CN1232412C - 搭载燃料电池的摩托车 - Google Patents

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Abstract

一种搭载燃料电池的摩托车，在侧视图上，在连接前轮车轴(15)的中心和后轮车轴(17)的中心的直线A的上方且靠近上述直线配置燃料电池(33)和改质器(32)，在这些燃料电池(33)和改质器(32)的上方配置上述水箱(31)。在搭载燃料电池的摩托车是划分为越野车的轻便小车等的场合，用于将动力传递到前轮车轴和后轮车轴的传动轴容易布置，而且，燃料电池和改质器的防水容易应付。

Description

搭载燃料电池的摩托车
技术领域
本发明涉及这样一种搭载燃料电池的摩托车，在水箱中贮存甲醇和水，由这些甲醇和水在改质器产生氢气，使该氢气和空气中的氧气在燃料电池发生电化学反应、使其产生电，将该电贮存在二次电池中，从该二次电池向马达供电。
背景技术
作为一种搭载燃料电池的摩托车，众所周知，有例如日本专利公报特开平3-109126号所公开的“燃料电池电动摩托车”。
上述技术，根据同一公报的图1，是一种将燃料电池13(标号沿用同一公报的标号)作为能源的电动摩托车，是将燃料电池13配置在车体2的中央下部的摩托车1。
例如，在使用燃料电池13的场合，如以后所描述的那样，除了燃料电池13之外，需要有贮存甲醇的燃料箱、产生氢气的改质器、贮存产生的电的二次电池等，在搭载在搭载燃料电池的摩托车的场合，燃料电池13、改质器和二次电池等的总布置方案也成为一个重要的课题。以下，从燃料电池的发电原理开始对燃料电池系统的一个例子进行说明。
图6(a)～(b)是说明燃料电池的发电原理的图，(a)表示一般的水的电解原理，(b)表示燃料电池的发电原理。
在(a)中，将溶解了硫酸(H2SO4)等电解质的水(H2O)放入水槽101中，在该水槽101中放置白金等电极102、103，分别用容器104、105覆盖这些电极102、103，若在电极102、103之间连接直流电源106，则在为正的电极102产生氧气(O2)，在为负极的电极103产生氢气(H2)，这是众所周知的水(H2O)的电解原理。在此，箭头(e-)表示电荷流，箭头(H+)表示氢离子流。
在(b)中，与(a)相反，若将氧气(O2)装入一个容器104中，将氢气装入另一容器105中，在该两电极102、103之间接上负荷107，使氧气(O2)和氢气(H2)在溶解了硫酸(H2SO4)等电解质的水(H2O)中进行电化学反应，则在负荷107上有电流流过。而且，氧气(O2)和氢气(H2)结合，生成水(H2O)。
即，(a)所示的水的电解的逆反应，是燃料电池的发电原理。用以下的图对燃料电池系统进行说明。
图7是表示燃料电池系统的一个例子的方框图。燃料电池系统110由以下部分构成：贮存甲醇的燃料箱111；由甲醇和水产生氢气的改质器112；使在该改质器112产生的氢气和空气中的氧气发生电化学反应的燃料电池113；将大气中的空气经由空气滤清器114输送到该燃料电池113的第1泵115；将氢气从改质器112输送到燃料电池113的第2泵116；接收从燃料电池113排出的水蒸气和在改质器112产生、经由燃料电池113的二氧化碳气体、降低二氧化碳气体量的催化剂(触媒)117；接收从该催化剂117排出的水的水箱118；贮存在燃料电池113产生的电的二次电池119；通过控制部121与该二次电池119连接的马达122。而且，二次电池119也贮存用马达122发电产生的电。
图中，空白箭头(CH3OH)表示甲醇流，空白箭头(H2)表示氢气流，空白箭头(O2)表示氧气流，空白箭头(H2O+CO2)表示水蒸气和二氧化碳气流，空白箭头(H2O)表示水流。
如上所述，为了将燃料电池113作为搭载燃料电池的摩托车(图未示)的能源进行利用，需要有贮存甲醇的燃料箱111、产生氢气的改质器112、贮存在燃料电池113产生的电的二次电池119等，实际上，在将这些燃料箱111、改质器112和燃料电池113等搭载在搭载燃料电池的摩托车上时，必须考虑重量平衡、维修和设计造型等问题，必须摸索多方面的燃料电池系统110的总布置方案。
发明内容
即，本发明的目的在于提供一种在将燃料电池搭载在摩托车上的场合，能最恰当地配置燃料电池、改质器或二次电池等的技术。
为了达到上述目的，本发明第一方面的搭载燃料电池的摩托车，将甲醇和水贮存在水箱中，由这些甲醇和水在改质器产生氢气，使该氢气和空气中的氧气在燃料电池产生电化学反应、产生电，将该电贮存在二次电池中，从该二次电池向马达供电，将该马达的旋转传递到前轮车轴、后轮车轴或前、后轮车轴，其特征是：在侧视图上，在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方且靠近直线配置燃料电池和改质器，在这些燃料电池和改质器的上方配置水箱。
本发明的一种搭载燃料电池的摩托车，将甲醇和水贮存在水箱中，由这些甲醇和水在改质器产生氢气，使该氢气和空气中的氧气在燃料电池产生电化学反应、产生电，将该电贮存在二次电池中，从该二次电池向马达供电，将该马达的旋转传递到前轮车轴、后轮车轴或前、后轮车轴，其特征是：在侧视图上，在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方且靠近上述直线配置燃料电池和改质器，在这些燃料电池和改质器的上方配置上述水箱，并且所述燃料电池、改质器及水箱配置在坐下位置的前方。
将甲醇和水从水箱供给到改质器，在改质器由这些甲醇和水产生氢气，将该氢气供给到燃料电池，在该燃料电池产生电，将该电供给到电动马达，使该电动马达旋转驱动其行驶。
在侧视图上，在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方且靠近直线配置燃料电池和改质器，例如，在搭载燃料电池的摩托车是划分为越野车的轻便小车的场合，用于将动力传递到前轮车轴和后轮车轴的传动轴容易布置，而且，燃料电池和改质器的防水容易应付。
另外，由于在燃料电池和改质器的上方配置水箱，所以，容易供给燃料-甲醇和水。
本发明第二方面的特征是：在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方，配置二次电池和马达。
由于在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方配置二次电池和马达，所以，例如在搭载燃料电池的摩托车是轻便小车的场合，二次电池和马达的防水容易应付。
附图说明
图1是本发明的搭载燃料电池的摩托车的俯视图。
图2是本发明的搭载燃料电池的摩托车的侧视图。
图3是说明本发明的搭载燃料电池的摩托车的作用的图。
图4是本发明的第1其它实施例的搭载燃料电池的摩托车的俯视图。
图5是本发明的第2其它实施例的搭载燃料电池的摩托车的俯视图。
图6是说明燃料电池发电原理的图。
图7是表示燃料电池系统的一个例子的方框图。
具体实施方式
以下依据附图对本发明的实施例进行说明。而且，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”是从驾驶员角度看的方向，Fr表示前侧，Rr表示后侧，L表示左侧，R表示右侧。另外，假设附图是向标号的方向看的。
图1是本发明的搭载燃料电池的摩托车的俯视图，10是搭载燃料电池的摩托车，11是车体，12是车架，13是车座，14、14是前轮，15是前轮车轴，16、16是后轮，17是后轮车轴，18是车把，21、21是前翼子板，22、22是后翼子板，23是前灯，30是燃料电池系统，31是水箱，32是改质器，33是燃料电池，34是二次电池，35是电动马达，37是吸气管，38是排气管。
搭载燃料电池的摩托车10是搭载有燃料电池33的轻便小车(Buggy)，是划分为ATV(All Terrain Vehicle：越野车)的车辆。由于有轻便且紧凑的车体、能小半径转向、是容易操作的车辆，所以是在农业、畜牧业、狩猎、安全监控等方面移动用的、适合于休闲的非承载的专用车辆。
图2是本发明的搭载燃料电池的摩托车的侧视图，燃料电池系统30由以下部分构成：贮存甲醇和水的水箱31；由从该水箱31供给的甲醇和水产生氢气的改质器32；使在该改质器32产生的氢气和空气中的氧气发生电化学反应、产生电的燃料电池33；贮存在该燃料电池33产生的电的二次电池34；通过由燃料电池33和二次电池34供电而旋转的马达35；将空气吸入到燃料电池33的吸气管37；将水、二氧化碳等从燃料电池33排出的排气管38。
另外，24是用于将动力传递到前轮车轴15和后轮车轴17的传动轴，将上述水箱31、改质器32、燃料电池33、二次电池34、马达35配置在传动轴24的上方。
搭载燃料电池的摩托车10，将甲醇和水贮存在水箱31，由这些甲醇和水在改质器32产生氢气，使该氢气和空气中的氧气在燃料电池33产生电化学反应、产生电，将该电贮存在二次电池34中，从该二次电池34向马达35供电，将该马达35的旋转传递给前轮车轴15、后轮车轴17或前、后轮车轴15、17，可以说是，在侧视图上，在连接前轮车轴15的中心和后轮车轴17的中心的直线A的上方且靠近直线配置燃料电池33和改质器32，在这些燃料电池33和改质器32的上方配置水箱31。
即，搭载燃料电池的摩托车10，是将甲醇和水从水箱31供给到改质器32，使其由这些甲醇和水在改质器32产生氢气，将该氢气供给到燃料电池33，在该燃料电池33产生电，将该电供给到马达35，使马达35旋转，驱动其行驶的。
由于在侧视图上，在连接前轮车轴15的中心和后轮车轴17的中心的直线A的上方且靠近直线配置燃料电池33和改质器32，所以，用于将动力传递到前轮车轴15和后轮车轴17的传动轴14容易布置，而且，燃料电池33和改质器32的防水容易应付。
另外，由于在燃料电池33和改质器32的上方配置水箱31，所以，容易供给燃料-甲醇和水。
由于在连接前轮车轴15的中心和后轮车轴17的中心的直线A的上方配置二次电池34和马达35，所以二次电池34和马达35的防水容易应付。
以下对以上所描述的搭载燃料电池的摩托车10的作用进行说明。
图3是说明本发明的搭载燃料电池的摩托车的作用的图。表示燃料电池系统30的动作流程。
燃料电池系统30如箭头①所示，将甲醇(CH3OH)和水(H2O)从水箱31输送到改质器32，使其在改质器32产生氢气(H2)。
如箭头②所示，将在改质器32产生的氢气(H2)输送到燃料电池33，如箭头③所示，将大气中的氧气(O2)供给到燃料电池33，使其在燃料电池33产生电。
将从燃料电池33产生的水蒸气(H2O)和在改质器32产生、经由燃料电池33的二氧化碳(CO2)排出，在用催化剂(图未示)降低二氧化碳(CO2)等废气之后，如箭头④所示，从排气管38排放到大气中。而且，有时在由燃料电池33和改质器32产生的气体中含有少量的一氧化碳和碳氢化合物等气体，用催化剂也能减少这些气体。以下对电流的流向进行说明。
在燃料电池33产生的电，如箭头⑤所示供给到电动马达35，同时，如箭头⑥所示贮存在二次电池34中。另外，如箭头⑦所示将电从二次电池34供给到电动马达35。
图4是本发明的第1其它实施例的搭载燃料电池的摩托车的俯视图。所示是搭载燃料电池的摩托车50。而且，与燃料电池系统30(参照图1)相同的部件使用相同的标号，且省略其详细说明。
31是水箱，32是改质器，33是燃料电池，34是二次电池，35是马达，37是吸气管，38是排气管，即，搭载燃料电池的摩托车50，在车体51的左侧配置燃料电池33，在车体51的右侧配置改质器32。
由于在车体51的左右等分地配置燃料电池33和改质器32，所以，能恰当地保持车体51的重量平衡。
图5是本发明的第2其它实施例的搭载燃料电池的摩托车的俯视图。所示是搭载燃料电池的摩托车60。而且，与燃料电池系统30(参照图1)相同的部件使用相同的标号，且省略其详细说明。
搭载燃料电池的摩托车60，在车体61的前方配置改质器32，在车体61的后方配置燃料电池33。
由于在车体61的前后等分地配置燃料电池33和改质器32，所以，能恰当地保持车体61的重量平衡。
而且，在实施例中，如图1所示，虽然搭载燃料电池的摩托车10以轻便小车为例进行了说明，但并不限于轻便小车，可以是搭载燃料电池的四轮摩托车。
而且，在实施例中，如图4所示，虽然在车体51的左侧配置燃料电池33，在车体51的右侧配置改质器32，但，并不限于此，也可以将改质器32和燃料电池33的配置进行左右替换。
再有，在实施例中，如图5所示，虽然在车体61的前方配置改质器32，在车体61的后方配置燃料电池33，但，并不限于此，也可以将改质器32和燃料电池33的配置进行前后替换。
本发明由于有上述结构而具有以下效果：
根据本发明的第一方面，由于在侧视图上，在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方且靠近直线配置燃料电池和改质器，在这些燃料电池和改质器的上方配置水箱，所以，例如在搭载燃料电池的摩托车是划分为越野车的轻便小车的场合，用于将动力传递到前轮车轴和后轮车轴的传动轴容易布置，而且，燃料电池和改质器的防水容易应付。
另外，由于在燃料电池和改质器的上方配置水箱，所以，容易供给燃料-甲醇和水。
根据本发明的第二方面，由于在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方，配置二次电池和马达，所以，例如在搭载燃料电池的摩托车是轻便小车的场合，二次电池和马达的防水容易应付。

Claims (3)

1.一种搭载燃料电池的摩托车，将甲醇和水贮存在水箱中，由这些甲醇和水在改质器产生氢气，使该氢气和空气中的氧气在燃料电池产生电化学反应、产生电，将该电贮存在二次电池中，从该二次电池向马达供电，将该马达的旋转传递到前轮车轴、后轮车轴或前、后轮车轴，其特征是：
在侧视图上，在连接前轮车轴的中心和后轮车轴的中心的直线的上方且靠近上述直线配置燃料电池和改质器，在这些燃料电池和改质器的上方配置上述水箱，并且所述燃料电池、改质器及水箱配置在坐下位置的前方。
2.如权利要求1所述的搭载燃料电池的摩托车，其特征是：具有对燃料电池吸入空气的吸气管，所述吸气管的开口配置在前翼子板的上方。
3.如权利要求1或2所记载的搭载燃料电池的摩托车，其特征是：在上述直线的上方配置上述二次电池和马达。
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