ブックタイトルマツダ技報　2012 No.30

概要

マツダ技報　2012 No.30

マツダ技報No.30(2012)ボデーの双方に触れることで感電するケースである。各国の衝突時の高電圧安全法規の基本的な考え方は,Table 2に示すように「直接接触保護」と「間接接触保護」と「絶縁抵抗の保持」の組み合わせによる感電からの保護を必要事項としており,加えて有害なバッテリ電解液の流出防止,バッテリの飛散防止などの要件を要求している。そこで,マツダの衝突時の高電圧安全基本方針を,市場事故で想定される事故のモードに対して高電圧バッテリの電解液流出防止と固定保持に加えて,「直接接触保護」と「間接接触保護」への対応と,レスキュー時の感電防止を勘案した「高電圧遮断」を必要基本性能として確保すること,また,法規で「絶縁抵抗の保持」と「低電圧化」が求められる場合には,これらにも確実に対応できる技術を確保することとした。Table 1 Electric Shock Conditions and ProtectionsElectric shock ConditionsCondition1Condition2Condition3ExposedconductiveElectricpartsDirect contact with morethan one live parts.RequirementProtection againstdirect contactwith hightIPXXBvoltage live partsProtection againstelectrical shockwith arise fromindirect contactElectricalIsolationAn electric leakage and directcontact with live part.Invesigation the conditions ofprotection IPXXB.Insulation resistanceElectricleakageMore than one electric leakageand exposed conductive partsare not equivalent potentialdifference the electricalchassis.ExposedconductivepartsIn order to equal potential difference,conductive parts connect to theelectrical chassis .ExposedconductivepartsInsulation resistance2.2直接接触からの保護直接接触回避とは,人体が活電部に直接接触することのない構造とすることで感電させないようにすることである。具体的には通電部を絶縁性の被覆や構造体で隔離する構造が挙げられ,Table 1中のCondition 1,Condition 2の感電条件を防止する。2.3間接接触からの保護間接接触回避とは,高電圧部品と車体の当電位を確保することにより何らかの理由で高電圧部品内での短絡が発生した場合でも人体を経由した回路ができないようにすることである。具体的には,各高電圧部品と車体の間の導通を保つために人体よりも抵抗の低い部品でアースを取る方法が挙げられ,Table 1中のCondition 3の感電条件を防止する。2.4高電圧の遮断高電圧遮断の目的は,電源を電気的に隔離することで感電を防止することであり,加えて過電流による電気火災を防止する機能もある。具体的には,駆動用バッテリ内のシステムメインリレーをオープンにすることで高電圧回路を遮断する。3. EVの高電圧システムの概要本章では,デミオEVの主要な高電圧システムの概要を説明する。Fig.1に構成部品を示す。駆動用バッテリとしてフロア下からリヤシート下の範囲にリチウムイオンバッテリ(高電圧バッテリ)を搭載しており,そこから高電圧ハーネスを介して直流電力をインバータへ供給し交流へ変換後モータを駆動し走行する。①HV Battery Pack⑦Service Main RelayRequirement of the electrical powertrain operating on high voltageⅠ.Protection 1.Protectionagainst electrical against Directshockcontact withhight voltage liveparts2.Protectionagainst electricalshock with arisefrom indirectcontact3.ElectiricalIsolation4.Automaticdisconnection andlow voltage,lowelectrical energyⅡ.Rechargeableenergy storagesystem retentionRechargeableenergy storagesystem(RESS)retentionElectrolytespillageJPNEUECER-94,R-95USAFMVSS305Table 2 Regulatory Requirement of the Electrical Powertrain Operating on High Voltage②Inverter⑧A/C Comp⑨Heater⑥VehicleControlModule⑩HV Harness⑤Junction Box③Motor④Charger,DC/DC convertorFig.1 System of Electric Drive Vehicle3.1 EVの高電圧システム駆動用システムの電源として,また,補器類作動用の12 Vバッテリの電源として,①高電圧バッテリからそれぞれに電力を供給する。公称電圧は346 Vで,電気容量は20 kWhである。走行時にはバッテリ電力を②インバータにて直流346 Vから交流へ変換する。その電流で③駆動用モータが回転し,駆動力がトランスアクスルを介してタイ―136―