DE112011105920B4 - Brennstoffzellenfahrzeug - Google Patents

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c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K SEKINE Hiroyuki
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Abstract

Brennstoffzellenfahrzeug (1) mit einem Bodenblech, welches mit einem Mitteltunnel vorgesehen ist, welcher sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt, Brennstoffzellen (2), welche Gleichstrom-Leistungsquellen sind, und einem Boost-Konverter (4), welcher Ausgangsspannungen der Brennstoffzellen (2) erhöht, um eine Leistung auszugeben, und welcher in dem Mitteltunnel entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist,wobei der Boost-Konverter (4) aufweist:einen Leistungs-Eingangs-Abschnitt (PI1, PI2), um die durch die Brennstoffzellen (2) zugeführte Leistung einzugeben;Drosseln (L1, L2, L3, L4), welche jeweils ein Ende besitzen, das mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt (PI1, PI2) verbunden ist;Schaltkreis-Abschnitte (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4), welche mit dem anderen Ende von jeder der Drosseln (L1, L2, L3, L4) verbunden sind; undeinen Leistungs-Ausgangs-Abschnitt (PO1, PO2, PO3, PO4), welcher mit den Schaltkreis-Abschnitten (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) verbunden ist, um die Leistung auszugeben,wobei Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes (PI1, PI2) zu den Drosseln (L1, L2, L3, L4) und Verbindungsabschnitte der Drosseln (L1, L2, L3, L4) zu den Schaltkreis-Abschnitten (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) alle nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind und in diesem Zustand auf der Seite einer Seitenfläche des Boost-Konverters (4) entweder auf der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei das Brennstoffzellenfahrzeug (1) ferner aufweist:einen Kondensator (C1), welcher zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) und dem Leistungs-Ausgangs-Abschnitt (PO1, PO2, PO3, PO4) aufgenommen ist, um die Ausgangsspannung des Boost-Konverters (4) auszugleichen;einen Kühlmittel-Strömungspfad, welcher benachbart zu dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) angeordnet ist, und durch welchen ein Kühlmittel zirkuliert, um den Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) zu kühlen;eine erste Leitung (50), durch welche das Kühlmittel zu dem Kühlmittel-Strömungspfad geführt wird, und welche derart angeordnet ist, um sich von dem Boost-Konverter (4) in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken; undeine zweite Leitung (51), durch welche das Kühlmittel von dem Kühlmittel-Strömungspfad abgeführt wird, und welche von der ersten Leitung (50) entfernt angeordnet ist, um sich von dem Boost-Konverter (4) in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken,wobei der Kondensator (C1) zwischen der ersten Leitung (50) und der zweiten Leitung (51), in der Nähe des Schaltkreis-Abschnittes (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4), aufgenommen ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellenfahrzeug.
  • Stand der Technik
  • In den vergangenen Jahren wurde die Entwicklung von einem Brennstoffzellenfahrzeug, welches mittels einer von einem Brennstoffzellensystem zugeführten Leistung fährt, als eine Gegenmaßnahme gegen den zukünftigen Erdöl-Mangel oder globale Erwärmung vorangetrieben. Es ist notwendig auf solch einem Brennstoffzellenfahrzeug einen Brennstoffzellenstapel, welcher ein Bestandteil bzw. eine Komponente des Brennstoffzellensystems ist, einen Boost-Konverter bzw. Hochsetzsteller, verschiedene Hilfseinrichtungen bzw. -maschinen, typischerweise ein Kühlsystem, und dergleichen zu montieren.
  • In JP 2011- 18 553 A ist ein Brennstoffzellenfahrzeug offenbart, auf welchem ein Brennstoffzellenstapel, ein Boost-Konverter bzw. -Wandler (ein DC-DC-Wandler) und dergleichen unter einem Bodenblech des Fahrzeuges montiert sind. Jedoch besteht aufgrund einer Beschränkung der Fahrzeughöhe, einer Notwendigkeit des Erlangens eines Sitzraumes bzw. einer Sitzmöglichkeit für Passagiere und dergleichen eine Beschränkung, dass unter dem Bodenblech kein breiter Raum geschaffen werden kann, wenn der Brennstoffzellenstapel und dergleichen unter dem Bodenblech montiert sind. Dies erfordert eine Erfindung zum Anordnen des Brennstoffzellenstapels und dergleichen in einem eingeschränkten Raum.
  • Zu diesem Zweck ist bei einem in JP 2007- 15 612 A offenbarten Brennstoffzellenfahrzeug ein Brennstoffzellenstapel in einem Mitteltunnel (einer Mittelkonsole), welche zwischen einem Fahrersitz und einen vorderen Passagiersitz ausgebildet ist, angeordnet. Auf diese Art und Weise wird ein Raum in dem Mitteltunnel wirkungsvoll genutzt, wodurch der Sitzraum für die Passagiere erlangt wird, während der Anstieg einer Höhe des gesamten Bodenbleches verhindert wird.
  • US 2009/0 133 943 A1 , WO 2010 / 140 226 A1 und WO 2010 / 137 151 A1 beschreiben weitere Brennstoffzellenfahrzeuge mit Brennstoffzellen und einem Boost-Konverter. In WO 2010 / 137 151 A1 ist der Boost-Konverter im Mitteltunnel in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet und der Boost-Konverter weist einen Leistungs-Eingangs-Abschnitt und einen Leistungs-Ausgangs-Abschnitt auf.
  • JP 2011- 4 520 A offenbart einen Konverter mit Drosseln, Schaltkreisabschnitten, die mit den Drosseln verbunden sind, und Verbindungsabschnitten, die nebeneinander entlang der Längsrichtung des Konverters angeordnet sind.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme
  • Wenn ein Brennstoffzellenstapel in einem Mitteltunnel angeordnet ist, kann ein Boost-Konverter ebenso in dem Mitteltunnel benachbart zu dem Brennstoffzellenstapel angeordnet sein, was aus Sicht eines Vorteiles, dass eine Verkabelungs-Einbaulänge verkürzt werden kann, zusätzlich zu einem Vorteil, dass ein Raum unter einem Bodenblech weiter wirkungsvoll genutzt werden kann, vorzuziehen ist.
  • In diesem Fall ist das Innere des Mitteltunnels ein länglicher Raum, welcher sich in einer Längsrichtung eines Fahrzeuges erstreckt. Daher sind der Brennstoffzellenstapel und der Boost-Konverter entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Darüber hinaus ist es erforderlich, dass sowohl der Brennstoffzellenstapel als auch der Boost-Konverter derart gestaltet sind, dass Dimensionen in einer Rechts-Links-Richtung bzw. Querrichtung des Fahrzeugs so weit wie möglich reduziert werden.
  • Jedoch besitzt der Boost-Konverter darin große Elemente, wie Drosseln bzw. Reaktoren und Schaltelemente. Darüber hinaus ist es ebenso notwendig, Sammelschienen, welche die Drosseln mit den Schaltelementen elektrisch verbinden, und eine Kühlleitung, durch welche ein Kühlmittel zirkuliert, um die Schaltelemente zu kühlen, anzuordnen, und somit ist es nicht einfach, die Dimension des Boost-Konverters in der Rechts-Links-Richtung bzw. Querrichtung des Fahrzeugs zu reduzieren.
  • Bei dem vorstehenden Patentdokument JP 2007- 15 612 A ist offenbart, dass der Brennstoffzellenstapel in dem Mitteltunnel angeordnet ist, jedoch wird das Anordnen ebenso des Boost-Konverters in dem Mitteltunnel nicht untersucht. Die spezifische Anordnung der Sammelschienen, welche den Boost-Konverter bilden, die Anordnung der Kühlleitung und dergleichen sind nicht offenbart.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht derartiger Probleme entwickelt und Aufgabe davon ist es, ein Brennstoffzellenfahrzeug vorzusehen, auf welchem ein Brennstoffzellenstapel und ein Boost-Konverter in einem Mitteltunnel montiert sind, wodurch es möglich ist, den Anstieg einer Höhe des gesamten Bodenbleches zu verhindern und einen Sitzraum für Passagiere zu erlangen.
  • Einrichtungen zum Lösen der Probleme
  • Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist ein Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Bodenblech, welches mit einem Mitteltunnel vorgesehen ist, welcher sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt, Brennstoffzellen, welche Gleichstrom-Leistungsquellen sind, und einem Boost-Konverter bzw. Hochsetzsteller, welcher Ausgangsspannungen der Brennstoffzellen erhöht, um eine Leistung auszugeben, und welcher in dem Mitteltunnel entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boost-Konverter einen Leistungs-Eingangs-Abschnitt, um die durch die Brennstoffzellen zugeführte Leistung einzugeben; Drosseln, welche jeweils ein Ende besitzen, das mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt verbunden ist; Schaltkreis-Bereiche bzw. Abschnitte, welche jeweils mit dem anderen Ende von jeder der Drosseln verbunden sind; und einen Leistungs-Ausgangs-Abschnitt enthält, welcher mit den Schaltkreis-Abschnitten verbunden ist, um die Leistung auszugeben, und wobei Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes zu den Drosseln und Verbindungsabschnitte der Drosseln zu den Schaltkreis-Abschnitten alle nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind und in diesem Zustand auf der Seite einer Seitenfläche des Boost-Konverters entweder auf der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind.
  • Die auf dem Boost-Konverter montierten Drosseln sind große Spulen und somit sind die Verbindungsabschnitte der Drosseln zu dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt und die Verbindungsabschnitte der Drosseln zu den Schaltkreis-Abschnitten alle durch das Verbinden von Sammelschienen miteinander, welche jeweils in einer vorbestimmten Dimension ausgebildet sind, ausgebildet. Daher wird die Anordnung dieser Verbindungsabschnitte in einem kleinen Raum, wie dem Mitteltunnel, ebenso zu einem Problem.
  • Beispielsweise liegt auf der Seitenfläche des Boost-Konverters auf der Vorderseite des Fahrzeugs eine Kühlleitung vor, welche sich in Richtung eines Radiators erstreckt, welcher in dem vordersten Teil des Fahrzeugs angeordnet ist. Daher ist es schwierig, einen Raum zum Anordnen der Verbindungsabschnitte zu erlangen. Andererseits sind Sammelschienen und dergleichen zum Verbinden des Boost-Konverters mit dem Brennstoffzellenstapel auf der Seitenfläche des Konverters bzw. Wandlers auf der Hinterseite des Fahrzeuges angeordnet und somit ist es ebenso schwierig, den Raum zum Anordnen der Verbindungsabschnitte zu erlangen. Darüber hinaus wird aus Sicht der Sicherheitsgestaltung gefordert, wenn der Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision berücksichtigt wird, dass der Boost-Konverter auf der Seite des Fahrzeuges angeordnet wird, welche soweit hinten wie möglich liegt. Daher ist es nicht vorzuziehen, die Verbindungsabschnitte auf der Seitenfläche des Boost-Konverters auf der Hinterseite des Fahrzeugs anzuordnen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes zu den Drosseln und die Verbindungsabschnitte der Drosseln zu den Schaltkreis-Abschnitten alle nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet und sind in diesem Zustand auf der Seitenfläche des Boost-Konverters entweder auf der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeuges angeordnet.
  • Gemäß solch einer Gestaltung ist es möglich, die Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes zu den Drosseln und die Verbindungsabschnitte der Drosseln zu den Schaltkreis-Abschnitten anzuordnen, während die Fahrzeug-Vorderseite, auf welcher die Kühlleitung vorliegt, oder die Fahrzeug-Hinterseite, auf welcher die Sammelschienen und dergleichen zum Verbinden des Boost-Konverters mit dem Brennstoffzellenstapel angeordnet sind, vermieden wird.
  • Außerdem sind alle diese Verbindungsabschnitte nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet. Daher nimmt selbst bei einem Mehrphasen-Wandler, welcher mit der Mehrzahl von Drosseln vorgesehen ist, eine Breite des Boost-Konverters in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges in Abhängigkeit der Anzahl der Drosseln nicht zu. Darüber hinaus sind alle diese Verbindungsabschnitte auf der einen Seitenfläche des Boost-Konverters entweder auf der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeuges angeordnet. Infolgedessen wird anders als bei einem Fall, bei dem die Verbindungsabschnitte auf beiden Seitenflächen angeordnet sind, die Breite des Boost-Konverters in der Rechts-Links-Richtung bzw. Querrichtung des Fahrzeuges verringert. Folglich ist es möglich, den Boost-Konverter in dem Mitteltunnel anzuordnen.
  • Außerdem ist bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung die Drossel in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges unterhalb des Schaltkreis-Abschnittes vorgesehen. Die Drossel besitzt eine erste Drossel-Sammelschiene, welche mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt elektrisch verbunden ist, und eine zweite Drossel-Sammelschiene, welche mit dem Schaltkreis-Abschnitt elektrisch verbunden ist. Eine Eingangs-Sammelschiene, welche sich von dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt erstreckt, ist in der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt und der Drossel angeordnet. Außerdem ist vorzugsweise eine Position eines Verbindungsabschnittes zwischen der Eingangs-Sammelschiene und der ersten Drossel-Sammelschiene bei einer höheren Position als eine Position eines Verbindungsabschnittes zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt und der zweiten Drossel-Sammelschiene vorgesehen.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise ist die Eingangs-Sammelschiene, welche sich von dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt erstreckt, in der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt und der Drossel angeordnet, und die Position des Verbindungsabschnittes zwischen der Eingangs-Sammelschiene und der ersten Drossel-Sammelschiene ist bei der höheren Position als die Position des Verbindungsabschnittes zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt und der zweiten Drossel-Sammelschiene vorgesehen.
  • Gemäß solch einer Gestaltung kann der Schaltkreis-Abschnitt, welcher oberhalb der Drossel angeordnet ist, bei einer niedrigen Position angeordnet werden. Daher wird die Höhe des Boost-Konverters gesenkt und es wird einfacher, den Boost-Konverter in dem Mitteltunnel anzuordnen.
  • Außerdem ist bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine Strom-Messeinrichtung zum Messen eines Stromes, welcher durch die Drossel fließt, ebenso bevorzugt bei einem Strompfad auf einer Seite, gegenüberliegend eines Strompfades, welcher mit dem Schaltkreis-Abschnitt verbunden ist, in einem Strompfad, der mit der Drossel verbunden ist, vorgesehen.
  • Bei dem Boost-Konverter ist solch eine Strom-Messeinrichtung zum Messen des Stromes zum Zwecke des Überwachens des Stromes, welcher durch die Drossel fließt, angeordnet, so dass der Strom zu einer vorbestimmten Größe wird. Jedoch wird durch einen Betrieb eines Schaltkreises, welcher mit der Drossel verbunden ist, ein elektrisches Geräusch bzw. Rauschen erzeugt und der Strom kann durch die Strom-Messeinrichtung manchmal nicht exakt gemessen werden.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise ist die Strom-Messeinrichtung bei dem Strompfad auf der Seite, gegenüberliegend des Strompfades, welcher mit dem Schaltkreis-Abschnitt verbunden ist, in dem Strompfad, welcher mit der Drossel verbunden ist, angeordnet. Das heißt, die Drossel ist bei dem Strompfad, welcher sich von der Strom-Messeinrichtung zu dem Schaltkreis-Abschnitt erstreckt, auf halbem Wege angeordnet. Infolgedessen erreicht das durch den Betrieb des Schaltkreis-Abschnittes erzeugte elektrische Geräusch bzw. Rauschen die Strom-Messeinrichtung durch die Drossel. Wenn das elektrische Geräusch bzw. Rauschen die Drossel durchläuft, wird das Geräusch reduziert. Daher kann der Strom durch die Strom-Messeinrichtung genauer gemessen werden.
  • Außerdem weist das Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen Kondensator, welcher zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt und dem Leistungs-Ausgangs-Abschnitt angeordnet ist, um die Ausgangsspannung des Boost-Konverters auszugleichen; einen Kühlmittel-Strömungspfad, welcher benachbart zu dem Schaltkreis-Abschnitt angeordnet ist, und durch welchen ein Kühlmittel zirkuliert, um den Schaltkreis-Abschnitt zu kühlen; eine erste Leitung, durch welche das Kühlmittel zu dem Kühlmittel-Strömungspfad geführt wird, und welche derart angeordnet ist, um sich von dem Boost-Konverter in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken; und eine zweite Leitung, durch welche das Kühlmittel von dem Kühlmittel-Strömungspfad abgeführt wird, und welche von der ersten Leitung entfernt angeordnet ist, um sich von dem Boost-Konverter in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken, auf. Der Kondensator ist ebenso vorzugsweise zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung in der Nähe des Schaltkreis-Abschnittes angeordnet.
  • Der Kondensator, welcher angeordnet ist, um die Ausgangsspannung des Boost-Konverters auszugleichen, besitzt eine große äußere Gestalt, da eine erforderliche Kapazität groß ist, und eine Einbaustelle davon wird somit zu einem Problem. Außerdem erzeugt der Kondensator während des Betriebs des Boost-Konverters Wärme. Es ist jedoch schwierig, in ausreichendem Maße einen Pfad zu erlangen, durch welchen die intern erzeugte Wärme freigegeben wird, wenn der Boost-Konverter in einem kleinen Raum, wie dem Mitteltunnel, angeordnet ist. Eine Temperatur des Kondensators steigt unverhältnismäßig an. Jedoch ist es aufgrund einer räumlichen Beschränkung schwierig, die Kühlleitung, welche den Kondensator kühlt, separat vorzusehen.
  • Um diese Probleme zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder angemerkt, dass zwei Leitungen, durch welche das Kühlmittel zirkuliert, um den Schaltkreis-Abschnitt zu kühlen, entsprechend einer Breite des Schaltkreis-Abschnittes in der Rechts-Links-Richtung bzw. Querrichtung des Fahrzeuges voneinander entfernt angeordnet sind. Darüber hinaus wurde angemerkt, dass diese Leitungen eine vorbestimmte Länge benötigen, so dass der Schaltkreis-Abschnitt nicht durch eine auf die Leitungen aufgebrachte Kraft beschädigt wird, wenn diese Leitungen mit dem Radiator verbunden werden. Das heißt, zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung wird ein Raum mit einer vorbestimmten Breite (in der Rechts-Links-Richtung bzw. Querrichtung des Fahrzeuges) und einer vorbestimmten Länge (in der Längsrichtung des Fahrzeuges) ausgebildet.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise ist der Kondensator zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung, welche voneinander entfernt angeordnet sind, angeordnet, um sich von dem Boost-Konverter in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken. Das heißt, da der Kondensator in dem vorstehenden Raum angeordnet ist, steigt ein durch den Boost-Konverter eingenommenes Volumen in dem Mitteltunnel nicht an, wenn der Kondensator installiert ist. Darüber hinaus ist der Kondensator bei der Position installiert, welche zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung aufgenommen ist, und bei der die Temperatur aufgrund des Kühlmittels, welches durch die Leitungen zirkuliert, sinkt. Daher sinkt die Lufttemperatur durch diese Leitungen um den Kondensator und die Temperatur des Kondensators wird daran gehindert, übermäßig anzusteigen. Darüber hinaus wird der Strompfad zwischen dem Kondensator und dem Schaltkreis-Abschnitt kurz und ein Verlust der Leistung wird gesenkt, da der Kondensator in der Nähe des Schaltkreis-Abschnittes installiert ist. Außerdem wird eine Induktivität verringert, wodurch eine Stoßspannung des Schaltkreis-Abschnittes verringert werden kann.
  • Außerdem ist bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung der Kondensator an der Kondensator-Abdeckung fest angebracht, welche derart angeordnet ist, um wenigstens einen Abschnitt einer äußeren Peripherie des Kondensators zu bedecken, und die Kondensator-Abdeckung kommt außerdem bevorzugt mit der ersten Leitung und/oder der ersten Leitung in Kontakt.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise ist der Kondensator an der Kondensator-Abdeckung, welche angeordnet ist, um wenigstens einen Abschnitt der äußeren Peripherie des Kondensators zu bedecken, fest angebracht und die Kondensator-Abdeckung kommt mit der ersten Leitung und/oder der ersten Leitung in Kontakt. Gemäß solch einer Gestaltung kühlt die erste Leitung und/oder die zweite Leitung, bei denen die Temperatur aufgrund des darin zirkulierenden Kühlmittels sinkt, direkt die Kondensator-Abdeckung, welche mit dieser Leitung in Kontakt kommt. Infolgedessen kann der Kondensator, welcher mit der Kondensator-Abdeckung bedeckt ist, wirkungsvoll gekühlt werden.
  • Außerdem besitzt die Kondensator-Abdeckung bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung einen oberen Wand-Abschnitt, welcher die obere Oberfläche des Kondensator bedeckt, und in dem oberen Wand-Abschnitt ist bevorzugt ebenso eine Lüftungsöffnung ausgebildet, welche sich durch den oberen Rand-Abschnitt erstreckt.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise kann der Kondensator befestigt werden, während der obere Teil des Kondensators geschützt wird, da die Kondensator-Abdeckung den oberen Wand-Abschnitt besitzt, welcher die obere Oberfläche des Kondensators bedeckt. Außerdem ist bei dem oberen Wand-Abschnitt der Kondensator-Abdeckung die Lüftungsöffnung ausgebildet, welche sich durch diesen Abschnitt erstreckt. Daher wird ein Pfad geschaffen, durch welchen die in dem Kondensator erzeugten Wärme nach außerhalb der Kondensator-Abdeckung freigegeben wird, und es ist möglich, den Kondensator wirkungsvoller zu kühlen.
  • Außerdem ist bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung die Kondensator-Abdeckung vorzugsweise ebenso mit einer Wärmeabstrahlrippe vorgesehen, welche in dem oberen Wand-Abschnitt ausgebildet ist.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise wird die Wärmeabstrahlung von der Kondensator-Abdeckung zu der Umgebungsluft gefördert, da die Kondensator-Abdeckung mit der Wärmeabstrahlrippe vorgesehen ist. Es ist möglich, den Kondensator wirkungsvoller zu kühlen.
  • Außerdem weist das Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen Radiator, um das Kühlmittel von dem Boost-Konverter auf der Fahrzeug-Vorderseite zu kühlen, eine erste Radiator-Leitung, welche sich von dem Radiator erstreckt und mit der ersten Leitung verbunden ist, und eine zweite Radiator-Leitung, welche sich von dem Radiator erstreckt und mit der zweiten Leitung verbunden ist, auf. Vertikal unter einem ersten Verbindungsabschnitt, welcher die erste Leitung mit der ersten Radiator-Leitung verbindet, und einem zweiten Verbindungsabschnitt, welcher die zweite Leitung mit der zweiten Radiator-Leitung verbindet, sind Flüssigkeits-Aufnahmeschalen ebenso vorzugsweise vorgesehen, um das Kühlmittel aufzunehmen, wenn das Kühlmittel durch den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt ausströmt.
  • Bei dem Brennstoffzellenfahrzeug, bei welchem der Boost-Konverter in dem Mitteltunnel montiert ist, ist eine Kühlleitung, welche den auf der Vorderseite des Fahrzeuges angebrachten Radiator mit dem Boost-Konverter verbindet, horizontal entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet. Zum Zeitpunkt einer Reparatur oder Wartung des Brennstoffzellenfahrzeuges ist es notwendig, sowohl die erste Radiator-Leitung, welche sich von dem Boost-Konverter erstreckt und mit der ersten Leitung verbunden ist, als auch die zweite Radiator-Leitung, welche sich von dem Boost-Konverter erstreckt und mit der zweiten Leitung verbunden ist, zu entfernen. Die erste Leitung und die zweite Leitung sind jedoch horizontal angeordnet, wie vorstehend beschrieben ist. Daher strömt das in den Leitungen verbleibende Kühlmittel durch den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt aus und tropft manchmal hinunter, wenn die erste Radiator-Leitung und die zweite Radiator-Leitung entfernt sind.
  • Auf der Fahrzeug-Vorderseite des Boost-Konverters ist ein Strompfad angeordnet, um die Leistung zu einem Motor auszugeben. Daher tritt, wenn das Kühlmittel durch den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt ausströmt und hinunter tropft, ein Nachteil auf, dass Sammelschienen und dergleichen, welche solch einen Strompfad bilden, mit dem Kühlmittel verunreinigt werden.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise sind vertikal unter dem ersten Verbindungsabschnitt, welcher die erste Leitung, die sich von dem Boost-Konverter erstreckt, mit der ersten Radiator-Leitung, welche sich von dem Radiator erstreckt, verbindet, und dem zweiten Verbindungsabschnitt, welcher die zweite Leitung, die sich von dem Boost-Konverter erstreckt, mit der zweiten Radiator-Leitung, die sich von dem Radiator erstreckt, verbindet, die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen vorgesehen. Gemäß solch einer Gestaltung nehmen die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen das Kühlmittel auf, selbst wenn das Kühlmittel durch den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt ausströmt. Daher ist es möglich, den Nachteil zu verhindern, dass der Strompfad, welcher unter den Verbindungsabschnitten vorliegt, verunreinigt wird, und es ist möglich, zum Zeitpunkt des Services viel Arbeit einzusparen.
  • Außerdem ist bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung der Leistungs-Ausgangs-Abschnitt mit Relais verbunden, um die Zuführung und das Abschalten der Leistung für die Last zu schalten, und die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen sind ebenso vorzugsweise in oberen Abschnitten der Relais ausgebildet.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise sind die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen in den oberen Abschnitten der Relais, welche mit dem Leistungs-Ausgangs-Abschnitt in dem Strompfad, welcher auf der Fahrzeug-Vorderseite des Boost-Konverter ausgebildet ist, verbunden sind, ausgebildet. Da die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen in den oberen Abschnitten der Relais, welche herkömmliche Komponenten sind, ausgebildet sind, ist es möglich, den Nachteil zu verhindern, wenn das Kühlmittel ausströmt, während der Anstieg des Volumens des Boost-Konverters, hervorgerufen durch das Hinzufügen der Flüssigkeits-Aufnahmeschalen, unterdrückt wird.
  • Außerdem ist bei dem Brennstoffzellenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung der Boost-Konverter, welcher in einem Aufnahme-Gehäuse aufgenommen ist, in dem Mitteltunnel angeordnet. Bei dem Aufnahme-Gehäuse sind ein erstes Durchgangsloch, durch welches sich die erste Leitung oder die erste Radiator-Leitung erstreckt, und ein zweites Durchgangsloch, durch welches sich die zweite Leitung oder die zweite Radiator-Leitung erstreckt, ausgebildet. Darüber hinaus ist ein drittes Durchgangsloch, durch welches eine elektrische Verkabelung, die mit dem Boost-Konverter verbunden ist, nach Außen geführt ist, ebenso vorzugsweise bei einer Position zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch, in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges, ausgebildet.
  • Bei dieser bevorzugten Art und Weise ist das Aufnahme-Gehäuse, um den Boost-Konverter aufzunehmen, mit zwei Löchern vorgesehen, durch welche sich die Leitungen erstrecken, um das Kühlmittel zur zirkulieren, das heißt, das erste Durchgangsloch und das zweite Durchgangsloch. Darüber hinaus ist das dritte Durchgangsloch, durch welches die elektrische Verkabelung, die mit dem Boost-Konverter verbunden ist, nach Außen geführt ist, bei der Position zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch, in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges, ausgebildet.
  • Gemäß solch einer Gestaltung ist es möglich, einen Abschnitt zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch, welche gemäß einer Breite des Schaltkreis-Abschnittes voneinander entfernt angeordnet sind, wirkungsvoll zu nutzen. Die Breite des Aufnahme-Gehäuses in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges wird nicht vergrößert, jedoch ist es möglich, das dritte Durchgangsloch, durch welches die elektrische Verkabelung nach Außen geführt ist, auszubilden. Infolgedessen wird der Volumenanstieg des Boost-Konverters unterdrückt und es wird einfacher, den Boost-Konverter in dem Mitteltunnel anzuordnen.
  • Vorteilhafter Effekt der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Brennstoffzellenfahrzeug vorgesehen, auf welchem ein Brennstoffzellenstapel und ein Boost-Konverter in einem Mitteltunnel montiert sind, wodurch es möglich ist, den Anstieg einer Höhe des Bodenbleches zu verhindern und Sitzräume der Passagiere zu erlangen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht, welche einen Aufbau eines Brennstoffzellenfahrzeuges, welches eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, schematisch zeigt;
    • 2 ist eine Ansicht, welche einen elektrischen Aufbau des in 1 gezeigt Brennstoffzellenfahrzeuges zeigt;
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Aufbau eines Boost-Konverters zeigt, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist;
    • 4 ist eine Draufsicht, welche den Aufbau des Boost-Konverters zeigt, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist;
    • 5 ist eine Schnittansicht, welche den Aufbau des Boost-Konverters zeigt, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist;
    • 6 ist eine Seitenansicht, welche den Aufbau des Boost-Konverters zeigt, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist;
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Aufbau eines Verbindungsabschnittes einer Drossel-Sammelschiene in dem Boost-Konverter, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist, zeigt;
    • 8 ist eine Ansicht, welche einen Aufbau eines Kühlmittel-Strömungspfades, um einen Schaltkreis-Abschnitt in dem Boost-Konverter, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist, zu kühlen, schematisch zeigt;
    • 9 ist eine Schnittansicht, welche den Aufbau des Boost-Konverters, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist, zeigt; und
    • 10 ist eine Schnittansicht, welche den Aufbau des Boost-Konverters zeigt, welcher auf dem in 1 gezeigten Brennstoffzellenfahrzeug montiert ist.
  • Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben. Um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern, sind die gleichen Elemente in den entsprechenden Abbildungen so weit wie möglich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wodurch eine sich wiederholende Beschreibung weggelassen wird.
  • Zunächst wird ein Aufbau eines Brennstoffzellenfahrzeuges, welches die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist eine Draufsicht, welche den Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeuges, welches die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, schematisch zeigt. Wie in 1 gezeigt, ist ein Brennstoffzellenfahrzeug 1 aus einer Brennstoffzellenvorrichtung 2, einem Brennstofftank 3, einem DC-DC-Wandler 4, einem Wechselrichter 5, einem Motor 6 und einem Radiator 7 aufgebaut.
  • Die Brennstoffzellenvorrichtung 2 ist eine Vorrichtung, welche eine Leistung erzeugt, um das Brennstoffzellenfahrzeug 1 zu betreiben, und ist in einem Mitteltunnel, welcher zwischen einem Fahrersitz 8 und einem vorderen Passagiersitz 9 ausgebildet ist, unter einem Bodenblech des Brennstoffzellenfahrzeuges 1 angeordnet.
  • Die Brennstoffzellenvorrichtung 2 ist beispielsweise eine Brennstoffzellenvorrichtung vom Polymer-Elektrolyt-Typ und besitzt eine Stapelstruktur, bei der eine große Anzahl von Einheitszellen gestapelt sind. Jede Einheitszelle besitzt eine Struktur, einschließlich eines Luft-Pols an einer Oberfläche eines Elektrolytfilms, welcher aus einem Ionen-Austausch-Film gebildet ist, einschließlich eines Brennstoff-Pols an der anderen Oberfläche davon und ferner einschließlich einem Paar von Separatoren, um den Luft-Pol und den Brennstoff-Pol von beiden Seiten dazwischen aufzunehmen. In diesem Fall wird ein Wasserstoffgas zu einem Wasserstoffgas-Durchlass von einem Separator geführt und ein oxidierendes Gas wird zu einem Oxidationsgas-Durchlass des anderen Separators geführt, wodurch diese Reaktionsgase eine chemische Reaktion durchführen, um die Leistung zu erzeugen.
  • Der Brennstofftank 3 ist ein Tank, um das Wasserstoffgas, welches zu der Brennstoffzellenvorrichtung 2 geführt wird, zu speichern, und ist in einem hinteren Teil des Brennstoffzellenfahrzeuges 1 angeordnet. Eine Strömungsrate des Wasserstoffgases, welches von dem Brennstofftank 3 zu der Brennstoffzellenvorrichtung 2 geführt werden soll, wird durch eine nicht gezeigte Steuerung, einen Strömungsraten-Regulator oder dergleichen gemäß einer erforderlichen Leistung, welche durch einen Gaspedal-Öffnungsgrad oder dergleichen ermittelt wird, gesteuert.
  • Der DC-DC-Wandler 4 ist ein Gleichstrom-Spannungs-Wandler und besitzt eine Funktion des Erhöhens einer Gleichstrom-Spannung des Leistungs-Einganges von der Brennstoffzellenvorrichtung 2, um die Leistung zu dem Wechselrichter 5 auszugeben (zuzuführen). Bei der vorliegenden Ausführungsform ist in ähnlicher Weise zu der Brennstoffzellenvorrichtung 2 der DC-DC-Wandler 4 in dem Mitteltunnel, welcher zwischen dem Fahrersitz 8 und dem vorderen Passagiersitz 9 ausgebildet ist, unter dem Bodenblech des Brennstoffzellenfahrzeuges 1 angeordnet. Der DC-DC-Wandler 4, welcher in einem Aufnahme-Gehäuse 11 (in 1 nicht gezeigt), das durch Aluminium-Druckguss ausgebildet ist, aufgenommen ist, ist an einer Fahrzeug-Vorderseite von der Brennstoffzellenvorrichtung 2 angeordnet. Eine detaillierte Struktur des DC-DC-Wandlers 4 wird später detaillierter beschrieben.
  • Der Wechselrichter 5 besitzt eine Funktion des Umwandelns des Gleichstrom-Leistungs-Ausganges von dem DC-DC-Wandler 4 in eine Dreiphasen-Wechselstrom-Leistung, um die Leistung dem Motor 6 zuzuführen. Der Wechselrichter 5 besitzt eine Spezifikation zum Empfangen einer Eingangsspannung von 650 V, was größer als die Ausgangsspannung der Brennstoffzellenvorrichtung 2 ist, zum Betrieb. Der DC-DC-Wandler 4 ist zwischen der Brennstoffzellenvorrichtung 2 und dem Wechselrichter 5 angeordnet, um eine Funktion zu erfüllen, eine Differenz zwischen der Ausgangsspannung der Brennstoffzellenvorrichtung 2 und der Eingangsspannung, durch welche der Wechselrichter 5 betriebsfähig ist, zu schaffen.
  • Der Motor 6 ist ein elektromagnetischer Motor, welcher die Zuführung des Dreiphasen-Wechselstrom-Leistungs-Ausganges von dem Wechselrichter 5 empfängt, und erzeugt eine Antriebskraft, um das Brennstoffzellenfahrzeug 1 anzutreiben. Die durch den Motor 6 erzeugte Antriebsleistung wird reguliert, wenn die nicht gezeigte Steuerung die erforderliche Leistung auf Basis des Gaspedal-Öffnungsgrades oder dergleichen berechnet und die Ausgangs-Leistung der Brennstoffzellenvorrichtung 2 und die Ausgangsleistung des Wechselrichters 5 auf Basis einer solchen erforderlichen Leistung steuert.
  • Der Radiator 7 ist eine Vorrichtung, um die Brennstoffzellenvorrichtung 2, den DC-DC-Wandler 4, den Motor 6 und dergleichen, welche das Brennstoffzellenfahrzeug 1 bilden, zu kühlen. Der Radiator 7 ermöglicht es einem Kühlmittel zwischen den entsprechenden Vorrichtungen, welche Kühlobjekte sind, durch eine Leitung zu zirkulieren, welche in 1 nicht gezeigt ist. Außenluft, welche durch eine Belüftungsöffnung 10 eingeführt wird, die bei einem Stossfänger-Flächenteil des Brennstoffzellenfahrzeuges 1 vorgesehen ist, entzieht dem Kühlmittel, welches durch den Radiator 7 läuft, Wärme, um die entsprechenden Vorrichtungen zu kühlen. Daher ist der Radiator 7 in dem vordersten Teil des Fahrzeuges angeordnet.
  • Nachfolgend wird eine elektrischer Aufbau des DC-DC-Wandler 4 mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist eine Ansicht, welche den elektrischen Aufbau des Brennstoffzellenfahrzeugs 1 zeigt, und insbesondere den Aufbau in dem DC-DC-Wandler 4 detailliert zeigt. Wie in 2 gezeigt, ist der DC-DC-Wandler 4 ein Mehrphasen-Wandler, welcher aus vier Phasen aufgebaut ist, bei dem ein U-Phasen-Wandler DC1, ein V-Phasen-Wandler DC2, ein W-Phasen-Wandler DC3 und ein X-Phasen-Wandler DC4 parallel verbunden sind.
  • Der Aufbau des U-Phasen-Wandlers DC1 wird beschrieben. Der U-Phasen-Wandler DC1 weist eine Drossel L1 und einen Schaltkreis-Abschnitt IPM1 auf. Der Schaltkreis-Abschnitt IPM1 enthält darin einen Schalter SW1 und eine Diode D1 und ist aus einem Modul aufgebaut, welches als Leistungskarte bezeichnet wird.
  • Wenn ein Schaltbetrieb (die Umschaltung von AN/AUS) des Schalters SW1 periodisch durchgeführt wird, werden die Ansammlung von elektrischer Energie in der Drossel L1 und die Freigabe der angesammelten Energie periodisch wiederholt. Die freigegebene elektrische Energie wird durch die Diode D1 ausgegeben. Da die elektrische Energie einmal in der Drossel bzw. dem Reaktor L1 angesammelt und dann freigegeben wird, wird eine Spannung zwischen Ausgangsspannungen P9 und P10 des U-Phasen-Wandlers DC1 zu einer höheren Spannung als die Ausgangsspannung der Brennstoffzellenvorrichtung 2, welche die Eingangsspannung ist.
  • Der V-Phasen-Wandler DC2, der W-Phasen-Wandler DC3 und der X-Phasen-Wandler DC4 besitzen den gleichen Aufbau wie der vorstehende U-Phasen-Wandler DC 1 und arbeiten auf vergleichbare Art und Weise. Das heißt, wenn der Schaltbetrieb eines Schalters (SW2, SW3 oder SW4) durchgeführt wird, werden die Ansammlung von elektrischer Energie in einer Drossel (L2, L3 oder L4) und die Freigabe der angesammelten Energie periodisch wiederholt, wodurch die höhere Spannung als die Eingangsspannung ausgegeben wird.
  • Die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4 werden im Wesentlichen derart gesteuert, um den Schaltbetrieb zu einem Zeitpunkt durchzuführen, welcher derart reguliert ist, dass jeder gegenseitige Phasenunterschied zu 90 Grad (π/2) wird.
  • Der U-Phasen-Wandler DC1, der V-Phasen-Wandler DC2, der W-Phasen-Wandler DC3 und der X-Phasen-Wandler DC4 weisen Amperemeter I1, I2, I3 und I4 auf, um Ströme zu messen, welche durch die Drosseln L1, L2, L3 bzw. L4 fließen. Die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4 werden gesteuert, um die entsprechenden Schaltbetätigungen zu regulieren, während Stromwerte zurückgeleitet werden, so dass die durch diese Amperemeter I1, 12, I3 und I4 gemessenen Stromwerte gleich zueinander werden.
  • Die Amperemeter I1, I2, I3 und I4 sind alle bei Strompfaden auf einer Seite, gegenüberliegend von Strompfaden, welche mit dem Schaltkreis-Abschnitt IPM1 und den Schaltkreis-Abschnitten IPM2, IPM3 und IPM4 verbunden sind (d. h., einer Seite der Brennstoffzellenvorrichtung 2), in den Strompfaden, welche mit den Drosseln L1, L2, L3 und L4 verbunden sind, vorgesehen. Daher erreicht, selbst wenn ein elektrisches Geräusch bzw. Rauschen durch die Schaltbetätigungen der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 erzeugt wird, das Geräusch die Amperemeter I1, I2, I3 und I4 durch die Drosseln L1, L2, L3 und L4. Da das elektrische Geräusch durch die Drosseln L1, L2, L3 und L4 gesenkt wird, ist es möglich, die Ströme durch die Amperemeter I1, I2, I3 und I4 genauer zu messen.
  • Ausgangs-Abschnitte des U-Phasen-Wandlers DC1, des V-Phasen-Wandlers DC2, des W-Phasen-Wandlers DC3 und des X-Phasen-Wandlers DC4 sind mit einem Kondensator C1 parallel verbunden. Der Kondensator C1 gleicht die von dem U-Phasen-Wandler DC1, dem V-Phasen-Wandler DC2, dem W-Phasen-Wandler DC3 und dem X-Phasen-Wandler DC4 ausgegebenen Spannungen aus und gibt diese aus. Nachdem die Spannung durch den Kondensator C1 ausgeglichen ist, wird die Leistung durch die Leistung-Ausgangs-Abschnitte PO1 und PO2 in Richtung des Wechselrichters 5 ausgegeben.
  • Die Relais R1 und R2 sind zwischen den Leistungs-Ausgangs-Abschnitten PO1 und PO2 und dem Wechselrichter 5 angeordnet. Die Relais R1 und R2 schalten die Verbindung und Abschaltung bzw. Trennung der Pfade, durch welche die Leistung von den Leistungs-Ausgangs-Abschnitten PO1 und PO2 zu dem Wechselrichter 5 ausgegeben wird.
  • Nachfolgend wird eine spezifischer Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 zeigt, und welche zeigt, dass ein oberer Deckel 11a des Aufnahme-Gehäuses 11, in welchem der DC-DC-Wandler 4 aufgenommen ist, entfernt ist. 4 ist eine Draufsicht, welche den Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 zeigt. 5 ist eine Schnittansicht, welche den Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 zeigt, und welche einen Querschnitt des DC-DC-Wandlers 4 entlang einer Ebene, senkrecht zu einer Längsrichtung des Fahrzeuges, zeigt.
  • Das Aufnahme-Gehäuse 11 ist ein Gehäuse, welches durch Aluminium-Druckguss ausgebildet ist, und welches von einem oberen Deckel 11a und einen unteren Behälter 11b gebildet ist. Das Aufnahme-Gehäuse 11 ist in dem Mitteltunnel des Brennstoffzellenfahrzeugs 1 angeordnet, während der DC-DC-Wandler 4 in einem Raum zwischen dem oberen Deckel 11a und dem unteren Behälter 11b aufgenommen ist. In dem Aufnahme-Gehäuse 11 sind die Relais R1 und R2 ebenso zusätzlich zu den Drosseln L1, L2, L3 und L4, den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4, und dem Kondensator C1, welche den DC-DC-Wandler 4 bilden, aufgenommen.
  • Da das Aufnahme-Gehäuse 11 in dem Mitteltunnel angeordnet ist, besitzt das Gehäuse eine längliche Gestalt. Wie in 4 gezeigt, ist die Seitenfläche des Gehäuses an einer Endseite in einer Längsrichtung davon mit Leistungs-Eingangs-Abschnitten PI1 und PI2 vorgesehen, durch welche die durch die Brennstoffzellenvorrichtung 2 zugeführte Leistung eingegeben wird. Wie vorstehend beschrieben, ist der DC-DC-Wandler 4 auf der Fahrzeug-Vorderseite von der Brennstoffzellenvorrichtung 2 angeordnet und somit ist der DC-DC-Wandler 4 in dem Aufnahme-Gehäuse 11 aufgenommen, während die Leistung-Eingangs-Abschnitte PI1 und PI2 auf einer Fahrzeug-Hinterseite ausgerichtet sind.
  • Die Leistungs-Ausgangs-Abschnitte PO1 und PO2 und die Relais R1 und R2 müssen mit dem Wechselrichter 5, welcher auf der Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet ist, elektrisch verbunden sein, und daher sind diese nahe an der anderen Endseite des Aufnahme-Gehäuses 11 (die Vorderseite des Fahrzeuges) angeordnet. Ausgangs-Anschlüsse PO3 und PO4, um die Leistung durch die Relais R1 und R2 in Richtung des Wechselrichters 5 auszugeben, liegen in dem Aufnahme-Gehäuse 11 vor, und sind in der rechten Richtung des Fahrzeuges bzw. auf der rechten Seite installiert, so dass die Anschlüsse durch Öffnungen, welche in der Seitenfläche des Aufnahme-Gehäuses 11 (die rechte Richtung des Fahrzeuges) vorliegen, verbunden werden können.
  • Die Anordnung der Drosseln bzw. Reaktoren L1, L2, L3 und L4 und der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4, welche den DC-DC-Wandler 4 bilden, werden beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, sind sämtliche Drosseln L1, L2, L3 und L4 in zwei obere und untere Schichten aufgeteilt und auf der unteren Seite des Aufnahme-Gehäuses 11 angeordnet. In jeder Schicht sind zwei Drosseln nebeneinander in einer Tiefenrichtung einer Blattebene von 5 angeordnet. Die Drosseln L1, L2, L3 und L4 sind angeordnet, während die Drosseln in nicht gezeigten Drossel-Aufnahme-Gehäusen aufgenommen sind. Außerhalb jedes Drossel-Aufnahme-Gehäuses ist ein Kühlmittel-Strömungspfad, um jede Drossel zu kühlen, angeordnet.
  • Jeder der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 ist als ein Satz einer Mehrzahl von Leistungskarten PWC aufgebaut. Jede Leistungskarte PWC ist bei einer Position oberhalb der Drosseln L1, L2, L3 und L4 in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges angeordnet.
  • Eine Steuertafel B1, welche die Betätigung der entsprechenden Leistungskarten PWC steuert, ist oberhalb der entsprechenden Leistungskarten PWC, welche die Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 bilden, angeordnet. Obere Abschnitte der entsprechenden Leistungskarten PWC sind mit einer Mehrzahl von Stiften 20 vorgesehen, welche sich jeweils nach oben erstrecken, und durch die Stifte 20 ist die Steuertafel B1 mit den entsprechenden Leistungskarten PWC verbunden. Die Steuertafel B1 sendet durch die Stifte 20 ein Steuersignal an jede Leistungskarte PWC und steuert die Schaltbetätigungen der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4.
  • Untere Abschnitte der entsprechenden Leistungskarten PWC sind mit einer Mehrzahl von IPM-Sammelschienen IB vorgesehen, welche sich jeweils nach unten erstrecken. Die IPM-Sammelschienen IB sind Sammelschienen, welche die Drosseln L1, L2, L3 und L4, die Brennstoffzellenvorrichtung 2 und den Kondensator C1 mit den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 elektrisch verbinden.
  • Nachfolgend wird die elektrische Verbindung der Drosseln L1, L2, L3 und L4 zu dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt PI1 und die elektrische Verbindung der Drosseln (L1, L2, L3 und L4) zu den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 mit Bezug auf 6 und 7 beschrieben. 6 ist eine Seitenansicht, welche den Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 zeigt, und welche die Seitenfläche des DC-DC-Wandlers 4 aus Sicht der rechten Seite des Fahrzeuges zeigt.
  • Die Drosseln L1, L2, L3 und L4 sind mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt IP1 durch Verbinden von ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4, welche sich jeweils von einem Ende von jeder der Drosseln L1, L2, L3 und L4 erstrecken, zu einer Verteilungs-Sammelschiene DB, welche mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt PI1 verbunden ist, elektrisch verbunden.
  • Die Verteilungs-Sammelschiene DB ist eine horizontal angeordnete Metallplatte, von welcher ein Ende mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt PI1 verbunden ist. Wie in 6 und 7 gezeigt, ist die Verteilungs-Sammelschiene DB entlang der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bzw. Längsrichtung des Fahrzeuges, in der Nähe der Seitenfläche des DC-DC-Wandlers 4 auf der rechten Seite des Fahrzeuges angeordnet. Außerdem ist die Verteilungs-Sammelschiene DB bei einer Höhe zwischen den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 und den Drosseln L1, L2, L3 und L4 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges angeordnet. Zusätzlich entspricht die Verteilungs-Sammelschiene DB einem Bereich, welcher den Leistungs-Eingangs-Abschnitt PI1 mit P1, P2, P3 und P4, in dem in 2 gezeigten Schaltkreis, verbindet.
  • Ein Ende von jeder der Drosseln L1, L2, L3 und L4 ist mit jeder der ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4 verbunden und das andere Ende davon ist mit jeder der zweiten Drossel-Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4 verbunden. Das heißt, jede der vier Drosseln ist mit zwei Drossel-Sammelschienen verbunden und insgesamt sind acht Drossel-Sammelschienen verbunden.
  • Wie in 6 gezeigt ist, sind Enden dieser acht Drossel-Sammelschienen derart angeordnet, dass diese bei einer höheren Position als die Verteilungs-Sammelschiene DB von unten nach oben überstehen. Die acht Drossel-Sammelschienen sind in einer Reihe entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges, zwischen der Verteilungs-Sammelschiene DB und der inneren Wand des Aufnahme-Gehäuses 11 angeordnet. Darüber hinaus sind die zweiten Drossel-Sammelschienen und die ersten Drossel-Sammelschienen von der Vorderseite in Richtung der Hinterseite des Fahrzeuges abwechselnd angeordnet.
  • Wie in 7 gezeigt, ist die Verteilungs-Sammelschiene DB mit Biegeabschnitten 30 vorgesehen, welcher sich entsprechend bei Positionen, welche den ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4 gegenüberstehen, nach oben biegen. Die Biegeabschnitte 30 und die ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4, welche sich gegenseitig überlappen, sind mit Hilfe von Bolzen bzw. Schrauben befestigt, wodurch die ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4 mit der Verteilungs-Sammelschiene DB verbunden sind. Außerdem sind Befestigungsabschnitte der Biegeabschnitte 30 der Verteilungs-Sammelschiene DB mit den ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4 allesamt auf der gleichen Höhe.
  • Die Drosseln L1, L2, L3 und L4 sind mit den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 durch Verbinden der Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4 der zweiten Drossel, welche sich jeweils von einem Ende von jeder der Drosseln L1, L2, L3 und L4 erstrecken, mit den IPM-Sammelschienen IB, welche unter den entsprechenden Leistungskarten PWC vorgesehen sind, elektrisch verbunden. Diese Verbindungsabschnitte entsprechen P5, P6, P7 und P8 in 2. Zusätzlich sind die IPM-Sammelschienen IB direkt mit den zweiten Drossel-Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4 verbunden, können daran jedoch mittels jeder separaten Relais-Sammelschiene zwischen beiden Schienen verbunden sein.
  • Die entsprechenden IPM-Sammelschienen IB sind derart ausgebildet, um von dem DC-DC-Wandler 4 in Richtung der rechten Fahrzeugseite, bei Positionen, welche den zweiten Drossel-Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4 gegenüberstehen, überzustehen. Wie in 7 gezeigt ist, sind die entsprechenden IPM-Sammelschienen IB derart ausgebildet, dass diese horizontale Abschnitte 31, welche von den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 in Richtung der rechten Fahrzeugseite horizontal überstehen, und Biegeabschnitte 32, welche sich von Enden der horizontalen Abschnitte 31 nach unten biegen, besitzen.
  • Diese Biegeabschnitte 32 und die zweiten Drossel-Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4, welche sich gegenseitig überlappen, sind mit Hilfe von Bolzen bzw. Schrauben befestigt, wodurch die zweiten Drossel-Sammelschienen LOB 1, LOB2, LOB3 und LOB4 mit den entsprechenden IPM-Sammelschienen IB verbunden sind. Außerdem befinden sich Befestigungspositionen der Biegeabschnitte 32 der IPM-Sammelschienen IB mit den zweiten Drossel-Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4 allesamt auf der gleichen Höhe.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind bei dem Brennstoffzellenfahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes PI1 (die Verteilungs-Sammelschiene DB) zu den Drosseln L1, L2, L3 und L4, und Verbindungsabschnitte der Drosseln L1, L2, L3 und L4 zu den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 allesamt nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet, und sind in diesem Zustand auf der Seite einer Seitenfläche des DC-DC-Wandlers 4 auf der rechten Seite des Fahrzeuges angeordnet.
  • Gemäß solch einem Aufbau ist es möglich, während die Fahrzeug-Vorderseite, auf welcher eine später beschriebene erste Leitung 50 und eine zweite Leitung 51 vorliegen, und die Fahrzeug-Hinterseite, auf welcher die Sammelschienen und dergleichen zum Verbinden des DC-DC-Wandlers 4 mit der Brennstoffzellenvorrichtung 2 angeordnet sind, vermieden werden, die Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes PI1 (die Verteilungs-Sammelschiene DB) zu den Drosseln L1, L2, L3 und L4, und die Verbindungsabschnitte der Drosseln L1, L2, L3 und L4 zu den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 anzuordnen.
  • Außerdem sind diese Verbindungsabschnitte nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet. Daher steigt selbst bei dem Vier-Phasen-Wandler, welcher mit den vier Drosseln vorgesehen ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform, eine Breite des DC-DC-Wandlers 4 in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges nicht an. Darüber hinaus sind all diese Verbindungsabschnitte auf der Seite der einen Seitenfläche des DC-DC-Wandlers 4 auf der rechten Seite des Fahrzeuges angeordnet. Daher ist im Gegensatz zu einem Fall, bei dem die Verbindungsabschnitte auf beiden Seitenflächen angeordnet sind, die Breite des DC-DC-Wandlers 4 in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges verringert, so dass es möglich ist, den DC-DC-Wandler 4 in dem Mitteltunnel anzuordnen.
  • Darüber hinaus sind, wie in 6 und 7 gezeigt ist, die Befestigungspositionen der Biegeabschnitte 30 der Verteilungs-Sammelschiene DB mit den ersten Drossel-Sammelschienen LIB1, LIB2, LIB3 und LIB4 höher als die Befestigungspositionen der Biegeabschnitte 32 der IPM-Sammelschienen IB mit den zweiten Drossel-Sammelschienen LOB1, LOB2, LOB3 und LOB4.
  • Gemäß solch einem Aufbau sind die entsprechenden horizontalen Abschnitte 31 der IPM-Sammelschienen IB nahe der Verteilungs-Sammelschiene DB angeordnet. Infolgedessen sind die Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4, welche oberhalb der Drosseln L1, L2, L3 und L4 angeordnet sind, bei niedrigeren Positionen angeordnet. Infolgedessen ist die Höhe des DC-DC-Wandlers 4 gesenkt und es wird einfacher, den DC-DC-Wandler 4 in dem Mitteltunnel anzuordnen.
  • Nachfolgend wird ein Kühl-Mechanismus der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine Ansicht, welche einen Aufbau eines Kühlmittel-Strömungspfades, um die Leistungskarten PWC, welche die Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 bilden, zu kühlen, schematisch zeigt. 9 ist eine Schnittansicht, welche den Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 in der Nähe der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 zeigt, und welche einen Querschnitt des Wandlers entlang einer zu der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges senkrechten Ebene zeigt.
  • Wie in 8 gezeigt ist, weist der Kühl-Mechanismus der Schaltkreis-Abschnitte gemäß der vorliegenden Ausführungsform dreizehn Tanks TA, die erste Leitung 50 und die zweite Leitung 51 auf. Die dreizehn Tanks TA sind hohle Tanks, welche jeweils zwei vordere und hintere flache Oberflächen S besitzen, und die entsprechenden flachen Oberflächen S sind derart angeordnet, dass sich diese parallel gegenüberstehen. Jeder der Tanks TA ist derart angeordnet, um die Leistungskarten PWC zwischen dem Tank und dem benachbarten Tank (zwischen der flachen Oberfläche S und der flachen Oberfläche S) aufzunehmen.
  • Die erste Leitung 50 und die zweite Leitung 51 sind hohle Leitungen, welche jeweils einen in einer runden Gestalt ausgebildeten Querschnitt besitzen, und diese sind entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges horizontal angeordnet, um sich senkrecht durch die flachen Oberflächen S der Tanks TA zu erstrecken. Sowohl die erste Leitung 50 als auch die zweite Leitung 51 besitzen die gleiche Höhe und sind parallel zueinander angeordnet.
  • Die erste Leitung 50 erstreckt sich durch die entsprechenden Tanks TA bei der rechten Seite des Fahrzeuges und die zweite Leitung 51 erstreckt sich durch die entsprechenden Tanks TA bei der linken Seite des Fahrzeuges. Infolgedessen sind sämtliche Leistungskarten PWC, welche zwischen den Tanks TA aufgenommen sind, zwischen der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 aufgenommen. Sämtliche inneren Räume der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 stehen mit inneren Räumen der entsprechenden Tanks TA in Verbindung.
  • Eine Fahrzeug-Vorderseiten-Ende 50a der ersten Leitung 50 ist ein Abschnitt, welcher mit einer ersten Radiator-Leitung (nicht gezeigt), die sich von dem Radiator 7 erstreckt, verbunden ist, um das Kühlmittel, welches von dem Radiator 7 dort hinein strömt, aufzunehmen. Außerdem ist ein Fahrzeug-Vorderseiten-Ende 51a der zweiten Leitung 51 ein Abschnitt, welcher mit einer zweiten Radiator-Leitung (nicht gezeigt), die sich von dem Radiator 7 erstreckt, verbunden ist, und durch welchen das Kühlmittel in Richtung des Radiators 7 ausströmt.
  • Wenn das von dem Radiator 7 zugeführte Kühlmittel durch das Ende 50a in die erste Leitung 50 strömt, strömt solch ein Kühlmittel durch die erste Leitung 50 in Richtung der Fahrzeug-Hinterseite. Danach durchläuft das Kühlmittel die inneren Räume der entsprechenden Tanks TA, welche mit der ersten Leitung 50 in Verbindung stehen, und strömt in die zweite Leitung 51. Das Kühlmittel, welches in die zweite Leitung 51 strömt, strömt in Richtung des Endes 51a und strömt in Richtung des Radiators 7 aus.
  • Das Kühlmittel nimmt Wärme von den entsprechenden Leistungskarten PWC, die zwischen den Tanks TA aufgenommen sind, auf, um die Karten zu kühlen, wenn dieses durch die inneren Räume der entsprechenden Tanks TA läuft. Die von den entsprechenden Leistungskarten PWC aufgenommene Wärme wird durch das Kühlmittel zu dem Radiator 7 geführt und wird durch den Radiator 7 an die Umgebungsluft freigegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Ende 50a der ersten Leitung 50 mit der ersten Radiator-Leitung verbunden und das Ende 51a der zweiten Leitung 51 ist mit der zweiten Radiator-Leitung verbunden. Es ist jedoch notwendig, diese erste Radiator-Leitung und die zweite Radiator-Leitung zum Zeitpunkt der Reparatur oder der Wartung des Brennstoffzellenfahrzeugs 1 zu entfernen. Die erste Leitung von 50 und die zweite Leitung 51 sind, wie vorstehend beschrieben, horizontal angeordnet. Daher strömt, wenn die erste Radiator-Leitung und die zweite Radiator-Leitung entfernt sind, das in der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 verbleibende Kühlmittel durch die Enden 50a und 51a aus und tropft manchmal hinunter. Als Gegenmaßnahme weist die vorliegende Ausführungsform Flüssigkeits-Aufnahmeschalen 61 und 62 auf, welche das Kühlmittel in Vorbereitung für einen Fall, wenn das Kühlmittel ausströmt und durch die Enden 50a und 51a hinunter tropft, aufnehmen.
  • Erneut mit Bezug auf 4 sind die Relais R1 und R2 vertikal unter dem Ende 50a der ersten Leitung 50 bzw. vertikal unter dem Ende 51a der zweiten Leitung 51 angeordnet. Die obere Oberfläche des Relais R1 und die obere Oberfläche des Relais R2 sind mit Seitenwänden 63 und 64 bei äußeren Peripherie-Abschnitten der Oberflächen vorgesehen. Daher strömt das Kühlmittel, selbst wenn das Kühlmittel auf die oberen Oberflächen der Relais R1 und R2 hinunter tropft, nicht über die Seitenwände 63 und 64 nach außen. Das heißt, die obere Oberfläche und die Seitenwand 63 des Relais R1 bilden die Flüssigkeits-Aufnahmeschale 61, und die obere Oberfläche und die Seitenwand 64 des Relais R2 bilden die Flüssigkeits-Aufnahmeschale 62.
  • Das Brennstoffzellenfahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen 61 und 62 auf, wie vorstehend beschrieben ist. Infolgedessen ist es möglich, selbst wenn das in der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 verbleibende Kühlmittel ausströmt und durch die Enden 50a und 51a hinunter tropft, einen Nachteil sicher zu vermeiden, dass der Strompfad, welcher unter den Enden liegt, verunreinigt wird. Es ist möglich, zum Zeitpunkt des Services viel Arbeit einzusparen. Außerdem sind die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen 61 und 62 in den oberen Abschnitten der Relais R1 und R2, welche herkömmliche Komponenten sind, ausgebildet. Daher ist es möglich, während ein Volumenanstieg des DC-DC-Wandlers 4, der durch das Hinzufügen der Flüssigkeits-Aufnahmeschalen hervorgerufen wird, unterdrückt wird, einen Nachteil zu verhindern, wenn das Kühlmittel ausströmt.
  • Nachfolgend wird die Anordnung des Kondensator C1 mit Bezug auf 9 und 10 beschrieben. Wie bereits beschrieben wurde, gleicht der Kondensator C1 den Spannungsausgang von dem U-Phasen-Wandler DC1, dem V-Phasen-Wandler DC2, dem W-Phasen-Wandler DC3 und dem X-Phasen-Wandler DC4 aus, um die Spannungen auszugeben. Daher ist zum Senken eines Verlustes der Leistung ein Abstand zwischen dem Kondensator C1 und jedem der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 vorzugsweise so kurz wie möglich. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 9 gezeigt ist, der Kondensator C1 bei einer benachbarten Position zu den Schaltkreis-Abschnitten IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 angeordnet. Wenn der Kondensator C1 bei solch einer Position angeordnet ist, wird der Verlust der Leistung gesenkt und die Induktivität wird verringert. Infolgedessen ist es möglich, Stoßspannungen der Schaltkreis-Abschnitte IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4 zu verringern.
  • 10 ist eine Schnittansicht, welche einen Aufbau des DC-DC-Wandlers 4 zeigt, und welche einen Querschnitt des Kondensators C1 entlang einer Ebene, senkrecht zu der Längsrichtung des Fahrzeuges, zeigt. Wie in 10 gezeigt, ist der Kondensator C1, welcher in einer Kondensator-Abdeckung 70 aufgenommen ist, um diesen Kondensator zu schützen, zwischen der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 aufgenommen.
  • Die Kondensator-Abdeckung 70 weist einen Seitenwand-Abschnitt 71, welcher die Seitenfläche des Kondensators C1 bedeckt, und einen oberen Wand-Abschnitt 72 auf, welcher die obere Oberfläche des Kondensators C1 bedeckt, und ein Abschnitt der Abdeckung entsprechend der Bodenfläche des Kondensators C1 ist offen. Daher wird der Kondensator C1 in die Kondensator-Abdeckung 70 von der untere Seite davon eingeführt und wird dann an der Kondensator-Abdeckung 70 befestigt.
  • Der Kondensator C1 erzeugt während des Betriebs des DC-DC-Wandlers 4 die Wärme. Jedoch ist es schwierig, wenn der DC-DC-Wandler 4 in einem kleinen Raum, wie dem Mitteltunnel, angeordnet ist, einen Pfad zu schaffen, durch welchen die in dem Wandler erzeugte Wärme freigegeben wird. Eine Temperatur des Kondensators C1 steigt manchmal übermäßig an.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, ist eine Kühlleitung, um den Kondensator zu kühlen, nicht separat vorgesehen, sondern der Kondensator C1 ist zwischen der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 aufgenommen. Die Temperaturen der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 sinken aufgrund der Zirkulation des Kühlmittels durch die Leitungen. Daher sinkt eine Lufttemperatur um den Kondensator C1 aufgrund dieser Leitungen und die Temperatur des Kondensators C1 wird davor bewahrt, übermäßig anzusteigen.
  • Zusätzlich müssen, wie bereits mit Bezug auf 8 beschrieben wurde, die erste Leitung 50 und die zweite Leitung 51 voneinander entfernt angeordnet sein, um die Leistungskarte PWC dazwischen aufzunehmen. Darüber hinaus erfordern die erste Leitung 50 und die zweite Leitung 51 eine vorbestimmte Länge, so dass die Schaltkreis-Abschnitte nicht durch auf die Leitungen aufgebrachte Kräfte beschädigt werden, wenn die erste Radiator-Leitung und die zweite Radiator-Leitung mit der ersten Leitung 50 bzw. der zweiten Leitung 51 verbunden werden.
  • Das heißt, die erste Leitung 50 und die zweite Leitung 51 müssen von Beginn an voneinander entfernt angeordnet sein und erfordern die vorbestimmte Länge. Daher kann erwägt werden, dass natürlich ein Raum zwischen der ersten Leitung 50 und der zweiten Leitung 51 ausgebildet ist. Wenn der Kondensator C1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform angeordnet ist, wird solch ein existierender Raum wirkungsvoll genutzt. Daher steigt, wenn der Kondensator C1 angeordnet ist, ein durch den DC-DC-Wandler 4 eingenommenes Volumen nicht an.
  • Ein spezifischer Aufbau der Kondensator-Abdeckung 70 wird beschrieben. Wie in 10 gezeigt, ist ein Fahrzeug-rechtsseitger-Seitenwand-Abschnitt 71a des Seitenwand-Abschnittes 71 der Kondensator-Abdeckung 70 nahe der ersten Leitung 50 angeordnet. Darüber hinaus ist ein Fahrzeug-linksseitiger-Seitenwand-Abschnitt 71b des Seitenwand-Abschnittes 71 der Kondensator-Abdeckung 70 nahe der zweiten Leitung 51 angeordnet.
  • Gemäß solch einem Aufbau kühlen die erste Leitung 50 und die zweite Leitung 51, in welchen die Temperaturen aufgrund des Kühlmittels, das durch die Leitungen zirkuliert, sinken, die Kondensator-Abdeckung 70, welcher nahe an diesen Leitungen angeordnet ist. Infolgedessen ist es möglich, den Kondensator C1, welcher mit der Kondensator-Abdeckung 70 bedeckt ist, wirkungsvoll zu kühlen. Zusätzlich steht ein Teil des Seitenwand-Abschnittes 71a in Richtung der ersten Leitung 50 über, so dass die Kondensator-Abdeckung 70 in Kontakt mit der ersten Leitung 50 gebracht werden kann. Gemäß solch einem Aufbau kann die Kondensator-Abdeckung 70 durch die erste Leitung 50 direkt gekühlt werden.
  • Bei dem oberen Wand-Abschnitt 72 der Kondensator-Abdeckung 70 sind eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 90 ausgebildet. Die Durchgangslöcher 90 dienen als Belüftungslöcher, durch welchen um den Kondensator C1 vorliegende Luft hin zu einem Raum oberhalb des oberen Wand-Abschnittes 72 entweicht. Daher ist es möglich, den Pfad zu erlangen, durch welchen die in dem Kondensator C1 erzeugte Wärme nach außerhalb der Kondensator-Abdeckung 70 entweicht, und es ist möglich, den Kondensator C1 wirkungsvoller zu kühlen.
  • Bei dem oberen Wand-Abschnitt 72 der Kondensator-Abdeckung 70 und einem Seitenwand-Abschnitt 71c davon auf der Fahrzeug-Vorderseite sind Wärmeabstrahlrippen 80 bzw. 81 ausgebildet. Wenn die Wärmeabstrahlrippen 80 und 81 ausgebildet sind, kann die Wärmeabstrahlung von der Kondensator-Abdeckung 70 an die Umgebungsluft gefördert werden. Es ist möglich, den Kondensator C1 wirkungsvoller zu kühlen.
  • Nachfolgend wird die Anordnung der in dem Aufnahme-Gehäuse 11 ausgebildeten Durchgangslöcher erneut mit Bezug auf 3 beschrieben. In dem oberen Deckel 11a des Aufnahme-Gehäuses 11 ist ein erstes Durchgangsloch 95 bei einer Position entsprechend der ersten Leitung 50 in der Seitenfläche des Deckels auf der Fahrzeug-Vorderseite ausgebildet. Das erste Durchgangsloch 95 ist ein Loch, welches derart ausgebildet ist, dass sich die erste Radiator-Leitung, die mit der ersten Leitung 50 verbunden ist, durch das Loch erstreckt.
  • Außerdem ist in dem oberen Deckel 11a des Aufnahme-Gehäuses 11 ein zweites Durchgangsloch 96 bei einer Position entsprechend der zweiten Leitung 51 in der Seitenfläche des Deckels auf der Fahrzeug-Vorderseite ausgebildet. Das zweite Durchgangsloch 96 ist ein Loch, welches derart ausgebildet ist, dass sich die zweite Radiator-Leitung, die mit der zweiten Leitung 51 verbunden ist, durch das Loch erstreckt.
  • Darüber hinaus ist der obere Deckel 11a des Aufnahme-Gehäuses 11 mit einem dritten Durchgangsloch 97 vorgesehen, durch welches eine elektrische Verkabelung von dem DC-DC-Wandler 4 nach außerhalb geführt ist. Das dritte Durchgangsloch 97 ist in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges bei einer Position ausgebildet, welche zwischen dem ersten Durchgangsloch 95 und dem zweiten Durchgangsloch 96 liegt, und ist höher als das erste Durchgangsloch 95 und das zweite Durchgangsloch 96. Das dritte Durchgangsloch 97 ist mit einer nicht gezeigten Kabeldurchführungs-Kappe vorgesehen, um die elektrische Verkabelung zu schützen.
  • Gemäß solch einem Aufbau wird ein Abschnitt zwischen dem ersten Durchgangsloch 95 und dem zweiten Durchgangsloch 96, welche gemäß der Breite jeder Leistungskarte PWC voneinander entfernt angeordnet sind, wirkungsvoll verwendet. Die Breite des Aufnahme-Gehäuses in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges ist nicht vergrößert, jedoch kann das dritte Durchgangsloch 97, durch welches die elektrische Verkabelung nach außen geführt ist, ausgebildet werden. Infolgedessen wird der Volumenanstieg des DC-DC-Wandlers 4 unterdrückt und es wird einfacher, den DC-DC-Wandler 4 in dem Mitteltunnel anzuordnen.
  • Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf die spezifischen Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt. Das heißt, die spezifischen Beispiele, bei denen ein Fachmann in geeigneter Art und Weise Veränderungen der Gestaltung hinzufügt, sind ebenso in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung enthalten, solange die Charakteristiken der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind. Beispielsweise sind Elemente der vorstehenden spezifischen Beispiele und die Anordnungen, Materialien, Bedingungen, Gestaltungen, Größen und dergleichen der Elemente nicht auf die Darstellungen beschränkt und können geeignet verändert werden. Außerdem können die Elemente der vorstehenden Ausführungsformen kombiniert werden, solange die Kombinationen technisch ermöglicht werden, und diese Kombinationen sind ebenso in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung enthalten, solange die Charakteristiken der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennstoffzellenfahrzeug
    2
    Brennstoffzellenvorrichtung
    3
    Brennstofftank
    4
    Wandler
    5
    Wechselrichter
    6
    Motor
    7
    Radiator
    8
    Fahrersitz
    9
    vorderer Passagiersitz
    10
    Belüftungsöffnung
    11
    Aufnahme-Gehäuse
    11a
    oberer Deckel
    11b
    unterer Behälter
    20
    Stift
    30
    Biegeabschnitt
    31
    horizontaler Abschnitt
    32
    Biegeabschnitt
    50
    erste Leitung
    50a
    Ende
    51
    zweite Leitung
    51a
    Ende
    61 und 62
    Behälter
    63 und 64
    Seitenwand
    70
    Kondensator-Abdeckung
    71, 71a, 71b und 71c
    Seitenwand-Abschnitt
    72
    oberer Wand-Abschnitt
    80
    Wärmeabstrahlrippe
    90
    Durchgangsloch
    95
    erstes Durchgangsloch
    96
    zweites Durchgangsloch
    97
    drittes Durchgangsloch
    B1
    Steuertafel
    C1
    Kondensator
    D1, D2, D3 und D4
    Diode
    DB
    Verteilungs-Sammelschiene
    DC1
    U-Phasen-Wandler
    DC2
    V-Phasen-Wandler
    DC3
    W-Phasen-Wandler
    DC4
    X-Phasen-Wandler
    IB
    IPM-Sammelschiene
    IPM1, IPM2, IPM3 und IPM4
    Schaltkreis-Abschnitte
    L1, L2, L3 und L4
    Reaktor bzw. Drossel
    PI1 und PI2
    Leistungs-Eingangs-Abschnitt
    PO1, PO2, PO3 und PO4
    Leistungs-Ausgangs-Abschnitt
    PWC
    Leistungskarte
    TA
    Tank
    R1 und R2
    Relais
    S
    flache Oberfläche
    SW1, SW2, SW3 und SW4
    Schalter

Claims (9)

  1. Brennstoffzellenfahrzeug (1) mit einem Bodenblech, welches mit einem Mitteltunnel vorgesehen ist, welcher sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt, Brennstoffzellen (2), welche Gleichstrom-Leistungsquellen sind, und einem Boost-Konverter (4), welcher Ausgangsspannungen der Brennstoffzellen (2) erhöht, um eine Leistung auszugeben, und welcher in dem Mitteltunnel entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei der Boost-Konverter (4) aufweist: einen Leistungs-Eingangs-Abschnitt (PI1, PI2), um die durch die Brennstoffzellen (2) zugeführte Leistung einzugeben; Drosseln (L1, L2, L3, L4), welche jeweils ein Ende besitzen, das mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt (PI1, PI2) verbunden ist; Schaltkreis-Abschnitte (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4), welche mit dem anderen Ende von jeder der Drosseln (L1, L2, L3, L4) verbunden sind; und einen Leistungs-Ausgangs-Abschnitt (PO1, PO2, PO3, PO4), welcher mit den Schaltkreis-Abschnitten (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) verbunden ist, um die Leistung auszugeben, wobei Verbindungsabschnitte des Leistungs-Eingangs-Abschnittes (PI1, PI2) zu den Drosseln (L1, L2, L3, L4) und Verbindungsabschnitte der Drosseln (L1, L2, L3, L4) zu den Schaltkreis-Abschnitten (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) alle nebeneinander entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind und in diesem Zustand auf der Seite einer Seitenfläche des Boost-Konverters (4) entweder auf der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei das Brennstoffzellenfahrzeug (1) ferner aufweist: einen Kondensator (C1), welcher zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) und dem Leistungs-Ausgangs-Abschnitt (PO1, PO2, PO3, PO4) aufgenommen ist, um die Ausgangsspannung des Boost-Konverters (4) auszugleichen; einen Kühlmittel-Strömungspfad, welcher benachbart zu dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) angeordnet ist, und durch welchen ein Kühlmittel zirkuliert, um den Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) zu kühlen; eine erste Leitung (50), durch welche das Kühlmittel zu dem Kühlmittel-Strömungspfad geführt wird, und welche derart angeordnet ist, um sich von dem Boost-Konverter (4) in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken; und eine zweite Leitung (51), durch welche das Kühlmittel von dem Kühlmittel-Strömungspfad abgeführt wird, und welche von der ersten Leitung (50) entfernt angeordnet ist, um sich von dem Boost-Konverter (4) in Richtung der Vorderseite des Fahrzeuges zu erstrecken, wobei der Kondensator (C1) zwischen der ersten Leitung (50) und der zweiten Leitung (51), in der Nähe des Schaltkreis-Abschnittes (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4), aufgenommen ist.
  2. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Drossel (L1, L2, L3, L4) in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges unterhalb des Schaltkreis-Abschnittes (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) vorgesehen ist, die Drossel (L1, L2, L3, L4) eine erste Drossel-Sammelschiene (LIB1, LIB2, LIB3, LIB4), welche mit dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt (PI1, PI2) elektrisch verbunden ist, und eine zweite Drossel-Sammelschiene (LOB1, LOB2, LOB3, LOB4), welche mit dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) elektrisch verbunden ist, besitzt, eine Eingangs-Sammelschiene (IB), welche sich von dem Leistungs-Eingangs-Abschnitt (PI1, PI2) erstreckt, in der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeuges zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) und der Drossel (L1, L2, L3, L4) aufgenommen ist, eine Position eines Verbindungsabschnittes zwischen der Eingangs-Sammelschiene (IB) und der ersten Drossel-Sammelschiene (LIB1, LIB2, LIB3, LIB4) bei einer höheren Position als eine Position eines Verbindungsabschnittes zwischen dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) und der zweiten Drossel-Sammelschiene (LOB1, LOB2, LOB3, LOB4) vorgesehen ist.
  3. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Strom-Messeinrichtung zum Messen eines Stromes, welcher durch die Drossel (L1, L2, L3, L4) fließt, bei einem Strompfad auf einer Seite, gegenüberliegend eines Strompfades, welcher mit dem Schaltkreis-Abschnitt (IPM1, IPM2, IPM3, IPM4) verbunden ist, in einem Strompfad, welcher mit der Drossel (L1, L2, L3, L4) verbunden ist, vorgesehen ist.
  4. Brennstoffzellenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kondensator (C1) an einer Kondensator-Abdeckung (70), welche derart angeordnet ist, um wenigstens einen Abschnitt einer äußeren Peripherie des Kondensators (C1) zu bedecken, fest angebracht ist, und die Kondensator-Abdeckung (70) mit der ersten Leitung (50) und/oder der zweiten Leitung (51) in Kontakt kommt.
  5. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Kondensator-Abdeckung (70) einen oberen Wand-Abschnitt (72) besitzt, welcher die obere Oberfläche des Kondensators (C1) bedeckt, und bei dem oberen Wand-Abschnitt (72) eine Lüftungsöffnung (90) ausgebildet ist, welche sich durch den oberen Wand-Abschnitt (72) erstreckt.
  6. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Kondensator-Abdeckung (70) mit einer Wärmeabstrahlrippe (80) vorgesehen ist.
  7. Brennstoffzellenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: einen Radiator (7), um das Kühlmittel von dem Boost-Konverter (4) auf der Fahrzeug-Vorderseite zu kühlen; eine erste Radiator-Leitung, welche sich von dem Radiator (7) erstreckt und mit der ersten Leitung (50) verbunden ist; und eine zweite Radiator-Leitung, welche sich von dem Radiator (7) erstreckt und mit der zweiten Leitung (51) verbunden ist, wobei vertikal unter einem ersten Verbindungsabschnitt, welche die erste Leitung (50) mit der ersten Radiator-Leitung verbindet, und einem zweiten Verbindungsabschnitt, welcher die zweite Leitung (51) mit der zweiten Radiator-Leitung verbindet, Flüssigkeits-Aufnahmeschalen (61, 62) vorgesehen sind, um das Kühlmittel aufzunehmen, wenn das Kühlmittel durch den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt ausströmt.
  8. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 7, wobei der Leistungs-Ausgangs-Abschnitt (PO1, PO2, PO3, PO4) mit Relais (R1, R2) verbunden ist, um die Zuführung und das Abschalten der Leistung für die Last zu schalten, und die Flüssigkeits-Aufnahmeschalen (61, 62) in oberen Abschnitten der Relais (R1, R2) ausgebildet sind.
  9. Brennstoffzellenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Boost-Konverter (4), welcher in einem Aufnahme-Gehäuse (11) aufgenommen ist, in dem Mitteltunnel angeordnet ist, wobei in dem Aufnahme-Gehäuse (11) ein erstes Durchgangsloch (95), durch welches sich die erste Leitung (50) oder die erste Radiator-Leitung erstreckt, und ein zweites Durchgangsloch (96), durch welches sich die zweite Leitung (51) oder die zweite Radiator-Leitung erstreckt, ausgebildet sind, und ein drittes Durchgangsloch (97), durch welches eine elektrische Verkabelung, die mit dem Boost-Konverter (4) verbunden ist, nach außen geführt ist, ferner bei einer Position zwischen dem ersten Durchgangsloch (95) und dem zweiten Durchgangsloch (96), in der Rechts-Links-Richtung des Fahrzeuges, ausgebildet ist.
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