СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК B60R16/02 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

По заявке испрашивается приоритет японской патентной заявки № 2009-124249, поданной 22 мая 2009 г.; № 2009-166937, поданной 15 июля 2009 г.; и № 2010-005092, поданной 13 января 2010 г. Полные описания японских патентных заявок №№ 2009-124249, 2009-166937 и 2010-005092, таким образом, содержатся в данном документе по ссылке.

Область техники

Настоящее изобретение, в общем, относится к схеме размещения компонентов для электрического транспортного средства. Более конкретно настоящее изобретение относится к схеме размещения компонентов транспортного средства, в которой электрические компоненты размещаются в электрическом транспортном средстве.

Предшествующий уровень техники

Электрические транспортные средства часто включают в себя электродвигатель, инвертор, зарядное устройство и другие электрические компоненты. Эти электрические компоненты иногда размещаются сконцентрированным образом в передней части транспортного средства. Один пример такого электрического транспортного средства раскрывается в японской выложенной патентной публикации № 6-303704.

Краткое изложение существа изобретения

Было обнаружено, что когда большое число сравнительно тяжелых электрических компонентов (например, электродвигатель, инвертор и зарядное устройство) сконцентрированы на одном участке транспортного средства, трудно сбалансировать вес транспортного средства.

Задачей настоящего изобретения является предоставление схемы размещения электрических компонентов для электрического транспортного средства, которая позволяет балансировать вес транспортного средства более простым образом.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предоставляется схема размещения компонентов транспортного средства, которая, главным образом, содержит кузов транспортного средства, аккумулятор, зарядное устройство, электрический компонент большой мощности, отличный от зарядного устройства. Аккумулятор устанавливается на кузове транспортного средства. Зарядное устройство устанавливается на кузове транспортного средства и преобразует электрическую энергию пониженного напряжения, подаваемую к нему от внешнего источника, в электрическую энергию более высокого напряжения, которая подается к аккумулятору. Электрический компонент большой мощности устанавливается на кузове транспортного средства, при этом высокое напряжение подается к электрическому компоненту большой мощности. Зарядное устройство и электрический компонент большой мощности размещаются на продольно противоположных сторонах от аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает схематический частичный вид в продольном разрезе схемы размещения компонентов для электрического транспортного средства согласно варианту осуществления;

Фиг.2 изображает схематический вид сверху схемы размещения компонентов, показанной на фиг.1;

Фиг.3 изображает укрупненный частичный вид в продольном разрезе передней части схемы размещения компонентов, показанной на фиг.1 и 2;

Фиг.4 изображает общий вид передней части кузова транспортного средства схемы размещения компонентов, показанной на фиг.1-3;

Фиг.5 изображает схематическую принципиальную схему соединения электрических компонентов схемы размещения компонентов, показанной на фиг.1-4.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Выбранные варианты осуществления ниже будут описаны со ссылкой на чертежи. Специалистам в данной области техники из этого раскрытия сущности должно быть очевидным, что последующие описания вариантов осуществления предоставляются только для иллюстрации, а не для ограничения изобретения, определенного посредством прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Обращаясь вначале к фиг.1 и 2, часть электрического транспортного средства 1 частично проиллюстрирована схемой размещения компонентов транспортного средства в соответствии с первым вариантом осуществления. На чертежах стрелка FR указывает направление вперед от транспортного средства, стрелка UP указывает направление вверх от транспортного средства, а стрелка WD указывает поперечное направление транспортного средства.

В этом варианте осуществления транспортное средство 1 включает в себя кузов 2 транспортного средства, который поддерживает силовой блок 3, который включает в себя электродвигатель 3M и редуктор 3R. Электродвигатель 3M и редуктор 3R сконфигурированы как один объединенный блок. Электродвигатель 3M устанавливается в передней секции кузова 2 транспортного средства. Электродвигатель 3M функционально соединен с парой передних колес Wf традиционным образом, чтобы вращать передние колеса Wf. Таким образом, электродвигатель 3M приводит в движение транспортное средство 1. В дополнение к электродвигателю 3M различные сравнительно тяжелые электрические компоненты устанавливаются на кузове 2 транспортного средства. В частности, как показано на фиг.1 и 2, кузов 2 транспортного средства также поддерживает различные сравнительно тяжелые электрические компоненты, включающие в себя, но не только, инвертор 4, блок 5 электросхем, зарядное устройство 6 и аккумуляторный блок 7. Также, как показано на фиг.5, кузов 2 транспортного средства дополнительно поддерживает PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26, которые также являются сравнительно тяжелыми электрическими компонентами, которые устанавливаются на кузов 2 транспортного средства. PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26 являются традиционными электрическими компонентами, которые используются в системе кондиционирования воздуха транспортного средства 1. Как объяснено ниже, с помощью схемы размещения электрических компонентов транспортного средства этого иллюстрированного варианта осуществления зарядное устройство 6 и другие электрические компоненты большой мощности размещаются распределенным образом в продольном направлении транспортного средства 1, таким образом, упрощая балансировку веса транспортного средства 1.

В этом варианте осуществления электродвигатель 3M, инвертор 4, блок 5 электросхем, PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26 размещаются в передней части транспортного средства 1. Между тем, аккумуляторный блок 7 размещается в продольно среднем участке транспортного средства 1, а зарядное устройство 6 размещается в задней части транспортного средства 1. Таким образом, множество электрических компонентов размещаются так, чтобы быть распределенными надлежащим образом в продольном направлении транспортного средства 1, так что вес транспортного средства 1 может быть более простым образом сбалансирован относительно продольного направления.

Как показано на фиг.3 и 4, передний отсек 8 сформирован в передней части транспортного средства 1. Передний отсек 8 - это пространство, окруженное приборной панелью 9 с задней стороны, защитным крылом (не показано) с каждой из боковых сторон, и бампером 10a и решеткой 10b с передней стороны. Капот 10c размещен и сконфигурирован так, что капот 10c может открывать и закрывать верхнее отверстие переднего отсека 8. Силовой блок 3 (электродвигатель 3M и редуктор 3R), инвертор 4, блок 5 электросхем, PTC-нагреватель 25 и другие компоненты размещаются внутри переднего отсека 8.

Как показано на фиг.4, кузов 2 транспортного средства включает в себя два передних боковых элемента 11, которые размещены по бокам переднего отсека 8 так, чтобы проходить в направлениях, по существу, параллельных продольному направлению транспортного средства 1. Кузов 2 транспортного средства также включает в себя два выступающих элемента 12 капота, которые размещены над передними боковыми элементами 11 по бокам переднего отсека 8 так, чтобы проходить в направлениях, по существу, параллельных продольному направлению транспортного средства 1. Поперечные элементы 13F и 13R размещаются между левым и правым передними боковыми элементами 11 так, что они, по существу, расположены параллельно с поперечным направлением транспортного средства 1 и находятся на расстоянии друг от друга в продольном направлении транспортного средства. Вспомогательные элементы 13a и 13b прикрепляются к двум поперечным элементам 13F и 13R и служат для усиления поперечных элементов 13F и 13R. Вспомогательные элементы 13a и 13b также предоставляют места для крепления таких компонентов как инвертор 4, блок 5 электросхем, PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26. В этом варианте осуществления каждый из передних боковых элементов 11, выступающих элементов 12 капота, поперечных элементов 13F и 13R и вспомогательных элементов 13a и 13b составляет передний элемент рамы транспортного средства 1 (кузова 2 транспортного средства). Электрические компоненты прикрепляются к кузову 2 транспортного средства с помощью кронштейнов и болтов, гаек и других креплений при необходимости.

В этом варианте осуществления два зарядных порта 15 предусмотрены в передней части (на переднем конечном участке в этом варианте осуществления) транспортного средства 1. Зарядные порты 15 служат в качестве разъемов для вставки штепселя 14a (см. фиг.5) шнура 14 электропитания для подачи электроэнергии от внешнего источника. Подвижная крышка (не показана) предусмотрена, по меньшей мере, на участке решетки 10b, чтобы закрывать зарядные порты 15 спереди. Когда должна проводиться зарядка, зарядные порты 15 открываются в переднем направлении посредством открытия подвижной крышки. Каждый из зарядных портов 15 соединяется с электрической зарядной электропроводкой 16, так что электрическая энергия передается от шнура 14 электропитания через штепсель 14a, через зарядный порт 15, через зарядную электропроводку 16 и через зарядное устройство 6, прежде чем достигает аккумуляторного блока 7. В иллюстрированном варианте осуществления аккумуляторный блок 7 включает в себя прямоугольную или секционную раму 7a, которая поддерживает множество отдельных аккумуляторов 7b, закрытых внутри крышкой 7c. Однако аккумуляторный блок 7 может быть одним аккумулятором, если необходимо и/или желательно.

Как показано на фиг.5, зарядные порты 15 включают в себя низковольтный зарядный порт 15L для проведения заряда со сравнительно низким (бытовым) напряжением (например, 100 В или 200 В) и высоковольтный зарядный порт 15H для проведения заряда со сравнительно высоким напряжением (например, 500 В). Зарядные провода 16 соединяются с зарядными портами 15. Электрическая энергия пониженного напряжения, подаваемая в низковольтный зарядный порт 15L от шнура 14L низковольтного источника электропитания, преобразуется в более высокое напряжение зарядным устройством 6 (которое включает в себя трансформатор (не показан) для преобразования низкого напряжения в более высокое напряжение), и энергия более высокого напряжения подается к аккумуляторам 7b внутри аккумуляторного блока 7 через блок 5 электросхем (проводниковый участок 24b внутри блока 5 электросхем). Электроэнергия высокого напряжения, подаваемая в высоковольтный зарядный порт 15H от шнура 14H высоковольтного источника электропитания, подается к аккумуляторам 7b внутри аккумуляторного блока 7 через блок 5 электросхем (проводниковый участок 24b внутри блока 5 электросхем). Высоковольтный зарядный порт 15H позволяет выполнять зарядку с большей скоростью. В дополнение к трансформатору зарядное 6 устройство также обеспечивается дополнительными электрическими компонентами, такими как схемы выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный ток и фильтр.

Как показано на фиг.5, электропроводка 16 (16a, 16c, 16d, 16e и т.д.) имеет участки 24a, которые электрически соединены с участками 24b, заключенными внутри корпуса 5e блока 5 электросхем. Участки 24b включают в себя токопроводящую шину, к которой подключается высокое напряжение. Участки 24a и 24b, каждый, могут включать в себя провод с сердечником, клемму и/или т.п. Поскольку участки 24b блока 5 электросхем служат в качестве точек соединения (точек слияния) для участков 24b электропроводки 16, блок 5 электросхем может также называться распределительной коробкой. Высоковольтные провода 16 подключаются к блоку 5 электросхем. Высоковольтная электропроводка 16 включает в себя электропроводку 16a (первая высоковольтная электропроводка), электропроводку 16c (вторую высоковольтную электропроводку), электропроводку 16d (третью высоковольтную электропроводку) и электропроводку 16e (четвертую высоковольтную электропроводку). Электропроводка 16a (первая высоковольтная электропроводка) прокладывается к зарядному устройству 6. Электропроводка 16c (вторая высоковольтная электропроводка) прокладывается к высоковольтному зарядному порту 15H. Электропроводка 16d (третья высоковольтная электропроводка) прокладывается к аккумуляторному блоку 7. Электропроводка 16e (четвертая высоковольтная электропроводка) прокладывается к инвертору 4. В этом варианте осуществления такие компоненты, как преобразователь 5a постоянного тока (DC/DC-преобразователь), плавкие предохранители 5b, вольтметры 5c, реле 5d и 5da размещаются внутри корпуса 5e. DC/DC-преобразователь 5a служит, чтобы преобразовывать электрическую энергию в энергию низкого напряжения, которая подается к аккумулятору (низковольтному аккумулятору) 27 (см. фиг.5).

Как показано на фиг.1 и как упомянуто выше, аккумуляторы (высоковольтные аккумуляторы) 7b аккумуляторного блока 7 устанавливаются в прямоугольной или секционной раме 7a, которая закрывается крышкой 7c. Как показано на фиг.5, электропроводка 16, контакторы 7d, блок 7e переключателей и контроллер 7f аккумулятора размещаются внутри аккумуляторного блока 7. Аккумуляторный блок 7 съемным образом устанавливается под элементы рамы кузова транспортного средства (боковые элементы 18, боковые пороги 19, поперечные элементы (не показаны)) так, чтобы размещаться под панелью 17 пола в продольно среднем участке транспортного средства 1.

Как показано на фиг.1 и 2, зарядное устройство 6 размещается над панелью 17 пола в задней части транспортного средства 1 (дальше сзади, чем кабина 1a и аккумуляторный блок 7). В этом варианте осуществления зарядное устройство 6 фиксируется элементами рамы кузова транспортного средства (кузова 2 транспортного средства) либо непосредственно, либо через кронштейн. Более конкретно, зарядное устройство 6 прикрепляется к поперечному элементу 21, выполненному с возможностью проходить, по существу, в поперечном направлении транспортного средства между задними боковыми элементами 20, и к поперечному элементу 23, выполненному с возможностью проходить, по существу, в поперечном направлении транспортного средства между нишами 22 задних колес.

Фиг.5 изображает схематическую принципиальную электрическую схему для транспортного средства 1 (электрического транспортного средства) согласно этому варианту осуществления. На фиг.5 участки 24 проводника, которые подключены на высокие напряжения, указаны сплошными линиями, в то время как участки 24 проводника, которые подключены на низкие напряжения, указаны прерывистыми линиями. Толщины линий находятся в соответствии с площадью поперечного сечения участков 24. Например, чем толще линия на фиг.5, тем больше площадь поперечного сечения указанного участка 24. На фиг.5 область, окруженная штрихпунктирной линией A с двумя точками, является областью, в которой возникают высокие напряжения, когда силовой блок 3 работает (т.е. когда транспортное средство 1 движется).

Как показано на фиг.1 и 5, транспортное средство 1 согласно этому варианту осуществления включает в себя следующие электрические компоненты большой мощности, к которым подается высокое напряжение: электродвигатель 3M, инвертор 4, блок 5 электросхем, зарядное устройство 6, аккумуляторный блок 7, PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26. Как показано на фиг.1, среди электрических компонентов большой мощности этого варианта осуществления зарядное устройство 6 размещается в задней части транспортного средства 1 (дальше сзади, чем продольное положение центра тяжести Cg транспортного средства 1), аккумуляторный блок 7 размещается в продольно средней части транспортного средства 1, а другие электрические компоненты большой мощности (т.е. электродвигатель 3M, инвертор 4, блок 5 электросхем, PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26) размещаются в передней части транспортного средства 1 (дальше спереди, чем продольное положение центра тяжести Cg транспортного средства 1).

Поскольку зарядное устройство 6 размещается сзади от центра тяжести Cg транспортного средства, а другие электрические компоненты большой мощности (т.е. в этом варианте осуществления электродвигатель 3M, инвертор 4, блок 5 электросхем, PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26) размещаются спереди от центра тяжести Cg транспортного средства, становится проще достигать хорошего баланса веса между передней и задней частями транспортного средства 1, чем если бы зарядное устройство 6 и другие электрические компоненты большой мощности были сконцентрированы в позициях спереди или сзади от центра тяжести Cg транспортного средства.

Также поскольку зарядное устройство 6 и другие электрические компоненты большой мощности (т.е. в этом варианте осуществления электродвигатель 3M, инвертор 4, блок 5 электросхем, PTC-нагреватель 25 и электрический компрессор 26) размещаются так, что аккумуляторный блок 7 находится продольно между зарядным устройством 6 и другими электрическими компонентами большой мощности, становится проще достигать хорошего баланса веса между передней и задней частями транспортного средства 1, чем если бы зарядное устройство 6 и другие электрические компоненты большой мощности были сконцентрированы в позициях спереди или сзади от аккумуляторного блока 7. Более того, поскольку аккумуляторный блок 7 сравнительно тяжелый, становится проще достигать хорошего баланса веса между передней и задней частями транспортного средства 1 с аккумуляторным блоком 7, размещенным в продольно среднем положении, как в этом варианте осуществления, чем если бы аккумуляторный блок 7 был размещен в передней части или задней части транспортного средства 1.

Когда зарядка проводится с помощью шнура 14L низковольтного источника электропитания, соединенного с низковольтным зарядным портом 15L, сравнительно небольшой ток течет в зарядном устройстве 6 и в зарядной электропроводке 16a (первая высоковольтная электропроводка) и зарядной электропроводке 16b (низковольтная электропроводка), подключенных к зарядному устройству 6. Следовательно, электропроводки 16a и 16b конфигурируются так, что площади поперечных сечений их участков 24 проводников меньше, чем площади поперечных сечений участков 24 проводников зарядной электропроводки 16c (вторая высоковольтная электропроводка), подключенной к высоковольтному зарядному порту 15H, и зарядной электропроводки 16d (третья высоковольтная электропроводка), подключенной к аккумуляторному блоку 7. Другими словами, электропроводки 16a и 16b могут быть тоньше, чем электропроводки 16c и 16d.

Как показано на фиг.1 и 2, в этом варианте осуществления зарядная электропроводка 16b соединяется между низковольтным зарядным портом 15L (зарядным портом 15) и зарядным устройством 6. Таким образом, зарядная электропроводка 16b является сравнительно длинной, поскольку низковольтный зарядный порт 15L размещается в переднем участке транспортного средства 1, а зарядное устройство 6 размещается в заднем участке транспортного средства 1. Дополнительно, в этом варианте осуществления один конец зарядной электропроводки 16a соединяется с блоком 5 электросхем внутри переднего отсека 8 так, что электроэнергия высокого напряжения, создаваемая в зарядном устройстве 6, передается через зарядную электропроводку 16a, блок 5 электросхем и зарядную электропроводку 16d (соединенную между блоком 5 электросхем и аккумуляторным блоком 7) и затем подается в аккумуляторный блок 7. Следовательно, зарядная электропроводка 16a также является сравнительно длинной, поскольку зарядная электропроводка 16a проходит между передней частью и задней частью транспортного средства 1.

Таким образом, вес зарядной электропроводки 16a больше, чем мог бы быть, если бы зарядное устройство 6 и блок 5 электросхем были ближе друг к другу. Также вес зарядной электропроводки 16b больше, чем мог бы быть, если бы зарядное устройство 6 и зарядный порт 15 были ближе друг к другу. Однако поскольку электропроводки 16a и 16b могут быть выполнены более узкими, чем другие электропроводки 16 (т.е. электропроводки 16c и 16d и зарядная электропроводка 16e соединяются с инвертором 4), как объяснено выше, вес электропроводок 16a и 16b может быть выполнен меньше, чем они могли бы быть, если б использовались более толстые электропроводки. Таким образом, вес транспортного средства 1 в целом может быть также уменьшен. Также использование более тонких электропроводок 16a и 16b позволяет упрощать работу по укладке электропроводок 16a и 16b.

Становится возможным делать зарядную электропроводку 16a (первая высоковольтная электропроводка), соединенную с зарядным устройством 6, даже более короткой, обходя блок 5 электросхем и соединяя зарядную электропроводку 16a непосредственно с аккумуляторным блоком 7. Однако такое размещение будет давать в результате два проводящих маршрута между электрическими компонентами большой мощности, закрепленными на кузове 2 транспортного средства, и аккумуляторным блоком 7, который съемным образом устанавливается на кузове 2 транспортного средства. Следовательно, выравнивание положений соединяющих участков будет более трудным, чем с одним проводящим маршрутом. В этом варианте осуществления электрическая энергия от зарядного устройства 6 передается через зарядную электропроводку 16a в блок 5 электросхем и затем через зарядную электропроводку 16d в аккумуляторный блок 7. Таким образом, существует только один проводящий маршрут между электрическими компонентами большой мощности, закрепленными на кузове 2 транспортного средства (т.е. блоком 5 электросхем в этом варианте осуществления) и аккумуляторным блоком 7 (который съемным образом установлен на кузове 2 транспортного средства). Как результат, структура соединяющих участков проводящего маршрута может быть упрощена и выравнивание положений соединяющих участков может быть выполнено более простым образом.

Как показано на фиг.1 и 2, блок 5 электросхем размещается ближе к зарядным портам 15, чем зарядное устройство 6. Следовательно, зарядная электропроводка 16c (вторая высоковольтная электропроводка, см. фиг.5), соединяющая высоковольтный зарядный порт 15H с блоком 5 электросхем, является более короткой. Таким образом, потеря электроэнергии, вносимая, когда энергия высокого напряжения подается из высоковольтного зарядного порта 15H через зарядную электропроводку 16c и блок 5 электросхем, может более надежно пресекаться. Как объяснено ранее, поскольку ток является сравнительно небольшим, когда электрическая энергия передается из низковольтного зарядного порта 15L через зарядную электропроводку 16b, зарядное устройство 6, зарядную электропроводку 16a и блок 5 электросхем, вносимая потеря электрической энергии является не очень большой, даже если зарядный порт 15 и зарядное устройство 6 размещаются далеко друг от друга. Наоборот, поскольку ток является сравнительно большим, когда электрическая энергия высокого напряжения передается из высоковольтного зарядного порта 15H через зарядную электропроводку 16c и блок 5 электросхем, предпочтительно уменьшать электрическое сопротивление линии тока для того, чтобы уменьшать потерю электрической энергии, вносимую во время высоковольтной зарядки. Следовательно, предпочтительно укорачивать зарядную электропроводку 16c для того, чтобы уменьшать ее электрическое сопротивление. Делая зарядную электропроводку 16c более короткой, общий вес зарядной электропроводки 16c может быть уменьшен, даже если часть 24 проводника зарядной электропроводки 16c выполнена более толстой для того, чтобы дополнительно уменьшать электрическое сопротивление. Как результат, вес транспортного средства 1 может быть уменьшен, и задача укладки зарядной электропроводки 16c может быть выполнена более простым образом. Также поскольку блок 5 электросхем и зарядное устройство 6 могут быть размещены на расстоянии друг от друга, вес транспортного средства 1 может быть сбалансирован более простым образом, чем если бы блок 5 электросхем и зарядное устройство 6 размещались близко друг к другу.

Как показано на фиг.1 и 2, аккумуляторный блок 7 размещается ближе к блоку 5 электросхем, чем к зарядному устройству 6. Следовательно, зарядная электропроводка 16d (третья высоковольтная электропроводка, см. фиг.5), соединяющая блок 5 электросхем с аккумуляторным блоком 7, является более короткой, и потеря электроэнергии, вносимая, когда энергия высокого напряжения подается от блока 5 электросхем к аккумуляторному блоку 7 через зарядную электропроводку 16d, может подавляться более надежно. Поскольку ток, который получается в результате, когда энергия высокого напряжения подается от блока 5 электросхем к аккумуляторному блоку 7 через зарядную электропроводку 16d, является сравнительно большим, предпочтительно уменьшать электрическое сопротивление для того, чтобы уменьшать потерю электроэнергии, вносимую во время высоковольтной зарядки. Следовательно, предпочтительно укорачивать зарядную электропроводку 16d для того, чтобы уменьшать электрическое сопротивление. Делая зарядную электропроводку 16d более короткой, общий вес зарядной электропроводки 16d может быть уменьшен, даже если часть 24 проводника зарядной электропроводки 16d выполнена более толстой для того, чтобы дополнительно уменьшать электрическое сопротивление. Как результат, вес транспортного средства 1 может быть уменьшен, и задача укладки зарядной электропроводки 16d может быть выполнена более простым образом. Также поскольку аккумуляторный блок 7 и зарядное устройство 6 могут быть размещены на расстоянии друг от друга, вес транспортного средства 1 может быть сбалансирован более простым образом, чем если бы аккумуляторный блок 7 и зарядное устройство 6 размещались близко друг к другу.

Дополнительно, в этом варианте осуществления аккумуляторный блок 7 размещается между зарядным устройством 6 и блоком 5 электросхем. Следовательно, аккумуляторный блок 7, зарядное устройство 6 и блок 5 электросхем размещаются требуемым образом и даже легче сбалансировать вес транспортного средства 1. Как показано на фиг.1 и 2, с помощью этого варианта осуществления легче сбалансировать распределение веса в продольном направлении транспортного средства, поскольку аккумуляторный блок 7, зарядное устройство 6 и блок 5 электросхем размещаются так, чтобы быть распределенными в продольном направлении.

Когда силовой блок 3 работает (когда транспортное средство 1 приводится в движение), электроэнергия высокого напряжения постоянного тока подается из аккумуляторного блока 7 к инвертору 4 через зарядную электропроводку 16d (третья высоковольтная электропроводка), блок 5 электросхем и зарядную электропроводку 16e (см. фиг.5), а электроэнергия высокого напряжения переменного тока, созданная инвертором 4, подается к электродвигателю 3M. В этом варианте осуществления, поскольку блок 5 электросхем и инвертор 4 оба размещаются внутри переднего отсека 8, зарядная электропроводка 16e может быть сравнительно короткой и потеря электрической энергии, вносимая, когда силовой блок 3 работает, может быть подавлена. Дополнительно, в этом варианте осуществления зарядная электропроводка 16e может быть выполнена очень короткой, поскольку блок 5 электросхем и инвертор 4 размещаются близко друг к другу.

В этом варианте осуществления зарядные порты 15 размещаются в передней части транспортного средства 1, блок 5 электросхем размещается внутри переднего отсека 8, а аккумуляторный блок 7 и зарядное устройство 6 размещаются сзади от блока 5 электросхем. Как результат, размещение блока 5 электросхем в транспортном средстве 1 может быть выполнено более простым образом, зарядная электропроводка 16c между блоком 5 электросхем и высоковольтным зарядным портом 15H может быть сделана короче, и потеря электроэнергии, вносимая, когда зарядка проводится с помощью электрической энергии высокого напряжения, может быть пресечена более надежно. Также поскольку зарядные порты 15 размещаются в передней части транспортного средства 1, легче визуально распознать, когда шнур 14 электропитания подключен к одному из зарядных портов 15 и водитель с меньшей вероятностью начнет движение транспортного средства 1, пока шнур 14 электропитания все еще подсоединен. Размещение аккумуляторного блока 7 и зарядного устройства 6 сзади от блока 5 электросхем также упрощает балансировку веса транспортного средства 1 в продольном направлении транспортного средства.

Как показано на фиг.5, реле 5da предусмотрены на концах зарядной электропроводки 16a, которая соединяется с блоком 5 электросхем. В этом варианте осуществления реле 5da размещаются внутри корпуса 5e (см. фиг.3 и 5) блока 5 электросхем и внутри переднего отсека 8. Замыкание (соединение) во время зарядки и размыкание, когда зарядка не проводится. Таким образом, высокое напряжение подается к зарядной электропроводке 16a во время зарядки, но не когда зарядка не проводится, например, когда транспортное средство движется. Даже если зарядная электропроводка 16a (которая является сравнительно длинной в продольном направлении транспортного средства) повреждается во время аварии, происходящей, когда транспортное средство 1 движется, возникновение короткого замыкания в зарядной электропроводке 16a предотвращается. Также утечка тока из поврежденной части зарядной электропроводки 16a на кузов 2 транспортного средства предотвращается, поскольку зарядная электропроводка 16a изолирована от участков, где протекает ток, посредством реле 5da. Как результат, безопасность транспортного средства повышается.

Расположение компонентов, описанное выше, при котором зарядное устройство 6 отделено от других электрических компонентов большой мощности в продольном направлении транспортного средства, можно сказать, является предпочтительным расположением, поскольку оно позволяет балансировать вес транспортного средства 1 в продольном направлении, и безопасность транспортного средства 1 во время движения должна повыситься. Также предпочтительно использовать блок управления (не показан) для электрического управления работой реле 5da. В таком случае реле 5d могут управляться так, чтобы они срабатывали, когда датчик указывает, что шнур 14L низковольтного источника питания подключен к низковольтному зарядному порту 15L.

В этом варианте осуществления среди высокомощных электрических компонентов зарядный порт 6 и аккумуляторный блок 7 размещаются за пределами переднего отсека 8. Таким образом, расположение компонентов, использованное в данном варианте осуществления, является полезным, когда транспортное средство 1 является небольшим, таким как спортивный автомобиль, в котором капот 10c низкий, или когда транспортное средство сконфигурировано иначе, так что трудно обеспечить большое пространство для переднего отсека 8. Улучшение балансировки веса транспортного средства 1 предоставляет дополнительное преимущество в том, что позволяет улучшить приводные качества транспортного средства 1. Когда объекты (инфраструктуры), обеспечивающие подачу электрической энергии высокого напряжения, станут более легкодоступными и станет необязательным проводить зарядку с помощью низковольтного источника электропитания, станет возможным устранение зарядного устройства 6 из транспортного средства 1 и дополнительное уменьшение веса транспортного средства 1. С этим вариантом осуществления существует дополнительное преимущество в том, что зарядное устройство может быть исключено сравнительно легко, поскольку зарядное устройство 6 размещается в положении, отдельном от других высокомощных электрических компонентов. Также, с точки зрения производства транспортного средства 1, наличие или отсутствие зарядного устройства 6 оказывает небольшое влияние на расположение других компонентов (в частности, расположение компонентов внутри переднего отсека 8), и спецификации транспортного средства 1 могут быть легко адаптированы для установки или неустановки в него зарядного устройства 6. Таким образом, этот вариант осуществления также предоставляет преимущество в том, что помогает уменьшать затраты на производство.

С помощью этого варианта осуществления, поскольку высокомощные электрические компоненты, отличные от зарядного устройства 6 и аккумуляторного блока 7, размещаются внутри переднего отсека 8 и зарядные порты 15 размещаются в передней части транспортного средства 1, длины высоковольтных электропроводок 16 (например, 16c, 16d, 16e и т.д.), отличных от зарядной электропроводки 16a, соединенной с зарядным устройством 6, могут быть укорочены. Как результат, потеря электроэнергии, вносимая во время высоковольтной зарядки, и когда силовой блок 3 работает, может быть пресечена, и увеличение веса, возникающее в результате использования относительно толстых электропроводок 16c, 16d и 16e, может быть пресечено. Дополнительно, время и усилие, требуемые, чтобы размещать электропроводки 16c, 16d и 16e в транспортном средстве 1, могут быть уменьшены.

Как объяснено выше, в этом варианте осуществления блок 5 электросхем размещается ближе к зарядным портам 15 (секции разъема), чем к зарядному устройству 6. Как результат, зарядная электропроводка 16c (вторая высоковольтная электропроводка), соединяющая высоковольтный зарядный порт 15H и блок 5 электросхем, может быть выполнена более короткой, и потеря электроэнергии, вносимая, когда электрическая энергия высокого напряжения подается через зарядную электропроводку 16c, может быть пресечена более простым образом.

В этом варианте осуществления аккумуляторный блок 7 размещен ближе к блоку 5 электросхем, чем к зарядному устройству 6. Как результат, зарядная электропроводка 16d (третья высоковольтная электропроводка), соединяющая блок 5 электросхем и аккумуляторный блок 7, может быть выполнена более короткой, и потеря электроэнергии, вносимая, когда электрическая энергия высокого напряжения подается через зарядную электропроводку 16d, может быть пресечена более простым образом.

В этом варианте осуществления аккумуляторный блок 7 размещен между зарядным устройством 6 и блоком 5 электросхем. Следовательно, аккумуляторный блок 7, зарядное устройство 6 и блок 5 электросхем размещаются требуемым образом, и легче сбалансировать вес транспортного средства 1.

В этом варианте осуществления зарядные порты 15 размещены в передней части транспортного средства 1, блок 5 электросхем размещается внутри переднего отсека 8, а аккумуляторный блок 7 и зарядное устройство 6 размещаются сзади от блока 5 электросхем. Как результат, размещение блока 5 электросхем в транспортном средстве 1 может быть выполнено более простым образом, зарядная электропроводка 16c между блоком 5 электросхем и высоковольтным зарядным портом 15H может быть выполнена короче, и потеря электроэнергии, вносимая, когда зарядка проводится с помощью электрической энергии высокого напряжения, может быть пресечена более надежно. Также размещение аккумуляторного блока 7 и зарядного устройства 6 сзади от блока 5 электросхем упрощает балансировку веса транспортного средства 1 в продольном направлении транспортного средства.

В понимании объема настоящего изобретения термин "содержащий" и его производные при использовании в данном документе допускают поправки терминами, которые указывают присутствие заявленных признаков, элементов, компонентов, групп, целых чисел и/или этапов, но не исключают присутствие других незаявленных признаков, элементов, компонентов, групп, целых чисел и/или этапов. Вышеприведенное также применяется к словам, имеющим аналогичные значения, к примеру терминам "включающий в себя", "имеющий" и их производным. Кроме того, термины "часть", "узел", "секция", "деталь" или "элемент" при использовании в единственном числе могут иметь двойное значение одной части или множества частей. Также при использовании в данном документе для описания вышеприведенного варианта(ов) осуществления следующие направленные выражения "вперед", "назад", "выше", "вниз", "вертикальный", "горизонтальный", "ниже" и "поперечный", так же как и любые другие похожие направленные выражения, ссылаются на такие направления электрического транспортного средства, имеющего структуру электрического транспортного средства. Соответственно, эти выражения при их использовании для описания структуры электрического транспортного средства должны интерпретироваться относительно электрического транспортного средства, имеющего структуру электрического транспортного средства.

Хотя предпочтительны только выбранные варианты осуществления для того, чтобы иллюстрировать настоящее изобретение, специалистам в данной области техники из этого раскрытия сущности должно быть очевидно, что различные изменения и модификации могут выполняться в данном документе без отступления от объема изобретения, заданного в прилагаемой формуле изобретения. Например, схема размещения компонентов электрического транспортного средства может также быть применена к заднеприводному транспортному средству. Также допустимо размещение зарядного устройства в передней части транспортного средства, размещение электрических компонентов большой мощности, отличных от зарядного устройства, в задней части транспортного средства, и размещение зарядных портов в задней части транспортного средства. Также необязательно предусматривать зарядные порты на переднем конце или заднем конце транспортного средства. Также допустимо предоставление зарядных портов на боковой поверхности передней части или задней части транспортного средства. Дополнительно, ни позиции, где зарядное устройство, аккумуляторный блок и электрические компоненты большой мощности, отличные от зарядного устройства, размещаются на кузове транспортного средства, ни составляющие признаки этих компонентов не ограничиваются описанными в варианте осуществления. Таким образом, вышеприведенные описания вариантов осуществления согласно настоящему изобретению предоставляются только для иллюстрации, а не для ограничения изобретения, заданного посредством прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Кузов транспортного средства содержит аккумулятор, зарядное устройство, блок электросхем и электрический компонент большой мощности. Аккумулятор размещен в продольной средней части кузова транспортного средства. Зарядное устройство установлено на кузове транспортного средства и преобразует электрическую энергию низкого напряжения, подаваемую к нему от внешнего источника, в электрическую энергию более высокого напряжения, которая подается к аккумулятору. Блок электросхем и электрический компонент большой мощности, отличный от зарядного устройства и блока электросхем, установлены на кузове транспортного средства. Высокое напряжение подается к электрическому компоненту большой мощности. Зарядное устройство размещено с одной стороны от аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства. Электрический компонент большой мощности и блок электросхем размещены с другой стороны от аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства. Другая сторона аккумулятора является продольно противоположной стороной для первой стороны аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства. Достигается улучшение баланса веса транспортного средства. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Схема размещения компонентов транспортного средства, содержащая: кузов транспортного средства; аккумулятор, размещенный в продольно средней части кузова транспортного средства; зарядное устройство, установленное на кузове транспортного средства, которое преобразует электрическую энергию низкого напряжения, подаваемую к нему от внешнего источника, в электрическую энергию более высокого напряжения, которая подается к аккумулятору; и блок электросхем, установленный на кузове транспортного средства; и электрический компонент большой мощности, отличный от зарядного устройства и блока электросхем, установленный на кузове транспортного средства, причем высокое напряжение подается к электрическому компоненту большой мощности, при этом зарядное устройство размещено с одной стороны от аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства, электрический компонент большой мощности и блок электросхем размещены с другой стороны от аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства, другая сторона аккумулятора является продольно противоположной стороной для первой стороны аккумулятора относительно продольного направления кузова транспортного средства.

2. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.1, дополнительно содержащая электрический зарядный порт, электрически соединенный с зарядным устройством, чтобы подавать электрическую энергию от внешнего источника к зарядному устройству, причем электрический зарядный порт расположен ближе к электрическому компоненту большой мощности, чем к зарядному устройству.

3. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.2, в которой большой мощности электрический компонент размещен дальше спереди, чем зарядное устройство, относительно продольного направления кузова транспортного средства и зарядный порт размещен в передней части кузова транспортного средства.

4. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.2, дополнительно содержащая: первую зарядную электропроводку, электрически соединяющую аккумулятор с электрическим компонентом большой мощности; вторую зарядную электропроводку, электрически соединяющую первую зарядную электропроводку с зарядным устройством; и реле, функционально размещенное относительно второй зарядной электропроводки с реле, размещенным так, чтобы переключать вторую электропроводку между состоянием соединения с первой зарядной электропроводкой и состоянием отсоединения от первой зарядной электропроводки.

5. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.3, дополнительно содержащая: первую зарядную электропроводку, электрически соединяющую аккумулятор с электрическим компонентом большой мощности; вторую зарядную электропроводку, электрически соединяющую первую зарядную электропроводку с зарядным устройством; и реле, функционально размещенное относительно второй зарядной электропроводки с реле, размещенным так, чтобы переключать вторую электропроводку между состоянием соединения с первой зарядной электропроводкой и состоянием отсоединения от первой зарядной электропроводки.

6. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.2, в которой электрический зарядный порт включает в себя низковольтный зарядный порт, электрически соединенный с зарядным устройством посредством низковольтной электропроводки, и высоковольтный зарядный порт, электрически соединенный с электрическим компонентом большой мощности.

7. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.6, в которой блок электросхем размещен ближе к электрическому зарядному порту, чем к зарядному устройству.

8. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.7, в которой блок электросхем электрически соединен с зарядным устройством посредством первой высоковольтной электропроводки, электрически соединен с высоковольтным зарядным портом посредством второй высоковольтной электропроводки и электрически соединен с аккумулятором посредством третьей высоковольтной электропроводки.

9. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.7, в которой аккумулятор размещен ближе к блоку электросхем, чем к зарядному устройству.

10. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.8, в которой аккумулятор размещен ближе к блоку электросхем, чем к зарядному устройству.

11. Схема размещения компонентов транспортного средства по любому из пп.7-10, в которой аккумулятор размещен между блоком электросхем и зарядным устройством.

12. Схема размещения компонентов транспортного средства по любому из пп.7-10, в которой электрический зарядный порт размещен в передней части кузова транспортного средства, причем блок электросхем расположен внутри переднего отсека, сформированного в передней части кузова транспортного средства, а аккумулятор и зарядное устройство размещены сзади от блока электросхем.

13. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.11, в которой электрический зарядный порт размещен в передней части кузова транспортного средства, причем блок электросхем расположен внутри переднего отсека, сформированного в передней части кузова транспортного средства, а аккумулятор и зарядное устройство размещены сзади от блока электросхем.

14. Схема размещения компонентов транспортного средства по любому из пп.1-10 или 13, в которой аккумулятор, включающий в себя множество отдельных аккумуляторов, размещен как единый блок.

15. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.11, в которой аккумулятор, включающий в себя множество отдельных аккумуляторов, размещен как единый блок.

16. Схема размещения компонентов транспортного средства по п.12, в которой аккумулятор, включающий в себя множество отдельных аккумуляторов, размещен как единый блок.