3と、を備える。

目的

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車両に配索される電線を短くすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の床下に搭載されるバッテリと、前記車両における乗員が乗車可能な車室内において機器差込プラグを差し込み可能とされるプラグ受け部と、前記車室と当該車室の床下との間を仕切る床部と、前記バッテリから前記プラグ受け部に対して前記床部を貫通して給電可能に配される電線と、を備える給電システム

請求項2

前記バッテリを複数備え、複数の前記バッテリは、前記車両の駆動用モータ電力を供給する駆動用バッテリと、前記車両の補機に対して前記駆動用バッテリよりも低い電圧を出力する補機用バッテリと、を備える請求項1に記載の給電システム。

請求項3

前記プラグ受け部は、第1コネクタに接続され、前記第1コネクタは、前記バッテリに対して固定された第2コネクタに嵌合可能とされている請求項1又は請求項2に記載の給電システム。

請求項4

前記バッテリの電力を変換可能な電力変換部を備え、前記電力変換部は、前記床下に配され、前記電線に接続されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の給電システム。

請求項5

前記プラグ受け部は、前記床部に固定されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の給電システム。

請求項6

前記プラグ受け部は、前記車室の天井壁に固定されており、前記床部を貫通した前記電線は、前記車室の側壁に沿って配されて前記天井壁の前記プラグ受け部に接続される請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の給電システム。

請求項7

前記車室と、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の給電システムを備える自動車

技術分野

0001

本明細書では、車室内電気機器電力を供給可能とする技術を開示する。

背景技術

0002

従来、車両に複数のバッテリが搭載される技術が知られている。特許文献1は、自動車に大容量のメインバッテリと小容量のサブバッテリとが搭載されており、メインバッテリは、車室フロアパネルの下に設置され、サブバッテリは、エンジンルームに配設されている。メインバッテリは、自動車の走行用電動モータを駆動するための電力を供給し、サブバッテリは、主に内燃機関始動用として用いられている。

先行技術

0003

特開2008−155829号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、近年、車室内で電力を使用する機器を使用したいというユーザの要請が高まっている。ここで、ユーザが車室内において機器を使用したい位置で、機器に対して給電可能とすることが好ましいが、バッテリと機器の使用位置との関係によっては、バッテリと車室との間を接続する電線が長くなり、車両の軽量化や製造コストの低減の障害となることが懸念される。

0005

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車両に配索される電線を短くすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本明細書に記載された給電システムは、車両の床下に搭載されるバッテリと、前記車両における乗員が乗車可能な車室内において機器の差込プラグを差し込み可能とされるプラグ受け部と、前記車室と当該車室の床下との間を仕切る床部と、前記バッテリから前記プラグ受け部に対して前記床部を貫通して給電可能に配される電線と、を備える。
本構成によれば、例えば、エンジンルームのバッテリから車室のプラグ受け部に床部を通さずに電線を配索する構成と比較して、バッテリとプラグ受け部との位置関係により、バッテリとプラグ受け部との間を接続する電線の長さを短くすることが可能になる。よって、車両に配索される電線を短くすることが可能になる。

0007

本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記バッテリを複数備え、複数の前記バッテリは、前記車両の駆動用モータに電力を供給する駆動用バッテリと、前記車両の補機に対して前記駆動用バッテリよりも低い電圧を出力する。

0008

前記プラグ受け部は、第1コネクタに接続され、前記第1コネクタは、前記バッテリに対して固定された第2コネクタに嵌合可能とされている。
このようにすれば、第1コネクタと第2コネクタの嵌合により、床下を構成する部材の組み付けや取り外し作業を容易に行うことができる。

0009

前記バッテリの電力を変換可能な電力変換部を備え、前記電力変換部は、前記床下に配され、前記電線に接続されている。
このようにすれば、補機用バッテリから電力変換部及び電線を介してプラグ受け部に給電する際の電線の長さを短くすることが可能になる。

0010

前記プラグ受け部は、前記車室と前記床下との間を仕切る床部に固定されている。

0011

前記プラグ受け部は、前記車室の天井壁に固定されており、前記床部を貫通した前記電線は、前記車室の側壁に沿って配されて前記天井壁の前記プラグ受け部に接続される。

0012

前記車室と、前記給電システムを備える自動車とする。

発明の効果

0013

本明細書に記載された技術によれば、車両に配索される電線を短くすることが可能になる。

図面の簡単な説明

0014

実施形態の給電システムを備える車両の側断面図
図1の一部の領域を拡大する図
図1のうち、図2とは異なる領域を拡大する図
実施形態の車両の平断面図
実施形態の車両の背面側の断面図
図5の一部の領域を拡大する図
給電システムの電気的構成を示す図
他の実施形態における図1の一部の領域を拡大する図

実施例

0015

<実施形態>
本実施形態について図1図7を参照しつつ説明する。
本実施形態の給電システム60は、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両10に適用することができる。以下では、X方向を前方、Y方向を左方、Z方向を上方として説明する。

0016

車両10は、図4に示すように、車体11と、複数のバッテリ41,45,46と、車輪WHを回転させて車両10を走行させる駆動用モータ50とを有する。車体11は、乗員が乗車可能とされる車室12と、車室12の下方に配され、複数のバッテリ41,45,46が収容されるバッテリ収容部30と、車室12の前方側に配され、車体11で覆われた収納ルーム32(エンジンルーム)とを備える。

0017

車室12は、図1に示すように、図示しない乗員が着座するシートの下側に床部13を備える。車室12におけるシートの上方側は、天井壁12Aにより仕切られ、シートの左方側及び右方側は、開閉可能なドア等を備えた側壁12Bにより仕切られている。側壁12Bには、例えば前後のドアの間を仕切る位置にピラー17が設けられている。天井壁12Aの下面には、乗員が家庭用の電気機器の差込プラグPを差込み可能なプラグ受け部20Aが固定されている。プラグ受け部20Aは、側壁12Bのピラー17内(側壁12Bの内面側)に配索された電線W3を介してバッテリ41,45,46に接続されており、プラグ受け部20Aに差込プラグPが接続された状態の家庭用の電気機器に電力を供給可能とされている。ピラー17内の電線W3は、床部13の貫通孔を貫通してバッテリ41,45,46側の電力供給経路に接続される。

0018

床部13は、車室12と床下のバッテリ収容部30との間を仕切り、図2図3に示すように、フロアパネル14と、フロアパネル14の上方側に重ねられるフロアカーペット16と、フロアパネル14とフロアカーペット16との間に配される遮音板15と、乗員が電気機器の差込プラグPを差込み可能な複数のプラグ受け部20A,20B(図4参照)とを備える。

0019

フロアパネル14には、グロメット19が取り付けられる取付孔14Aが貫通形成されている。遮音板15及びフロアカーペット16には、図2図3に示すように、プラグ受け部20A,20Bを装着するための装着孔15A,16Aが貫通形成されている。

0020

プラグ受け部20A,20Bは、図4に示すように、100[V]の電圧で使用可能な電気機器の差込プラグPが接続される(差し込まれる)100V用受け部20Aと、12[V]の電圧で使用可能な電気機器の差込プラグP(例えばシガーソケットタイプ)が接続される(差し込まれる)12V用受け部20Bとを備えており、床部13のうち、乗員が差込プラグPを差込むことが容易な複数の箇所に設けられている。具体的には、例えば乗員が着座するシートの前側や側方に配置することができる。また、本実施形態では、12V用受け部20Bは、100V用受け部20Aの近傍の位置に設けられているが、これに限られず、互いに離れた位置に異なる電圧の受け部が設けられていてもよい。また、プラグ受け部20A,20Bの電圧は、上記電圧に限られず、適宜変更することができる。例えば100V用受け部に代えて、各国の電圧に応じた110〜240V用の受け部としてもよい。

0021

プラグ受け部20Aは、図2図3に示すように、合成樹脂製のケーシング部21と、ケーシング部21内に設けられた端子部22とを備えている。ケーシング部21は、図6に示すように、差込プラグPの一対の端子Tを差込み可能な一対の差込孔21Aが形成されている。端子部22は、電線W1の端末部において絶縁被覆を除去して露出させた芯線圧接等の接続手段により接続することができる。なお、プラグ受け部20Bについては、概ねプラグ受け部20Aと同様であり、プラグ受け部20Aとは電圧差に応じた規格により、差込孔21Aの形状等が異なる点が相違するのみであるため、説明を省略する。プラグ受け部20A,20Bは、電線W1を介して第1コネクタCN1に接続されている。補機用バッテリ45,46を覆うカバー18には、第2コネクタCN2が取り付けられて固定されている。第2コネクタCN2は、電線W2を介して補機用バッテリ45,46に電気的に接続されている。第1コネクタCN1及び第2コネクタCN2は合成樹脂製のハウジングと、このハウジングに対して固定され、嵌合時に互いに接触する雌雄コネクタ端子とを有する。第1コネクタCN1と第2コネクタCN2とが嵌合することにより、補機用バッテリ45,46の電力は、プラグ受け部20A,20B及び差込プラグPを介して電気機器に供給される。

0022

電線W1は、グロメット19の貫通孔19Aに対して外周面密着状態で貫通している。グロメット19はゴム等の弾性体からなり、外周面がフロアパネル14の取付孔14Aに密着することにより、電線W1の外周の損傷を抑制しつつ、水分の通過を抑制している。なお、グロメット19を設けない構成としてもよく、この場合、例えば、シール付き防水コネクタを用いてもよい。また、車体11には、図1に示すように、車両の状態を検出するための各種のセンサSRが取り付けられており、センサSRの検出信号は、電線WAを介してECU(Electronic Control Unit)等に出力される。

0023

バッテリ収容部30は、図1図4に示すように、複数のバッテリ41,45,46がほぼ同じ高さの範囲(同層の範囲)において並んで収容される。複数のバッテリ41,45,46は、共に二次電池であり、駆動用バッテリ41と、補機用バッテリ45,46とを備える。

0024

駆動用バッテリ41は、高電圧バッテリ(例えば400[V])であり、車両10の駆動用モータ50に電力を供給して車両10を走行させる。駆動用バッテリ41は、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子42を直列並列に接続して構成される。駆動用バッテリ41における隣り合う蓄電素子42の電極端子間は銅、銅合金等の金属からなるバスバー43で接続されている。駆動用バッテリ41としては、例えば、リチウムイオン蓄電池を用いることができる。補機用バッテリ45,46は、中電圧バッテリ45(例えば48[V])と、中電圧バッテリ45よりも出力電圧が低い小電圧バッテリ46(例えば12[V])とを備える。補機用バッテリ45,46は、例えば、鉛バッテリや、キャパシタを用いることができ、補機用バッテリ45,46が電力を供給する補機56としては、例えば、ランプナビゲーション装置エアコンセルモーターオルタネーターラジエーター等とすることができる。収納ルーム32は、補機56等が収容されているが、本実施形態では、駆動用バッテリ41及び複数の補機用バッテリ45,46は収納ルーム32に収納されていない。

0025

給電システム60の電気的構成について説明する。
図7に示すように、駆動用バッテリ41(例えば400V)は、インバータ51を介して駆動用モータ50(モータジェネレータ)に接続されている。また、駆動用バッテリ41は、DC−DCコンバータ53,54(「電力変換器」の一例)及びインバータ55に接続されている。DC−DCコンバータ53,54及び駆動用バッテリ41は、インバータ55及び各コネクタCNを介して交流の各100V用受け部20Aに接続されている。

0026

補機用バッテリ45(例えば48V)は、DC−DCコンバータ53(「電力変換器」の一例)及び負荷L(カーナビゲーション等)に接続されており、DC−DCコンバータ53は、インバータ55及び各コネクタCNを介して100V用受け部20Aに接続されている。補機用バッテリ46(例えば12V)は、DC−DCコンバータ54(「電力変換器」の一例)に接続されており、DC−DCコンバータ54は、各コネクタCNを介して各100V用受け部20Aに接続されている。

0027

図2に示すように、駆動用バッテリ41の上方に導出された電線W2及びコネクタCNの上方に導出された電線W2は、左方に延出されてDC−DCコンバータ54に接続されており、駆動用バッテリ41の電圧はDC−DCコンバータ54にて電気機器の100V電圧に変換されて100V用受け部20Aから出力可能とされる。また、図7に示すように、補機用バッテリ46は、(DC−DCコンバータを介さず)各コネクタCNを介して12V用受け部20B及び複数の負荷Lに接続されている。また、駆動用バッテリ41は、DC−DCコンバータ53,54を介して、補機用バッテリ45,46に電力を供給している。

0028

図2に示すように、補機用バッテリ45の上方に導出された電線W2は、カバー18の下面に沿って配され、コネクタCNに接続されている。また、電線W1は、コネクタCNの上方に導出されてプラグ受け部20Aに接続されている。DC−DCコンバータ53,54は、図4に示すように、複数の導電路(電線)を接続するジャンクションボックスJ/Bと一体化されて、収納ルーム32と駆動用バッテリ41との間における補機用バッテリ45の側方に配されている。

0029

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
給電システム60は、車両10の床下に搭載されるバッテリ41,45,46と、車両10における乗員が乗車可能な車室12内において機器の差込プラグPを差し込み可能とされるプラグ受け部20A,20Bと、車室12と車室12の床下との間を仕切る床部13と、バッテリ41,45,46からプラグ受け部20A,20Bに対して床部13を貫通して給電可能に配される電線W1〜W3と、を備える。
本実施形態によれば、例えば、エンジンルームのバッテリから車室のプラグ受け部20A,20Bに床部13を通さずに電線を配索する構成と比較して、バッテリ41,45,46とプラグ受け部20A,20Bとの間を接続する電線W1〜W3の長さを短くすることが可能になる。これにより、バッテリ41,45,46とプラグ受け部20A,20Bとの位置関係により、バッテリ41,45,46とプラグ受け部20A,20Bとの間を接続する電線W1〜W3の長さを短くすることが可能になる。よって、車両10に配索される電線W1〜W3を短くすることが可能になる。

0030

また、プラグ受け部20A,20Bは、第1コネクタCN1に接続され、第1コネクタCN1は、補機用バッテリ45,46に対して固定された第2コネクタCN2に嵌合可能とされている。
このようにすれば、第1コネクタCN1と第2コネクタCN2の嵌合により、床下を構成する部材の組み付けや取り外し作業を容易に行うことができる。

0031

また、補機用バッテリ45,46の電力を変換可能なDC−DCコンバータ53,54(電力変換部)を備え、DC−DCコンバータ53,54は、床下に配され、電線W1〜W3に接続されている。
このようにすれば、補機用バッテリ45,46からDC−DCコンバータ53,54及び電線W1〜W3を介してプラグ受け部20A,20Bに給電する際の電線W1〜W3の長さを短くすることが可能になる。

0032

また、プラグ受け部20A,20Bは、床部13に固定されている。
このようにすれば、補機用バッテリ45,46からプラグ受け部20A,20Bに給電する際の電線W1〜W3の長さを短くすることが可能になる。

0033

<他の実施形態>
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
(1)バッテリ41,45,46は、例えば、太陽電池から電力の供給を受ける構成としてもよい。例えば、車室12の天井壁12Aの上にソーラーパネルを設置し、ソーラーパネルが発電する電力によりバッテリ41,45,46を充電する構成としてもよい。

0034

(2)補機用バッテリ45,46の位置は、車室12の床下に限られず、種々の位置に配置することができる。例えば、車室12の前方の収容ルーム内や、車室12内に補機用バッテリ45,46を配置してもよい。

0035

(3)プラグ受け部20A,20Bは、車室12の床部13や車室12の天井壁12Aに設けられることとしたが、これに限られず、例えば、車室12の前方のインストルメントパネルや、シート等に設けるようにしてもよい。

0036

(4)給電システム60は、中電圧バッテリ45(例えば48[V])を備える構成としたが、中電圧バッテリ45を備えない構成としてもよい。

0037

(5)バッテリ41,45,46とプラグ受け部20A(20B)との間は、コネクタCNを介した電線W1,W2により接続される構成としたが、これに限られない。例えば、コネクタCNを備えず、図8に示すように、電線W4により、バッテリ41,45,46とプラグ受け部20A(20B)との間が直接的に接続される構成としてもよい。

0038

10: 車両
11: 車体
12: 車室
12A:天井壁
12B:側壁
13: 床部
20A,20B:プラグ受け部
41:駆動用バッテリ
45,46:補機用バッテリ
50:駆動用モータ
53,54:DC−DCコンバータ(電力変換部)
56:補機
60:給電システム
CN1: 第1コネクタ
CN2: 第2コネクタ
CN: コネクタ
P:プラグ
W1〜W4,WA: 電線

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