CN108016271A - 燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供燃料电池车辆。抑制燃料电池车辆发生碰撞时的燃料电池模块与罐之间的碰撞。燃料电池车辆具备：包含燃料电池组的燃料电池模块；储藏朝燃料电池组供给的气体的罐；收容燃料电池模块的燃料电池收容室；以及罐收容室，所述罐收容室在燃料电池车辆的地板下相对于燃料电池收容室形成于燃料电池车辆的车辆长度方向的后侧，并收容罐，燃料电池模块配置于比罐靠铅垂上方的位置，且在沿车辆长度方向观察时不与罐重叠。

Description

燃料电池车辆
技术领域
本发明涉及搭载了燃料电池的燃料电池车辆。
背景技术
作为燃料电池车辆，提出有如下构造的燃料电池车辆：在设置于乘员室的前方的收容室收容包含燃料电池组的燃料电池模块，在设置于乘员室的地板下的氢罐室收容储藏氢气的罐(参照专利文献1)。在专利文献1的燃料电池车辆中，燃料电池组经由安装部件安装于悬架部件。该安装部件在发生碰撞时被破坏，由此，燃料电池组向比氢罐室靠下方的退避空间移动，避免与罐之间的碰撞。
专利文献1：日本特开2015－231319号公报
但是，在专利文献1的燃料电池车辆中，燃料电池组与罐配置为在沿水平方向观察时相互重叠。因此，当在发生碰撞时安装部件并未被破坏的状态下燃料电池组因碰撞的冲击而沿水平方向移动的情况下、或罐因惯性力而朝前方移动的情况下等，存在燃料电池组与罐碰撞而氢罐损伤的顾虑。上述的问题并不限于燃料电池组，在构成燃料电池模块的其他构成部件配置为与罐在沿水平方向观察时相互重叠的情况下也可能产生。因此，期望提出一种在发生燃料电池车辆的碰撞时能够抑制燃料电池模块与罐之间的碰撞的技术。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够按照以下的方式实现。
(1)根据本发明的一个实施方式，提供一种燃料电池车辆。该燃料电池车辆具备：包含燃料电池组的燃料电池模块；储藏朝上述燃料电池组供给的气体的罐；收容上述燃料电池模块的燃料电池收容室；以及罐收容室，上述罐收容室在上述燃料电池车辆的地板下相对于上述燃料电池收容室形成于上述燃料电池车辆的车辆长度方向的后侧，并收容上述罐，上述燃料电池模块配置于比上述罐靠铅垂上方的位置，且在沿上述车辆长度方向观察时不与上述罐重叠。根据该实施方式的燃料电池车辆，燃料电池模块配置于比罐靠铅垂上方的位置，且在沿车辆长度方向观察时不与罐重叠，因此，即便在发生燃料电池车辆的碰撞时燃料电池模块沿着车辆长度方向朝罐侧移动的情况下、罐因惯性力而沿着车辆长度方向朝燃料电池模块侧移动的情况下，也能够抑制燃料电池模块与罐之间的碰撞。
(2)在上述实施方式的燃料电池中，上述燃料电池模块还包含从下方支承上述燃料电池组的板状的支承框架，在上述支承框架中，在包含上述支承框架中的上述车辆长度方向的后端的一部分、且沿上述车辆长度方向观察而与上述罐的上部在铅垂方向对应的区域，形成有至少朝铅垂下方以及上述车辆长度方向的后方开口的第一凹部。根据该实施方式的燃料电池车辆，在支承框架形成有第一凹部，因此，即便在发生燃料电池车辆的碰撞时燃料电池模块与罐相对移动而罐的铅垂上方的上部朝第一凹部接近的情况下，罐的铅垂上方的上部也位于(被收容于)第一凹部的下方，能够抑制燃料电池模块与罐之间的碰撞。另外，因此，与在支承框架未形成第一凹部的结构相比，即便将燃料电池模块配置于更靠铅垂下方的位置，也能够抑制发生燃料电池车辆的碰撞时的燃料电池模块与罐之间的碰撞。如上，能够将燃料电池模块配置于更靠铅垂下方的位置，因此能够降低燃料电池收容室的高度而使燃料电池车辆小型化，或者能够在保持燃料电池收容室的高度不变的情况下在燃料电池收容室中进一步增大用于收容燃料电池模块以外的部件的空间。另外，由于能够将燃料电池模块配置于更靠铅垂下方的位置，因此能够降低收容于燃料电池收容室内的物体整体的重心，能够提高行驶稳定性。
(3)在上述实施方式的燃料电池车辆中，上述第一凹部构成为沿上述支承框架的厚度方向形成的切口。根据该实施方式的燃料电池车辆，由于第一凹部构成为切口，因此与不构成为切口的结构相比，能够更可靠地抑制燃料电池车辆发生碰撞时的支承框架与罐之间的碰撞。因此，能够将燃料电池模块配置于更靠铅垂下方的位置。
(4)在上述实施方式的燃料电池车辆中，上述燃料电池组具有层叠的多个单电池以及配置于上述多个单电池的层叠方向上的上述车辆长度方向的后侧的端部的端板，在上述端板中，在包含上述端板中的上述车辆长度方向的后端的一部分、且沿上述车辆长度方向观察而与上述罐的上部在铅垂方向对应的区域，形成有至少朝铅垂下方以及上述车辆长度方向的后方开口的第二凹部。根据该方式的燃料电池车辆，在端板形成有第二凹部，因此，即便在发生燃料电池车辆的碰撞时燃料电池模块与罐相对移动而罐的铅垂上方的上部朝第二凹部接近的情况下，罐的上部也位于(被收容于)第二凹部的下方，能够抑制燃料电池模块与罐之间的碰撞。另外，因此，与在端板未形成第二凹部的结构相比，即便将端板配置于更靠铅垂下方的位置，也能够抑制发生燃料电池车辆的碰撞时的端板与罐之间的碰撞。如上，能够将端板配置于更靠铅垂下方的位置，因此能够降低燃料电池收容室的高度而使燃料电池车辆小型化。另外，能够将端板配置于更靠铅垂下方的位置，因此能够降低收容于燃料电池收容室内的物体整体的重心，能够提高行驶稳定性。
(5)在上述实施方式的燃料电池车辆中，还具备壳体，上述壳体以上述端板露出的状态收容上述燃料电池组，且借助沿厚度方向贯穿上述端板的紧固部件而在自身的上述罐侧的端面接合于上述端板，上述端板的铅垂方向的最下部位于比上述壳体的铅垂方向的最下部靠铅垂方向下方的位置，上述端板所具有的上述第二凹部形成于分别收容在上述燃料电池车辆的车辆宽度方向相互邻接的上述紧固部件的、设置于上述端板的两个贯通孔之间。根据该实施方式的燃料电池车辆，第二凹部形成于分别收容在车辆宽度方向相互邻接的紧固部件的、设置于端板的两个贯通孔之间，因此能够设置第二凹部，并且能够抑制端板与壳体之间的结合力的降低。
(6)在上述实施方式的燃料电池车辆中，上述第二凹部构成为沿上述端板的厚度方向形成的切口。根据该实施方式的燃料电池车辆，第二凹部构成为切口，因此，与不构成为切口的结构相比，能够更加可靠地抑制燃料电池车辆发生碰撞时的端板与罐之间的碰撞。因此，能够将包含端板的燃料电池组配置于更靠铅垂下方的位置。
(7)在上述实施方式的燃料电池车辆中，上述燃料电池组配置为在上述车辆长度方向随着趋向上述罐的一侧而朝下方倾斜。根据该实施方式的燃料电池车辆，燃料电池组配置为在车辆长度方向随着趋向罐的一侧而朝下方倾斜，因此，能够使燃料电池组内的水利用重力朝趋向罐的一侧移动，能够从燃料电池组内容易地排出。
(8)在上述实施方式的燃料电池车辆中，上述罐收容室以使得上述罐的长边方向与上述车辆长度方向一致的方式收容上述罐。根据该实施方式的燃料电池车辆，罐收容室以使得罐的长边方向与车辆长度方向一致的方式收容罐，因此，与以使得罐的长边方向与车辆宽度方向一致的方式收容罐的结构相比，能够收容更大的罐。
本发明能够以各种方式来实现。例如，能够以燃料电池车辆的制造方法、燃料电池车辆中的燃料电池模块以及罐的配置方法、燃料电池模块、燃料电池组用的支承框架、燃料电池组用的端板等方式来实现。
附图说明
图1是示出作为本发明的一个实施方式的燃料电池车辆的简要结构的剖视图。
图2是示出搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统的简要结构的框图。
图3是示出燃料电池模块的简要结构的剖视图。
图4是示出壳体以及支承框架的结构的立体图。
图5是示出燃料电池组的简要结构的立体图。
图6是示出端板的主视图。
图7是示出发生碰撞时的燃料电池组、支承框架以及罐的动作的剖视图。
图8是示出第二实施方式的支承框架的简要结构的立体图。
图9是示出第三实施方式的燃料电池车辆的简要结构的剖视图。
图10是示出第三实施方式的支承框架的简要结构的立体图。
附图标记说明
11：单电池；20：罐；20a：罐的上部；21：燃料气体供给路；22：燃料气体循环路；23：燃料气体排出路；24：截止阀；25：喷射器；26：排气排水阀；27：循环泵；29：气液分离器；30：空气压缩机；31：氧化剂气体供给路；32：氧化剂气体排出路；33：三通阀；34：压力调整阀；35：旁通流路；100、100b：燃料电池模块；101：燃料电池组；102F、102R：绝缘板；103F、103R：集电板；110、120：端板；122W：壁面；122a、122b、122c：螺孔；125：第二凹部；130：壳体；131：固定部；132：凸缘部；133、134：螺孔；150、150a、150b：支承框架；151、151a、151b：第一凹部；152、153：螺孔；160：螺钉；200：燃料电池系统；210：DC－DC转换器；500、500b：燃料电池车辆；510：乘员室；520：燃料电池收容室；530：罐收容室；900：碰撞对象物；Ar1：空间；DB：仪表盘；FD：前方方向；FW：前轮；G：铅垂下方；L1：假想线；LH：车辆宽度方向；M：马达；RD：后方方向；RW：后轮；SD：层叠方向。
具体实施方式
A.第一实施方式：
A1.车辆整体结构：
图1是示出作为本发明的一个实施方式的燃料电池车辆500的简要结构的剖视图。在图1中，表示未发生碰撞的平常时的、燃料电池车辆500的车辆宽度方向LH的中央位置处的、沿着车辆的前方方向FD以及后方方向RD的剖面。以下，将前方方向FD与后方方向RD合并称为“车辆长度方向”。燃料电池车辆500作为电力源搭载有燃料电池模块100，作为动力源的马达M进行驱动，由此，后轮RW被驱动。此外，在图1中，除了示出车辆宽度方向LH、前方方向FD以及后方方向RD之外，还图示出重力方向即铅垂下方G。图1中的表示各方向的附图标记以及箭头与其他图中的表示各方向的附图标记以及箭头对应。
在燃料电池车辆500形成有乘员室510、燃料电池收容室520以及罐收容室530。
乘员室510为供乘员乘坐的室，如图1中由虚线表示的那样，设置有多个座椅。乘员室510大致位于由一对前轮FW与一对后轮RW夹着的区域。
燃料电池收容室520收容包含燃料电池模块100的燃料电池系统(后述的燃料电池系统200)的至少一部分的构成要素。燃料电池模块100具备燃料电池组101以及支承框架150。此外，如后所述，燃料电池模块100还具备壳体(后述的壳体130)，但在图1中省略。燃料电池组101为包含层叠的多个单电池(后述的单电池11)的层叠体。支承框架150为从下方支承燃料电池组101的板状的部件。此外，包含燃料电池组101以及支承框架150的燃料电池模块100的详细结构后述。燃料电池收容室520位于乘员室510的前方方向FD。乘员室510与燃料电池收容室520被仪表盘DB相互隔开。仪表盘DB由板状的部件构成，其上侧部分朝前侧屈曲。仪表盘DB的下侧部分配置为与铅垂方向大致平行。
罐收容室530收容储藏氢气的罐20。罐收容室53在燃料电池车辆500的地板下相对于燃料电池收容室520形成于后方方向RD。另外，罐收容室530在车辆宽度方向LH的大致中央沿着车辆长度方向形成。罐收容室530的顶部部分由乘员室510的地板面板形成。乘员室510的地板中与罐收容室530对应的部分相比上述地板的其他部分朝铅垂上方突出。如上，罐收容室530具有与搭载发动机的车辆中的供驱动轴配置的中央通道相同的构造。此外，在罐收容室530，除了收容有罐20之外，还收容有未图示的线束等。
如图1所示，收容于燃料电池收容室520的燃料电池模块100配置为在车辆长度方向上随着趋向罐20侧而朝下方倾斜。换言之，燃料电池模块100以随着趋向后方方向RD而位于下方的方式相对于水平方向倾斜配置。燃料电池模块100以上述方式倾斜配置是为了使燃料电池组101内的水利用重力朝后方方向RD汇集以便容易从燃料电池组101排出。
如图示那样，在支承框架150的铅垂下方的面形成有第一凹部151。另外，在构成燃料电池组101的端板(后述的端板120)形成有第二凹部125。第一凹部151以及第二凹部125的详细结构后述。
燃料电池模块100配置于比罐20靠铅垂上方的位置，在沿车辆长度方向观察时不与罐20重叠。换言之，燃料电池模块100的最下表面的任意部分在沿车辆长度方向观察时均相对于与罐20的最上表面在铅垂方向上对应的部分而位于铅垂上方。上述的“燃料电池模块100配置于比罐20靠铅垂上方的位置”意味着：燃料电池模块100配置为燃料电池模块100的铅垂方向的最上部位于比罐20的铅垂方向的最上部靠铅垂上方的位置。图1中利用虚线描绘了通过罐20的铅垂方向的最上部且与水平面平行的假想线L1。该假想线L1相当于在发生碰撞的情况下假定的燃料电池系统200的最上部的轨迹。燃料电池模块100的最上部位于比该假想线L1靠铅垂上方的位置。
A2.燃料电池系统的结构：
图2是示出搭载于燃料电池车辆500的燃料电池系统200的简要结构的框图。燃料电池系统200除了具备上述的燃料电池组101之外，还具备：气液分离器29、罐20、空气压缩机30、截止阀24、喷射器25、排气排水阀26、循环泵27、三通阀33、压力调整阀34、燃料气体供给路21、燃料气体循环路22、燃料气体排出路23、氧化剂气体供给路31、氧化剂气体排出路32、旁通流路35以及DC－DC转换器210。此外，燃料电池系统200具备使冷却介质经由燃料电池组101进行循环的未图示的机构。
燃料电池组101具备层叠的多个单电池11，另外，在层叠方向的两端部具备一对端板110、120。各单电池11为固体高分子型燃料电池，凭借供给至隔着固体高分子电解质膜而设置的阳极侧催化剂电极层的燃料气体与供给至阴极侧催化剂电极层的氧化剂气体之间的电化学反应产生电力。在第一实施方式中，燃料气体为氢气，氧化剂气体为空气。燃料电池组101设置为端板110位于前方方向FD，端板120位于后方方向RD。催化剂电极层构成为包含催化剂，例如担载有白金(Pt)的碳粒子、电解质。在单电池11的两电极侧的催化剂电极层的外侧配置有由多孔质体形成的气体扩散层。作为多孔质体，例如使用碳纸以及碳布等碳多孔质体、金属丝网以及发泡金属等金属多孔质体。在燃料电池组101的内部，沿着单电池11的层叠方向SD形成有用于供燃料气体、氧化剂气体以及冷却介质流通的歧管(省略图示)。此外，单电池11不限于固体高分子型燃料电池，也可以为固体氧化物型燃料电池等任意种类的燃料电池。
一对端板110、120具有夹持包含多个单电池11的层叠体的功能。一对端板110、120中的端板120具有朝形成于燃料电池组101内的歧管供给燃料气体、氧化剂气体以及冷却介质的功能以及提供用于将上述介质排出的流路的功能。与此相对，端板110不具有上述功能。端板110以及端板120均具有厚度方向与层叠方向SD一致的大致板状的外观形状。
罐20储藏高压氢，并将作为燃料气体的氢气经由燃料气体供给路21朝燃料电池组101供给。如图1所示，罐20具有大致圆筒形的外观形状，且以长边方向与车辆长度方向一致的方式被收容于罐收容室530。循环泵27配置于燃料气体循环路22，将从气液分离器29排出的燃料气体(水被分离后的燃料气体)朝燃料气体供给路21输送。截止阀24配置于罐20的燃料气体的排出口附近，进行切换以便执行来自罐20的氢气的供给或者停止氢气的供给。喷射器25配置于燃料气体供给路21，调整氢气朝燃料电池组101的供给量(流量)以及压力。气液分离器29与燃料电池组101内的燃料气体排出用歧管连接，将从上述的歧管排出的废气所含的水分离并排出，并且排出水被分离后的气体(燃料气体)。排气排水阀26配置于燃料气体排出路23，进行切换以便执行来自气液分离器29的水以及废气的排出或者停止水以及废气的排出。空气压缩机30对燃料电池组101供给作为氧化剂气体的空气。三通阀33配置于氧化剂气体供给路31，调整从空气压缩机30供给的空气的整体量中的、朝氧化剂气体供给路31供给的量与朝旁通流路35供给的量。压力调整阀34配置于氧化剂气体排出路32，调整燃料电池组101中的阴极排出侧的压力(所谓的背压)。
对燃料电池系统200中的燃料气体的流通进行说明。从罐20供给的氢气经由燃料气体供给路21而被朝燃料电池组101供给。从燃料电池组101排出的废气(阳极侧废气)被朝气液分离器29供给，废气所含的水的至少一部分被分离。水被分离后的废气(即燃料气体)经由燃料气体循环路22以及循环泵27而返回燃料气体供给路21，再次被朝燃料电池组101供给。此外，气液分离器29除了将从废气被分离出的水朝燃料气体排出路23排出之外，还将被供给至气液分离器29的废气中的一部分的废气也经由排气排水阀26而朝燃料气体排出路23排出。燃料气体排出路23与氧化剂气体排出路32连接，排出至燃料气体排出路23的水以及阳极侧废气与从燃料电池组101被排出的水以及阴极侧废气一同经由氧化剂气体排出路32而被朝大气排出。燃料气体排出路23与同大气相通的氧化剂气体排出路32连通，与此相对，气液分离器29的内部被施加有高于大气压的背压，因此，隔着排气排水阀26存在压力差。因而，在排气排水阀26被打开的情况下，凭借上述的压力差，从气液分离器29朝燃料气体排出路23排出废气。
对燃料电池系统200中的氧化剂气体的流通进行说明。从空气压缩机30供给的空气(压缩空气)经由氧化剂气体供给路31而被朝燃料电池组101供给。此时，通过调整三通阀33的开度，能够调整朝燃料电池组101的供给量。从燃料电池组101排出的废气(阴极侧废气)以及水经由压力调整阀34而被朝氧化剂气体排出路32排出。氧化剂气体排出路32如上所述与燃料气体排出路23连接，并且还与旁通流路35连接。因而，从燃料电池组101排出的阴极侧废气与通过燃料气体排出路23排出的阳极侧废气以及水和通过旁通流路35排出的空气一同被朝大气排出。
此处，如上所述，燃料电池组101以随着趋向后方方向RD而位于下方的方式相对于水平方向倾斜配置，因此在燃料电池组101中端板120位于最靠铅垂下方G的位置。因而，燃料电池组101内的水通过各种歧管凭借重力流向端板120，能够促进来自燃料电池组101内的排水。
燃料电池组101中的一对集电板103F、103R与DC－DC转换器210电连接。DC－DC转换器210与马达M电连接，对燃料电池组101的输出电压进行升压并朝马达M供给。
上述的排气排水阀26、空气压缩机30、循环泵27以及其他的各阀的动作均由未图示的控制部控制。该控制部例如可以形成为具有存储控制用程序的ROM(Read OnlyMember，只读存储器)、读取上述的ROM并执行的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)以及作为CPU的运算区域利用的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)的结构。
A3.燃料电池模块的结构：
图3是示出燃料电池模块100的简要结构的剖视图。在图3中，示出了与图1相同的位置处的燃料电池模块100的剖面。燃料电池模块100除了具备上述的燃料电池组101以及支承框架150之外还具备壳体130。
燃料电池组101除了具备上述层叠的多个单电池11、一对端板110、120以及一对集电板103F、103R之外，还具备一对绝缘板102F、102R。一对集电板103F、103R作为综合电极发挥功能。集电板103F配置为在多个单电池11中的位于最前方的单电池11的前方方向FD侧与该单电池11接触。集电板103R配置为在多个单电池11中的位于最后方的单电池11的后方方向RD侧与该单电池11接触。一对绝缘板102F、102R为由绝缘性材料形成的板状部件。绝缘板102F被端板110与集电板103F夹持，抑制端板110与集电板103F之间的电连接。同样，绝缘板102R被端板120与集电板103R夹持，抑制端板120与集电板103R之间的电连接。
壳体130收容燃料电池组101中的除了端板120之外的其他部分。换言之，壳体130以端板120露出的状态收容燃料电池组101。在第一实施方式中，壳体130由铝(Al)形成。此外，不限于铝，也可以由不锈钢(SUS)、钛(Ti)、这些金属的合金形成。另外，不限于金属，也可以由树脂等形成。此外，如图3所示，端板120的最下部位于比壳体130的最下部靠铅垂下方G的位置。
图4是示出壳体130以及支承框架150的结构的立体图。在图4中，上侧示出壳体130的外观立体图，下侧示出支承框架150的外观立体图。
如图4所示，壳体130具有后方方向RD的端部开口、且内部成为空洞的筒状的外观形状。在壳体130的内部的空间Ar1收容有燃料电池组101中的除了端板120之外的其他部分。在壳体130的底部的四角分别形成有固定部131。固定部131沿水平方向突出，且在中央部分形成有沿厚度方向贯穿的贯通孔。在壳体130的后方方向RD的端部形成有朝上方弯折的凸缘部132。在凸缘部132形成有沿厚度方向延伸的多个螺孔133。另外，在壳体130的后方方向RD的端面(包围开口的部分)形成有沿层叠方向延伸的多个螺孔134。这些螺孔133、134形成为内螺纹。
如图4所示，支承框架150具有板状的外观形状，在四角形成有螺孔152。这些螺孔152形成于与上述的壳体130的四个固定部131的贯通孔对应的位置。各螺孔152形成为内螺纹。壳体130被载置在支承框架150的上表面，经由固定部131的贯通孔插入的未图示的外螺纹螺钉与支承框架150的螺孔152螺合，由此，壳体130与支承框架150被接合在一起。另外，在支承框架150的后方方向RD的端面形成有多个螺孔153。此处的多个螺孔153如后所述利用于支承框架150与端板120的接合。在支承框架150设置有未图示的安装部，凭借上述的安装部安装于未图示的悬架部件。上述的悬架部件配置于燃料电池收容室520内，并与未图示的车身框架接合。此外，支承框架150也可以不经由悬架部件而直接安装于未图示的车身框架。
在支承框架150的铅垂下方G侧的面形成有第一凹部151。第一凹部151在支承框架150中形成在沿车辆长度方向观察与罐20的上部在铅垂方向上对应的区域。换言之，第一凹部151在支承框架150的铅垂下方G侧的面中配置在后方方向RD的端部、且配置在车辆宽度方向LH的大致中央。第一凹部151至少朝铅垂下方G以及后方方向RD开口，此处的厚度比支承框架150的其他部分的厚度小。但是，第一凹部151处的厚度并不为零，因而，第一凹部151并不构成为切口。因此，在从上方观察支承框架150的情况下，无法目视看到第一凹部151。如上，第一凹部151处的厚度并不为零，由此，能够抑制支承框架150的刚性的降低。在第一实施方式中，第一凹部151的正视形状、即从下方观察时的第一凹部151的正视形状呈大致矩形。即，第一凹部151形成为大致长方体状的凹陷。另外，从前方方向FD观察时的第一凹部151的形状呈大致矩形。
图5是示出燃料电池组101的简要结构的立体图。图6是示出端板120的主视图。在图6中，示出从前方方向FD观察时的端板120的正视图。在图6中，省略了用于将端板120安装于壳体130以及支承框架150的螺钉(后述的螺钉160)。在图6中，利用虚线示出了沿前方方向FD观察时的罐20的轮廓。
如图6所示，在端板120的外缘附近，沿着该外缘形成有多个螺孔。此处的多个螺孔包含在接近端板120的铅垂下方的端面的位置处排列的三个螺孔122a、122b、122c。两个螺孔122a、122b相互邻接。螺孔122c隔着螺孔122b位于与螺孔122a相反侧，并与螺孔122b邻接。两个螺孔122a、122b位于端板120的车辆宽度方向LH的大致中央部分。
如图6所示，第二凹部125构成为形成于两个螺孔122a、122b之间的切口。因而，第二凹部125至少朝铅垂下方G以及后方方向RD开口。另外，第二凹部125在端板120中形成在包含端板120的后方方向RD的端部、且沿车辆长度方向观察与罐20的上部20a在铅垂方向上对应的区域。在端板120中，与第二凹部125相面对的壁面122W具有圆弧状的正视形状。该壁面122W的形状与罐20的上部20a的外周面的一部分的正视形状大致一致。换言之，第二凹部125形成为壁面122W的形状与罐20的上部20a的外周面的一部分的正视形状一致。但是，壁面122W位于比罐20的上部20a的外周面稍靠铅垂上方的位置。换言之，壁面122W的任意部分当沿车辆长度方向观察时均位于比罐20的外周面中的在铅垂方向上对应的部分稍靠铅垂上方的位置。因而，在沿车辆长度方向观察时，壁面122W不与罐20的上部20a重叠。
在第一实施方式中，两个螺孔122a、122b之间的距离比在接近端板120的铅垂下方的端面的位置处排列的多个螺孔中的其他的邻接的任意两个螺孔之间的距离长。例如，两个螺孔122a、122b之间的距离比两个螺孔122b、122c之间的距离长。这样，在第一实施方式中，尽可能增大隔着形成有第二凹部125的部分邻接的两个螺孔122a、122b之间的距离，将第二凹部125形成得更大。
如图5所示，在形成于端板120的外缘附近的多个螺孔分别插入有螺钉160。螺钉160经由端板120的螺孔插入至图4所示的壳体130的多个螺孔133以及多个螺孔134和图4所示的支承框架150的多个螺孔153，并与设置于这些螺孔133、134、153的内螺纹螺合。由此，端板120与壳体130以及支承框架150接合。此外，螺钉160相当于技术方案中的紧固部件的下位概念。
A4.发生碰撞时的动作：
图7是示出发生碰撞时的燃料电池组101、支承框架150以及罐20的动作的剖视图。在图7中，示出发生前方碰撞时的燃料电池车辆500的前方，省略了燃料电池车辆500的后方。另外，在图7中，示出了与图1相同的位置处的燃料电池车辆500的剖面。此外，在图7中，为了便于图示，省略了前轮FW。
在燃料电池车辆500与前方的碰撞对象物900碰撞的情况下，燃料电池模块100经由车身(发动机罩、前格栅等)与碰撞对象物900碰撞，朝前方的移动被阻止。此时，罐20尚未经由车身等与碰撞对象物900碰撞，因此欲借助惯性力而朝前方移动。因此，罐20从罐收容室530朝前方方向FD飞出。但是，如上述那样，燃料电池模块100配置于比罐20靠铅垂上方的位置，在沿车辆长度方向观察时不与罐20重叠，因此，即便在罐20朝前方方向FD飞出的情况下，燃料电池模块100也不与罐20碰撞。因此，能够抑制当发生碰撞时罐20受到损伤这一情况。
此外，图7所示的碰撞例为燃料电池模块100朝前方的移动被阻止、且罐20朝前方方向FD移动的例子，但即便为其他的碰撞例，也能够抑制罐20受到损伤这一情况。例如，即便在燃料电池模块100以比罐20朝前方移动的速度慢的速度朝前方方向FD移动的例子、燃料电池模块100因与车身碰撞的反作用而朝后方方向RD移动的例子等中，燃料电池模块100也不与罐20碰撞。因此，能够抑制罐20受到损伤这一情况。换句话说，即便因燃料电池车辆500的碰撞而燃料电池模块100与罐20中的至少一方移动，从而燃料电池模块100与罐20相互接近，也能够抑制燃料电池模块100与罐20相互碰撞这一情况，能够抑制罐20受到损伤这一情况。
根据以上说明了的第一实施方式的燃料电池车辆500，燃料电池模块100配置于比罐20靠铅垂上方的位置，在沿车辆长度方向观察时不与罐20重叠，因此，即便在发生燃料电池车辆500的碰撞时燃料电池模块100朝后方方向RD移动的情况下、罐20因惯性力而朝前方方向FD移动的情况下，也能够抑制燃料电池模块100与罐20之间的碰撞。
另外，根据第一实施方式的燃料电池车辆500，在支承框架150形成有第一凹部151，因此，即便在发生燃料电池车辆500的碰撞时燃料电池模块100与罐20相对移动而罐20的铅垂上方的上部朝第一凹部151接近的情况下，罐20的铅垂上方的上部也位于(被收容于)第一凹部151的下方，能够抑制燃料电池模块100与罐20之间的碰撞。另外，因此，与在支承框架150未形成第一凹部151的结构相比，即便将燃料电池模块100配置于更靠铅垂下方G的位置，也能够抑制发生燃料电池车辆500的碰撞时的燃料电池模块100与罐20之间的碰撞。如上，能够将燃料电池模块100配置于更靠铅垂下方G的位置，因此能够降低燃料电池收容室520的高度而使燃料电池车辆500小型化，或者能够在保持燃料电池收容室520的高度不变的情况下在燃料电池收容室520中进一步增大用于收容燃料电池模块100以外的部件的空间。另外，由于能够将燃料电池模块100配置于更靠铅垂下方G的位置，因此能够降低收容于燃料电池收容室520内的物体整体的重心，能够提高行驶稳定性。
另外，根据第一实施方式的燃料电池车辆500，在端板120形成有第二凹部125，因此，即便在发生燃料电池车辆500的碰撞时燃料电池模块100与罐20相对移动而罐20的铅垂上方的上部朝第二凹部125接近的情况下，罐20的上部也位于(被收容于)第二凹部125的下方，能够抑制燃料电池模块100与罐20之间的碰撞。另外，因此，与在端板120未形成第二凹部125的结构相比，即便将端板120配置于更靠铅垂下方G的位置，也能够抑制发生燃料电池车辆500的碰撞时的端板120与罐20之间的碰撞。如上，能够将端板120配置于更靠铅垂下方G的位置，因此能够降低燃料电池收容室520的高度而使燃料电池车辆500小型化。另外，能够将端板120配置于更靠铅垂下方G的位置，因此能够降低收容于燃料电池收容室520内的物体整体的重心，能够提高行驶稳定性。
另外，根据第一实施方式的燃料电池车辆500，第二凹部125形成于分别收容在车辆宽度方向LH上相互邻接的螺钉160的两个螺孔122a、122b之间，因此能够在设置第二凹部125的同时使端板120与壳体130、且使端板120与支承框架150分别牢固地接合。此外，使隔着形成有第二凹部125的部分邻接的两个螺孔122a、122b之间的距离比在接近端板120的铅垂下方的端面的位置处排列的多个螺孔中的其他的任意的邻接的两个螺孔之间的距离长，因此能够增大两个螺孔122a、122b之间的距离，能够将第二凹部125形成得更大。
另外，根据第一实施方式的燃料电池车辆500，燃料电池组101配置为在车辆长度方向上随着趋向罐20侧而朝下方倾斜，因此能够使燃料电池组101内的水借助重力朝趋向罐20的一侧(后方方向RD侧)移动，能够从燃料电池组101内容易地排出。
另外，根据第一实施方式的燃料电池车辆500，罐收容室530以使得罐20的长边方向与车辆长度方向一致的方式收容罐20，因此，与以使得罐20的长边方向与车辆宽度方向LH一致的方式收容罐20的结构相比，能够收容更大的罐。
B.第二实施方式：
图8是示出第二实施方式的支承框架150a的简要结构的立体图。第二实施方式的燃料电池车辆在代替支承框架150而具备支承框架150a这点上与第一实施方式的燃料电池车辆500不同。第二实施方式的燃料电池车辆的其他结构均与第一实施方式的燃料电池车辆500相同。
第二实施方式的支承框架150a在代替第一凹部151而具备第一凹部151a这点上与第一实施方式的支承框架150不同。第二实施方式的支承框架150a的其他结构均与第一实施方式的支承框架150相同，因此，对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。
支承框架150a的第一凹部151a构成为在支承框架150a的厚度方向形成的切口。第一凹部151a的正视形状以及正视面积(从上方或者下方观察时的形状以及面积)与第一实施方式的第一凹部151的正视形状以及正视面积相同。支承框架150a至少朝铅垂下方G、铅垂上方以及后方方向RD开口。
具有以上结构的第二实施方式的燃料电池车辆具有与第一实施方式的燃料电池车辆500相同的效果。此外，第二实施方式的第一凹部151a构成为在支承框架150a的厚度方向被切开的切口，因此与不构成为切口的情况相比，能够更可靠地抑制发生碰撞时的支承框架150a与罐20之间的碰撞。因此，能够将支承框架150a以及燃料电池组101配置于更靠铅垂下方G的位置。
C.第三实施方式：
图9是示出第三实施方式的燃料电池车辆的简要结构的剖视图。在图9中，与图1相同，示出未发生碰撞的平常时的、燃料电池车辆500b的车辆宽度方向LH的中央位置处的、沿着车辆的前方方向FD以及后方方向RD的剖面。
第三实施方式的燃料电池车辆500b在代替燃料电池模块100而具备燃料电池模块100b这点上以及燃料电池模块100b配置为与水平方向平行这点上与第一实施方式的燃料电池车辆500不同。第三实施方式的燃料电池车辆500b的其他结构均与第一实施方式的燃料电池车辆500相同，因此，对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。燃料电池模块100b在代替支承框架150而具备支承框架150b这点上与第一实施方式的燃料电池模块100不同。第三实施方式的燃料电池模块100b的其他结构均与第一实施方式的燃料电池模块100相同，因此，对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。
燃料电池模块100b配置为与水平方向平行意味着燃料电池模块100b配置为燃料电池组101的层叠方向SD与水平方向(车辆长度方向)平行。即便在具有这种结构的第三实施方式的燃料电池车辆500b中，燃料电池模块100b也配置于比罐20靠铅垂上方的位置，在沿车辆长度方向观察时不与罐20重叠。
图10是示出第三实施方式的支承框架150b的简要结构的立体图。第三实施方式的支承框架150b在代替第一凹部151而具备第一凹部151b这点上与第一实施方式的支承框架150不同。第三实施方式的支承框架150b的其他结构均与第一实施方式的支承框架150相同，因此，对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。
第三实施方式的第一凹部151b在沿着层叠方向SD遍布支承框架150b的整体形成这点上与第一实施方式的第一凹部151不同。第一凹部151b的正视形状具有沿着层叠方向SD延伸的带状的外观形状。换言之，第一凹部151b构成为沿着层叠方向SD延伸的槽。第一凹部151b至少朝铅垂下方G、后方方向RD以及前方方向FD开口。
具有以上结构的第三实施方式的燃料电池车辆500b具有与第一实施方式的燃料电池车辆500相同的效果。例如，第三实施方式的燃料电池模块100b配置于比罐20靠铅垂上方的位置，在沿车辆长度方向观察时不与罐20重叠，因此，即便在发生碰撞时燃料电池模块100b朝后方方向RD移动的情况下、罐20借助惯性力而朝前方方向FD移动的情况下，也能够抑制燃料电池模块100b与罐20之间的碰撞。
D.变形例：
D1.变形例1：
在各实施方式中，燃料电池模块100、100b具备支承框架150、150a、150b，但也可以省略这些支承框架150、150a、150b。即便在该结构中，端板120也具有第二凹部125，由此，能够将燃料电池模块100、100b配置于更靠铅垂下方的位置。此外，在该结构中，也可以通过使壳体130与悬架部件、车身框架等结合而对燃料电池模块100、100b进行固定。
D2.变形例2：
在各实施方式的支承框架150、150a、150b中，也可以省略第一凹部151、151a、151b。同样，在端板120中，也可以省略第二凹部125。即便在这些结构中，若燃料电池模块100、100b配置于比罐20更靠铅垂上方的位置、且沿车辆长度方向观察时不与罐20重叠，则也能够抑制发生碰撞时的燃料电池模块100、100b与罐20之间的碰撞。例如，在仅省略了第一凹部151、151a、151b和第二凹部125中的第一凹部151、151a、151b的结构中，在燃料电池模块的倾斜角度大的情况下，罐20即便当发生碰撞时在端板120的下方(第二凹部125的下方)朝前方方向FD通过也能够不与支承框架150、150a、150b碰撞而朝前方方向FD移动。另外，例如，在第三实施方式中，也可以省略第一凹部151b以及第二凹部125双方。
D3.变形例3：
在各实施方式中，端板120借助螺钉160结合于壳体130以及支承框架150、150a、150b，但并不限于螺钉160，也可以借助不具有螺纹牙的销等任意的紧固部件进行结合。
D4.变形例4：
在各实施方式中，罐收容室530形成为沿车辆长度方向延伸，但本发明并不限定于此。也可以形成为沿车辆宽度方向LH延伸。在这样的结构中，即便伴随着发生前方碰撞而罐20保持横向的状态朝前方方向FD相对移动，由于第二凹部125以及第一凹部151、151a、151b的存在，能够抑制罐20与燃料电池模块100、100b碰撞这一情况。此外，在这样的结构中，可以将第二凹部125以及第一凹部151、151a、151b的车辆宽度方向LH的长度构成得更大。另外，也可以将罐收容室530配置为在车辆宽度方向上从大致中央偏移。即便在该结构中，通过设定为使支承框架150、150a、150b的第一凹部151、151a、151b的位置以及端板120的第二凹部125的位置在车辆宽度方向LH上与被收容于罐收容室530的罐20的位置一致，能够起到与各实施方式相同的效果。另外，也可以将罐收容室530构成为沿车辆长度方向以及车辆宽度方向LH的任一方向均延伸的空间。另外，所收容的罐20也可以以任意的方向被收容。此外，罐20的前侧的一部分也可以朝燃料电池收容室520突出。
D5.变形例5：
在各实施方式中，端板120的第二凹部125均形成于在端板120的下方排列的多个螺孔中的车辆宽度方向LH的大致中央部分的两个螺孔122a、122b之间，但本发明并不限定于此。例如，也可以形成于比在端板120的下方排列的多个螺孔更靠下方的位置。另外，在各实施方式中，第二凹部125构成为厚度方向的切口，但本发明并不限定于此。例如，也可以与第一实施方式的第一凹部151同样，将第二凹部125构成为厚度小于端板120的其他部分且厚度不为零。
D6.变形例6：
在第一实施方式中，在前方方向FD观察时的第一凹部151的形状呈矩形形状，但也可以与第二凹部125相同为圆弧状的形状。
D7.变形例7：
在各实施方式中，燃料电池车辆500、500b均是作为动力源仅具备马达M的车辆，但也可以为作为动力源除了具备马达M还具备汽油机等内燃机的车辆。
本发明并不限于上述的实施方式以及变形例，能够在不脱离其主旨的范围以各种结构实现。例如，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者为了实现上述效果的一部分或者全部，与在发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、变形例中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，只要在本说明书中并未说明该技术特征为必须的技术特征，则能够适当地删除。

Claims (8)

1.一种燃料电池车辆，其中，具备：
包含燃料电池组的燃料电池模块；
储藏朝所述燃料电池组供给的气体的罐；
收容所述燃料电池模块的燃料电池收容室；以及
罐收容室，所述罐收容室在所述燃料电池车辆的地板下相对于所述燃料电池收容室形成于所述燃料电池车辆的车辆长度方向的后侧，并收容所述罐，
所述燃料电池模块配置于比所述罐靠铅垂上方的位置，且在沿所述车辆长度方向观察时不与所述罐重叠。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其中，
所述燃料电池模块还包含从下方支承所述燃料电池组的板状的支承框架，
在所述支承框架中，在包含所述支承框架中的所述车辆长度方向的后端的一部分、且沿所述车辆长度方向观察而与所述罐的上部在铅垂方向对应的区域，形成有至少朝铅垂下方以及所述车辆长度方向的后方开口的第一凹部。
3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其中，
所述第一凹部构成为沿所述支承框架的厚度方向形成的切口。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池车辆，其中，
所述燃料电池组具有层叠的多个单电池以及配置于所述多个单电池的层叠方向上的所述车辆长度方向的后侧的端部的端板，
在所述端板中，在包含所述端板中的所述车辆长度方向的后端的一部分、且沿所述车辆长度方向观察而与所述罐的上部在铅垂方向对应的区域，形成有至少朝铅垂下方以及所述车辆长度方向的后方开口的第二凹部。
5.根据权利要求4所述的燃料电池车辆，其中，
还具备壳体，所述壳体以所述端板露出的状态收容所述燃料电池组，且借助沿厚度方向贯穿所述端板的紧固部件而在自身的所述罐侧的端面接合于所述端板，
所述端板的铅垂方向的最下部位于比所述壳体的铅垂方向的最下部靠铅垂方向下方的位置，
所述端板所具有的所述第二凹部形成于分别收容在所述燃料电池车辆的车辆宽度方向相互邻接的所述紧固部件的、设置于所述端板的两个贯通孔之间。
6.根据权利要求4或5所述的燃料电池车辆，其中，
所述第二凹部构成为沿所述端板的厚度方向形成的切口。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的燃料电池车辆，其中，
所述燃料电池组配置为在所述车辆长度方向随着趋向所述罐的一侧而朝下方倾斜。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的燃料电池车辆，其中，
所述罐收容室以使得所述罐的长边方向与所述车辆长度方向一致的方式收容所述罐。
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