CN102481832B - 燃料电池系统以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料电池系统的搭载构造,其可以抑制车辆重量的增加,并且可以抑制关联装置与燃料电池碰撞。在车辆(100)所搭载的燃料电池系统中,具有:燃料电池单元,其收纳有燃料电池(20);以及关联装置(90),其与燃料电池(20)电连接并与燃料电池单元相邻地设置。关联装置(90)配置在比燃料电池单元更靠近车辆的外表面的位置。

Description

燃料电池系统以及车辆
技术领域
本发明涉及一种搭载有燃料电池系统的车辆,尤其涉及一种燃料电池以及DC/DC转换器(converter)等的燃料电池的关联装置的搭载构造。
背景技术
开发一种车辆(以下也称为“燃料电池车”),所述车辆构成为从燃料电池系统供给电使车辆行驶用电动机驱动而行驶。在燃料电池车中通过在车辆中央的地板(floor)下部配置燃料电池系统的构成部件,确保碰撞时的安全性。
例如,在国际公开2003-104010号中公开一种燃料电池车(专利文献1),所述燃料电池车在前座(frontseat)的下方区域配置燃料电池,在左右的前座之间的中央隧道(centertunnel)内部收纳燃料电池的辅机类的一部分。
在日本特开2007-15616号公报中公开一种燃料电池车(专利文献2),所述燃料电池车,在车辆的前后方向延伸的中央控制台(centerconsole)的下侧所形成的中央隧道内以在前后并列的方式收容燃料电池组(stack)以及作为燃料电池的辅机的即空气排出辅机或氢供给辅机。
在日本特开2007-015612号公报中公开一种车架(flame)构造,所述车架构造具有:左右一对的中心架,其以支承中央控制台的方式设置;以及左右一对的侧架,其在中心架的车宽方向外侧设置。公开了在中央控制台上收纳有燃料电池组,在中心架和侧架之间的车宽方向的区域上收纳有DC-DC转换器(专利文献3)。
关于将燃料电池的输出电压升压或者降压的DC-DC转换器,例如,公开有日本特开2007-209161号公报或日本特开2007-318938号公报(专利文献4以及专利文献5)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:国际公开2003-104010号
专利文献2:日本特开2007-15616号公报
专利文献3:日本特开2007-015612号公报
专利文献4:日本特开2007-209161号公报
专利文献5:日本特开2007-318938号公报
但是,在上述现有的技术中的搭载构造中,不是一种在施加了碰撞的冲击的情况下,确保燃料电池系统的安全性的构成。为了确保燃料电池系统的安全性,例如,需要令DC-DC转换器等、燃料电池的关联装置比燃料电池更先短路,或者改变施加碰撞的冲击的方向从而不对燃料电池施加直接冲击。
例如,在专利文献1以及专利文献2中所述的技术,公开了燃料电池的辅机类的配置,但是,没有公开DC-DC转换器等的关联装置的配置。
在专利文献3所述的技术中,在来自车辆侧面的碰撞的冲击高的情况下通过该冲击中心架变形,其结果,存在燃料电池组被破坏,并且与转换器的短路相比燃料气体更先从燃料电池组泄漏的可能性。
在专利文献4以及专利文献5中所述的DC-DC转换器,由于是接近燃料电池而设置的周边装置,所以当在该设置构造上存在缺陷时,存在通过车辆碰撞时的冲击而撞入燃料电池从而引起燃料气体的泄漏的可能性。
为了应对于上述问题,考虑在燃料电池和关联装置之间配置在提高燃料电池的冲击耐性上具有极高的刚性的构造物。但是,在具有重量限制的车辆中不能采用利用极端地重量增大的刚性构造的保护对策。需要抑制令车辆重量增加并且有效地保护燃料电池。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种燃料电池系统的搭载构造,其可以抑制车辆重量的增加,并且可以抑制关联装置与燃料电池碰撞。
解决上述问题的本发明的燃料电池系统,是一种搭载在车辆上的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统具有:燃料电池单元,其收纳有燃料电池;以及关联装置,其与所述燃料电池电连接并与所述燃料电池单元相邻地设置,所述关联装置配置在比所述燃料电池单元更靠近所述车辆的外表面的位置。
根据所述构成,由于关联装置配置在比燃料电池单元更靠近车辆的外表面,所以当从其外表面施加碰撞的冲击时,在关联装置上首先施加冲击,电力系统被短路。由此,万一即使燃料气体从燃料电池单元泄漏,由于电系统已经短路所以也可以提高安全性。
本发明根据所需也可以具有以下的特征。
(1)车辆具有设置有中央隆起部的乘员室,关联装置可以配置于中央隆起部的下侧。
根据所述构成,由于关联装置配置于乘员室的死区(deadspace),即中央隆起部的下面,所以可以有效地利用空间,并且缩短与燃料电池的连接配线。
(2)在关联装置中,可以在车辆的外表面侧设置有倾斜部。
根据所述构成,当从外表面侧施加碰撞的冲击时利用倾斜部从而冲击的方向改变,可以防止在燃料电池上施加碰撞,并且可以缓和施加到关联装置上的碰撞。
(3)倾斜部通过关联装置的外壳的一部分形状而形成。
根据所述构成,可以通过关联装置的形状来缓和碰撞的冲击,而不需要使用其他的部件。
(4)倾斜部可以通过在关联装置上安装的冲击抑制部件而形成。
根据所述构成,可以通过在关联装置上安装的冲击抑制部件来缓和碰撞的冲击,而不需要将关联装置形成特别的形状。
(5)关联装置配置于倾斜面。
根据所述构成,在施加了碰撞的冲击的情况下,由于关联装置从倾斜面在倾斜线方向上移动,而不在燃料电池单元的方向上移动,所以可以防止关联装置与燃料电池单元直接接触。
(6)燃料电池单元具有向两个方向分支的分支形状,关联装置配置于燃料电池单元的分支形状之间。
根据所述构成,即使在关联装置上施加碰撞的冲击并稍微移动的情况下,由于关联装置配置于燃料电池单元的分支形状之间,所以也不直接与燃料电池单元接触并破坏。
(7)可以在关联装置和/或燃料电池单元的分支形状上,在关联装置和燃料电池相对的一侧设置缓冲部件。
根据所述构成,即使万一关联装置和燃料电池单元接触了,也可以利用缓冲部件来缓和碰撞的冲击。
(发明效果)
根据本发明,由于关联装置配置于比燃料电池单元更靠近车辆的外表面,所以在从其外表面施加了碰撞的冲击的情况下,首先在关联装置上施加冲击,电力系统被短路,从而可以提高安全性。
附图说明
图1是本发明的实施方式的燃料电池系统的系统构成图;
图2是说明实施方式1中的车辆的燃料电池以及其关联装置的配置的侧视图、俯视图以及主视图;
图3是说明实施方式1中的燃料电池以及其关联装置的配置的车辆仰视图;
图4是说明实施方式1中的燃料电池以及其关联装置的配置的车辆侧视图;
图5是实施方式1中的燃料电池组件(assembly)以及转换器组件的立体图;
图6是说明实施方式1中的转换器组件的构造的俯视立体图;
图7是说明实施方式1中的转换器组件的构造的仰视立体图;
图8是说明实施方式2中的燃料电池以及其关联装置的配置的车辆侧视图;
图9是说明实施方式2中的DC-DC转换器的移动方向的车辆侧视图;
图10是说明实施方式3中的燃料电池以及其关联装置的配置的车辆俯视图;
图11是说明实施方式3中的DC-DC转换器和燃料电池单元的位置关系的俯视图,图11(A)是非碰撞时,图11(B)是通过碰撞的冲击从而DC-DC转换器移动时的俯视图;
图12是说明实施方式4中的燃料电池以及其关联装置的配置的车辆主视图;
图13是表示实施方式4中的燃料电池以及其关联装置的配置的作用的车辆主视示意图。
具体实施方式
其次,参照附图说明用于实施本发明的适宜的实施方式。
在以下的附图的记载中,在相同或者类似的部分上以相同或者类似的符号来表示。但是,附图是示意的图。因此,具体的尺寸等应参照以下的说明来判断。此外,即使在附图彼此间当然也含有互相的尺寸的关系或比率不同的部分。
(发明的定义)
在本发明中使用的用语如以下那样定义。
“车辆”:是指利用燃料电池的发电电力并可以移动的构造体,不问移动原理。在本实施方式中,尤其是指使力作用于行驶面并移动的方式(车或铁道),但是不排除其他的移动方式。例如,可以含有使力作用于介质上来移动的方式(飞机、船舶、潜水艇等)。此外,车辆不问是有人驾驶还是无人驾驶。
“前”:是指车辆在被换挡为驱动(驾驶)的情况下行进的一侧,也称为“前方向”或者“前侧”。
“后”:是指车辆在被换挡为后退(倒退)的情况下行进的方向,也称为“后方向”或者“后侧”。
“横”:是指相对于上述前方向或者后方向在水平面上横的方向,也称为“横方向”或者“宽度方向”。
“上”:是将车辆的行驶面为基准并与行驶面垂直的方向(也称为“高度方向”。)(图2的侧视图以及主视图的上方向)称为“上方向”或者“上部侧”,将向下的方向(车辆100的路面方向,图2的侧视图以及主视图的下方向)称为“下方向”或者“下部侧”。
“关联装置”:是构成燃料电池系统的,除燃料电池之外的构成要素,不问其种类。在“关联装置”中,含有转换器、辅机逆变器、车辆行驶用逆变器、冷却泵、驱动泵、压缩机、蓄电池等。
“相邻”:是指燃料电池和关联装置的距离近,但是该距离并不限定。但是,在不适用本发明并施加了碰撞的冲击的情况下,为关联装置能够对燃料电池产生物理性的影响的距离。
“车辆的外表面”:含有车辆的前后方向中的作为外表面的前表面以及后面,在两宽度方向中的作为外表面的右侧面以及左侧面。
“靠近车辆的外表面的位置”:在俯视图下是指燃料电池单元或关联装置的几何学中心和车辆的外表面之间的距离。在车辆上存在多个外表面的情况下,是指其中任意一个和所述几何学的中心之间的距离。
(实施方式1)
本发明的实施方式1涉及一种燃料电池车,所述燃料电池车将关联装置,即DC-DC转换器配置于比燃料电池单元更靠近车辆的前表面(外表面的一方式)的位置。以下,首先说明燃料电池单元的构成,然后说明每个构成装置的详细。
(系统构成)
图1是适用了本发明的燃料电池系统的构成图。
图1中的燃料电池系统10具有以下而构成:燃料气体供给系统4;氧化气体供给系统7;冷却液供给系统3;以及电力系统9。燃料气体供给系统4是用于对燃料电池20供给燃料气体(氢气体)的系统。氧化气体供给系统7是用于对燃料电池20供给氧化气体(空气)的系统。冷却液供给系统3是用于冷却燃料电池20的系统。电力系统9是用于对来自燃料电池20的发电电力充放电的系统。
燃料电池20,具有在由利用氟系树脂等形成的质子(proton)传导性的离子(ion)交换膜等构成的高分子电解质膜21的两面通过丝网印刷等形成阳极(anode)22和阴极(cathode)23的膜电极连接合体(MEA)24。膜电极连接合体24的两面,通过具有燃料气体、氧化气体、冷却水的流路的隔板(separator)(未图示)被夹持。在该隔板和阳极22以及阴极23之间,分别形成槽状的阳极气体通道25以及阴极气体通道26。阳极22在多孔质支承层上设置燃料极用催化剂层而构成,阴极23在多孔质支承层上设置空气极用催化剂层而构成。这些电极的催化剂层,例如,附着铂金粒子而构成。在燃料电池20中,产生如以下的式(1)~(3)所示的电化学反应。
H2→2H++2e-···(1)
(1/2)O2+2H++2e-→H2O···(2)
H2+(1/2)O2→H2O···(3)
在阳极22侧,产生如式(1)所示那样的反应。在阴极23侧,产生如式(2)所示那样的反应。作为燃料电池20的整体,产生如式(3)所示那样的反应。为了产生这样的电化学反应,燃料电池20收纳在后述那样的外壳中并以燃料电池单元的方式搭载在车辆上。
并且,在图1中为了说明的方便,示意地表示由膜电极连接合体24、阳极气体通道25以及阴极气体通道26构成的单位电池的构造。实际上,具有经上述的隔板且多个单位电池(电池群)串联地连接的堆构造。
在燃料电池系统10的冷却液供给系统3上,具有:冷却路31;温度传感器32以及36;散热器(radiator)33;阀34;以及冷却液泵35。冷却路31是使冷却液循环的流路。温度传感器32是检测从燃料电池20排水的冷却液的温度的温度检测机构。散热器33是将冷却液的热放热到外部的热交换器。阀34是调整流入散热器33的冷却液的水量的阀机构。冷却液泵35是利用未图示的电动机对冷却液加压并使其循环的驱动机构。温度传感器36是检测被供给到燃料电池20中的冷却液的温度的温度检测机构。
在燃料电池系统10的燃料气体供给系统4中,具有:燃料气体供给装置42;燃料气体供给路40;以及循环路径51。燃料气体供给装置42,是储存燃料气体(阳极气体)例如氢气的储存机构。燃料气体供给路40,是用于将来自该燃料气体供给装置42的燃料气体供给到阳极气体通道25上的流路机构。循环路径51,是用于令从阳极气体通道25排放的燃料废气循环到燃料气体供给路40的流路机构(循环路径)。
燃料气体供给装置42,例如,利用高压氢罐、储氢合金、改性器等构成。在该实施方式中,作为燃料气体供给装置42,具有第一燃料气体罐42a以及第二燃料气体罐42b。在燃料气体供给路40上,设置有主阀43、压力传感器44、喷射器(ejector)45、以及切断阀46。主阀43是控制来自燃料气体供给装置42的燃料气体流出的切断阀。压力传感器44,位于主阀43的下游侧,是检测喷射器45的上游侧的流路中的比较高的燃料气体的压力的压力检测机构。喷射器45是调整循环路径51的内部的燃料气体压力的调整阀。切断阀46是控制对燃料电池20的燃料气体供给的有无的阀机构。
在循环路径51上,具有:切断阀52;气液分离器53;排出阀54;以及氢泵55。切断阀52,是控制从燃料电池20至循环路径51的燃料废气供给的有无的阀机构。气液分离器53,是除去在燃料废气中所含的水分的分离机构。排出阀54,是将由气液分离器53分离的水分排出到外部的阀机构。氢泵55是一种作为强制循环装置的驱动机构,其具有未图示的电动机,将通过阳极气体通道25时受到了压力损失的燃料废气压缩并使其升压至适当的气压,使其回流到燃料气体供给路40。通过氢泵55的驱动,在燃料气体供给路40和循环路径51的合流点上,燃料废气与从燃料气体供给装置42供给的燃料气体合流,被供给到燃料电池20从而再利用。并且,在氢泵55上,设置有检测氢泵55的转速的转速传感器57以及检测氢泵55前后的循环路径压力的压力传感器58、59。
进而,在循环路径51上,分支配管有排气流路61。在排气流路61上,设置有清洗(purge)阀63以及稀释器62,是用于将从燃料电池20排放的燃料废气排气到车外的排出机构。清洗阀63是用于控制燃料废气的排气的阀机构。通过开闭清洗阀63,燃料电池20内的循环被反复从而可以将杂质浓度增加的燃料废气排出到外部,并且可以导入新的燃料气体从而防止单电池电压的下降。稀释器62,是通过氧化废气来稀释燃料废气并稀释到不产生氧化反应的浓度的稀释机构,例如为氢浓度降低装置。
另一方面,在燃料电池系统10的氧化气体供给系统7中,配管有氧化气体供给路71、以及氧化废气排出路72。氧化气体供给路71,是用于对阴极气体通道26供给氧化气体(阴极气体)的流路机构。氧化废气排出路72,是用于对从阴极气体通道26排放的氧化废气(阴极气体)进行排气的流路机构。
在氧化气体供给路71上,设置有空气净化器74、以及空气压缩机(compressor)75。空气净化器74,是一种从大气中吸入空气并过滤,从而供给到氧化气体供给路71上的吸入机构,并且是过滤机构。空气压缩机75,是一种利用未图示的电动机来压缩被吸入的空气,将压缩了的空气作为氧化气体供给到阴极气体通道26的驱动机构。在空气压缩机75上,设置有检测空气压缩机75的空气供给压力的压力传感器73。
在氧化气体供给路71和氧化废气排出路72之间设置有加湿器76。加湿器76,在氧化气体供给路71和氧化废气排出路72之间交换湿度,使氧化气体供给路71的湿度上升。
在氧化气体排出路72上,设置有调压阀77以及消音器(muffler)65。调压阀77,是作为调整氧化废气排出路72的排气压力的调节器而起作用的调压机构。消音器65是吸收氧化废气的排气音的消音机构。从调压阀77排出的氧化废气被分流。被分流的氧化废气的一部分,流入稀释器62,与在稀释器62内滞留的燃料废气混合稀释。被分流的氧化废气的另一部分,通过消音器65被吸音,与利用稀释器62被混合稀释的气体混合,并被排出到车外。
在燃料电池系统10的电力系统9中,连接有电压传感器84、电流传感器86、燃料电池用DC-DC转换器90、蓄电池91、蓄电池电脑92、逆变器93、车辆行驶用电动机94、逆变器95、高电压辅机96、继电器(relay)97、以及蓄电池用DC-DC转换器98。这些是本实施方式中的“关联装置”。
燃料电池用DC-DC转换器(以下称为“FC转换器”)90,是在初级侧端子和二级侧端子之间变换电压的电压变换机构。具体地,在初级侧端子上连接有燃料电池20的输出端子,在二级侧端子上连接有逆变器93。此外,蓄电池用DC-DC转换器(以下称为“蓄电池转换器”)98,也是在初级侧端子和二级侧端子之间变换电压的电压变换机构。具体地,初级侧端子与蓄电池91的输出端子连接,二级侧端子与逆变器93的输入端子连接,并且和FC转换器90并列连接。
FC转换器90,将与初级侧端子连接的燃料电池20的输出电压升压,并且供给到与二级侧端子连接的逆变器93的输入端子上。蓄电池转换器98,在燃料电池20的发电电力不足的情况下,将与初级侧端子连接的蓄电池91的输出电压升压,并供给到与二级侧端子连接的逆变器93的输入端子上。此外,在燃料电池20上产生了剩余电力的情况下,燃料电池20的剩余电力经由FC转换器90以及蓄电池转换器98被充电到蓄电池91。进而,在利用对车辆行驶用电动机94的制动动作而产生了再生电力的情况下,再生电力经由蓄电池转换器98被充电到蓄电池91。
FC转换器90,在二级侧端子上具有继电器97。继电器97,在通常状态下维持导通连接。但是,当对FC转换器90施加一定的冲击时,继电器97为切断状态,将FC转换器90的二级侧端子从逆变器93、逆变器95、以及蓄电池转换器98电切断。
此外,FC转换器90的二级侧端子,经后述的电源插头283与逆变器93以及逆变器95的输入端子及蓄电池转换器98的二级侧端子电连接。
蓄电池91是作为二次电池对剩余电力或可再生电力进行充电的蓄电装置。蓄电池电脑92,是监视蓄电池91的充电状况的监视机构。逆变器93是一种直流-交流变换机构,将经由FC转换器90或者蓄电池电脑98供给的直流电流变换为三相交流电流,并供给到作为驱动对象的车辆行驶用电动机94。车辆行驶用电动机94是该燃料电池车的主要的驱动装置,是通过来自逆变器93的三相交流电流被驱动的驱动机构。逆变器95是对构成燃料电池系统10的各种高电压辅机96供给交流电的直流-交流变换机构。高电压辅机96,是利用了除车辆行驶用电动机94之外的电动机的驱动机构的总称。具体地,表示冷却液泵35、氢泵55、空气压缩机75等的电动机类。
电压传感器84是测量燃料电池20的输出电压的电压检测机构,电流传感器86是测量燃料电池20的输出电流的电流检测机构。电压传感器84以及电流传感器86,用于检测燃料电池20的输出电压以及输出电流。
车辆行驶用电动机94上设置有检测车辆行驶用电动机94的转速的转速传感器99。车辆行驶用电动机94,经差动齿轮(differential)与作为车轮的前轮101机械地结合,从而可以将车辆行驶用电动机94的旋转力变换为车辆的推进力。
进而,在燃料电池系统10上,设置有用于控制燃料电池系统10的发电整体的控制部80。控制部80,由未图示的具有CPU(中央处理装置)、RAM、ROM、接口(interface)电路等通用电脑构成。控制部80可以由一个电脑构成,也可以由协作的多个电脑构成。控制部80例如进行以下那样的控制,但是不限于此。
(1)输入来自点火开关(ignitionswitch)82的开关信号,使燃料电池系统10起动或停止;
(2)读取未图示的加速踏板(gaspedal)、档位(shiftposition)的检测信号、来自转速传感器99的转速信号,对需要的电力供给量即系统要求电力等的控制参数进行运算;
(3)基于压力传感器73检测出的氧化气体供给路71的压力相对值,以对氧化气体供给路71的氧化气体供给量为适当的量的方式,控制空气压缩机75的转速;
(4)以排出到氧化废气排出路72的氧化废气量为适当的方式,控制调压阀77的开度;
(5)基于压力传感器44、58、59检测出的压力相对值,以供给到燃料气体供给路40上的氧化气体供给量为适当的量的方式,调整主阀43的开度或喷射器45的调整压力;
(6)监视转速传感器57的值,并且以在循环路径51上循环的燃料废气量为适当的量的方式,控制氢泵55的转速或者控制清洗阀63的开度;
(7)与驾驶模式相应地控制主阀43、切断阀46、切断阀52等的开闭;
(8)基于温度传感器32、36的检测出的冷却液温度的相对值来运算冷却液的循环量,控制冷却液泵35的转速;
(9)基于由电压传感器84检测出的电压值、由电流传感器86检测出的电流值,算出燃料电池20的交流阻抗(impedance),推测并运算电介质膜的含水量,控制车辆停止时等的扫气量;以及
(10)电力系统9的控制,例如,控制FC转换器90、蓄电池转换器98、逆变器93以及95、车辆行驶用电动机94、高电压辅机96等。
(车辆中的燃料电池系统的配置)
其次,参照图2~图7,并且说明本实施方式1中的燃料电池车的构造。在图2中表示本实施方式1中的燃料电池车的燃料电池20以及关联装置的配置。在图2中,表示有侧视图(SideView)、俯视图(PlanView)、以及主视图(FrontView)。
如图2的侧视图以及俯视图所示,车辆100、前轮101、后轮102、前座103(103R以及103L)、以及后座104,由虚线表示外形。车辆100的轮廓的虚线,为本燃料电池车的“外表面”。如图2的侧视图所示,将乘入有乘员的乘员室隔开的仪表板(dashboard)105由粗虚线表示。燃料电池系统10的各构成要素,由实线表示外形。在图2中,在燃料电池系统10的各构成装置中,尤其,例示燃料电池20、FC转换器90、逆变器93、车辆行驶用电动机94、以及第一燃料气体罐42a的配置。
如图2所示,从车辆100的前侧至后侧,配置有车辆行驶用电动机94、逆变器93、FC转换器90、以及燃料电池20。
如图2的侧视图所示,在由仪表板105隔开的车辆100的下侧(底面)配置有燃料电池20以及FC转换器90。燃料电池20,在俯视向下,位于车辆的左右方向以及前后方向的大致中心,并配置于前座103的正下方。FC转换器90,由于直接连接有燃料电池20的输出端子,所以与燃料电池20相邻,配置于燃料电池20的前侧。即,FC转换器90,与燃料电池20相比,配置于靠近车辆100的外表面之一即前表面的位置。为了令乘员的脚下变宽,在仪表板105上,在右侧前座103R和左侧前座103L之间设置有在前后方向上隆起的隧道部109。隧道部109,相当于本发明的“中央隆起部”。FC转换器90收容于该隧道部109中。
为了驱动前轮101,车辆行驶用电动机94位于前轮101的附近并配置于车辆100的前侧。如图4所示,车辆行驶用电动机94,经安装橡胶131紧固在前悬架构件(frontsuspensionmember)112上所设置的马达座(motormount)130上。逆变器93,由于可以对车辆行驶用电动机94供给电,所以位于车辆行驶用电动机94的紧后侧,并且,配置于被并联连接的FC转换器90的上侧。第一燃料气体罐42a,由于对燃料电池20供给燃料气体,所以配置于燃料电池20的后侧。
在本实施方式中,由图2可知,燃料电池20、FC转换器90、逆变器93、车辆行驶用电动机94,都以从车辆前方来看不重合的方式配置。换言之,在相同的直线上以3个以上的装置不并列的方式配置。通过这样的配置,避免连环碰撞。
此外,燃料电池20以及FC转换器90,位于车辆100的大致中心并在下部侧,由在车辆100的前后方向上延伸的车架(后述)、在车辆100的宽度方向上延伸的横梁(crossmember)(后述)包围配置。因此,设置在除了来自车辆100的前方的碰撞,即使相对于来自横方向的碰撞也不容易被破坏的位置。尤其,FC转换器90,如后述那样,相当于本发明的关联装置,由于在车辆100的前侧具有倾斜部,所以相对于来自前方向的碰撞具有极高的耐性。
并且,在以下的说明中,燃料电池20,以收容在外壳中的燃料电池单元201,进一步以与保护构造体220一体化的燃料电池组件200的方式,配置在车辆100上。此外,FC转换器90,以与保护构造体260一体化的转换器组件250的方式,配置在车辆100上。
(车辆构造)
在图3中表示本实施方式1中的车辆100的构造及含有燃料电池以及关联装置的配置的车辆仰视图。
以下说明的车架或构件、支柱(pillar)等的各种部件,由具有一定的刚性的金属材料,例如,铝、SUS、铁等构成。金属材料可以从加工的容易性、强度、耐性、重量、成本等的观点任意地选择。对金属材料也可以实现公知的硬化处理、例如淬火或合金化。
如图3所示,在车辆100的底面整面上,设置有底板(floorpanel)111。在车辆100的前部,前架(frontframe)114以及115在车辆100的前后方向上延伸设置于底部,形成车辆100的前部的骨架构造。在前架114以及115的最前部,在车辆的宽度方向上设置有前横梁110,进而,设置有如图1所示的散热器33。在前横梁110的后侧,在车辆的宽度方向上设置有前悬架构件112。前悬架构件112被紧固在前架114以及115上。在由前横梁110和前悬架构件112包围的区域,配置有如图1以及图2所示的车辆行驶用电动机94。
燃料电池组件200是含有上述燃料电池20的组件构造体,在图5中详述。燃料电池组件200,在车辆前侧被紧固在前架114以及115上,在车辆后侧被紧固在设置于车辆的宽度方向上的第三横梁136上。如图3所示,从前架114以及115的前悬架构件112的紧固位置的后方至燃料电池组件200,一对副架(subframe)118以及119在车辆的前后方向上延伸。副架118以及119的端部,与托架(bracket)122以及123一起紧固在燃料电池组件200上。在一对副架118以及119之间,配置有转换器组件250。转换器组件250,是含有上述FC转换器90的组件构造体,在图5~图7中详述。转换器组件250,被紧固在副架118以及119上。并且,在图3中,省略在保护构造体220的里面所设置的面板的图示。
在车辆100的中央部,在车辆100的侧面,沿车辆100的前后方向延伸设置有侧摇臂构件(siderockermember)128以及129。在侧摇臂构件128以及129上,从前侧至后侧沿车辆100的宽度方向架设并紧固有第一横梁126、第二横梁132、以及第三横梁136,形成与来自车辆中央部的横方向的冲击相对的刚性构造。燃料电池组件200,在本申请发明中,在前后方向上配置于第一横梁126和第三横梁136之间,在宽度方向上配置在前架114和前架115之间。
在车辆100的后部,从侧摇臂构件128以及129的后侧至后轮102的周边,后摇臂构件146以及147在车辆100的前后方向上延伸。在后摇臂构件146以及147上,从前侧至后侧,在车辆100的宽度方向上,架设并紧固有第四横梁138、第五横梁150、以及后横梁160,形成与来自车辆后部的横方向的冲击相对的耐性构造。在后摇臂构件146以及147上,在第四横梁138的后侧,沿车辆100的宽度方向架设有侧横梁144,在第四横梁138和侧横梁144之间配置有第一燃料气体罐42a。在第四横梁138和侧横梁144之间,设置有结合件(binder)140以及141,并固定第一燃料气体罐42a。在第五横梁150的后部,架设有侧横梁151,在第五横梁150和侧横梁151之间配置有第二燃料气体罐42b。利用在第五横梁150和侧横梁151之间设置的结合件152以及153,第二燃料气体罐42b被固定。
并且,在上述构成中,在前悬架构件112的中央部,设置有缺口状的变形促进部113。当从车辆前方施加碰撞的冲击,并且前悬架构件112与转换器组件250抵接时,变形促进部113容易变形弯曲并吸收能量。因此,可以进一步抑制转换器组件250后退。
在图4中,表示含有本实施方式1中的转换器组件250的配置的车辆侧视图。如图4所示,车辆行驶用电动机94,经安装橡胶131,被紧固在前悬架构件112上所设置的马达座130上。当施加来自车辆前方的碰撞的冲击时,车辆行驶用电动机94后退,前悬架构件112后退。但是,由于转换器组件250具有作为本发明的关联装置的后述的构成,所以构成为保护燃料电池组件200免受碰撞的冲击。即使在图2中也如前述那样,在前座103L以及103R的下侧,配置有燃料电池组件200。位于前座103L以及103R之间,并在仪表板105的中央隆起部,即隧道部109的底面侧,配置有转换器组件250。从侧摇臂构件128(129)的前方立起设置前支柱106,从中央部立起设置中心支柱107。从后摇臂构件146的中央部立起设置后支柱108。在图3中如前述那样,侧摇臂构件128以及129,利用第一横梁126、第二横梁132、第三横梁136,构成了包围转换器组件250以及燃料电池组件200的骨架构造。
并且,在上述构成中,各车架、构件、支柱的任意一个,都具有在板金上设置有起伏构造的构造,或者组合多个这样的板金的构造。通过采用这样的构造,可以以轻量提供高的机械性强度。
(燃料电池组件200以及转换器组件250的构造。)
其次,详细地说明燃料电池组件200以及转换器组件250的构造。在图5中,表示本实施方式1中的燃料电池组件200以及转换器组件250的立体图。
如图5所示,燃料电池组件200,在保护构造体220上设置燃料电池单元201而构成。燃料电池单元201,利用上侧外壳202和下侧外壳203,收纳燃料电池20而构成。使燃料电池20介于内部,通过匹配并紧固上侧外壳202的上侧凸缘(flange)204和下侧外壳203的下侧凸缘206,构成燃料电池单元201。在燃料电池单元201的车辆前侧,设置有未图示的端子插座(socket)。
如图5所示,上侧凸缘204以及下侧凸缘206,在侧面相对于燃料电池单元201的底面或者上面倾斜。即,以斜向横切燃料电池单元201的侧面的方式形成有凸缘。形成凸缘的部分一般地机械性强度增加。因此,相对于斜向地形成有上侧凸缘204以及下侧凸缘206的侧面,不论在什么高度上施加碰撞的冲击,燃料电池单元201都能耐住该冲击。
如图5所示,保护构造体220,形成比燃料电池单元201的底面大一圈并包围燃料电池单元201的那样的大小。在通过构成保护构造体220的四边部件而形成的内角部分上,设置有用于紧固燃料电池单元201的未图示的安装座。在安装座的里侧,安装有未图示的底面板。在框架构造体221上,设置有倾斜架234以及235。在框架构造体221的车辆前侧的角部,设置有安装部226以及227,并形成有紧固孔230以及231。车辆前侧的安装部226以及227,被分别紧固在前架114以及115上。具体地,设置在安装部226以及227上的紧固孔230以及231、和设置在前架114以及115上的紧固孔,通过紧固部件(螺栓以及螺母等)被紧固。在倾斜架234以及235的车辆后侧的端部,设置有安装部224以及225,并形成有紧固孔228以及229。安装部224以及225被紧固在第三横梁136上。具体地,设置在安装部224以及225上的紧固孔228以及229和设置在第三横梁136上的紧固孔由紧固部件紧固。
如图5所示,保护构造体220,在与燃料电池单元201的两个侧面相对的位置上,具有相对于水平面斜向地设置的倾斜架234以及235。因此,相对于倾斜架234以及235,不论在什么高度上施加碰撞的冲击,燃料电池单元201都能耐住该冲击。
此外,如图5所示,保护构造体220,以倾斜架234以及235的倾斜方向与燃料电池单元201的上侧凸缘204以及下侧凸缘206的倾斜方向为相反向的方式,设置燃料电池单元201。例如,在图5中,保护构造体220的倾斜架234以及235以从车辆前部至车辆后部变高的方式倾斜。因此,燃料电池单元201,以从上侧凸缘204以及下侧凸缘206的车辆前部朝向车辆后部变低的朝向安装在保护构造体220上。在这样的朝向下,由于燃料电池单元201的凸缘和保护构造体220的倾斜架234以及235组合,所以可以更进一步提高机械性强度。在从侧视方向来看燃料电池组件200的情况下,燃料电池单元201的凸缘和保护构造体220的倾斜架构成交叉构造体。
(转换器组件250)
参照图5~图7详细说明转换器组件250的构造。图6是来自转换器组件250的上侧的立体图。图7是来自转换器组件250的下侧的立体图。
如图5所示,转换器组件250配置在比燃料电池组件200更靠近车辆100的前部的一侧。通过这样的配置,相对于来自车辆前方的碰撞的冲击,转换器组件250比燃料电池组件200更先受到碰撞的冲击。如果通过受到冲击,继电器97成为切断状态,FC转换器90和逆变器93、逆变器95、以及蓄电池转换器98之间的连接就被切断,从而可以将该燃料电池系统10转移为安全的状态。
如图5~图7所示,FC转换器90,连接并构成有上侧外壳251和下侧外壳252。在FC转换器90的前表面255,设置有冷却液入口253以及冷却液出口254。在FC转换器90的后部,设置有继电器部257,并收纳有如图1所示的继电器97。继电器97,通过施加一定以上的碰撞的冲击,将FC转换器90的二级侧端子与逆变器93以及逆变器95的输入端子、及蓄电池转换器98的二级侧端子电切断。
此外,在转换器组件250的后部连接有电源线259,设置在电源线259的前端的端子连接器260(connector)与燃料电池单元201电连接。如图5所示,在转换器组件250的后部,进一步连接有电源线282。电源线282利用设置在前端的电源插头283(也参照图1),与如图1以及图2所示的逆变器93连接。
此外,在转换器组件250的后部的与端子连接器260相对的位置上,设置有突起部258。该突起部258设置在当在转换器组件250上施加碰撞的冲击且FC转换器90稍微后退并旋转时会与端子连接器260抵接的位置上。通过该突起部258与端子连接器260的抵接,可以令燃料电池20电短路。
此外,FC转换器90,在前表面255的下侧外壳252的前方,设置有倾斜部256。倾斜部256是以法线方向朝向下侧前方的方式形成的倾斜面,是以改变在来自前方的碰撞时抵接的部件的移动方向的方式起作用的保护机构。在FC转换器90上,覆盖该倾斜部256,设置有前表面保护板270。前表面保护板270,设置有在FC转换器90的底面侧迂回保护的弯曲部272。在前表面保护板270上,设置有四个安装部273,在各安装部273上设置有紧固孔274。通过使紧固部件即螺栓280插通安装部273的紧固孔274并紧固在FC转换器90的侧面的紧固孔中,前表面保护板270安装在FC转换器90的倾斜部256上。前表面保护板270,相当于本发明的冲击抑制部件,其功能为提高相对于来自车辆前方的碰撞的冲击的耐性。
在此,倾斜部256,以法线方向朝向下侧前方的方式倾斜。因此,利用来自车辆前方的碰撞的冲击,前悬架构件112等的构造部件移动,在与该倾斜部256上所设置的前表面保护板270抵接的情况下,以将该移动方向改变为下方的方式起作用。例如,比FC转换器90更先受到碰撞的冲击的前悬架构件112等的部件在碰撞的冲击下移动到后侧,与倾斜部256碰撞,直接地是与前表面保护板270碰撞。此时,由于倾斜部256为朝向下侧的倾斜面,所以抵接的部件的移动方向被改变。
此外,在FC转换器90上,在底面侧设置有底面保护板262。底面保护板262,是保护FC转换器90免受来自车辆下侧即底面的碰撞的冲击的保护机构。底面保护板262,在车辆后侧设置有安装部263,在车辆前侧设置有安装部265。安装部263以及265,为以对角线的四点来保持底面保护板262的部件,具有如图示那样的弯曲构造。
并且,上述底面保护板262以及前表面保护板270,可以由具有一定的刚性的金属材料,例如,铝、SUS、铁等构成。
(本实施方式1的优点)
(1)根据本实施方式,如图2以及图4所示,以3个以上的关联装置不并列在相同的直线上的方式配置。利用这样的配置,可以降低通过连环碰撞在燃料电池单元201上引起损伤的可能性。
(2)根据本实施方式,FC转换器90,配置在比燃料电池单元201更靠近车辆100的前表面处。因此,当从车辆前表面施加碰撞的冲击时,在FC转换器90上首先施加冲击,将FC转换器90的二级侧端子与其他的关联装置的电系统切断。即使万一燃料气体从燃料电池单元201泄露,由于与其他的关联装置的电连接被解除,所以可以提高系统的安全性。
(3)根据本实施方式,在车辆100上设置有隧道部109(中央隆起部),FC转换器90配置在隧道部109的下侧。利用乘员室的死区,即隧道部109,可以缩短与燃料电池20的连接配线。
(4)根据本实施方式,在FC转换器90上,由于在车辆前侧设置有倾斜部256,所以当从车辆前表面侧施加碰撞的冲击时冲击的方向通过倾斜部256被改变。因此,可以缓和施加到FC转换器90本身上的冲击,并且可以降低在燃料电池20上施加碰撞的冲击的可能性。
(5)根据本实施方式,在FC转换器90的倾斜部256上,由于安装有冲击抑制部件即前表面保护板270,所以可以提高相对于碰撞的冲击的耐性。
(实施方式2)
本发明的实施方式2,涉及一种在倾斜面上配置关联装置即FC转换器90的例子。
在上述实施方式1中,在燃料电池单元201的车辆前侧配置FC转换器90,在FC转换器90的车辆前侧设置倾斜部256。本实施方式2,在燃料电池单元201的车辆前侧上配置FC转换器90这一点上,与上述实施方式1相同,但是在倾斜面上配置FC转换器90这一点上不同。
在本实施方式2中,关于燃料电池系统10(参照图1)、车辆100的构造(参照图2以及图3)与上述实施方式1相同。因此,标注与上述实施方式1相同的符号,省略其说明。
在图8中,表示说明本实施方式2中的燃料电池单元201以及其关联装置的配置的车辆侧视图。如图8所示,从车辆100的前侧至后侧,配置有车辆行驶用电动机94、逆变器93、FC转换器90、以及燃料电池单元201。从图8可知,车辆行驶用电动机94、逆变器93、以及FC转换器90等的关联装置及燃料电池单元201,以不在直线上并列的方式配置。
关于车辆行驶用电动机94、逆变器93、以及燃料电池单元201,与上述实施方式1相同。
FC转换器90,位于前座103L和103R之间,配置在仪表板105的中央隆起部即隧道部109的下侧。尤其,在本实施方式中,FC转换器90设置在台座290上。台座290固定在车辆100的构造物上。例如,如图3所示,在中心架114以及115、副架118以及119、或者侧摇臂构件128以及129的任意一个以上被固定。在台座290上,设置有其上面相对于水平面以规定的倾斜角倾斜的倾斜面S。FC转换器90设置在台座290的倾斜面S上。FC转换器90,利用未图示的紧固部件在台座290上被紧固,但是只要以在存在碰撞的冲击的情况下被解除的力度来紧固就可以。台座290的倾斜面S的倾斜角、以及FC转换器90和燃料电池单元201的距离,设定为沿着倾斜线方向在倾斜面S上滑动的情况下FC转换器90不与燃料电池单元201抵接。
参照如图9所示的车辆侧视图,说明本实施方式2中的来自车辆前方的碰撞时的作用。如图9所示,当与车辆100碰撞到障壁W等时从车辆前方施加碰撞的冲击时,车辆行驶用电动机94以及前悬架构件112后退。但是,利用本实施方式的两个特征,碰撞的冲击不波及到燃料电池单元201。
第一特征是关联装置以不在一直线上并列的方式配置这一点。如图9所示,车辆行驶用电动机94与逆变器93直接碰撞。但是,逆变器93不配置在连结FC转换器90和燃料电池单元201的直线上。因此,避免从车辆行驶电动机94对逆变器93、从逆变器93对FC转换器90、从FC转换器90对燃料电池单元201的连环碰撞。换言之,只要以在相同的直线上三个以上的装置不并列的方式配置,就可以避免连环碰撞。
第二特征是关联装置之一、在本实施方式中即为FC转换器90配置在倾斜面S上这一点。如图9所示,在从车辆前方施加碰撞的冲击的情况下,车辆行驶用电动机94与前悬架构件112一起与FC转换器90碰撞。当在FC转换器90上施加超过FC转换器90和倾斜面S的紧固力的碰撞的冲击时,FC转换器90的紧固被解除。因此,由于FC转换器90载置在以规定的倾斜角倾斜的倾斜面S上,所以FC转换器90以在倾斜面S上滑动的方式移动。如上述那样,倾斜面S的倾斜角、以及FC转换器90和燃料电池单元201的距离,设定成沿倾斜线方向在倾斜面S上滑动的情况下FC转换器90与燃料电池单元201不抵接。因此,即使FC转换器90在倾斜面S上较大程度滑动,碰撞的冲击也都不会波及到燃料电池单元201上。在倾斜面S上移动的FC转换器90,与底板11抵接并停止。
以上,根据本实施方式2,FC转换器90,由于配置在台座290的倾斜面S上,所以在施加了碰撞的冲击的情况下在倾斜面S的倾斜线方向上移动,而不向燃料电池单元201的方向移动。由此,可以防止FC转换器90与燃料电池单元201直接接触。
在上述实施方式1中所述的优点,在不矛盾的范围内,也适用于本实施方式2。
(实施方式3)
本实施方式3,涉及一种燃料电池单元的形态的变形例。
在图10中,表示说明本实施方式3中的燃料电池系统的配置的车辆俯视图。如图10所示,本实施方式3中的燃料电池单元201b,具有在俯视向下向两股分支的形状。收纳在燃料电池单元201b的燃料电池20,被分离为第一燃料电池组20-1和第二燃料电池组20-2,收纳在燃料电池单元201b的每个分支形状外壳中。配管类291连接成能够对第一燃料电池组20-1和第二燃料电池组20-2供给氧化气体、燃料气体、以及冷却液。燃料电池单元201b,如图10所示,例如,以分支为两股的开口部293面对车辆前方的方式,设置在前座103L以及103R的下部。
FC转换器90,以在燃料电池单元201b的开口部293上插入一部分的方式配置。虽然未图示,但是FC转换器90,与实施方式1相同,配置在中央隆起部即隧道部109上(参照图4)。在与FC转换器90的开口部293相对的一侧,作为缓冲部件设置有液封支架292。液封支架292,在由橡胶等的弹性部件形成的支架制品中封入液体,例如乙二醇。代替液封支架292,也可以设置由橡胶或树脂等构成的弹性部件。
在图11(A)上,表示说明本实施方式3中的FC转换器90和燃料电池单元201b的位置关系的俯视图。如图11(A)所示,在燃料电池单元201b的开口部293中,最宽的部分的宽度L2设定成比FC转换器90的宽度L1更大。通过构成这样的形状,即使FC转换器90进入燃料电池单元201b的开口部293的内部,也可以令与燃料电池单元201b抵接的可能性变少。
在图11(B)中,表示通过碰撞的冲击DC-DC转换器移动时的俯视图。如图11(B)所示,在从车辆前方施加碰撞的冲击的情况下,车辆行驶用电动机94在白色箭头的方向上移动。当车辆行驶用电动机94与FC转换器90碰撞时,FC转换器90通过碰撞的冲击移动到车辆后方。在此,在本实施方式中,FC转换器90配置在向两股分支的燃料电池单元201b的开口部293的中央。因此,即使FC转换器90移动到车辆后方,如图11(B)所示,也不与燃料电池单元201b抵接。由此,可以令燃料电池单元201b被碰撞的冲击破坏的可能性变少。
并且,燃料电池单元,也可以不是在本实施方式中说明的那样的分支形状。只要是在FC转换器90等的关联装置通过碰撞的冲击有一些移动的情况下,避免与燃料电池单元的接触的形状就可以。例如,也可以将燃料电池单元构成为多个独立的子单元(subunit),以在各子单元的车辆前方不存在关联装置的方式配置。
以上,根据本实施方式3,由于在燃料电池单元201b的分支形状之间配置有FC转换器90,所以即使利用碰撞的冲击FC转换器90移动,也可以避免与燃料电池单元201b接触而破损。
根据本实施方式3,由于在FC转换器90和燃料电池相对的一侧具有由液封支架292构成的缓冲部件,所以万一FC转换器90与燃料电池单元201b接触了,也可以缓和碰撞的冲击。
在上述实施方式1中所述的优点,在不矛盾的范围内,也适用于本实施方式3。
(实施方式4)
本实施方式4,涉及一种即使相对于来自车辆100的宽度方向的碰撞也可以保护燃料电池单元201的配置。
在图12中,表示说明本实施方式4中的燃料电池以及关联装置的配置的车辆主视图。在图12中,表示侧视图(SideView)、俯视图(PlanView)、以及主视图(FrontView)。
本实施方式4的燃料电池单元201、FC转换器90、以及逆变器93的配置,与由图2说明的上述实施方式1中的配置不同。由于其他与所述实施方式1相同,所以标注相同的符号,省略其说明。
如图12所示,在本实施方式中,在车辆宽度方向上并列配置有燃料电池单元201、FC转换器90、逆变器93。FC转换器90,配置在比燃料电池单元201更靠近车辆100的右侧面的位置。逆变器93,配置在比燃料电池单元201更靠近车辆100的左侧面的位置。
进而,如图12的主视图所示,FC转换器90在车辆右侧面侧具有倾斜部Sa。逆变器93在车辆左侧面侧具有倾斜部Sb。
在图13中,表示本实施方式4中的配置的作用。步骤ST1表示障碍物P接近车辆左侧面的状态。如步骤ST2所示,当障碍物P与车辆100的左侧面碰撞时,通过碰撞的冲击,车辆100的侧面变形,侧架S/F移动到逆变器93侧。侧架S/F在倾斜部Sb上与逆变器93接触。如步骤ST3所示,当从障碍物P受到碰撞的冲击的侧架S/F与逆变器93的倾斜部Sb接触时,通过倾斜部Sb的倾斜其移动方向被改变。移动方向被改变的侧架S/F,朝向下方变形,使底板111变形。由此,在侧架S/F上被紧固的逆变器93,转为向侧架S/F的下方的变形,从而移动到车辆100的下侧。
以上,根据本实施方式4,由于在比燃料电池单元201更靠近车辆侧面处配置FC转换器90或逆变器93,所以在从车辆侧面施加碰撞的冲击的情况下,首先在这些关联装置上施加碰撞的冲击,使电力系统短路。由此,即使产生了燃料气体的泄露等也不会成为危险的状态。
此外,根据本实施方式4,由于在FC转换器90、逆变器93的关联装置上设置有倾斜部,所以在从车辆侧面施加碰撞的冲击的情况下冲击的方向被改变,从而可以降低冲击波及到燃料电池单元201上的可能性。
在上述实施方式1中所述的优点,在不矛盾的范围内,也适用于本实施方式4。
(其他的变形例)
本发明不限定于上述实施方式,可以进行各种各样地变形来适用。
例如,在上述实施方式1以及4中,在FC转换器90以及逆变器93上设置有倾斜部,但是也可以设置在其他的关联装置上。
此外,在上述实施方式2中,在倾斜面S上设置有FC转换器90,但是也可以在倾斜面S上设置其他的关联装置。
此外,在上述实施方式3中,在分支形状的燃料电池单元201b之间配置有FC转换器90,但是也可以配置其他的关联装置。
此外,在上述实施方式1~3中,表示对来自车辆前侧的碰撞的冲击进行缓和的配置,在上述实施方式4中,表示对来自车辆宽度方向的碰撞的冲击进行缓和的配置,但是也可以将这些配置适用于对来自车辆后侧的碰撞的冲击进行缓和的配置中。只要在比燃料电池单元更靠近车辆后面处配置关联装置,并且根据需要设置倾斜部,或者在倾斜面上设置,或者以在车辆后侧开口的方式配置燃料电池单元201b就可以。
(工业上的利用可能性)
本发明的燃料电池系统,不仅适用于车辆,也可以适用于其他的方式的移动体。作为那样的移动体,可以适用于船舶、飞机、潜水艇等中。只要具有本发明的燃料电池系统,无论怎样的方式的移动体,都可以从碰撞的冲击中有效地保护作为心脏部的燃料电池。尤其,即使是在重量上存在限制的移动体,通过适用本发明,利用轻量的构造,也可以有效地保护燃料电池免受来自移动体的各方面产生的碰撞的冲击。
标号说明
3冷却液供给系统
5燃料气体供给系统
8氧化气体供给系统
11电力系统
12燃料电池系统
20、20b、20c燃料电池
27高分子电介质膜
28阳极
29阴极
30膜电极连接合体
31阳极气体通道
32阴极气体通道
31冷却路
32温度传感器
33散热器
34阀
35冷却液泵
36温度传感器
40燃料气体供给路
42燃料气体供给装置
42a第一燃料气体罐
42b第二燃料气体罐
43主阀
44压力传感器
45喷射器
46切断阀
51循环路径
52切断阀
53气液分离器
54排出阀
55氢泵
57转速传感器
58、59压力传感器
61排气流路
62稀释器
63清洗阀
65消音器
71氧化气体供给路
72氧化废气排出路
73压力传感器
74空气净化器
75空气压缩机
76加湿器
77调压阀
80控制部
82点火开关
84电压传感器
86电流传感器
90燃料电池用DC-DC转换器(FC转换器)
91蓄电池
92蓄电池电脑
93、95逆变器
94车辆行驶用电动机
96高电压辅机
97继电器
98蓄电池用DC-DC转换器(蓄电池转换器)
99转速传感器
100车辆
101前轮
102后轮
103前座
103L左侧前座
103R右侧前座
104后座
105仪表板
106前支柱
107中心支柱
108后支柱
109隧道部
110前横梁
111底板
112前悬架构件
113变形促进部
114、115前架
116、117、120、121、124、125、137、205、207、228-233、242-245紧固孔
118、119副架
122、123托架
126第一横梁
128、129侧摇臂构件
130马达座
131安装橡胶
132第二横梁
136第三横梁
138第四横梁
140、141、152、153结合件
144、151侧横梁
146、147后摇臂构件
150第五横梁
160后横梁
200燃料电池组件
201燃料电池单元
202上侧外壳
203下侧外壳
204上侧凸缘
206下侧凸缘
253冷却液入口
254冷却液出口
220保护构造体
221框架构造体
222柱状部件
223加强架
224-227安装部
234、235倾斜架
236安装座
250转换器组件
251上侧外壳
252下侧外壳
255前表面
256倾斜部
257继电器部
258突起部
259、282电源线
260端子连接器
262底面保护板
263、265、273安装部
264、266紧固槽
270前表面保护板
272弯曲部
274紧固孔
280、281螺栓
283电源插头
290台座
291配管类
292液封支架(缓冲部件)
293开口部
P障碍物
S倾斜面
Sa、Sb倾斜部
S/F侧架
M/F主架
W障壁

Claims (8)

1.一种燃料电池系统,搭载在车辆上,所述燃料电池系统具有:
燃料电池单元,其收纳有燃料电池;以及
关联装置,其与所述燃料电池电连接并与所述燃料电池单元相邻地设置,
所述关联装置配置在比所述燃料电池单元更靠近所述车辆的外表面的位置,
所述关联装置在其靠近所述车辆的外表面的一部分且前方处设有倾斜部,
所述关联装置配置在由于来自所述车辆前方的冲撞的冲击而发生移动的结构部件会与所述倾斜部形成接触的位置。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统,其中,
所述车辆具有设置有中央隆起部的乘员室,
所述关联装置配置于所述中央隆起部的下侧。
3.如权利要求1或者2所述的燃料电池系统,其中,
所述倾斜部通过所述关联装置的外壳的一部分形状而形成。
4.如权利要求1或者2所述的燃料电池系统,其中,
所述倾斜部通过在所述关联装置上安装的冲击抑制部件而形成。
5.如权利要求1或者2所述的燃料电池系统,其中,
所述关联装置配置于倾斜面上。
6.如权利要求1或者2所述的燃料电池系统,其中,
所述燃料电池单元具有向两个方向分支的分支形状,
所述关联装置配置于所述燃料电池单元的所述分支形状的分支之间。
7.如权利要求6所述的燃料电池系统,其中,
在所述关联装置和/或所述燃料电池的所述分支形状上,在所述关联装置和所述燃料电池相对的一侧设置缓冲部件。
8.一种燃料电池系统,搭载在车辆上,所述燃料电池系统具有:
燃料电池单元,其收纳有燃料电池;以及
关联装置,其与所述燃料电池电连接并与所述燃料电池单元相邻地设置,
所述燃料电池单元配置在所述车辆的乘员室中所配置的座椅的下侧,
所述关联装置配置在所述乘员室中所设置的中央隆起部的下侧,
所述关联装置在其靠近所述车辆的外表面的一部分且前方处设置有倾斜部,
所述关联装置配置在由于来自所述车辆前方的冲撞的冲击而发生移动的结构部件会与所述倾斜部形成接触的位置。
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