FR2857509A1 - Vehicule a pile combustible - Google Patents

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Abstract

Un véhicule à pile à combustible est entraîné par une alimentation électrique obtenue en fournissant un gaz combustible et un gaz réactif à un empilement de piles à combustible (42), comprenant un cylindre à combustible (41) contenant le gaz combustible, un couvercle de cylindre à combustible (66) formant un conduit de ventilation. Le véhicule à pile à combustible comprend en outre un conduit d'admission présentant une extrémité ouverte et orientée vers l'avant du véhicule, et une autre extrémité reliée à une section d'ouverture avant du conduit de ventilation. L'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible (41) monte le long de la surface inclinée (67a) depuis la partie inférieure de la surface avant du couvercle de circuit électrique (66), augmentant ainsi la zone de surface du couvercle de circuit électrique qui est bombardée par l'air extérieur, ce qui signifie que l'efficacité de refroidissement est augmentée.

Description

VEHICULE A PILE A COMBUSTIBLE
Description détaillée de l'invention
Domaine technique La présente invention concerne un véhicule à pile à combustible entraîné avec une pile à combustible en tant que source d'énergie motrice, et particulièrement un véhicule à pile à combustible structuré pouvant refroidir efficacement un circuit électrique.
Etat de la technique antérieur Dans l'art antérieur, on connaît un véhicule à deux roues de type à pile à combustible qui est entraîné en fournissant un courant électrique généré par une pile à combustible à un moteur et en entraînant une roue arrière utilisant ce moteur. Avec un système à pile à combustible, l'électricité est générée par une réaction électrochimique entre l'hydrogène, comme gaz combustible, et l'oxygène, comme gaz réactif, mais dans cette réaction électrochimique il y a une température de réaction appropriée, et, à une température basse ou à une température élevée, l'efficacité de réaction est amoindrie et en particulier, si la température est trop élevée la durée de vie de la pile à combustible est raccourcie. Ainsi, avec un système de production électrique utilisant des piles à combustible, il est nécessaire d'avoir une unité de refroidissement afin d'éliminer la chaleur générée pendant la production d'électricité de la pile à combustible à l'extérieur de la pile à combustible, et de conserver la température de fonctionnement de la pile à combustible dans une gamme de température spécifiée.
Généralement, les systèmes à pile à combustible présentent une structure laminée d'une pluralité de piles, avec une plaque de refroidissement interposée entre chaque pile. Un passage de gaz de refroidissement est formé dans les plaques de refroidissement, et une cuve est refroidie en présentant un écoulement de gaz de refroidissement dans ce passage de refroidissement.
Le brevet japonais mis à l'inspection publique n Hei 2001-351652 décrit une structure de refroidissement pour refroidir un empilement de piles à combustible en introduisant de l'air extérieur à l'aide d'un ventilateur de refroidissement, et en refoulant l'air extérieur qui a refroidi la cuve à combustible à l'arrière après être passé autour du cylindre à combustible.
Problèmes à résoudre par l'invention Afin de concevoir des piles à combustibles selon la tension nominale d'un moteur d'entraînement, il est nécessaire de présenter un convertisseur-abaisseur afin d'utiliser les piles à combustible comme courant électrique auxiliaire. Dans le convertisseur-abaisseur on préfèrera soumettre les transistors de puissance à une commande de commutation, et fournir une unité de refroidissement puisque la chaleur générée par les transistors de puissance est élevée.
Toutefois, avec la technologie de l'art antérieur décrite ci-dessus, il est nécessaire de fournir un mécanisme de refroidissement pour le convertisseur- abaisseur séparément d'un mécanisme pour refroidir l'empilement de piles à combustible et le cylindre à combustible. Pour cette raison, cela contribue non seulement à une augmentation du nombre de composants, une hausse du poids du véhicule et du coût, mais puisqu'il est nécessaire de disposer une pluralité de mécanismes de refroidissement dans l'espace qui est limité dans un véhicule à deux roues il y a un problème technologique de restriction de la liberté de conception.
L'objet de la présente invention est de résoudre les problèmes techniques décrits ci-dessus dans l'art antérieur, et de fournir un véhicule à pile à combustible pouvant refroidir efficacement un circuit électrique tel qu'un convertisseur-abaisseur.
Moyens pour résoudre les problèmes Afin de réaliser l'objet décrit cidessus, la présente invention concerne un véhicule à pile à combustible, muni d'un cylindre à combustible et d'un empilement de piles à combustible, et entraîné par un courant électrique obtenu en contraignant une réaction électrochimique entre le gaz combustible et le gaz réactif, caractérisé en ce qu'il comprend: (1) un cylindre à combustible pour contenir le gaz combustible, un couvercle de cylindre à combustible, couvrant le cylindre à combustible et formant un conduit de ventilation menant de l'avant du véhicule à l'arrière du véhicule entre le cylindre à combustible, et un circuit électrique disposé derrière le cylindre à combustible de manière à faire face à une section d'ouverture arrière du conduit de ventilation; (2) un couvercle de circuit électrique pour couvrir le circuit électrique; (3) un circuit électrique incliné avec une surface avant s'inclinant vers le haut vers l'arrière, et une section ouverte latérale arrière du conduit de ventilation de manière à faire face à une partie inférieure de la surface avant inclinée; (4) en outre un conduit d'admission présentant une extrémité ouverte et orientée vers l'avant du véhicule, et une autre extrémité reliée à une section d'ouverture avant du conduit de ventilation; (5) un conduit de ventilation partagé par le cylindre à combustible et le circuit électrique.
Selon la caractéristique (1) décrite ci-dessus, puisqu'il est possible de fournir de l'air extérieur en concentrant seulement autour du cylindre à combustible, il est possible de refroidir efficacement le cylindre à combustible. Il est également possible de refroidir le circuit électrique avec l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible.
Selon la caractéristique (2) décrite ci-dessus, puisque le circuit électrique n'est pas directement bombardé avec l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible, le circuit électrique n'est pas affecté même si le gaz combustible depuis le cylindre à combustible fuit et se mélange avec l'air extérieur.
Selon la caractéristique (3) décrite ci-dessus, l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible monte le long de la surface inclinée depuis la partie inférieure de la surface avant du couvercle de circuit électrique, augmentant ainsi la zone de surface du couvercle de circuit électrique qui est bombardée par l'air extérieur, ce qui signifie que l'efficacité de refroidissement est augmentée.
Selon la caractéristique (4) décrite ci-dessus, il est possible d'introduire de l'air extérieur au conduit de ventilation sans fournir de soufflante.
Selon la caractéristique (5) décrite ci-dessus, il est possible de refroidir à la fois le cylindre à combustible et le circuit électrique avec seulement un conduit de ventilation unique.
Modes de réalisation de l'invention Une description détaillée va maintenant être donnée des modes de réalisation préférés de la présente invention en faisant référence aux dessins.
La figure 1 est un dessin en coupe transversale partiellement brisé illustrant la structure principale d'une motocyclette à pile à combustible de la présente invention, la figure 2 est une vue en perspective de la motocyclette, et la figure 3 est un dessin schématique d'un squelette de cadre de véhicule.
Le cadre de véhicule 10 se compose d'une tubulure de refoulement 11, une paire de cadres bas supérieurs gauche et droit 13 (L, R) s'étendant diagonalement vers le bas avec la tubulure de refoulement 11 comme point de départ, une paire de cadres bas inférieurs gauche et droit 12 (L, R) plus bas que les cadres bas supérieurs 13 s'étendant vers le bas avec la tubulure de refoulement 11 comme point de départ, une paire de cadres supérieurs gauche et droit 14 (L, R) s'étendant diagonalement vers le haut depuis sensiblement le centre des cadres bas inférieurs 12 et reliés à mi-chemin à l'autre extrémité des cadres bas supérieurs 13, et une paire de cadres inférieurs gauche et droit 15 (L, R) plus bas que les cadres supérieurs 14 et s'étendant à l'arrière depuis une extrémité inférieure des cadres bas inférieurs 12.
Le cadre du véhicule 10 est également une structure annulaire sensiblement carrée, munie d'un cadre annulaire 16 supportant une extrémité arrière du cadre supérieur 14 et du cadre inférieur 15 aux quatre coins de la structure annulaire carrée, une plaque arrière 17 s'étendant diagonalement vers le haut depuis l'extrémité arrière du cadre inférieur 15, et un cadre de raccord supérieur 18 et un cadre de raccord inférieur 19 reliés à une position où le cadre inférieur 14 et le cadre inférieur 15 se raccordent.
Une fourche avant 32 supportant axialement une roue avant FW et un levier de commande de direction 30 relié à la fourche avant 32 sont supportés sur la tubulure de refoulement 11 d'une manière pouvant être dirigée. Une paire de cadres oscillants gauche et droit 20 est supportée de façon oscillante à une partie inférieure de la plaque arrière 17 avec un arbre 21 comme un point d'appui, et une roue arrière WR comme roue motrice est supportée à une extrémité arrière des cadres oscillants 20.
En tant que système à pile à combustible, la motocyclette de la présente invention comprend une boîte à pile à combustible 42 stockant un empilement de piles à combustible 48, un cylindre à combustible 41 stockant le gaz combustible (hydrogène) pour alimenter l'empilement de piles à combustible à l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42, et un système de tuyauterie 43 pour alimenter le gaz de récupération pris depuis l'atmosphère et le gaz réactif et le gaz de refroidissement à l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42, et présente également des batteries secondaires 81, 93 et des piles à combustible 82 installées comme source d'alimentation auxiliaire.
Le cylindre à combustible 41 est supporté par et entre les cadres supérieurs gauche et droit 14, et est monté plus en avant qu'un siège 31 le long des cadres supérieurs 14, à une assiette inclinée de telle sorte que le côté de soupape de fermeture 44 fasse face vers l'arrière et une extrémité du côté de soupape de fermeture soit plus grande que l'autre extrémité.
La figure 4 est une vue avant illustrant l'apparence du cylindre à combustible 41 supporté par les cadres supérieurs 14, et puisque les cadres supérieurs gauche et droit 14 (L, R) présentent un écartement plus étroit entre les deux allant du bas vers le haut, il est possible de supporter le cylindre à combustible 41 dans une assiette allongée. Un élément d'absorption d'impact est installé sur une surface des cadres supérieurs 14 en contact avec le cylindre à combustible 41. Tel qu'il sera décrit en détail plus loin, le cylindre à combustible 41 est retenu de façon rigide dans les cadres supérieurs 14 par une contrainte appropriée, telles que des frettes 24, 25.
La boîte à pile à combustible 42 est positionnée en dessous du cylindre à combustible 41 entre la paire de cadres inférieurs gauche et droit 15, et est fixée en étant suspendue depuis des supports 38, 39 fournis à deux endroits (un total de quatre endroits) sur les cadres supérieurs gauche et droit 14 (L, R), de manière à recouvrir et courir le long d'une ligne reliant un axe de rotation de la roue avant FW et l'axe de rotation de la roue arrière RW.
De cette manière, avec ce mode de réalisation le cylindre à combustible 41 et la boîte à pile à combustible 42 sont disposés de sorte que le cylindre à combustible 41 soit positionné presque directement au-dessus de l'empilement de piles à combustible, et le siège est positionné derrière eux, ce qui signifie que la manoeuvrabilité est améliorée en centralisant la masse. Egalement, puisque le cylindre à combustible 41 et la boîte à pile à combustible 42 sont disposés plus en avant que la position du siège, la charge partagée par la roue arrière qui auparavant était excessive, est réduite, tandis que la charge partagée par la roue avant, qui auparavant était légère, est augmentée, ce qui signifie que le partage de charge entre les roues avant et arrière est rendue approprié. Egalement, puisque le cylindre à combustible 41 et l'empilement de piles à combustible sont disposés près l'un de l'autre il est possible de raccourcir la longueur d'un passage d'alimentation de gaz combustible.
Les batteries secondaires 81, 83, en tant que 30 source d'alimentation auxiliaire, et la pile à combustible 82 sont disposées d'une manière dispersée à l'avant du véhicule, en dessous du siège 31 et à l'arrière du véhicule, respectivement. Egalement, un convertisseur-abaisseur 84 pour convertir la tension d'entrée du système à pile à combustible à une tension pour des dispositifs auxiliaires (par exemple 12V), et des circuits périphériques (dans ce qui suit, il y a également des cas où ils sont collectivement représentés comme un circuit électrique 84) pour le convertisseur-abaisseur, sont montés à l'arrière du siège 31. Un module souffleur 60, pour faire entrer de l'air extérieur à l'avant du véhicule et alimenter fortement la boîte à pile à combustible 42 en air comme gaz de récupération, gaz réactif ou gaz de refroidissement, est monté sur le cadre avant 22 s'étendant vers l'avant depuis la tubulure de refoulement 11.
La figure 15 est une vue en perspective partiellement coupée d'un état où un mécanisme de refroidissement destiné à refroidir le cylindre à combustible 41 et le circuit électrique 83 avec de l'air extérieur est équipé, et les mêmes numéros de référence représentent les mêmes pièces.
Le couvercle de cylindre à combustible 66 couvre le cylindre à combustible 41 de manière à former un conduit de ventilation relié depuis l'avant du véhicule vers l'arrière entre la surface extérieure du cylindre à combustible 41 et le couvercle 66, et assurant un écartement spécifié entre la surface extérieure et le couvercle. Le couvercle de circuit électrique 67 couvre le circuit électrique 84, les piles secondaires 82 et la batterie 83, avec une surface avant 67a étant inclinée vers le haut vers l'arrière. Le conduit d'échappement 68 extrait l'air extérieur refoulé depuis le conduit de ventilation formé entre le cylindre à combustible 41 et le couvercle de cylindre à combustible 66 vers un côté aval de la surface inclinée 67a du couvercle de circuit électrique 67. Une paire de conduits d'admission gauche et droit (L, R) présentent des orifices d'admission orientés à l'avant du véhicule, avec des conduits d'échappement reliés au conduit de ventilation.
Avec ce type de structure, après que le cylindre à combustible 41 ait été refroidi en alimentant en air extérieur qui a été pris depuis les conduits d'admission 69 le conduit de ventilation formé entre le cylindre à combustible 41 et le couvercle de cylindre à combustible 66, le circuit électrique 84 à l'intérieur du couvercle de circuit électrique est refroidi par l'air extérieur circulant le long de la surface inclinée du couvercle de circuit électrique 67. Il en résulte qu'il est possible de refroidir efficacement à la fois le cylindre à combustible 41 et le circuit électrique 84 sans fournir de moyens de refroidissement tels qu'une soufflante ou un ventilateur.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, puisque le circuit électrique 84 n'est pas directement bombardé avec l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible 41, le circuit électrique 84 n'est pas affecté même si le gaz combustible depuis le cylindre à combustible 41 fuit et se mélange avec l'air extérieur. En d'autres termes, selon ce mode de réalisation, puisqu'il est possible de refroidir également le circuit électrique 84 en utilisant l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible 41, il n'y a pas besoin d'entrer séparément l'air extérieur pour refroidir le circuit électrique 84 et l'air extérieur pour refroidir le cylindre à combustible 41.
La figure 5 est un dessin du module souffleur 60 regardant diagonalement depuis l'avant droit du véhicule, tandis que la figure 6 est un dessin du module souffleur 60 regardant diagonalement depuis l'avant gauche du véhicule, et les numéros de référence qui sont les mêmes sur les deux dessins représentent les mêmes pièces.
Le module souffleur 60 se compose principalement d'un corps de souffleur 61 logeant un moteur souffleur et une soufflante (aucun n'est illustré sur le dessin), un épurateur d'air 63, et un tuyau d'admission 62 reliant l'épurateur d'air 63 et le corps de souffleur 61. Tel qu'illustré sur la figure 7, l'épurateur d'air 63 présente un filtre à air 63c logé à l'intérieur d'un carter composé d'un carter droit 63a et d'un carter gauche 63b. Un orifice d'admission 64 pour admettre l'air extérieur est formé dans un côté d'extrémité inférieur du carter droit 63a, tandis qu'un orifice d'échappement 65 est formé dans une surface principale du carter gauche 63b. Le tuyau d'admission 62 est relié à l'orifice d'échappement 65.
Tel qu'illustré sur la figure 5, l'épurateur d'air 63 est fixé au corps de véhicule au niveau d'une assiette avec l'orifice d'admission 64 orienté diagonalement vers le bas à la gauche du corps de véhicule. Une découpe 63d est formée dans la surface latérale de l'épurateur d'air 63, et une section de moteur souffleur 61a du corps souffleur 61 est stockée dans la découpe 63d.
Si le corps souffleur 61 est activé, le tuyau d'admission 62 est mis à une pression négative, et l'air extérieur est aspiré depuis l'orifice d'admission 64 de l'épurateur d'air 63. Cet air extérieur est filtré par le filtre à air 63c à l'intérieur de l'épurateur d'air 63, ensuite entré à l'intérieur du tuyau d'admission 62 depuis l'orifice d'échappement 65 et finalement alimenté vers un passage de soufflement 71 au moyen d'un corps souffleur 61.
De cette manière, avec ce mode de réalisation, puisque l'air extérieur est comprimé et alimenté vers la boîte à pile à combustible 42 en utilisant le module souffleur 60, il est possible d'améliorer l'efficacité de production de courant des piles à combustible. Egalement, avec ce mode de réalisation, puisque l'épurateur d'air 63 est disposé plus en amont que le corps souffleur 61, il est possible de réduire le bruit d'admission généré par le corps souffleur 61 au niveau de l'épurateur d'air 63. En outre, puisque avec ce mode de réalisation l'orifice d'admission 64 de l'épurateur d'air 63 est orienté vers le fond du corps de véhicule, il est possible d'empêcher l'eau de pluie de pénétrer dans l'orifice d'admission 64.
La figure 8 et la figure 9 sont des vues en élévation latérale (figure 8) et en élévation avant (figure 9) illustrant la structure d'un système de tuyauterie 43 relié à un étage ultérieur au module souffleur 60, et les numéros de référence qui sont les mêmes sur ces deux dessins représentent les mêmes pièces.
Deux soupapes de dérivation 73, 74 sont fournies dans le passage de soufflement 71, et un passage d'alimentation de gaz de récupération 72 pour introduire de l'air extérieur à l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42 en tant que gaz de récupération est bifurqué depuis la soupape de dérivation amont 73. La soupape de dérivation amont 73 est une soupape électromagnétique, et l'air extérieur est seulement alimenté vers le passage d'alimentation de gaz de récupération 72 lorsque cette soupape est ouverte. La soupape de dérivation aval 74 comprend une soupape électromagnétique à trois voies, et le passage de soufflement 71 bifurque en un passage d'alimentation de gaz réactif 75 et un passage d'alimentation de gaz de refroidissement 79 au niveau de la soupape de dérivation aval 74. Chacune des soupapes de dérivation amont et aval 73, 74 sont soumises au contrôle d'ouverture et de fermeture par la même unité de calcul électronique qui commande le véhicule.
Le passage d'alimentation de gaz réactif 75 fournit l'air extérieur qui est alimenté depuis le passage de soufflement 71 vers l'empilement de piles à combustible 48 en tant que gaz réactif (oxygène). Le passage d'alimentation de gaz de refroidissement 79 fournit l'air extérieur alimenté depuis le passage de soufflement 71 vers l'empilement de piles à combustible 48 en tant que gaz de refroidissement. Le passage d'alimentation de gaz réactif 75 et le passage d'alimentation de gaz de refroidissement 79 sont divisés du côté gauche (passage d'alimentation de gaz de refroidissement 79) et du côté droit (passage d'alimentation de gaz réactif 75) du corps de véhicule, de sorte que le gaz intérieur (air) soit refroidi en étant soufflé par le vent en déplacement.
Avec ce mode de réalisation, si un commutateur d'allumage est allumé, le module souffleur 60 est alimenté pour débuter l'aspiration de l'air extérieur, et le pompage de l'air aspiré, ce qui signifie que l'air extérieur passe depuis la soupape de dérivation amont 73 du passage de soufflement 71 à travers le passage d'alimentation de gaz de récupération 72, et est guidé à l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42 en tant qu'air de récupération. Au même moment, puisque la soupape de dérivation aval 74 est ouverte avec ce mode de réalisation, l'air extérieur est alimenté à travers le passage d'alimentation en gaz réactif 75 de l'empilement de piles à combustible 48, et également alimenté à travers le passage d'alimentation en gaz de refroidissement 79 de l'empilement de piles à combustible 48.
De l'autre côté, avec ce mode de réalisation, la température Tbatt de l'empilement de piles à combustible 48 est systématiquement mesurée par un capteur de température, non illustré, et si le commutateur d'allumage est éteint, la température de la cuve Tbatt est comparée à une température de référence spécifiée Trefl. Le contrôle est réalisé de sorte que si Tbatt < Tref1, la soupape de dérivation aval 74 ne fournit pas l'air extérieur qui a été alimenté depuis le passage de soufflement 71 soit au côté de passage d'alimentation de gaz réactif 75, soit au passage d'alimentation de gaz de refroidissement 79, tandis que si Tbatt > - Tref2 l'alimentation du côté du passage d'alimentation de gaz réactif 75 est arrêtée et l'alimentation continue seulement vers le passage d'alimentation de gaz de refroidissement 79.
Un passage de sortie d'air de récupération 76 pour refouler le gaz de récupération, et un passage de sortie d'hydrogène 77 pour refouler le gaz combustible purgé (hydrogène) sont également reliés à la boîte à pile à combustible 42, et l'autre extrémité de chaque passage est reliée à un silencieux 70. Le gaz de récupération et le gaz hydrogène purgé sont mélangés dans le silencieux 70 et refoulés vers l'extérieur. De cette manière, avec ce mode de réalisation le gaz de récupération et le gaz hydrogène purgé sont refoulés à travers le silencieux 70, ce qui signifie qu'il est possible de réduire le bruit d'échappement.
Le cylindre à combustible 41 et la boîte à pile à combustible 42 sont reliés par un passage d'alimentation de gaz combustible 78, et le gaz combustible (hydrogène) à l'empilement de piles à combustible 48 à l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42 est alimenté depuis le cylindre à combustible 41 à travers ce passage d'alimentation de gaz combustible 78. Avec ce mode de réalisation, la tension de chaque pile constituant l'empilement de piles à combustible est contrôlée, et même si une d'elles chute en dessous d'une tension de référence la purge de l'hydrogène est réalisée.
La figure 10 et la figure 11 sont une coupe transversale le long de ligne A - A et de la ligne B - B de la boîte à pile à combustible 42 (figure 8), et les mêmes numéros de référence sur chaque dessin représentent les mêmes pièces.
A l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42, l'empilement de piles à combustible sensiblement en forme de cube 48 est supportée de sorte qu'un espace d'air de récupération soit assuré entre les 6 surfaces de l'empilement de piles à combustible 48 et les boîtiers 42a, 42b. L'air extérieur introduit depuis le passage d'alimentation de gaz de récupération 72 à l'intérieur de la boîte à pile à combustible 42 en tant que gaz de récupération tourne le gaz retenu dans l'espace entre les boîtiers 42a et 42b et l'empilement de piles à combustible 48 à l'intérieur du gaz de récupération et le décharge depuis le passage de sortie d'air de récupération 76.
La figure 12 est une vue en perspective de l'empilement de piles à combustible 48, et un corps laminé 90, qui est une partie principale de l'empilement de piles à combustible 48 est composé d'une pluralité de piles 50 laminées dans la direction de la flèche A, et avec des électrodes de collecte de courant 58 disposées de chaque côté. La figure 13 est une vue en plan d'une pile, et la figure 14 est une coupe transversale le long de la ligne A - A sur la figure.
Tel qu'illustré sur la figure 14, une pile 50 est construite en recouvrant un séparateur latéral d'électrode négative 51, une électrode négative 52, une membrane d'échange d'ions de pile à combustible 53, une électrode positive 54 et un séparateur latéral d'électrode positive 55, et tel qu'illustré sur la figure 13, présente un distributeur de gaz de refroidissement 56 et un distributeur de gaz réactif 57 formés pour passer à travers ces composants. L'électrode négative 52 et l'électrode positive 54 sont formées à partir d'une couche catalytique et d'une couche poreuse, présentent une fonction de diffusion du gaz.
Une rainure d'écoulement de gaz de refroidissement 51a est formée dans le séparateur latéral d'électrode négative 51, dans une surface principale extérieure, et une rainure d'écoulement d'hydrogène 51b est formée dans une surface du séparateur latéral d'électrode négative 51 qui est opposée à la membrane d'échange d'ions de pile à combustible 53, au niveau d'une surface principale intérieure. Un passage d'écoulement d'air 55b est formé dans une surface de l'électrode négative 52 qui est opposée à la membrane d'échange d'ions de pile à combustible 53. La rainure d'écoulement de gaz de refroidissement 51a est reliée au distributeur de gaz de refroidissement 56, et le passage d'écoulement d'air 55b est relié au distributeur de gaz réactif 57. Bien qu'omis à partir des dessins, le gaz combustible alimenté depuis la section de paroi de raccord 41 à travers le passage d'alimentation de gaz combustible 78 est fourni à la rainure d'écoulement d'hydrogène 51b formée dans le séparateur latéral d'électrode négative 51.
En retournant à la figure 12, le corps laminé 90 est couvert par des plaques de fond 93 disposées sur les deux côtés dans une direction laminée, des plaques latérales 94 disposées sur les côtés, une plaque supérieure 95 disposée sur le sommet, et une plaque inférieure disposée au fond, et une augmentation de pression est maintenue de sorte qu'une force élastique constante agisse dans la direction laminée.
Un orifice d'introduction de gaz réactif 91 et un orifice d'introduction de gaz de refroidissement 92 sont fournis dans les sections d'extrémité latérale de la plaque de fond 93. L'orifice d'introduction de gaz réactif 91 est relié au distributeur de gaz réactif 57, et l'air extérieur depuis le passage d'alimentation de gaz réactif 75 est introduit en tant que gaz réactif pour la production de courant. Ce gaz réactif est fourni vers le passage d'écoulement d'air 55b à travers le distributeur de gaz réactif 57. L'orifice d'introduction de gaz de refroidissement 92 est relié au distributeur de gaz de refroidissement 56, et le gaz de refroidissement est introduit depuis une section d'extrémité du passage de soufflement 71. Ce refroidissement est fourni à travers le distributeur de gaz de refroidissement 56 à la rainure d'écoulement de gaz de refroidissement 51a.
Avec le mode de réalisation décrit ci-dessus, une description a été donnéeoù la présente invention est appliquée à un véhicule à deux roues, mais la présente invention n'est pas ainsi limitée, et peut également être similairement appliquée à un véhicule à trois roues ou un véhicule à quatre roues.
Effets de l'invention Selon la présente invention, les effets suivants sont réalisés.
(1) selon l'invention de la revendication 1, puisqu'il est possible d'alimenter de l'air extérieur en se concentrant seulement autour du cylindre à combustible, il est possible de refroidir efficacement le cylindre à combustible. Il est également possible de refroidir le circuit électrique en utilisant l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible.
(2) Selon l'invention de la revendication 2, puisque le circuit électrique n'est pas directement bombardé avec l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible, le circuit électrique n'est pas affecté même si le gaz combustible depuis le cylindre à combustible fuit et se mélange avec l'air extérieur. En d'autres termes, puisqu'il est possible de refroidir également le circuit électrique en utilisant l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible, il n'y a pas besoin d'entrer séparément l'air extérieur pour refroidir le circuit électrique et l'air extérieur pour refroidir le cylindre à combustible.
(3) Selon l'invention de la revendication 3, l'air extérieur qui a refroidi le cylindre à combustible monte le long de la surface inclinée depuis la partie inférieure de la surface avant du couvercle de circuit électrique, augmentant ainsi la zone de surface du couvercle de circuit électrique qui est bombardée par l'air extérieur, ce qui signifie que l'efficacité de refroidissement est augmentée.
(4) Selon l'invention de la revendication 4, il est possible d'introduire l'air extérieur au conduit de ventilation sans fournir de ventilateur souffleur.
(5) Selon l'invention de la revendication 5, il est possible de refroidir à la fois le cylindre à combustible et le circuit électrique avec seulement un conduit de ventilation unique.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale partiellement brisée illustrant la structure des pièces principales d'une motocyclette à pile à combustible de la présente invention.
La figure 2 est une vue en perspective partiellement brisée illustrant la structure des pièces principales d'une motocyclette à pile à combustible de la présente invention.
La figure 3 est un dessin illustrant schématiquement le squelette d'un cadre de véhicule.
La figure 4 est une vue avant illustrant l'apparence d'un cylindre à combustible supporté par des cadres supérieurs.
La figure 5 est un dessin d'un module souffleur regardant diagonalement depuis l'avant droit du véhicule.
La figure 6 est un dessin du module souffleur regardant diagonalement depuis l'avant gauche du véhicule.
La figure 7 est un dessin illustrant la structure 5 d'un épurateur d'air.
La figure 8 est une élévation latérale illustrant la structure d'un système de tuyauterie pour se relier à un étage ultérieur au module souffleur.
La figure 9 est une élévation avant illustrant la 10 structure d'un système de tuyauterie pour se relier à un étage ultérieur au module souffleur.
La figure 10 est une coupe transversale le long de la ligne A - A de la boîte à pile à combustible illustrée sur la figure 8.
La figure 11 est une coupe transversale le long de la ligne B - B de la boîte à pile à combustible illustrée sur la figure 8.
La figure 12 est une vue en perspective d'un empilement de piles à combustible.
La figure 13 est une vue en plan d'une pile.
La figure 14 est un dessin en coupe le long de la ligne A - A de la figure 13.
La figure 15 est une vue en coupe transversale partiellement découpée de l'état dans lequel est équipé un mécanisme de refroidissement destiné à refroidir un cylindre à combustible et un circuit électrique avec de l'air extérieur.
Description des références 30 10: cadre de véhicule 11: tubulure de refoulement 12: cadre bas inférieur 13: cadre bas supérieur 14: cadre supérieur 15: cadre inférieur 16: cadre annulaire 30: levier de commande de direction 32: fourche avant 41: cylindre à combustible 42: boîte à pile à combustible 48: empilement de piles à combustible 51: séparateur latéral d'électrode négative 52: électrode négative 53: membrane d'échange d'ions de pile à combustible 54: électrode positive 55: séparateur latéral d'électrode positive 60: module souffleur 61: corps souffleur 62: tuyau d'admission 63: filtre à air 64: orifice d'admission 65: orifice d'échappement 71: passage de souffleur 72: passage d'alimentation de gaz combustible 73, 74: soupape de dérivation 75: passage d'alimentation de gaz réactif 78: passage d'alimentation de gaz combustible 79: passage d'alimentation de gaz de refroidissement 81, 83: batterie secondaire

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Véhicule à pile à combustible entraîné par une alimentation électrique obtenue en fournissant un gaz combustible et un gaz réactif à un empilement de piles à combustible (42), caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre à combustible (41) contenant le gaz combustible, un couvercle de cylindre à combustible (66), couvrant le cylindre à combustible (41) et formant un conduit de ventilation conduisant de l'avant du véhicule à l'arrière du véhicule entre le cylindre à combustible (41), et un circuit électrique (84) disposé derrière le cylindre à combustible (41) de manière à faire face à une section d'ouverture arrière du conduit de ventilation.
2. Véhicule à pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle de circuit électrique (66) pour couvrir le circuit électrique (84).
3. Véhicule à pile à combustible selon la revendication 2, dans lequel le circuit électrique (84) est incliné avec une surface avant (67a) s'inclinant vers le haut vers l'arrière, et une section ouverte latérale arrière du conduit de ventilation qui fait face à une partie inférieure de la surface avant inclinée (67a).
4. Véhicule à pile à combustible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un conduit d'admission présentant une extrémité ouverte et orientée vers l'avant du véhicule, et une autre extrémité reliée à une section d'ouverture avant du conduit de ventilation.
5. Véhicule à pile à combustible entraîné par une alimentation électrique obtenue en fournissant un gaz combustible et un gaz réactif à un empilement de piles à combustible (42), caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre à combustible (41) contenant le gaz combustible, un circuit électrique (84) pour contrôler le déplacement du véhicule, et un conduit de ventilation partagé par le cylindre à combustible (41) et le circuit électrique (84).
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