ES2320924T3 - Vehiculo de pila de combustible. - Google Patents
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Abstract
Un vehículo de pila de combustible (10) equipado con un motor conductor (11), pilas de combustible (20), sistema de refrigeración (32), de las pilas de combustible (20) y de la batería secundaria (40) caracterizado porque el sistema de refrigeración (32) de las pilas de combustible (20), las pilas de combustible 20 y la batería secundaria (40) están colocadas en este orden desde la parte delantera a la parte trasera del vehículo (10).
Description
Vehículo de pila de combustible.
El presente invento se refiere a un vehículo de
pila de combustible que está equipado con un motor de dirección,
pilas de combustible y un acumulador.
Como es conocido en el estado de la técnica, un
vehículo de pila de combustible está equipado típicamente con un
motor de dirección, pilas de combustible, y una batería secundaria
y tiene asientos delanteros y asientos traseros donde el conductor
y los pasajeros están sentados. Por ejemplo, un vehículo de pila de
combustible propuesto en la patente Japonesa expuesta en la gaceta
numero 2001113960 tiene una batería secundaria y pilas de
combustible que están colocadas debajo del suelo de vehículo para
ser alineadas en un eje longitudinal del vehículo.
Además la US 6378638B muestra un vehículo de
pila de combustible de acuerdo al preámbulo de la
reivindica-
ción 1.
ción 1.
El presente invento persigue suministrar un
vehículo con pila de combustible que alcance una disposición
compacto.
compacto.
El acumulador está colocado integralmente en el
espacio inferior del asiento delantero. La disposición integral de
la pilas de combustible y del acumulador separadamente en el
espacio inferior del asiento delantero y en el espacio inferior del
asiento trasero asegura un alto rendimiento de las operaciones para
ambos la pila de combustible y el acumulador que tienen diferentes
ambientes de trabajo. Esta colocación alcanza también el uso
efectivo del generalmente muerto espacio inferior de los asientos
delanteros y traseros.
Aquí la terminología "asiento delantero" y
"asiento trasero" denota respectivamente un asiento en la
parte frontal del vehículo y un asiento en la parte trasera del
vehículo. Por ejemplo, en un vehículo con tres filas de asientos
alineados en el eje longitudinal del vehículo, cuando un asiento en
la fila delantera es definido como asiento delantero, un asiento en
cualquiera de las filas medias y traseras es definido como asiento
trasero. Cuando el asiento en la fila del medio es definido como
asiento delantero, por otro lado el asiento en la fila trasera es
definido como asiento trasero. El motor conductor puede usar ambos
o bien uno de las pilas de combustible y el acumulador como fuente
de energía. El acumulador puede ser cualquier batería de almacenaje
cargable y descargable, por ejemplo, una batería secundaria o un
capacitor.
En el vehículo de pila de combustible del
invento el equipamiento periférico de las pilas de combustible y
del acumulador pueden ser situados en cualquiera de los espacios
inferiores del asiento delantero, o el espacio inferior del asiento
trasero la cámara frontal del vehículo en la proximidad de las
ruedas delanteras, y la cámara trasera del vehículo en la
proximidad de las ruedas traseras. El equipamiento periférico puede
ser localizado colectivamente o colocado separadamente. El
generalmente muerto espacio inferior de los asientos delanteros y
traseros y el espacio frontal relativo y las cámaras traseras del
vehículo son asimismo efectivamente usadas para recibir el equipo
periférico de las pilas de combustible y el acumulador.
Aquí "el equipo periférico de las pilas de
combustible y el acumulador" incluye, por ejemplo, un motor de
dirección alimentado con al menos una de las pilas de combustible y
el acumulador como fuente de energía, una unidad de control usada
para regular la fuerza del motor de dirección y diversidad de
maquinaria auxiliar (incluyendo una unidad de suministro de
combustible gaseoso, una unidad de suministro de gas oxidante y una
unidad de refrigeración) usados para operar las pilas de
combustible.
En el vehículo de pila de combustible del
invento, el espacio inferior del asiento delantero o el espacio
inferior del asiento trasero puede ser conformado para no
interferir con el espacio de los pies de cualquiera del conductor y
de los pasajeros. Esta colocación no reduce la confortabilidad del
espacio de los pies.
En el vehículo de pila de combustible del
invento el espacio inferior del asiento delantero está formado
debajo del asiento delantero y es definido por un plano vertical
virtual incluyendo la posición de la junta de las rodillas del
conductor o del pasajero sentado en el asiento delantero y por un
plano vertical virtual incluyendo un final inferior de la parte
trasera del asiento delantero. El espacio inferior del asiento
trasero está formado debajo del asiento trasero y está colocado
detrás de un plano vertical virtual detrás incluyendo la posición
de la junta de las rodillas del pasajero sentado en el asiento
trasero. Las pilas de combustible o el acumulador localizado en el
espacio inferior no sacrifica la confortabilidad de asiento del
conductor y de los pasajeros sentados en el asiento delantero.
Similarmente ni las pilas de combustible ni el acumulador
localizado en el espacio inferior del asiento delantero y del
asiento trasero sacrifica la confortabilidad de asiento de los
pasajeros sentados en el asiento trasero. En el caso donde el
asiento en la fila trasera es colocado en el asiento trasero no se
requiere especificar la frontera trasera del espacio inferior del
asiento trasero. En el caso donde el asiento trasero es diferente
del asiento de la fila trasera, por ejemplo (el asiento en la fila
intermedia), sin embargo, es deseable especificar el limite trasero
del espacio inferior del asiento trasero por un plano vertical
virtual incluyendo el final inferior de la parte trasera del
asiento trasero para una mejor confortabilidad de asiento de los
pasajeros sentados en el asiento de la fila trasera.
En el vehículo de pila de combustible del
invento, por lo menos una parte de la maquinaria auxiliar de las
pilas de combustible puede ser colocada junto con las pilas de
combustible en el espacio inferior bien del asiento delantero bien
del asiento trasero. Las pilas de combustible y parte de toda la
maquinaria auxiliar de la pila de combustible están colocadas
juntas en el espacio inferior bien del asiento delantero bien del
asiento trasero. Esta colocación deseable simplifica la
disposición de la tubería de gas, comparada con disposiciones
separadas de la maquinaria auxiliar a las pilas de combustible. Es
preferible que al menos parte de la maquinaria auxiliar de las
pilas de combustible este alineada con las pilas de combustible en
dirección a lo ancho del vehículo en el espacio inferior de bien el
asiento delantero o el asiento trasero. El espacio inferior de
cada asiento generalmente tiene una dimensión mas grande a lo largo
del ancho del vehículo que la dimensión en el eje longitudinal del
vehículo. Tal dimensión permite la colocación alineada de las pilas
de combustible y parte o toda la maquinaria auxiliar a lo largo de
la anchura del vehículo. En el vehículo de pila de combustible del
invento al menos parte de la maquinaria auxiliar de la pila de
combustible puede ser colocada en un túnel central. En un vehículo
con túnel central el espacio del túnel central que existente es
efectivamente usado para recibir la maquinaria auxiliar. Esto
ventajosamente no sacrifica el espacio de colocación del conductor
y de los pasajeros.
Aquí la "maquinaria auxiliar de la pila de
combustible" representa diversidad de equipo requerido para
operaciones de la pila de combustible que incluye por ejemplo,
unidad de suministro de gas oxidante para alimentar un suministro
de gas oxidante a la pila de combustible, unidad de suministro de
gas combustible para alimentar el suministro de gas combustible a
las pilas de combustible, un humidificador para humedecer el gas de
combustible alimentado a las pilas de combustible, un controlador
de flujo de masa para regular la presión y el montante de flujo de
gas combustible suministrado a las pilas de combustible, una bomba
de circulación de gas combustible para recircular el gas de
expulsión de combustible no reaccionado, que es descargado desde
las pilas de combustible a las pilas de combustible, y una bomba
de agua para circular un flujo de agua de refrigeración a través de
las pilas de combustible para refrigerar las pilas de
combustible.
En una estructura preferible el vehículo de pila
de combustible de:
La presente invención es dirigida a un vehículo
de pila de combustible equipado con un motor conductor, pilas de
combustible y una batería secundaria, dentro de la cual el sistema
de refrigeración de las pilas de combustible, las pilas de
combustible y la batería secundaria están colocadas en este orden a
lo largo del eje longitudinal del vehículo desde la parte delantera
a la parte trasera del vehículo. Esta colocación deseable acorta la
distancia entre las pilas de combustible y el sistema de
refrigeración y de esta manera obtiene una disposición compacta,
comparada con la colocación del sistema de refrigeración de las
pilas de combustible, la batería secundaria, y las pilas de
combustible en este orden.
La figura 1 es un plano de una vista esquemática
ilustrando la configuración de un vehículo de pila de combustible
descrito en la invención. La figura 2 es una vista esquemática de
una perspectiva ilustrando el vehículo de pila de combustible; y la
figura 3 es un diagrama de bloques mostrando la estructura interna
del vehículo de pila de combustible.
En orden a clarificar los objetos,
características, aspectos y avances de la presente invención, uno
de los modos de llevar a cabo la invención es descrita a
continuación con referencia a los dibujos acompañantes. Las figuras
1 y 2 son respectivamente vista plana y vista lateral ilustrando
esquemáticamente la configuración del vehículo de pila de
combustible 10 descrito en la invención. La figura 3 es un diagrama
de bloques mostrando la estructura interna del vehículo de pila de
combustible.
El vehículo de pila de combustible 10 de esta
descripción tiene una construcción de chasis monocasco con un
bastidor y un cuerpo de chasis integrado y principalmente incluye
un motor de dirección 11, un asiento delantero 14, un asiento
trasero 17, las pilas de combustible 20, una batería secundaria 40,
y una unidad de control de energía (PCU) 50. La construcción del
chasis monocasco puede ser remplazada por una construcción de
bastidor.
El motor de dirección 11 es un motor sincrono de
tres fases y está localizado con un inversor 12 en la periferia de
las ruedas delanteras FW, y mas específicamente en la cámara
delantera del vehículo 61, el cual es parte del compartimiento de
pasajeros 63 con un panel del salpicadero. El rendimiento de
energía DC de las pilas de combustible 20 o de la batería
secundaria 40 va a través del distribuidor 27 y es convertida en
corriente alterna de tres fases por el inversor 12 tal como es
mostrado en la figura 3. El motor conductor 11 recibe suministro de
energía eléctrica en forma de corriente alterna de tres fases. En
respuesta al suministro de corriente eléctrica, el motor conductor
11 genera una fuerza rotacional de dirección, que es transmitida a
un eje 46 en las ruedas delanteras FW vía un engranaje diferencial
44 como energía de conducción del vehículo de pila de combustible
10.
El asiento frontal 14 es un asiento en la fila
delantera de dos filas de asientos colocados en el compartimiento
de pasajeros 63 incluye un asiento del conductor y un asiento de
pasajero. El asiento trasero 17 es una asiento corrido en la fila
trasera de las dos filas de asientos los pilas centrales 60 están
formados hacia delante en la cara del lado izquierdo y del lado
derecho para ser localizados entre el asiento delantero 14 y el
asiento trasero 17 en el vehículo de pila de combustible 10.
Las pilas de combustible 20 son conocidas como
pilas de combustible de electrolito polímero y forma una estructura
compacta que incluye un gran numero de unidades de pilas. Como
mostrado en la figura 3, en cada unidad de pilas de combustible 20,
una ánodo recibe el suministro de gas hidrógeno (gas combustible),
que es alimentado desde los tanques de hidrógeno 21, va a través de
un controlador de flujo de masa 22 para control de la presión y
porcentaje del flujo y es humidificado por un humidificador 23
mientras un cátodo recibe el suministro regulado de presión, de
aire comprimido (gas oxidante) de un compresor de aire 13. Las
pilas de combustible 20 producen una fuerza electro motiva a través
de una reacción electroquímica del gas hidrógeno con el aire
comprimido. El hidrógeno es separado en protón y electrón en el
ánodo. El protón separado en el ánodo es transmitido a través de
la membrana electrolita polímera y alcanza el cátodo, mientras el
electrón separado en el ánodo corre a través del circuito eléctrico
conectado vía una carga y alcanza también el cátodo. El oxigeno
incluido en el aire comprimido reacciona con el protón y el
electrón para producir agua en el cátodo. Esta reacción
electroquímica genera una fuerza electro motiva.
La pila de combustible 20 están íntegramente
colocadas en el espacio inferior 15 del asiento delantero 14 tal
como es mostrado en la figura 2. El espacio inferior 15 está
formado debajo del espacio delantero 14 y es definido por un plano
virtual vertical 15 a que incluye la posición de la junta de las
rodillas 16 de un conductor y un pasajero sentados en el asiento
delantero 14 y por plano vertical virtual 15b incluyendo el final
inferior de la parte trasera del asiento del asiento delantero 14.
Parte de las pilas de combustible 20 están localizadas debajo del
plano horizontal (de aquí en adelante llamado nivel de suelo FL)
incluyendo un punto que está en contacto con el tacón del conductor
que está sentado en el asiento delantero 14 (asiento del conductor)
y conduce el vehículo mientras una parte residual de las pilas de
combustible 20 están localizadas encima del nivel de suelo FL. En
la estructura de esta descripción al menos la mitad de las pilas de
combustible 20 están dispuestas encima del nivel del suelo FL.
Como claramente mostrado en la figura 2, el suelo del vehículo se
eleva desde el nivel del suelo para hacer el espacio inferior 15
debajo del asiento delantero 14 y recibe las pilas de combustible
20 en el espacio elevado. Esta estructura permite colocar un poco
menos de la mitad de las pilas de combustible 20 debajo del nivel
del suelo FL y una mitad mayor encima del nivel del suelo FL. En
una posible modificación, el suelo del vehículo puede ser dentado
desde el nivel del suelo FL para hacer un espacio mas bajo debajo
del asiento delantero 14 y recibir las pilas de combustible 20 en
el espacio dentado. Esta estructura modificada permite colocar una
mitad mayor de pilas de combustible 20 debajo del nivel del suelo
FL y una mitad más pequeña encima del nivel del suelo FL. En esta
estructura modificada las pilas de combustible 20 están localizadas
encima del nivel del suelo del vehículo, esto es en el
compartimento de pasajero 63. La posición de la junta de la rodilla
16
puede ser ajustada sentando un maniquí tridimensional (simulando una hombre adulto) en el asiento delantero 14.
puede ser ajustada sentando un maniquí tridimensional (simulando una hombre adulto) en el asiento delantero 14.
La maquinaria auxiliar 30 de las pilas de
combustible 20 incluye un compresor de aire 13, tanques de
hidrógeno 21, el controlador de flujo de masa 22, el humidificador
23, el convertidor DC/DC, actuado para rebajar la salida de voltaje
de las pilas de combustible 20 o de la batería secundaria 40 al
nivel preestablecido de voltaje, una bomba de circulación de gas
hidrógeno 25 conducida para recircular el hidrógeno de gas de
expulsión no reaccionado, que es descargado de las pilas de
combustible 20 a las pilas de combustible 20, una bomba de agua 26
usada para circular el flujo de agua de refrigeración a través de
las pilas de combustible 20 para refrigerar las pilas de
combustible 20, el distribuidor 27 usado para distribuir las
salidas de las pilas combustible 20 y la batería secundaria 40, y
un radiador 32 usado para eliminar el calor del agua de
refrigeración (liquido refrigerante) circulado a través de las
pilas de combustible 20 por la bomba de agua 26. El distribuidor 27
es un circuito conmutador para dar suministro de energía desde
bien una o ambas pilas de combustible 20 y la batería secundaria 40
a la maquinaria auxiliar 30 y al motor conductor 11 y cargar la
batería secundaria 40 con energía eléctrica de las pilas de
combustible 20.
El rendimiento de energía eléctrica de las pilas
de combustible 20 y/o la batería secundaria 40 es transmitido vía
el distribuidor 27 a un convertidor DC/DC 24 para reducir el
voltaje a un nivel preestablecido y es suministrado a la maquinaria
auxiliar 30. Entre la maquinaria auxiliar 30, el compresor de aire
13 y el radiador 32, están colocados en la parte delantera de la
cámara del vehículo 61 en la proximidad de las ruedas delanteras
FW, mientras los tanques de hidrógeno F21 están colocados en la
cámara trasera del vehículo 62 en la proximidad de las ruedas
traseras RW. El controlador de flujo de masa 22, el humidificador
23, el convertidor DC/DC 24, la bomba de circulación de gas
hidrógeno 25, la bomba de agua 26, y el distribuidor 27 están
colocados en la izquierda de las pilas de combustible 20 (en el
lado
izquierdo en el sentido de dirección de circulación del vehículo) en el espacio inferior 15 del asiento delantero 14.
izquierdo en el sentido de dirección de circulación del vehículo) en el espacio inferior 15 del asiento delantero 14.
La batería secundaria 40 incluye pluralidad de
pilas conocidas como hidrometalniquel conectadas en serie. La
batería secundaria 40 bajo control de la PCU 50 guía el motor
conductor 11 al arranque del vehículo, recupera la energía
eléctrica regenerativa en el control regenerativo decelerante,
ayuda al motor de circulación 11 en la aceleración, y es cargada de
acuerdo con su estado de carga por las pilas de combustible 20. La
batería secundaria 40 no está restringida a una batería de
hidrometalniquel sino que puede ser cualquier batería cargable y
descargable, por ejemplo la batería de niquelcadmio, la batería de
hidrometal litio o una batería ácida de plomo.
La batería secundaria 40 está íntegramente
colocada en el espacio inferior 18 del asiento trasero 17 como es
mostrada en la figura 2. El espacio inferior 18 está formado debajo
del asiento trasero 17 y está localizado detrás del plano virtual
vertical 18 a que incluye la posición de la junta de las rodillas
19 de un pasajero sentado en el asiento trasero 17. Parte de la
batería secundaria 40 está localizada debajo del nivel del suelo
FL mientras una parte residual de la batería secundaria 40 está
localizada encima del nivel del suelo FL. En la estructura de esta
descripción, al menos la mitad de la batería secundaria 40 está
dispuesta sobre el nivel del suelo FL. Como claramente demostrado
en la figura 2, el suelo del vehículo se eleva del nivel del suelo
FL para hacer mas bajo el espacio inferior 18 debajo del asiento
trasero 17 y recibir la batería secundaria 40 en este espacio
elevado. Esta estructura permite colocar una mitad mas pequeña de
la batería secundaria 40 debajo del nivel del suelo FL y una mitad
mas grande encima del nivel el suelo FL. En una posible
modificación, el suelo del vehículo puede ser dentado desde el
nivel del suelo FL para hacer un espacio mas bajo debajo del
asiento trasero 17 y recibir la batería secundaria 40 en el espacio
dentado. Esta estructura modificada permite colocación de más de
la mitad de la batería secundaria debajo del nivel del suelo FL y
una mitad más pequeña encima del nivel del suelo FL. En esta
estructura modificada la batería secundaria 40 está colocada sobre
el suelo del vehículo, esto es, en el compartimiento de pasajeros
63. La posición de la junta de las rodillas 19 puede ser
preestablecida sentando un maniquí tridimensional (simulando un
hombre adulto) en el asiento trasero 17. En la estructura del
vehículo de pila de combustible 10 de esta descripción, la porción
trasera del espacio mas bajo 18 del asiento trasero 17 se solapa
con la cámara trasera del vehículo 62. En un arreglo modificado, el
espacio mas bajo 18 del asiento trasero 17 está formado debajo del
asiento trasero 17 es definido por el plano vertical virtual 18 a
en un plano vertical virtual incluyendo un final mas bajo de la
parte trasera del asiento trasero 17, y un área detrás de este
espacio mas bajo es especificada como la cámara trasera del
vehículo 62.
La PCU 50 funciona para controlar la fuerza
motriz del motor de dirección 11 y es construida como un circuito
lógico basado en el microordenador de una estructura conocida (no
mostrado) incluyendo una CPU, una ROM, y una RAM, y puertos de
entrada-salida. La PCU 50 recibe entradas de la
apertura del acelerador desde el sensor de posición del pedal del
acelerador (no mostrado), corriente de salida y niveles de voltaje
del inversor 12, un SOC (estado de carga) de la batería secundaria
40 y medida de diversos sensores (no mostrado), y señales de
control de salida basadas en estas entradas al controlador de flujo
de masa 22 y al compresor de aire 13 para regulación del flujo de
suministro de gas y al inversor 12 y al distribuidor 27.
La temperatura de trabajo de las pilas de
combustible 20 es alrededor de 80º centígrados mientras que la
temperatura de trabajo de la batería secundaria 40 es no mas alta
que 60º centígrados. Las pilas de combustible 20 están refrigeradas
por liquido (por ejemplo refrigeradas por agua), mientras que la
batería secundaria 40 no está refrigerada por liquido sino
refrigerada por aire. Las pilas de combustible 20 y la batería
secundaria 40 están usadas en diferentes ambientes de trabajo
incluyendo temperatura de trabajo y sistema de refrigeración.
En el vehículo de pila de combustible 10 de esta
descripción construida como es desarrollada abajo, las pilas de
combustible 20 no están colocadas en partes del espacio inferior 15
y 18 de los asientos delanteros y traseros y la batería secundaria
40 no está colocada en parte en el espacio inferior 15 y 18 de los
asientos delanteros y traseros 14 y 17. La pila de combustible 20
está íntegramente colocada en el espacio inferior 15 del asiento
delantero 14 mientras las batería secundaria 40 está integralmente
colocada en el espacio inferior 18 del asiento trasero 17. La
colocación integral de las pilas de combustible 20 y la batería
secundaria 40 separadamente en el espacio inferior 15 del asiento
delantero 14 y en el espacio inferior 18 del asiento trasero 17
asegura operaciones de alto rendimiento para ambos para la pila de
combustible 20 y la batería secundaria 40 que tienen diferentes
ambientes de trabajo.
Esta colocación también obtiene el uso efectivo
de espacios inferiores 15 y 18 generalmente muertos, de los
asientos delantero y trasero 14 y 17 para recibir las pilas de
combustible 20, la batería secundaria 40 y su equipo
periférico.
Las pilas de combustible 20 colocadas en el
espacio inferior 15 del asiento delantero 14 no sacrifican la
confortabilidad de estancia del conductor y del pasajero sentado en
el asiento delantero 14, similarmente ni las pilas de combustible
20 localizadas en el espacio inferior 15 del asiento delantero 14
ni la batería secundaria 40 localizada en el espacio inferior 18
del asiento trasero 17 sacrifica la confortabilidad de estancia de
los pasajeros sentados en el asiento trasero 17. Ni el espacio
inferior 15 del asiento delantero 14 ni el espacio inferior 18 del
asiento trasero 17 interfiere con el espacio de los pies de
cualquiera, conductor y pasajeros y no empeorando así la
confortabilidad de estancia del conductor y los pasajeros.
El motor director 11 y el PCU 50 están colocados
en la cámara frontal del vehículo 61, mientras los tanques de
hidrógeno 21 para dar el suministro de gas hidrógeno a las pilas de
combustible 20 están colocados en la cámara trasera del vehículo
52. Esta colocación obtiene el balance optimo de peso a lo largo
del eje longitudinal de vehículo. El vehículo de pila de
combustible 10 de esta descripción es de conducción a las ruedas
delanteras, de tal manera que la colocación optima da un
ligeramente mas oneroso peso en la porción delantera del vehículo
que en la porción trasera para asegurar la recuperación eficiente
de la energía eléctrica regenerativa.
Parte de la maquinaria auxiliar 30 de la pila de
combustible (esto es, controlador del flujo de masas,
humidificador 23, convertidor DC/DC 24, bomba 25 de circulación de
gas hidrógeno, bomba de agua 26, y distribuidor 27) están colocados
con la pila de combustible 20 en el espacio inferior 15 del asiento
delantero 14. Esta colocación deseable simplifica la extensión de
tuberías de gas, comparado con la colocación separada de estas
máquinas auxiliares desde la pila de combustible. Esta maquinaria
auxiliar 30 están efectivamente colocadas en los lados de la pila
de combustible 20 en el espacio inferior 15 del asiento delantero
14 a lo largo del ancho del vehículo, que corresponde al eje
longitudinal del espacio inferior 15 del asiento delantero 14.
En el vehículo de pila de combustible 10 aquí
descrito, el radiador 32 de las pilas de combustible 20 de la
batería secundaria 40 están colocadas en este orden a lo largo del
eje longitudinal del vehículo desde la parte delantera a la parte
trasera del mismo. Esta colocación deseable acorta la distancia
entre las pilas combustible 20 y el radiador 32 y de esta manera
obtiene un desarrollo compacto comparado con la colocación del
radiador 32 la batería secundaria 40 y las pilas de combustible 20
en este orden.
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En el vehículo de pila de combustible 10 aquí
descrito, el motor conductor 11, las pilas de combustible 20 y la
batería secundaria 40 están colocadas en este orden a lo largo del
eje longitudinal del vehículo desde la parte delantera a la parte
trasera del mismo. Esta colocación deseable acorta la distancia del
hilo de diámetro relativamente largo que conecta el motor conductor
11 las pilas de combustible 20 y de esta manera obtiene un
desarrollo compacto comparado con la colocación del motor conductor
11, la batería secundaria 40 y las pilas de combustible 20 en este
orden.
La mitad mas grande de las pilas de combustible
20 y la mitad mas grande de la batería secundaria 40 están
colocadas sobre el nivel del suelo FL. Esta disposición asegura
rápidamente el nivel de base mínimo requerido del vehículo,
comparado con la disposición de las pilas de combustible 20 y la
batería secundaria 40 completamente localizadas debajo del nivel
del suelo FL.
En el evento de una colisión lateral los pilares
centrales 60,60 formados por la parte superior en las caras
laterales de los lados izquierdo y derecho del vehículo de pila de
combustible 10 que están localizados entre el espacio mas bajo 15
del asiento delantero 14 y el espacio mas bajo 18 del asiento
trasero 17 recibe las parte mas grande del impacto. La presencia de
los pilares centrales 60,60 protege así deseablemente las pilas de
combustible 20 y la batería secundaria 40 del impacto del
golpe.
La representación discutida arriba es para ser
considerada ilustrativa y no restrictiva.
Por ejemplo, el vehículo de pila de combustible
10 aquí descrito tiene las dos filas de asientos en el
compartimiento de pasajeros 63 alineadas en el eje longitudinal del
vehículo. Tres o numero mas grande de filas de asientos pueden ser
suministradas en el compartimiento de pasajeros del vehículo. Por
ejemplo, en un vehículo con tres filas de asientos, cuando un
asiento en la parte frontal es definido como asiento delantero, un
asiento en cualquiera de las filas intermedias o en la fila trasera
es establecido como asiento trasero. Cuando el asiento en la fila
del medio es definido como asiento delantero, por otra parte, el
asiento en la fila trasera es definido como asiento trasero. En el
caso donde el asiento trasero es el asiento en la fila trasera, no
está requerido especificar la frontera trasera del espacio mas
bajo del asiento trasero. En el caso donde el asiento trasero es
otro que el asiento en la fila trasera (por ejemplo, el asiento en
la fila intermedia) sin embargo, es deseable especificar la
frontera trasera del espacio mas bajo del sitio trasero por un
plano vertical virtual incluyendo el final mas bajo de la parte
trasera del asiento trasero para mejorar la confortabilidad del
estancia de los pasajeros sentado en los asientos de la fila
trasera.
En el vehículo de pila de combustible 10 de esta
descripción los tanques de hidrógeno 21 son usados como la fuente
de gas hidrógeno (gas combustible) suministrado a las pilas de
combustible 20. Los tanques de hidrógeno 21 pueden ser reemplazados
por una aleación de almacenaje de hidrógeno o por un reformador que
produce gas rico en hidrógeno a través de la reacción de un
combustible hidrocarbonado (por ejemplo, gasolina o metanol) con
agua.
El vehículo de pila de combustible 10 de esta
descripción es de conducción de las ruedas delanteras y por
consiguiente no tiene agujero de túnel central elevado sobre el
nivel del suelo FL. En un vehículo con estructura de agujero de
túnel central al menos parte de la maquinaria auxiliar 30 de las
pilas de combustible 20 puede ser colocado en el túnel central.
Esta colocación segura el uso efectivo del túnel central existente
para recibir la maquinaria auxiliar sin sacrificar por ello la
confortabilidad de estancia del conductor y de los pasajeros.
En la estructura de la descripción, parte de la
maquinaria auxiliar 30 (el compresor de aire 13 y los tanques de
hidrógeno 21) están colocados separadamente en la cámara frontal
del vehículo 61 y en la cámara trasera del vehículo 62. Esta
maquinaria auxiliar 30 puede ser colocada en el espacio inferior 15
del asiento delantero 14 o en el espacio inferior 18 del asiento
trasero 17.
En el vehículo de pila de combustible 10 de la
descripción, ambos la pila de combustible 20 y la batería
secundaria 40 son usadas como fuente de energía disponible del
motor conductor 11. En esta estructura, el control puede dar
suministro de energía para ambos pila de combustible 20 y batería
secundaria 40 al motor conductor 11 o puede suministrar energía de
cualquiera de las pilas de combustible 20 y de la batería
secundaria 40 al motor conductor 11. En una posible modificación,
solamente uno de la pila de combustible 20 o/y de la batería
secundaria 40 puede ser usado como fuente de energía disponible del
motor conductor 11. Por ejemplo, una de las pilas de combustible 20
y la batería secundaria 40 es usada como fuente de energía del
motor conductor 11 mientras la otra es usada como fuente de
energía de otro equipo (por ejemplo, maquinaria auxilia). Otra
estructura modificada tiene otra fuente de energía para el motor
conductor 11 añadida a las pilas de combustible 20 y a la batería
secundaria 40 y usa ambos o cualquiera de ellos de la pila de
combustible 20 y de la batería 40 para añadir una fuente de energía
adicional. El motor conductor 11 es concordantemente estructurado
para usar al menos una de la pila de combustible 20 y la batería
secundaria 40 como fuente de energía disponible.
El principio de la invención es aplicable a la
industria del automóvil.
Claims (6)
1. Un vehículo de pila de combustible (10)
equipado con un motor conductor (11), pilas de combustible (20),
sistema de refrigeración (32), de las pilas de combustible (20) y
de la batería secundaria (40)
caracterizado porque el sistema de
refrigeración (32) de las pilas de combustible (20), las pilas de
combustible 20 y la batería secundaria (40) están colocadas en este
orden desde la parte delantera a la parte trasera del vehículo
(10).
2. Un vehículo de pila de combustible (10) de
acuerdo con la reivindicación 1 incluyendo un asiento (17) donde
el pasajero está sentado, donde la batería secundaria (40) está
colocada en el vehículo (10) de manera que el final superior de la
batería secundaria (40) está debajo del nivel del final inferior de
la cara sentable del asiento (17).
3. Un vehículo de pila de combustible (10) de
acuerdo con la reivindicación 1 incluyendo una unidad de
suministro de gas combustible (25) que suministra gas combustible a
las pilas de combustible (20) y un asiento (14) donde el pasajero
está sentado donde la unidad de suministro de gas combustible (25)
está colocada en el vehículo (10) en una manera que el final
superior de la unidad de suministro de combustible (25) está debajo
del nivel del final inferior de la cara sentable del asiento
(14).
4. Un vehículo de pila de combustible (10) de
acuerdo con la reivindicación 3, donde al menos una parte de la
unidad suministradora de gas combustible (25) está colocada
inmediatamente debajo del asiento (14).
5. Un vehículo de pila de combustible (10) de
acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones de la 1 a la 4,
incluyendo maquinaria auxiliar (30) de las pilas de combustible
(20) donde al menos parte de la maquinaria auxiliar (30) está
colocada en el túnel central.
6. Un vehículo de pila de combustible (10) de
acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 5, donde los pilares
centrales (60) están formados en la parte superior de la cara del
lado izquierdo y la cara del lado derecho para ser localizados
entre el asiento delantero (14) y el asiento trasero (15) para
proteger las pilas de combustible (20) y las batería secundaria
(40) del impacto de un golpe.
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