DE112013000874T5

DE112013000874T5 - Brennstoffzellenfahrzeug

Info

Publication number: DE112013000874T5
Application number: DE112013000874.2T
Authority: DE
Inventors: c/o Honda R&D Co. Ltd. Yoshinaga Nariyuki; c/o Honda R&D Co. Ltd. Naito Hideharu
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2014-10-16
Also published as: CN104114396A; US20150027796A1; JP5851527B2; WO2013118602A9; WO2013118602A1; CN104114396B; JPWO2013118602A1; US9079508B2

Abstract

Ein Brennstoffzellenfahrzeug (10) ist versehen mit einem Brennstoffzellenstapel (14) und einem Fahrzeugkarosserierahmen (16) zum Anbringen des Brennstoffzellenstapels (14) in einem Frontkasten (12). Der Brennstoffzellenstapel (14) und ein Rahmenelement (132) haben Abschnitte, die in Fahrzeugbreitenrichtung, in Draufsicht des Fahrzeugs, einander überlappen. Ein am Fahrzeug vorderer Endabschnitt (14a) des Brennstoffzellenstapels (14) ist näher an der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet als ein am Fahrzeug vorderer Endabschnitt (132a) des Rahmenelements (132). Ein am Fahrzeug hinterer Endabschnitt (14b) des Brennstoffzellenstapels (14) ist näher an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet als ein am Fahrzeug hinterer Endabschnitt (132b) des Rahmenelements (132).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellenfahrzeug, das einen Brennstoffzellenstapel, einen Frontkasten sowie einen Fahrzeugrahmen zum Anbringen des Brennstoffzellenstapels in dem Frontkasten enthält. Der Brennstoffzellenstapel wird durch Stapeln einer Mehrzahl von Brennstoffzellen gebildet. Jede der Brennstoffzellen erzeugt durch elektrochemische Reaktionen von Brenngas und sauerstoffhaltigem Gas elektrische Energie.
Technischer Hintergrund
Zum Beispiel verwendet eine Festpolymerelektrolyt-Brennstoffzelle, als Elektrolytmembran, eine Polymerionen-Austauschermembran, und die Elektrolytmembran ist zwischen eine Anode und eine Kathode eingefügt, um eine Membranelektrodenanordnung (MEA) zu bilden. Die Membranelektrodenanordnung und ein Paar von Separatoren, welche die Membranelektrodenanordnung zwischen sich aufnehmen, bilden eine Stromerzeugungszelle. In der Brennstoffzelle dieses Typs sind im Gebrauch typischerweise eine vorbestimmte Anzahl von Stromerzeugungsstellen zusammengestapelt, um einen in einem Fahrzeug angebrachten Brennstoffzellenstapel zu bilden.
Der wie oben beschriebene fahrzeugeigene Brennstoffzellenstapel wird als Komponente eines fahrzeugeigenen Brennstoffzellensystems verwendet, wie zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-173790 (nachfolgend als konventionelle Technik bezeichnet) offenbart. Wie in 13 gezeigt, enthält das Brennstoffzellensystem einen Brennstoffzellenstapel 3, der an einem Frontkasten 2 eines Fahrzeugs 1 angebracht ist. Der Brennstoffzellenstapel 3 wird durch Stapeln einer Mehrzahl von Brennstoffzellen 3a in vertikaler Richtung gebildet.
In dem Frontkasten 2 ist ein Kühler 4 an der Vorderseite in der Fahrtrichtung vorgesehen, und Hilfsvorrichtungen, wie etwa ein Ionentauscher 5a, ein Luftfilter 5b, eine Zwischenkühler 5c und ein Auflader 5d sind benachbart der Rückseite des Kühlers 4 vorgesehen. Ferner ist benachbart der unteren Seite des Brennstoffzellenstapels 3 ein Hauptmotor 6 als Traktionsmotor vorgesehen.
Zusammenfassung der Erfindung
In der obigen herkömmlichen Technik sind verschiedene Hilfsvorrichtungen und der Kühler 4 in dem Frontkasten 2, benachbart dem Brennstoffzellenstapel 3, angeordnet. Wenn daher eine Aufpralllast von der Außenseite auf das Fahrzeug 1 einwirkt, soll verhindert werden, dass sich diese Vorrichtungen direkt gegen den Brennstoffzellenstapel 3 abstützen. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel der Brennstoffzellenstapel 3 von einer Hülle mit relativ hoher Festigkeit umgeben sein. Jedoch wird in diesem Fall die Gesamtgröße des Aggregats groß.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die Anforderung dieses Typs zu erfüllen, und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einer einfachen und wirtschaftlichen Struktur anzugeben, ohne eine Hülle mit relativ hoher Festigkeit zu benötigen, um die Brennstoffzellen zu bedecken, und das in der Lage ist, die direkte Einwirkung einer externen Last auf die Brennstoffzellen zu verhindern und die Brennstoffzellen zuverlässig zu schützen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellenfahrzeug angegeben, das einen Brennstoffzellenstapel enthält, der durch Stapeln einer Mehrzahl von Brennstoffzellen gebildet ist, einen Frontkasten und einen Fahrzeugrahmen, der konfiguriert ist, um den Brennstoffzellenstapel in dem Frontkasten anzubringen. Jede der Brennstoffzellen erzeugt durch elektrochemische Reaktionen von Brenngas und sauerstoffhaltigem Gas elektrische Energie.
Diese Brennstoffzellenfahrzeug enthält ferner einen Aufprallminderungsmechanismus, der konfiguriert ist, um einen von der Außenseite einwirkenden Aufprall zu mindern. Die Länge des Aufprallminderungsmechanismus ist größer als die Länge des Brennstoffzellenstapels in der Fahrzeuglängsrichtung. Der Brennstoffzellenstapel und der Aufprallminderungsmechanismus haben einen Überlappungsabschnitt, in dem der Brennstoffzellenstapel und der Aufprallminderungsmechanismus in Fahrzeugbreitenrichtung in Draufsicht des Brennstoffzellenfahrzeugs einander überlappen. Ein vorderes Ende des Brennstoffzellenstapels in der Fahrzeuglängsrichtung ist in der Fahrzeuglängsrichtung hinter einem vorderen Ende des Aufprallminderungsmechanismus angeordnet, und ein hinteres Ende des Brennstoffzellenstapels in der Fahrzeuglängsrichtung ist in der Fahrzeuglängsrichtung vor einem hinteren Ende des Aufprallminderungsmechanismus angeordnet.
In der vorliegenden Erfindung ist der Aufprallminderungsmechanismus in der Längsrichtung des Brennstoffzellenfahrzeugs länger als der Brennstoffzellenstapel. Ferner ist der Brennstoffzellenstapel, in Draufsicht des Fahrzeugs, innerhalb eines Bereichs des Aufprallminderungsmechanismus angeordnet. In der Struktur steht der Brennstoffzellenstapel in der Längsrichtung des Brennstoffzellenfahrzeugs nicht von der Vorderseite des Aufprallminderungsmechanismus oder von Rückseite davon vor.
Wenn somit eine externe Last auf das Brennstoffzellenfahrzeug in der Längsrichtung des Brennstoffzellenfahrzeugs einwirkt, kann die externe Last von dem Aufprallminderungsmechanismus zuverlässig aufgenommen werden. Daher wirkt die externe Last nicht direkt auf den Brennstoffzellenstapel.
Daher ist es nicht notwendig, eine Hülle mit relativ hoher Festigkeit zu benutzen, um den Brennstoffzellenstapel zu bedecken. Dementsprechend wird es mit der einfachen und wirtschaftlichen Struktur möglich, die direkte Einwirkung der externen Last auf die Brennstoffzellen so weit wie möglich zu verhindern und die Brennstoffzellen zuverlässig zu schützen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Perspektivansicht, die Hauptkomponenten des Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt;
3 ist eine Draufsicht, die Hauptkomponenten des Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt;
4 ist eine Explosionsperspektivansicht, die Hauptkomponenten einer Brennstoffzelle des Brennstoffzellenstapels zeigt;
5 ist ein Diagramm, das Hilfsvorrichtungen des Brennstoffzellenstapels zeigt;
6 ist eine Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Draufsicht, die Hauptkomponenten des Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt;
8 ist eine Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Draufsicht, die Hauptkomponenten des Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt;
10 ist eine Explosionsperspektivansicht, die Hauptkomponenten eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine Vorderansicht, die das Brennstoffzellenfahrzeug zeigt;
12 ist eine Draufsicht, die Hauptkomponenten des Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt; und
13 ist eine Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines fahrzeugeigenen Brennstoffzellensystems zeigt, das in einer herkömmlichen Technik offenbart ist.
Beschreibung der Ausführungen
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, enthält ein Brennstoffzellenfahrzeug 10 gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung einen Brennstoffzellenstapel 14, der in dem Frontkasten (sogenannten Motorraum) 12 angeordnet ist, sowie einen Fahrzeugkarosserierahmen (Fahrzeugrahmen) 16 zum Anbringen des Brennstoffzellenstapels 14 in dem Frontkasten 12.
Der Brennstoffzellenstapel 14 wird gebildet, indem eine Mehrzahl von Brennstoffzellen 18 aufrecht in einer mit Pfeil H angegebenen Fahrzeugbreitenrichtung des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 gestapelt werden, welche eine mit Pfeil L angegebene Fahrzeuglängsrichtung schneidet. Die Brennstoffzellen 18 können in einer mit Pfeil T angegebenen Höhenrichtung des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 gestapelt werden.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist in der Stapelrichtung am einen Ende der Brennstoffzellen 18 eine erste Anschlussplatte 20a vorgesehen. Eine erste Isolierplatte 22a ist außerhalb der ersten Anschlussplatte 20a vorgesehen, und eine erste Endplatte 24a ist außerhalb der ersten Isolierplatte 22a vorgesehen. Am in der Stapelrichtung anderen Ende der Brennstoffzellen 18 ist eine zweite Anschlussplatte 20b vorgesehen. Eine zweite Isolierplatte 22b ist außerhalb der zweiten Anschlussplatte 20b vorgesehen, und eine zweite Endplatte 24b ist außerhalb der zweiten Isolierplatte 22b vorgesehen.
Ein erster Stromausgangsanschluss 26a erstreckt sich von einer Mittelposition der ersten Endplatte 24a. Der erste Stromausgangsanschluss 26a ist mit der ersten Anschlussplatte 20a verbunden. Ein zweiter Stromausgangsanschluss 26b erstreckt sich von einer Mittelposition der zweiten Endplatte 24b. Der zweite Stromausgangsanschluss 26b ist mit der zweiten Anschlussplatte 20b verbunden.
Die erste Endplatte 24a und die zweite Endplatte 24b haben eine in seitlicher Richtung langgestreckte, im Wesentlichen rechteckige Form, und die Ecken der ersten Endplatte 24a und der zweiten Endplatte 24b sind abgeschnitten. Jedoch sind die Formen der ersten Endplatte 24a und der zweiten Endplatte 24b nicht auf diese Formen beschränkt. Zum Beispiel können die erste Endplatte 24a und die zweite Endplatte 24b auch eine rechteckige oder quadratische Form haben.
Beide Enden von Koppelstangen (Dichtziehelementen) 28a sind an zwischenliegenden Positionen der jeweiligen langen Seiten der ersten Endplatte 24a und der zweiten Endplatte 24b mittels Schrauben 30 befestigt. Beide Enden jeder Koppelstange (Dichtziehelemente) 28b sind an zwischenliegenden Positionen von jeweiligen kurzen Seiten der ersten Endplatte 24a und der zweiten Endplatte 24b mittels Schrauben 30 befestigt. Eine Dichtziehlast wird auf die gestapelten Brennstoffzellen 18 des Brennstoffzellenstapels 14 in der mit dem Pfeil H angegebenen Stapelrichtung durch die Koppelstangen 28a, 28b ausgeübt.
Wie in 4 gezeigt, hat die Brennstoffzelle 18 eine seitlich langgestreckte rechteckige Form und ist durch Einfügen einer Membranelektrodenanordnung 40 zwischen einem ersten Separator 42 und einem zweiten Separator 44 gebildet. Der erste Separator 42 und der zweite Separator 44 sind Metallseparatoren, die z. B. aus Metallblechen, wie etwa Stahlblechen, rostfreien Stahlblechen, Aluminiumblechen, galvanisierten Stahlblechen, hergestellt sind. Alternativ sind der erste Separator 42 und der zweite Separator Kohlenstoffseparatoren.
Am einen Ende der Brennstoffzelle 18 in der mit Pfeil L in 4 angegebenen horizontalen Richtung sind ein Sauerstoffhaltiges-Gas-Zufuhrkanal 46a zum Zuführen eines sauerstoffhaltigen Gases sowie ein Brenngasabführkanal 48b zum Abführen von Brenngas wie etwa wasserstoffhaltiges Gas in der mit Pfeil T angegebenen vertikalen Richtung angeordnet. Der Sauerstoffhaltiges-Gas-Zufuhrkanal 46a und der Brenngasabführkanal 48b erstrecken sich durch die Brennstoffzelle 18 in der mit dem Pfeil H angegebenen Stapelrichtung.
Am anderen Ende der Brennstoffzelle 18 in der mit dem Pfeil L angegebenen Richtung sind ein Brenngaszuführkanal 48a zum Zuführen des Brenngases und ein Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführkanal 46b zum Abführen des sauerstoffhaltigen Gases in der mit dem Pfeil T angegebenen Richtung angeordnet. Der Brenngaszuführkanal 48a und der Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführkanal 46b erstrecken sich durch die Brennstoffzelle 18 in der mit dem Pfeil H angegebenen Richtung.
Am oberen Ende der Brennstoffzelle 18 in der mit dem Pfeil T angegebenen Richtung sind ein Paar von Kühlmittelzuführkanälen 50a zum Zuführen eines Kühlmittels vorgesehen. Am unteren Ende der Brennstoffzelle 18 in der mit dem Pfeil T angegebenen Richtung sind ein Paar von Kühlmittelabführkanälen 50b zum Abführen des Kühlmittels vorgesehen.
Der erste Separator 42 hat auf seiner zur Membranelektrodenanordnung 40 weisenden Oberfläche 42a ein Sauerstoffhaltiges-Gas-Fließfeld. Das Sauerstoffhaltiges-Gas-Fließfeld 52 enthält eine Mehrzahl von Fließnuten, die sich in der mit dem Pfeil L angegebenen Richtung erstrecken, und das Sauerstoffhaltiges-Gas-Fließfeld 52 mit dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Zufuhrkanal 46a und dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführkanal 46b verbunden.
Der zweite Separator 44 hat auf seiner zur Membranelektrodenanordnung 40 weisenden Oberfläche 44a ein Brenngas-Fließfeld 54. Das Brenngas-Fließfeld 54 enthält eine Mehrzahl von Fließnuten, die sich in der mit dem Pfeil L angegebenen Richtung erstrecken, und das Brenngas-Fließfeld 54 ist mit dem Brenngas-Zuführkanal 48a und dem Brenngas-Abführkanal 48b verbunden.
Ein Kühlmittel-Fließfeld 56 ist zwischen einer Oberfläche 42b des ersten Separators 42 von einer der benachbarten Brennstoffzellen 18 und einer Oberfläche 44b des zweiten Separators der anderen der benachbarten Brennstoffzellen 18 ausgebildet. Das Kühlmittel-Fließfeld 56 enthält eine Mehrzahl von Fließnuten, die sich in der mit Pfeil T angegebenen Richtung erstrecken, und das Kühlmittel-Fließfeld 56 ist mit dem Kühlmittel-Zuführkanal 50a und dem Kühlmittel-Abführkanal 50b verbunden.
Dichtungselemente 58, 60 sind jeweils integriert mit dem ersten Separator 42 und dem zweiten Separator 44 ausgebildet. Alternativ sind die Dichtungselemente 58, 60 jeweils auf dem ersten Separator 42 und dem zweiten Separator 44 separat von dem ersten Separator 42 und dem zweiten Separator 44 vorgesehen. Jedes der Dichtungselemente 58, 60 ist aus Dichtungsmaterial, Dämpfmaterial, Packungsmaterial oder dergleichen hergestellt, wie etwa EPDM, NBR, Fluorgummi, Silikongummi, Fluorsilikongummi, Butylgummi, Naturgummi, Styrolgummi, Chloroprengummi, Acrylgummi oder dergleichen.
Die Membranelektrodenanordnung 40 enthält eine Festpolymerelektrolytmembran 62 sowie eine Kathode 64 und eine Anode 66, die die Festpolymerelektrolytmembran 62 zwischen sich aufnehmen. Die Festpolymerelektrolytmembran 62 wird gebildet, indem z. B. eine dünne Perfluorsulfonsäuremembran mit Wasser imprägniert wird.
Die Kathode 64 und die Anode 66 haben jeweils eine Gasdiffusionsschicht wie etwa Kohlepapier und eine Elektrodenkatalysatorschicht aus Platinlegierung, die auf porösen Kohlenstoffpartikeln getragen ist. Die Kohlenstoffpartikel sind gleichmäßig auf die Oberfläche der Gasdiffusionsschicht aufgelagert. Die Elektrodenkatalysatorschicht der Kathode 64 und die Elektrodenkatalysatorschicht der Anode 66 sind jeweils auf beiden Oberflächen des Festpolymerelektrolytmembran 62 ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt, sind ein Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführ-Verteiler 70a, ein Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführsammler 70b, ein Brenngas-Zuführ-Verteiler 72a und ein Brenngas-Abführsammler 72b an der ersten Endplatte 24a angebracht. Der Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführ-Verteiler 70a ist mit dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführkanal 46a verbunden, der Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführsammler 70b ist mit dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführkanal 46b verbunden, der Brenngas-Zuführ-Verteiler 72a ist mit dem Brenngas-Zuführkanal 48a verbunden, und der Brenngas-Abführsammler 72b ist mit dem Brenngas-Abführkanal 48b verbunden.
Wie in 3 gezeigt, sind ein Paar von Kühlmittelzuführverteilern 74a und ein Paar von Kühlmittelabführsammlern 74b an der zweiten Endplatte 24b angebracht. Die Kühlmittelzuführverteiler 74a sind mit dem Paar von Kühlmittelzuführkanälen 50a verbunden, und die Kühlmittelabführsammler 74b sind mit dem Paar von Kühlmittelabführkanälen 50b verbunden. Ein Paar von Kühlmittelzuführverteilern 74a mündet in eine einzelne Versorgungsrohrstruktur und ähnlich mündet das Paar von Kühlmittelabführsammlern 74b in eine einzelne Abführrohrstruktur.
Anstelle der Verwendung der obigen Struktur könnten alle Verteiler/Sammler (der Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführ-Verteiler 70a, der Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführsammler 70b, der Brenngas-Zuführ-Verteiler 72a, der Brenngas-Abführsammler 72b, das Paar von Kühlmittel-Zuführverteilern 74a und das Paar von Kühlmittel-Abführsammlern 74b) auch an der ersten Endplatte 24a vorgesehen sein.
Wie in 5 gezeigt, enthält das Brennstoffzellenfahrzeug 10 eine Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführvorrichtung 80 zum Zuführen von sauerstoffhaltigem Gas zu dem Brennstoffzellenstapel 14, eine Brenngas-Zuführvorrichtung 82 zum Zuführen von Brenngas zu dem Brennstoffzellenstapel 14, eine Kühlmittel-Zuführvorrichtung 84 zum Zuführen von Kühlmittel zu dem Brennstoffzellenstapel 14 und einen Controller (ECU 86) zum Steuern/Regeln des gesamten Brennstoffzellenfahrzeugs 10.
Die Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführvorrichtung 80 enthält einen Luftkompressor 88 zum Komprimieren der Atmosphärenluft und zum Zuführen der komprimierten Luft. Der Luftkompressor 88 wird von einem Luftmotor 90 angetrieben und ist in einem Luftzufuhrkanal 92 angeordnet. In dem Luftzufuhrkanal 92 ist ein Befeuchter 94 vorgesehen, zum Austauschen von Wasserkomponenten und Wärme zwischen zugeführtem Gas und abgeführtem Gas. Der Luftzufuhrkanal 92 ist mit dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Zufuhrkanal 46a des Brennstoffzellenstapels 14 verbunden.
Die Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführvorrichtung 80 enthält einen Luftabführkanal 96, der mit dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführkanal 46b verbunden ist. Der Luftabführkanal 96 ist mit einem Befeuchtungsmittelkanal (nicht gezeigt) des Befeuchters 94 verbunden. In dem Luftzufuhrkanal 92 ist ein Einlass-Verschlussventil 98a zwischen dem Luftkompressor 88 und dem Befeuchter 94 vorgesehen. In dem Luftabführkanal 96 ist ein Auslass-Verschlussventil 98b stromab des Befeuchters 94 vorgesehen.
Die Brenngas-Zuführvorrichtung 82 enthält einen Wasserstofftank (H₂-Tank) 100 zum Speichern von Hochdruckwasserstoff. Dieser Wasserstofftank 100 ist mit dem Brenngas-Zuführkanal 48a des Brennstoffzellenstapels 14 durch einen Wasserstoff-Zufuhrkanal 102 verbunden. In dem Wasserstoffzufuhrkanal 102 sind ein Absperrventil 104, ein Ejektor 106 und bei Bedarf eine Wasserstoffpumpe 108 vorgesehen.
Wasserstoffgas wird vom Wasserstofftank 100 dem Ejektor 106 zugeführt, und der Ejektor 106 führt das Wasserstoffgas dem Brennstoffzellenstapel 14 durch den Wasserstoff-Zufuhrkanal 102 zu. Ferner saugt der Ejektor 106 durch einen Wasserstoff-Zirkulationskanal 110 wasserstoffhaltiges Abgas an, das in dem Brennstoffzellenstapel 14 nicht verbraucht worden ist, und führt dann das Abgas als Brenngas wieder dem Brennstoffzellenstapel 14 zu.
Ein Abgaskanal 112 ist mit dem Brenngas-Abführkanal 48b verbunden. Der Wasserstoff-Zirkulationskanal 110 ist an einer Position in der Mitte des Abgaskanals 112 angeschlossen, und ein Spülventil 114 ist mit dem Abgaskanal 112 verbunden.
Die Kühlmittel-Zuführvorrichtung 84 enthält einen Kühlmittel-Zirkulationskanal 116, der mit dem Kühlmittel-Zufuhrkanal 50a und dem Kühlmittel-Abführkanal 50b des Brennstoffzellenstapels 14 verbunden ist und durch den das Kühlmittel in den Brennstoffzellenstapel 14 zirkuliert wird. Ein Kühler 118, eine Kühlmittelpumpe 120 und ein Ionentauscher 122 sind mit dem Kühlmittel-Zirkulationskanal 116 verbunden. Ein Gebläsemotor 124 ist für den Kühler 118 vorgesehen, um ein Kühlergebläse 125 anzutreiben, um Luft zu dem Kühler 118 zu schicken.
Wie später beschrieben, sind, zusätzlich zum Traktionsmotor 126, eine Klimaanlage und verschiedene Komponenten in dem Frontkasten 12 des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 angebracht.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist ein Ende von jedem eines Paars von Halterungselementen 130a an der ersten Endplatte 24a befestigt, und ein anderes Ende davon ist an einem Brennstoffzellenrahmenelement (Aufprallminderungsmechanismus) 132 befestigt. Das Brennstoffzellenrahmenelement 132 ist ein Mechanismus zum Platzieren des Brennstoffzellenstapels. Ein Ende von jedem eines Paars von Halterungselementen 130b ist an der zweiten Endplatte 24b befestigt, und ein anderes Ende davon ist an dem Rahmenelement 132 befestigt.
Als der Mechanismus zum Platzieren des Brennstoffzellenstapels kann, anstelle des Rahmenelements 132, zum Beispiel auch ein Motorlager (nicht gezeigt) zum Lagern des Traktionsmotors 126 verwendet werden, um den Brennstoffzellenstapel 14 auf dem Motorlager zu platzieren.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist das Rahmenelement 132 an einem Seitenrahmen 134, der eine Komponente des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 ist, durch einen Träger 136 befestigt. Der Seitenrahmen 134 ist ein Teil des Fahrzeugkarosserierahmens 16.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Hochspannungssystemeinheit 140 unterhalb des Rahmenelements 132 befestigt. Die Hochspannungssystemeinheit 140 enthält zum Beispiel eine PDU (Leistungstreibereinheit), eine Wasserstoffpumpen-PDU, einen DC-DC-Wandler, eine Brennstoffzellen-VCU (Spannungsregeleinheit) und ein Brennstoffstellen-Schaltschütz, und enthält zusätzlich das Absperrventil 104 und die Wasserstoffpumpe 108 der Brenngas-Zuführvorrichtung 82 sowie verschiedene andere Ventile, eine Klimaanlagenheizung etc.
Die Außenabmessung der Hochspannungssystemeinheit 140 ist kleiner als die Außenabmessung des Brennstoffzellenstapels 14. Die Hochspannungssystemeinheit 140 ist unterhalb des Brennstoffzellenstapels 14 innerhalb der Projektionsfläche des Brennstoffzellenstapels 14 vorgesehen. Weil daher die Hochspannungssystemeinheit 140, die innerhalb des Bereichs des Brennstoffzellenstapels 14 vorgesehen ist, geschützt ist, kann die Hochspannungssystemeinheit 140, im Vergleich zur Steifigkeit des Brennstoffzellenstapels 14, eine geringe Steifigkeit haben.
Ferner sind der Luftkompressor 88, der Befeuchter 94, das Einlass-Verschlussventil 98a und das Auslass-Verschlussventil 98b an dem Rahmenelement 132 angebracht. Es sollte angemerkt werden, dass die Komponenten auch an dem Fahrzeugkarosserierahmen 16 angebracht werden könnten.
Der Traktionsmotor 126 ist an dem Fahrzeugkarosserierahmen 16 angebracht, und der Luftmotor 90 der Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführvorrichtung 80 ist an dem Traktionsmotor 125 mittels einer Mehrzahl von Kupplungselementen 142 angebracht.
Ein Kühler 118 ist in dem Frontkasten 12 an der Vorderseite der Längsrichtung des Fahrzeugs vorgesehen, wie mit Pfeil La angegeben. Eine Spritzwand 146 als Trennwand zwischen dem Frontkasten 12 und einem Passagierraum 114 ist an der Rückseite des Frontkastens 12 in der mit der Längsrichtung des Fahrzeugs vorgesehen, wie mit Pfeil Lb angegeben.
In der ersten Ausführung bildet das Rahmenelement 132 einen Aufprallminderungsmechanismus zum Mindern eines von der Außenseite einwirkenden Aufpralls, und der eine Länge S2 hat, die länger ist als die Länge S1 des Brennstoffzellenstapels 14 in der mit Pfeil L angegebenen Längsrichtung des Fahrzeugs.
Wie in 3 gezeigt, haben der Brennstoffzellenstapel 14 und das Rahmenelement 132 einen Überlappungsabschnitt, in dem der Brennstoffzellenstapel 14 und das Rahmenelement 132 in der mit Pfeil H angegebenen Fahrzeugbreitenrichtung in Draufsicht des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 einander überlappen. Ein vorderes Ende 14a des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs ist hinter einem vorderen Ende 132a des Rahmenelements 132 in der Fahrzeuglängsrichtung so angeordnet, dass es einen Abstand Sa von dem vorderen Ende 132a hat. Ein hinteres Ende 14b des Brennstoffzellenstapels 14 in der Fahrzeuglängsrichtung ist vor einem hinteren Ende 132b in der Fahrzeuglängsrichtung mit einem Abstand Sb vom hinteren Ende 132b angeordnet.
Wie in 1 gezeigt, ist der Abstand Sa zwischen einem vorderen Ende 14a des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs und dem vorderen Ende 132a des Rahmenelements 132 in der Fahrzeuglängsrichtung größer als die Abmessung S3 des Gebläsemotors 124, der an dem hinteren Abschnitt des Kühlers 118 in der Längsrichtung des Fahrzeugs angebracht ist (Sa > S3).
Wie in 1 gezeigt, ist der Abstand Sb zwischen dem hinteren Ende 14b des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs und dem hinteren Ende 132b des Rahmenelements 132 in der Längsrichtung des Fahrzeugs so bestimmt, dass dann, wenn das Rahmenelement 132 in Abstützung gegen die Spritzwand 146 gebracht wird, durch einen von der Außenseite her einwirkenden Aufprall oder dergleichen, eine Lücke zwischen dem hinteren Ende 14b des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs von der Spritzwand 146 gebildet wird.
Nachfolgend wird der Betrieb des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 beschrieben.
Zuerst wird, wie in 5 gezeigt, sauerstoffhaltiges Gas (Luft) dem Luftzufuhrkanal 92 durch den Luftkompressor 88 der Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführvorrichtung 80 zugeführt. Das sauerstoffhaltige Gas wird befeuchtet, wenn es durch den Befeuchter 94 durchtritt. Danach wird das befeuchtete sauerstoffhaltige Gas dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Zufuhrkanal 46a des Brennstoffzellenstapels 14 zugeführt.
Unterdessen wird, in der Brenngas-Zuführvorrichtung 82, wenn das Absperrventil 104 geöffnet ist, Brenngas (Wasserstoffgas) vom Wasserstofftank 100 dem Wasserstoff-Zufuhrkanal 102 zugeführt. Nachdem das Brenngas durch den Ejektor 106 geflossen ist, wird, durch den Betrieb der Wasserstoffpumpe 108, das Brenngas dem Brenngas-Zufuhrkanal 48a des Brennstoffzellenstapels zugeführt.
Ferner wird in der Kühlmittel-Zuführvorrichtung 84 durch Betrieb der Kühlmittelpumpe 120 ein Kühlmittel wie etwa reines Wasser, Ethylenglykol, Öl oder dergleichen vom Kühlmittel-Zirkulationskanal 116 dem Kühlmittel-Zufuhrkanal 50a des Brennstoffzellenstapels 14 zugeführt.
Daher fließt, wie in 4 gezeigt, das sauerstoffhaltige Gas vom Sauerstoffhaltiges-Gas-Zufuhrkanal 46a in das Sauerstoffhaltiges-Gas-Fließfeld 52 des ersten Separators 42. Das sauerstoffhaltige Gas bewegt sich in der mit dem Pfeil L angegebenen Richtung, und das sauerstoffhaltige Gas wird der Kathode 64 der Membranelektrodenanordnung 40 zugeführt.
Unterdessen wird das Brenngas vom Brenngas-Zuführkanal 48a des Brenngas-Fließfelds 54 des zweiten Separators 44 zugeführt. Das Brenngas bewegt sich in der mit dem Pfeil L angegebenen Richtung, das Brenngas wird der Anode 66 der Membranelektrodenanordnung 40 zugeführt.
Somit werden in der Membranelektrodenanordnung 40 das der Kathode 64 zugeführte sauerstoffhaltige Gas und das der Anode 66 zugeführte Brenngas in elektrochemischen Reaktionen an Katalysatorschichten der Kathode 64 und der Anode 66 verbraucht, um Elektrizität zu erzeugen. Daher wird dem Traktionsmotor 126 elektrische Energie zugeführt, um die Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 zu erlauben.
Dann fließt, wie in 5 gezeigt, das sauerstoffhaltige Gas, das von der Kathode 64 zu dem Sauerstoffhaltiges-Gas-Abführkanal 46b abgeführt wird, durch den Luftabführkanal 96 und fließt in den Befeuchter 94, um frisches sauerstoffhaltiges Gas zu befeuchten. Unterdessen wird das Brenngas, das von der Anode 66 zum Brenngas-Abführkanal 48b abgeführt wird, von dem Ejektor 106 angesaugt und dem Brennstoffzellenstapel 14 zugeführt. Nachdem das Kühlmittel in das Kühlmittel-Fließfeld 56 geflossen ist, kühlt das Kühlmittel die Membranelektrodenanordnung 40, und dann wird das Kühlmittel zu dem Kühlmittel-Zirkulationskanal 116 zurückgebracht.
Wie oben beschrieben, wird dem Brennstoffzellenstapel 14 zugeführte elektrische Energie dazu genutzt, um die Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 zu erlauben. Wenn, wie in 1 gezeigt, eine externe Last F, wie etwa ein Aufprall, von der Vorderseite auf das Brennstoffzellenfahrzeug 10 einwirkt, wird der Frontabschnitt des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 tendenziell einwärts verformt.
In der ersten Ausführung bildet, wie in 3 gezeigt, das Rahmenelement 132 den Aufprallminderungsmechanismus. Das vordere Ende 132a des Rahmenelements 132 in der Längsrichtung des Fahrzeugs steht, um den Abstand Sa, nach vorne über das vordere Ende 14a des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs vor. Das hintere Ende 132b des Rahmenelements 132 in der Längsrichtung des Fahrzeugs steht um den Abstand Sb nach hinten über das hintere Ende des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs vor.
In der Struktur ist der Brennstoffzellenstapel 14, in der Längsrichtung des Fahrzeugs, innerhalb des Rahmenelements 132 vorgesehen. Selbst wenn daher eine externe Last F auf das Brennstoffzellenfahrzeug 10 einwirkt, wirkt keine externe Last F direkt auf den Brennstoffzellenstapel 14. Somit ist es nicht notwendig, eine Hülle mit relativ hoher Festigkeit zu verwenden, um den Brennstoffzellenstapel 14 abzudecken.
Dementsprechend wird es mit der einfachen und wirtschaftlichen Struktur möglich, das direkte Einwirken einer externen Last F auf die Brennstoffzellen 18 so weit wie möglich zu verhindern und die Brennstoffzellen 18 zuverlässig zu schützen.
Ferner könnte sich, durch das Einwirken einer externen Last F, der Kühler 118 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten bewegen, wie mit dem Pfeil Lb angegeben. In dieser Hinsicht ist die Dimension S3, in der Fahrzeuglängsrichtung, des Gebläsemotors 124, der hinter dem Kühler 118 vorsteht, kleiner als der Abstand Sa zwischen dem vorderen Ende 14a des Brennstoffzellenstapels 14 in der Fahrzeuglängsrichtung und dem vorderen Ende 132a des Rahmenelements 132 in der Fahrzeuglängsrichtung. Selbst wenn in der Struktur sich der Kühler 118 bewegt und mit dem Rahmenelement 132 kollidiert, stützt sich der Gebläsemotor 124 nicht gegen den Brennstoffzellenstapel 14 ab. Daher wird es möglich, den Brennstoffzellenstapel 14 zuverlässig zu schützen.
Ferner könnte sich, durch das Einwirken einer externen Last F, das Rahmenelement 132 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten bewegen, wie mit dem Pfeil Lb angegeben, und sich gegen die Spritzwand 146 abstützen. In dieser Hinsicht ist eine Lücke zwischen dem hinteren Ende 14b des Brennstoffzellenstapels 14 in der Fahrzeuglängsrichtung und der Spritzwand 146 ausgebildet. Daher wird es möglich, eine Abstützung des Brennstoffzellenstapels 14 gegen die Spritzwand 146 so weit wie möglich zu verhindern.
Ferner sind in der ersten Ausführung, wie in 3 gezeigt, beide Enden des Brennstoffzellenstapels 14 in der mit dem Pfeil H angegebenen Fahrzeugbreitenrichtung an der Innenseite zwischen beiden Enden des Rahmenelements 132 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Wenn in der Struktur eine externe Last Fs auf das Brennstoffzellenfahrzeug 10 in der Querrichtung einwirkt, wirkt die externe Last Fs nicht direkt auf den Brennstoffzellenstapel 14.
6 ist eine Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Brennstoffzellenfahrzeugs 150 gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bauelemente, die mit jenen des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 gemäß der ersten Ausführung identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen. Ähnlich sind auch in später beschriebenen dritten und vierten Ausführungen Bauelemente, die mit jenen des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 gemäß der ersten Ausführung identisch sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
In dem Brennstoffzellenfahrzeug 150 bilden ein Traktionsmotor 126 und ein Luftmotor 90 einen Aufprallminderungsmechanismus 152. Der Luftmotor 90 und der Traktionsmotor 126 sind in der Längsrichtung des Fahrzeugs nebeneinander angeordnet, und die Wellenmitten O1 und O2 des Luftmotors 90 und des Traktionsmotors 126 sind in der horizontalen Richtung auf der gleichen Ebene angeordnet.
In dem Aufprallminderungsmechanismus 152 ist der maximale Abstand S4 in der horizontalen Richtung vom Außenumfang des Traktionsmotors 126 zum Außenumfang des Luftmotors 90 (Abstand in einer horizontalen Linie, die sich entlang dem Durchmesser des Traktionsmotors 126 und dem Durchmesser des Luftmotors 90 erstreckt) größer als die Länge S1 des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs (siehe 6 und 7). Es sollte angemerkt werden, dass der Traktionsmotor 126 und der Luftmotor 90 mit einer Neigung in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet werden könnten, solange die Länge des Aufprallminderungsmechanismus 152 in der Längsrichtung des Fahrzeugs größer als die Länge S1 des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs ist.
In der zweiten Ausführung ist der Aufprallminderungsmechanismus 152 vorgesehen, und die Last, die auf den Brennstoffzellenstapel 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs einwirkt, wird durch den Aufprallminderungsmechanismus 152 gemindert.
Dementsprechend erhält man mit der einfachen und wirtschaftlichen Struktur die gleichen Vorteile wie im Falle der ersten Ausführung. Zum Beispiel ist es möglich, das direkte Einwirken der externen Last F auf die Brennstoffzelle 18 so weit wie möglich zu verhindern.
Ferner enthält in der zweiten Ausführung der Aufprallminderungsmechanismus 152 den Traktionsmotor 126 und den Luftmotor 90, die jeweils eine hohe Steifigkeit haben, und es wird eine Reaktionskraft entgegen der externen Last F erzeugt. Daher wird es möglich, die externe Last F geeignet aufzunehmen. Darüber hinaus sind die Wellenmitte O1 des Luftmotors 90 und die Wellenmitte O2 des Traktionsmotors 126 in der horizontalen Richtung auf der gleichen Ebene angeordnet. In der Struktur kann die externe Last F von dem Traktionsmotor 126 und dem Luftmotor 90 noch zuverlässiger aufgenommen werden, und es wird möglich, wirtschaftlich wenig steife Halterungsstrukturen für den Traktionsmotor 126 und den Luftmotor 90 zu verwenden.
Wie in den 8 und 9 gezeigt, enthält ein Brennstoffzellenfahrzeug 160 gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung einen Aufprallminderungsmechanismus 162. Der Aufprallminderungsmechanismus 162 enthält verschiedene Komponenten der Sauerstoffhaltiges-Gas-Zuführvorrichtung 18, wie etwa den Luftkompressor 88, das Einlass-Verschlussventil 98a, den Befeuchter 94 und das Auslass-Verschlussventil 98b. Diese Komponenten sind in der Längsrichtung des Fahrzeugs (d. h. in der mit dem Pfeil L angegebenen Richtung) angeordnet.
In dem Aufprallminderungsmechanismus 162 ist die Länge S5 in der Längsrichtung des Fahrzeugs größer als die Länge S1 des Brennstoffzellenstapels 14 in der Längsrichtung des Fahrzeugs. Der Brennstoffzellenstapel 14 ist innerhalb des Bereichs der Länge S5 des Aufprallminderungsmechanismus 162 angeordnet, und der Aufprallminderungsmechanismus 162 steht in der Breitenrichtung über einen Seitenabschnitt des Brennstoffzellenstapels 14 vor (siehe 9).
In der dritten Ausführung ist der Aufprallminderungsmechanismus 162 vorgesehen, und dieser Aufprallminderungsmechanismus 162 mindert die Last, die in der Längsrichtung des Fahrzeugs auf den Brennstoffzellenstapel 14 einwirkt.
Somit erhält man mit der einfachen und wirtschaftlichen Struktur die gleichen Vorteile wie im Falle der ersten Ausführung. Zum Beispiel wird es möglich, das direkte Einwirken der externen Last F auf die Brennstoffzellen 18 so weit wie möglich zu verhindern.
Ferner ist der Aufprallminderungsmechanismus 162 aus Vorrichtungen des Sauerstoffhaltiges-Gas-Systems aufgebaut, die im Vergleich zu Vorrichtungen des Wasserstoffsystems kostengünstig sind. Daher wird der Austauschvorgang dieser Vorrichtungen wirtschaftlich vereinfacht.
Wie in den 10 bis 20 gezeigt, ist ein Brennstoffzellenfahrzeug 170 gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einer Kombination der ersten bis dritten Ausführungen aufgebaut.
Insbesondere enthält, zum Schutze des Brennstoffzellenstapels 14, das Brennstoffzellenfahrzeug 170 das Rahmenelement (Aufprallminderungsmechanismus) 132, den Aufprallminderungsmechanismus 152 und den Aufprallminderungsmechanismus 162.
Wenn in der Struktur in der vierten Ausführung die externe Last F einwirkt, kann das Rahmenelement 132 und/oder der Aufprallminderungsmechanismus 152 und/oder der Aufprallminderungsmechanismus 162 die externe Last F geeignet aufnehmen. Dementsprechend wird es möglich, den Brennstoffzellenstapel 14 noch zuverlässiger zu schützen. Ferner erhält man die gleichen Vorteile wie im Falle der ersten bis dritten Ausführungen.

Claims

Brennstoffzellenfahrzeug, welches aufweist: einen Brennstoffzellenstapel (14), der durch Stapeln einer Mehrzahl von Brennstoffzellen (18) gebildet ist, wobei die Brennstoffzellen (18) jeweils durch elektrochemische Reaktionen von Brenngas und sauerstoffhaltigem Gas elektrische Energie erzeugen; einen Frontkasten (12); einen Fahrzeugrahmen (16), der zum Anbringen des Brennstoffzellenstapels (14) in dem Frontkasten (12) konfiguriert ist; und einen Aufprallminderungsmechanismus (132), der zum Mindern eines von außen einwirkenden Aufpralls konfiguriert ist, wobei in Fahrzeuglängsrichtung eine Länge des Aufprallminderungsmechanismus (132) größer ist als eine Länge des Brennstoffzellenstapels (14), wobei der Brennstoffzellenstapel (14) und der Aufprallminderungsmechanismus (132) einen Überlappungsabschnitt aufweisen, in dem der Brennstoffzellenstapel (14) und der Aufprallminderungsmechanismus (132) in Fahrzeugbreitenrichtung, in Draufsicht des Brennstoffzellenfahrzeugs, einander überlappen; ein vorderes Ende (14a) des Brennstoffzellenstapels (14) in der Fahrzeuglängsrichtung hinter einem in der Fahrzeuglängsrichtung vorderen Ende (132a) des Aufprallminderungsmechanismus (132) angeordnet ist; und ein hinteres Ende (14b) des Brennstoffzellenstapels (14) in der Fahrzeuglängsrichtung vor einem in der Fahrzeuglängsrichtung hinteren Ende (132b) des Aufprallminderungsmechanismus (132) angeordnet ist.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, das ferner einen Brennstoffzellenstapelplatzierungsmechanismus aufweist, der an dem Fahrzeugrahmen (16) angebracht ist, um den Brennstoffzellenstapel (14) zu platzieren, wobei der Brennstoffzellenstapelplatzierungsmechanismus der Aufprallminderungsmechanismus (132) ist.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei eine Spritzwand (146) als Trennwand zwischen dem Frontkasten (12) und einem Passagierraum (114) an einer Rückseite des Frontkastens (12) in der Fahrzeuglängsrichtung vorgesehen ist; und ein Abstand zwischen einem hinteren Ende (14b) des Brennstoffzellenstapels (14) in der Fahrzeuglängsrichtung und einem hinteren Ende (132b) des Aufprallminderungsmechanismus (132) in der Fahrzeuglängsrichtung derart dimensioniert ist, dass dann, wenn der Aufprallminderungsmechanismus (132) sich gegen die Spritzwand (146) abstützt, zwischen einem hinteren Ende (14b) des Brennstoffzellenstapels (14) in der Fahrzeuglängsrichtung und der Spritzwand (146) eine Lücke gebildet wird.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, das ferner aufweist: einen Kühler (118), der in der Fahrzeuglängsrichtung an einer Vorderseite des Brennstoffzellenstapels (14) vorgesehen ist, wobei zum Kühlen der Brennstoffzellen (18) verwendetes Kühlmittel durch den Kühler (118) hindurch tritt; und einen Gebläsemotor (124), der an einer Rückseite des Kühlers (118) vorgesehen und konfiguriert ist, um ein Kühlergebläse (125) anzutreiben, um Luft zum Kühler (118) zu schicken, wobei ein Abstand zwischen dem vorderen Ende (14a) des Brennstoffzellenstapels (14) in der Fahrzeuglängsrichtung und dem vorderen Ende (132a) des Aufprallminderungsmechanismus (132) in der Fahrzeuglängsrichtung größer ist als eine Abmessung des Gebläsemotors (124) in der Fahrzeuglängsrichtung.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, das ferner aufweist: einen Traktionsmotor (126), der konfiguriert ist, um die Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs zu erlauben; einen Luftkompressor (88), der konfiguriert ist, um dem Brennstoffzellenstapel (14) sauerstoffhaltiges Gas zuzuführen; einen Luftmotor (90), der konfiguriert ist, um den Luftkompressor (88) anzutreiben, wobei der Aufprallminderungsmechanismus (152) den Traktionsmotor (126) und den Luftmotor (90) aufweist, die parallel nebeneinander angeordnet sind.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Wellenmitte des Traktionsmotors (126) und die Wellenmitte des Luftmotors (90) in horizontaler Richtung auf der gleichen Ebene angeordnet sind.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Aufprallminderungsmechanismus (162) eine Brennstoffzellenhilfsvorrichtung zum Zirkulieren des in den Brennstoffzellen (18) verwendeten sauerstoffhaltigen Gases oder eine Klimaanlagenhilfsvorrichtung des Brennstoffzellenfahrzeugs aufweist.
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, das ferner eine Steuervorrichtung (86) aufweist, die zum Steuern/Regeln des Brennstoffzellenfahrzeugs konfiguriert ist; und eine Hochspannungssystemeinheit (140), welche die Steuervorrichtung (86) enthält, wobei die Hochspannungssystemeinheit (140) in der Fahrzeuglängsrichtung kürzer ist als der Brennstoffzellenstapel (14).
Das Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Brennstoffzellenstapel (14) durch Stapeln der Brennstoffzellen (18) in Fahrzeugbreitenrichtung oder Fahrzeughöhenrichtung gebildet ist.