JP2004168139A - Fuel-cell vehicle - Google Patents

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JP2004168139A
JP2004168139A JP2002334964A JP2002334964A JP2004168139A JP 2004168139 A JP2004168139 A JP 2004168139A JP 2002334964 A JP2002334964 A JP 2002334964A JP 2002334964 A JP2002334964 A JP 2002334964A JP 2004168139 A JP2004168139 A JP 2004168139A
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JP
Japan
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fuel cell
cooling
drive system
cooling pipe
cooling water
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Application number
JP2002334964A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Ishikawa
貴幸 石川
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel-cell vehicle wherein cooling performance is kept, cooling devices of a fuel cell and a strong electric driving systems are independently mounted, and impairing of the weight balance of the vehicle is inhibited. <P>SOLUTION: In this fuel-cell vehicle comprising: the fuel cell 20, the strong electric driving system for converting at least one of voltage, current and frequency from the fuel cell 20 and sending the power to a motor in accordance with the load; and a cooling system having radiators 11, 12 mounted at a front part of the vehicle and the cooling pipes 14, 15, 24, 25 for circulating the cooling water, the cooling system for the fuel cell and the cooling system for the strong electric driving system are independently mounted in a motor room 2, and the cooling pipes are mounted left and right with respect to the vehicle traveling direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,燃料電池が走行用モータの電源として搭載された燃料電池自動車に関し,詳しくは,前記燃料電池や強電駆動系システムを含む熱発生源を冷却する燃料電池自動車の冷却装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来から,燃料電池を搭載する燃料電池自動車には,燃料電池や強電駆動系システムを含む熱発生源を冷却する冷却装置が設けられている。例えば,特開2001−339808号公報には、燃料電池を冷却する1次循環流路と、強電駆動系システムを含む熱発生源を冷却する2次循環流路を車両進行方向前後に夫々個別に冷却する冷却装置が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで,前記公報に開示された冷却装置において,燃料電池,及び強電駆動系システムの冷却装置を前後個別に有することで、冷却水の配管の配置が車両の重量バランスに与える影響も大きくなり、配管の方法によっては車両の重量バランスが悪くなることがある。
【0004】
そこで,本発明は,燃料電池,及び強電駆動系システムの冷却装置を個別に有して冷却性能を維持でき、しかも、車両の重量バランスの悪化を抑制できる燃料電池車を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、燃料電池と、燃料電池から電圧、電流、周波数の少なくともひとつを変換して負荷に応じてモータへ電力を送る強電駆動系システムと、車両前方に配置したラジエータおよび冷却水を循環させる冷却配管を有する冷却系とを備える燃料電池車において、冷却系は燃料電池用、強電駆動系システム用をモータルーム内に夫々個別に備え、冷却配管を車両進行方向に対して左右に分散させて配置させた。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、冷却配管を、車両の車両進行方向に対して左右に分散させて配置させることにより、車両重量バランスを向上させた。
【0007】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1を説明する。
【0008】
図1は本発明に係わる車両のモータルーム2を上側から見た概略構成図である。なお図1の矢印は車両進行方向を示す。図1に示すように、車両前方の左右のサイドフレーム4の間の空間をモータルーム2として用いている。
【0009】
モータルーム2内後方のモータ1の上に燃料電池20を、その上に強電駆動系システム10を重ねて配置している。なお強電駆動系システム10とは、図10に示すように燃料電池20から電圧、電流、周波数などを変換して負荷に応じてモータ1等へ電力を送る装置である。
【0010】
モータルーム2内に、車両前方に設けられた燃料電池冷却用ラジエータ21と冷却水を循環させる燃料電池冷却水配管24.25を有する燃料電池用の冷却系を備える。
【0011】
同じく車両前方に設けられた強電駆動系システム冷却用ラジエータ11と冷却水を循環させる強電駆動系システム冷却水配管14.15を有する強電駆動系システム用の冷却系を燃料電池用の冷却系とは個別に備える。
【0012】
なお,モータ1の冷却も強電駆動系システム用の冷却系で行う。
【0013】
さらに、車両進行方向向って左側に、燃料電池用冷却水リザーバタンク22、および燃料電池用冷却水ポンプ23を配置している。また、車両進行方向向って右側に、強電駆動系システム用冷却水リザーバタンク12、および強電駆動系システム用冷却水ポンプ13がある。
【0014】
ここで燃料電池冷却水配管24.25と強電駆動系システム冷却水配管14.15は車両進行方向に対して左右に分散させて配置している。具体的には、燃料電池冷却水配管24.25を左側のサイドフレーム4Lと強電駆動系システム10との間に配置し、強電駆動系システム冷却水配管14.15を右側のサイドフレーム4Rと強電駆動系システム10との間に配置し夫々サイドフレーム4に設けられた取付け金具3を介して取付けた。
【0015】
上記の構成で、燃料電池用冷却水は、燃料電池冷却水リザーバタンク22から燃料電池用冷却水ポンプ23を用いて燃料電池冷却水配管25を通り燃料電池20へ送られ、燃料電池20を冷却した後、もう一つの燃料電池冷却水配管24を通り、燃料電池冷却用ラジエータ21へ送られて冷却され、燃料電池用冷却水リザーバタンク22に戻り、これを循環する。
【0016】
同様に、強電駆動系システム用冷却水は、強電駆動系システム用冷却水リザーバタンク13から強電駆動系システム用冷却水ポンプ13を用いて強電駆動系システム冷却水配管15を通り強電駆動系システム10へ送られ、強電駆動系システム10を冷却した後、もう一つの強電駆動系システム冷却水配管14を通り、強電駆動系システム冷却用ラジエータ11へ送られて冷却水を冷却し、強電駆動系システム用冷却水リザーバタンク13に戻り、これを循環する。
【0017】
このように実施の形態1では、燃料電池冷却水配管24.25と強電駆動系システム冷却水配管14.15は車両進行方向に対して左右に分散させて配置された略左右対称の構成をしており、重量配分を左右均等に近づけることができ車両の重量バランスがよくなる。
【0018】
なお、本発明はこれに限らず、例えば、夫々の冷却水の出入り口が、図3に示すように車両進行方向側に位置してもよいし、図4に示すのようサイドフレーム4側と車両進行方向側に設けてもよい。また,隣接する冷却配管を一体に形成してもよい。これらの場合も本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0019】
(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1の燃料電池冷却水配管24、25および強電駆動系システム冷却水配管14,15の配置を変更したものである。
【0020】
図2に示すように、燃料電池冷却用ラジエータ21へ冷却水を供給する燃料電池冷却水配管24を右側のサイドフレーム4Rと強電駆動系システム10との間に配置し、燃料電池冷却用ラジエータ21から冷却水を排出する燃料電池冷却水配管25を左側のサイドフレーム4Lと強電駆動系システム10との間に配置すると共に、強電駆動系システム冷却用ラジエータ11へ冷却水を供給する強電駆動系システム冷却水配管14を左側のサイドフレーム4Lと強電駆動系システム10との間に配置し、強電駆動系システム冷却用ラジエータ11から冷却水を排出する強電駆動系システム冷却水配管25を右側のサイドフレーム4Rと強電駆動系システム10との間に配置し、夫々サイドフレーム4に設けられた取付け金具3を介して取付けた。また、燃料電池20、および強電駆動系システム10への冷却水の出入り口が略左右対称に位置する。
【0021】
このように実施の形態2では、燃料電池及び強電駆動系システムのラジエータ21,11へ冷却水を供給する冷却水配管24、14とラジエータ21,11から冷却水を排出する冷却水配管25、15とを車両進行方向に対して左右に分散させて配置したので、重量配分を左右均等に近づけることができ車両バランスがよくなる。
【0022】
なお、本発明はこれに限らず、例えば、夫々の冷却水の出入り口が、図3に示すように車両進行方向側に位置してもよいし、図4に示すのようサイドフレーム4側と車両進行方向側に設けてもよい。また,隣接する冷却配管を一体に形成してもよい。これらの場合も本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0023】
(実施の形態3)
実施の形態3では、図5、および図6に示すように、燃料電池20が車両の床34の下に配置し、運転席32前方のモータルーム2内に強電駆動系システムを配置する。
【0024】
モータルーム2内のダッシュ部の運転席32側に、ブレーキマスターバック30、およびステアリング系部品31がある。このため、これらの部品との干渉を回避するためには燃料電池20の冷却配管24,25は、これらのない助手席33側のダッシュ部をとおって燃料電池冷却用ラジエータ21と燃料電池20をつなぐ必要がある。
【0025】
そこで助手席33側に燃料電池20の冷却配管24,25を配置し、運転席32側に強電駆動系システム10の冷却配管14、15を配置する。
【0026】
具体的には、燃料電池冷却水配管24.25を助手席33側のサイドフレーム4Lと強電駆動系システム10との間に配置し、強電駆動系システム冷却水配管14.15を運転席32側のサイドフレーム4Rと強電駆動系システム10との間に配置し夫々サイドフレーム4に設けられた取付け金具3を介して取付けた。
【0027】
その他の配置、冷却水の基本的な循環流路は、実施の形態1に示すものと同じである。
【0028】
このように実施の形態3では、助手席33側に燃料電池20の冷却配管24,25を配置したので、ダッシュ部に設けられたブレーキマスターバック30、およびステアリング系部品31との干渉を避けることができた。また、このままでは、燃料電池20の冷却水の重量により車両の重量バランスが左右どちらかに偏ってしまう恐れがあるが、運転席32側に強電駆動系システム10の冷却配管14、15を配置することで、車両の重量バランスを確保することができた。
【0029】
なお、本発明はこれに限らず、例えば、夫々の冷却水の出入り口が、車両進行方向側に位置してもよいし、サイドフレーム4側と車両進行方向側に設けてもよい。また,隣接する冷却配管を一体に形成してもよい。これらの場合も本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0030】
(実施の形態4)
実施の形態4では、図7に示すように、実施の形態1の冷却配管14,15、24,25の一部を二重配管16,26に変えたものである。
【0031】
図7のA−Aの断面が図9のような内部に内側通路26in(16in)、外側通路26out(16out)を同心状に備える二重構造となっている燃料電池用冷却水二重配管26(強電駆動系システム用冷却水二重配管16)を車両進行方向に配置する。
【0032】
燃料電池用冷却水二重配管26の外側通路26outをラジエータ21から排出される冷却水の冷却配管として用い、内側通路26inをラジエータへ21供給する冷却水の冷却配管として用いる。
【0033】
また、強電駆動系システム用冷却水二重配管16の外側通路16outをラジエータ11から排出される冷却水の冷却配管として用い、内側通路16inをラジエータ11へ供給する冷却水の冷却配管として用いる。
【0034】
燃料電池用冷却水二重配管26、強電駆動系システム用冷却水二重配管16は夫々左右のサイドフレーム4に設けられた取付け金具3を介して取付けられる。基本的な循環流路は、図1と同じである。
【0035】
このように、実施の形態4では、冷却配管として二重配管16,28を用いたので組み付け作業が容易になる。
【0036】
また、外側通路16out、26outをラジエータから排出される冷却水の冷却配管として用いたので内側通路をこれに用いる場合に対して冷却水の放熱性が向上する。
【0037】
さらに、燃料電池20、および強電駆動系システム10以外に冷却したいユニットが追加された場合などは、冷却するユニットを車両前後方向に横断する夫々の二重配管の横に配置し、夫々の二重配管に出口パイプまたは入口パイプを追加することで、複雑な形状をした連続配管は必要なく、直線的な配管でつなぐことができる。
【0038】
なお、本発明はこれに限らず、実施の形態3と同様に燃料電池20、または強電駆動系システム10を床34の下に配置してもよい。また、夫々の冷却水の出入り口が、車両進行方向側に位置してもよいし、サイドフレーム4側と車両進行方向側に設けてもよい。そして、これらの組み合せも可能である。これらの場合も本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0039】
(実施の形態5)
実施の形態5は、図8に示すように、実施の形態4の冷却配管の配置を変更したものである。
【0040】
内部に内側通路を同心状に備える二重構造となっている二重配管35、36を車両進行方向に配置する。
【0041】
二重配管35の内側通路、外側通路を夫々のラジエータ11,21から排出される冷却水の冷却配管として用いる。
【0042】
また、二重配管36の内側通路、外側通路を夫々のラジエータ11,21へ供給する冷却水の冷却配管として用いる。
【0043】
二重配管36、35は夫々左右のサイドフレーム4に設けられた取付け金具3を介して取付けられる。基本的な循環流路は、図1と同じである。
【0044】
冷却配管として二重配管を用いた場合には、夫々の二重配管の内部の断熱性が低い場合に夫々の出入口冷却水の間で熱交換が発生し、冷却性能が低下する。
【0045】
そこで実施の形態5では、温度差の小さい冷却水同士を同一の二重配管内部を通過するようにすることで、夫々の二重配管内部での熱交換を低下させ、冷却性能の低下を抑制している。
【0046】
つまり、二重配管35の内側通路、外側通路の冷却水はどちらも各ラジエータ11,21を通過したばかりの状態であるため、どちらも温度が低く、温度差を最小限にとどめられる。
【0047】
また、二重配管36の内側通路、外側通路の冷却水はどちらも高温の熱源を通過した状態であるので、どちらも温度が高く、こちらも温度差を最小限にとどめられる。
【0048】
このように実施の形態5では、燃料電池20と強電駆動系システム10夫々の冷却効果を低下させることなく、実施の形態4と同様な重量配分と高い組み付け性を両立させることができる。
【0049】
なお、本発明はこれに限らず、実施の形態3と同様に燃料電池20、または強電駆動系システム10を床34の下に配置してもよい。また、夫々の冷却水の出入り口が、車両進行方向側に位置してもよいし、サイドフレーム4側と車両進行方向側に設けてもよい。そして、これらの組み合せも可能である。これらの場合も本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0050】
以上本発明の実施の形態1〜5を説明したが、本発明はこれに限らず、例えば燃料電池20と強電駆動系システム10、および各冷却系の配置を入れ替えてもよい。また、冷却配管の取付け位置に関しても、サイドフレーム4に直接取付けるものに限らず、モータルーム2の左右側面の内壁に取付けてもよい。これらの場合も上記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1における燃料電池車のモータルームを上面から見た概略構成図である。
【図2】本発明の実施形態2における燃料電池車のモータルームを上面から見た概略構成図である。
【図3】本発明の実施形態2における燃料電池,強電駆動系システム及びその冷却配管の配置の他の例を示す概略構成図である。
【図4】本発明の実施形態2における燃料電池,強電駆動系システム及びその冷却配管の配置の他の例を示す概略構成図である。
【図5】本発明の実施形態3における燃料電池車のモータルームを上面から見た概略構成図である。
【図6】本発明の実施形態3における燃料電池車を側面から見た概略構成図である。
【図7】本発明の実施形態4における燃料電池車のモータルームを上面から見た概略構成図である。
【図8】本発明の実施形態5における燃料電池車のモータルームを上面から見た概略構成図である。
【図9】二重配管の断面を示す図である。
【図10】本発明の実施形態1〜3における強電駆動系システムの概略構成図である。
【符号の説明】
1 モータ
2 モータルーム
3 取付け金具
4R 右側サイドフレーム
4L 左側サイドフレーム
5 ダッシュ部
10 強電駆動系システム
11 強電駆動系システム冷却用ラジエータ
12 強電駆動系システム用冷却水リザーバタンク
13 強電駆動系システム用冷却水ポンプ
14 強電駆動系システム冷却水配管
15 強電駆動系システム冷却水配管
16 強電駆動系システム冷却水二重配管
16in 内側通路
16out 外側通路
20 燃料電池
21 燃料電池冷却用ラジエータ
22 燃料電池用冷却水リザーバタンク
23 燃料電池用冷却水ポンプ
24 燃料電池冷却水配管
25 燃料電池冷却水配管
26 燃料電池冷却水二重配管
26in 内側通路
26out 外側通路
30 ブレーキマスターバック
31 ステアリング系部品
32 運転席
33 助手席
34 床
35冷却水二重配管
36冷却水二重配管
37 外側通路
38 内側通路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell vehicle in which a fuel cell is mounted as a power source for a traveling motor, and more particularly, to a cooling device for a fuel cell vehicle that cools a heat generation source including the fuel cell and a strong electric drive system. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell has been provided with a cooling device for cooling a heat generation source including a fuel cell and a strong electric drive system. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-339808 discloses that a primary circulation flow path for cooling a fuel cell and a secondary circulation flow path for cooling a heat generation source including a strong electric drive system are individually provided before and after the vehicle traveling direction. A cooling device for cooling is disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the cooling device disclosed in the above publication, since the cooling devices of the fuel cell and the strong electric drive system are separately provided before and after, the influence of the arrangement of the cooling water piping on the weight balance of the vehicle is increased, and Depending on the method, the weight balance of the vehicle may be deteriorated.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel cell vehicle capable of maintaining a cooling performance by separately providing a cooling device for a fuel cell and a high-power drive system, and suppressing a deterioration in the weight balance of the vehicle. I do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention has a fuel cell, a high-power drive system that converts at least one of voltage, current, and frequency from the fuel cell and sends power to a motor according to a load, and is disposed in front of the vehicle. In a fuel cell vehicle having a radiator and a cooling system having a cooling pipe for circulating cooling water, the cooling system is separately provided in the motor room for the fuel cell and for the strong electric drive system, and the cooling pipe is provided in the vehicle traveling direction. On the other hand, they were arranged to be dispersed on the left and right.
[0006]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle weight balance is improved by arrange | positioning cooling piping in right and left with respect to the vehicle traveling direction of a vehicle.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motor room 2 of a vehicle according to the present invention as viewed from above. The arrow in FIG. 1 indicates the traveling direction of the vehicle. As shown in FIG. 1, a space between the left and right side frames 4 in front of the vehicle is used as a motor room 2.
[0009]
The fuel cell 20 is disposed on the motor 1 in the rear of the motor room 2, and the high-voltage drive system 10 is disposed thereon. The high-power drive system 10 is a device that converts voltage, current, frequency, and the like from the fuel cell 20 and sends power to the motor 1 or the like according to a load, as shown in FIG.
[0010]
In the motor room 2, there is provided a fuel cell cooling system having a fuel cell cooling radiator 21 provided in front of the vehicle and a fuel cell cooling water pipe 24.25 for circulating cooling water.
[0011]
A cooling system for a high-power drive system, which has a radiator 11 for cooling the high-power drive system and a high-power drive system cooling water pipe 14.15 for circulating cooling water, which is also provided in front of the vehicle, is a cooling system for a fuel cell. Prepare individually.
[0012]
The cooling of the motor 1 is also performed by the cooling system for the strong electric drive system.
[0013]
Further, a fuel cell cooling water reservoir tank 22 and a fuel cell cooling water pump 23 are disposed on the left side in the vehicle traveling direction. Further, a cooling water reservoir tank 12 for the high-power drive system and a cooling water pump 13 for the high-power drive system are on the right side in the vehicle traveling direction.
[0014]
Here, the fuel cell cooling water pipe 24.25 and the high-voltage drive system cooling water pipe 14.15 are disposed so as to be dispersed on the left and right with respect to the traveling direction of the vehicle. Specifically, the fuel cell cooling water pipe 24.25 is arranged between the left side frame 4L and the high-voltage drive system 10, and the high-voltage drive system cooling water pipe 14.15 is connected to the right side frame 4R and the high voltage. They were disposed between the drive system 10 and mounted via mounting brackets 3 provided on the side frames 4, respectively.
[0015]
In the above configuration, the fuel cell cooling water is sent from the fuel cell cooling water reservoir tank 22 to the fuel cell 20 through the fuel cell cooling water pipe 25 using the fuel cell cooling water pump 23 to cool the fuel cell 20. After that, it passes through another fuel cell cooling water pipe 24, is sent to the fuel cell cooling radiator 21, is cooled, returns to the fuel cell cooling water reservoir tank 22, and circulates therethrough.
[0016]
Similarly, the high-electric drive system cooling water is supplied from the high-electric drive system cooling water reservoir tank 13 through the high-electric drive system cooling water pipe 15 by using the high-electric drive system cooling water pump 13. After cooling the high-power drive system 10, it passes through another high-power drive system cooling water pipe 14 and is sent to the high-power drive system cooling radiator 11 to cool the cooling water, thereby cooling the high-power drive system. It returns to the cooling water reservoir tank 13 for circulation.
[0017]
As described above, in the first embodiment, the fuel cell cooling water pipe 24.25 and the high-power drive system cooling water pipe 14.15 have a substantially left-right symmetrical configuration that is dispersedly disposed on the left and right sides in the vehicle traveling direction. As a result, the weight distribution can be made closer to the left and right evenly, and the weight balance of the vehicle is improved.
[0018]
The present invention is not limited to this. For example, the respective inlets and outlets of the cooling water may be located on the vehicle traveling direction side as shown in FIG. 3 or the side frame 4 side and the vehicle may be located as shown in FIG. It may be provided on the traveling direction side. Further, adjacent cooling pipes may be formed integrally. In these cases, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
[0019]
(Embodiment 2)
In the second embodiment, the arrangement of the fuel cell cooling water pipes 24 and 25 and the high-power drive system cooling water pipes 14 and 15 of the first embodiment is changed.
[0020]
As shown in FIG. 2, a fuel cell cooling water pipe 24 for supplying cooling water to the fuel cell cooling radiator 21 is disposed between the right side frame 4 </ b> R and the high-voltage drive train system 10. Drive system for supplying cooling water to the radiator 11 for cooling the fuel cell, while disposing a fuel cell cooling water pipe 25 for discharging cooling water from the left side frame 4L and the high-power drive system 10 The cooling water pipe 14 is disposed between the left side frame 4L and the high-power drive system 10 and the high-power drive system cooling water pipe 25 for discharging cooling water from the high-power drive system cooling radiator 11 is connected to the right side frame. 4R and the high-voltage drive system 10 and mounted via the mounting brackets 3 provided on the side frames 4 respectively. In addition, the inlet and outlet of the cooling water to the fuel cell 20 and the strong electric drive system 10 are located substantially symmetrically.
[0021]
As described above, in the second embodiment, the cooling water pipes 24 and 14 that supply the cooling water to the radiators 21 and 11 of the fuel cell and the strong electric drive system, and the cooling water pipes 25 and 15 that discharge the cooling water from the radiators 21 and 11. Are distributed on the left and right with respect to the traveling direction of the vehicle, so that the weight distribution can be made closer to the left and right and the vehicle balance is improved.
[0022]
The present invention is not limited to this. For example, the respective inlets and outlets of the cooling water may be located on the vehicle traveling direction side as shown in FIG. 3 or the side frame 4 side and the vehicle may be located as shown in FIG. It may be provided on the traveling direction side. Further, adjacent cooling pipes may be formed integrally. In these cases, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
[0023]
(Embodiment 3)
In the third embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the fuel cell 20 is disposed below the floor 34 of the vehicle, and the strong electric drive system is disposed in the motor room 2 in front of the driver's seat 32.
[0024]
On the driver's seat 32 side of the dash portion in the motor room 2, there is a brake master back 30 and a steering system component 31. Therefore, in order to avoid interference with these parts, the cooling pipes 24 and 25 of the fuel cell 20 are connected to the radiator 21 for cooling the fuel cell and the fuel cell 20 through the dashed portion on the passenger seat 33 side. It is necessary to connect.
[0025]
Therefore, the cooling pipes 24 and 25 of the fuel cell 20 are arranged on the passenger seat 33 side, and the cooling pipes 14 and 15 of the strong electric drive system 10 are arranged on the driver seat 32 side.
[0026]
Specifically, the fuel cell cooling water pipe 24.25 is disposed between the side frame 4L on the passenger seat 33 side and the high-voltage drive system 10 and the high-voltage drive system system water pipe 14.15 is connected to the driver's seat 32 side. Are mounted between the side frame 4R and the high-voltage drive system 10 through the mounting brackets 3 provided on the side frames 4, respectively.
[0027]
Other arrangements and the basic circulation flow path of the cooling water are the same as those shown in the first embodiment.
[0028]
As described above, in the third embodiment, since the cooling pipes 24 and 25 of the fuel cell 20 are arranged on the passenger seat 33 side, interference with the brake master back 30 provided on the dash portion and the steering system component 31 is avoided. Was completed. In this state, the weight balance of the vehicle may be shifted to the left or right due to the weight of the cooling water of the fuel cell 20. However, the cooling pipes 14, 15 of the strong electric drive system 10 are arranged on the driver's seat 32 side. As a result, the weight balance of the vehicle was secured.
[0029]
In addition, this invention is not limited to this, For example, each inlet / outlet of the cooling water may be located on the vehicle traveling direction side, or may be provided on the side frame 4 side and the vehicle traveling direction side. Further, adjacent cooling pipes may be formed integrally. In these cases, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
[0030]
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, a part of the cooling pipes 14, 15, 24, 25 of the first embodiment is changed to double pipes 16, 26.
[0031]
The fuel cell cooling water double pipe 26 has a double structure in which the cross section taken along the line AA in FIG. 7 has the inner passage 26in (16in) and the outer passage 26out (16out) concentrically inside as shown in FIG. (Cooling water double piping 16 for strong electric drive system) is arranged in the vehicle traveling direction.
[0032]
The outer passage 26out of the fuel cell cooling water double pipe 26 is used as a cooling pipe for cooling water discharged from the radiator 21, and the inner passage 26in is used as a cooling water cooling pipe for supplying 21 to the radiator.
[0033]
Further, the outer passage 16out of the cooling water double piping 16 for the high-power drive system is used as a cooling pipe for cooling water discharged from the radiator 11, and the inner passage 16in is used as a cooling pipe for cooling water supplied to the radiator 11.
[0034]
The cooling water double pipe 26 for the fuel cell and the cooling water double pipe 16 for the strong electric drive system are mounted via mounting brackets 3 provided on the left and right side frames 4, respectively. The basic circulation channel is the same as in FIG.
[0035]
As described above, in the fourth embodiment, since the double pipes 16 and 28 are used as the cooling pipes, the assembling work is facilitated.
[0036]
Further, since the outer passages 16out and 26out are used as cooling pipes for the cooling water discharged from the radiator, the heat radiation of the cooling water is improved as compared with a case where the inner passage is used for the cooling passage.
[0037]
Further, when a unit to be cooled other than the fuel cell 20 and the strong electric drive system 10 is added, the unit to be cooled is arranged beside each of the double pipes crossing in the front-rear direction of the vehicle, and each of the double pipes is arranged. By adding an outlet pipe or an inlet pipe to the pipe, a continuous pipe having a complicated shape is not required, and the pipe can be connected by a straight pipe.
[0038]
The present invention is not limited to this, and the fuel cell 20 or the high-power drive system 10 may be arranged below the floor 34 as in the third embodiment. Further, the respective inlets and outlets of the cooling water may be located on the vehicle traveling direction side, or may be provided on the side frame 4 side and the vehicle traveling direction side. And these combinations are also possible. In these cases, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
[0039]
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 8, the arrangement of the cooling pipe of the fourth embodiment is changed.
[0040]
Double pipes 35 and 36 having a double structure in which an inner passage is provided concentrically are arranged in the vehicle traveling direction.
[0041]
The inner passage and the outer passage of the double pipe 35 are used as cooling pipes for cooling water discharged from the respective radiators 11 and 21.
[0042]
The inner passage and the outer passage of the double pipe 36 are used as cooling pipes for cooling water supplied to the respective radiators 11 and 21.
[0043]
The double pipes 36 and 35 are mounted via mounting brackets 3 provided on the left and right side frames 4, respectively. The basic circulation channel is the same as in FIG.
[0044]
When double pipes are used as the cooling pipes, heat exchange occurs between the respective inlet / outlet cooling waters when the heat insulation inside each double pipe is low, and the cooling performance is reduced.
[0045]
Therefore, in the fifth embodiment, by allowing cooling water having a small temperature difference to pass through the inside of the same double pipe, heat exchange inside each double pipe is reduced, and a decrease in cooling performance is suppressed. are doing.
[0046]
That is, since the cooling water in the inner passage and the outer passage of the double pipe 35 has just passed through the radiators 11 and 21, the temperature of both is low, and the temperature difference can be minimized.
[0047]
Further, since the cooling water in the inner passage and the outer passage of the double pipe 36 both pass through a high-temperature heat source, both of them have a high temperature, and the temperature difference can be minimized.
[0048]
As described above, in the fifth embodiment, the same weight distribution and high assemblability as in the fourth embodiment can be achieved without lowering the cooling effect of each of the fuel cell 20 and the strong electric drive system 10.
[0049]
The present invention is not limited to this, and the fuel cell 20 or the high-power drive system 10 may be arranged below the floor 34 as in the third embodiment. Further, the respective inlets and outlets of the cooling water may be located on the vehicle traveling direction side, or may be provided on the side frame 4 side and the vehicle traveling direction side. And these combinations are also possible. In these cases, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
[0050]
Although the first to fifth embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and for example, the arrangement of the fuel cell 20, the strong electric drive system 10, and the respective cooling systems may be exchanged. Further, the mounting position of the cooling pipe is not limited to being directly mounted on the side frame 4, and may be mounted on the inner walls on the left and right side surfaces of the motor room 2. In these cases, the same effects as in the above embodiments can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motor room of a fuel cell vehicle according to Embodiment 1 of the present invention as viewed from above.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a motor room of a fuel cell vehicle according to Embodiment 2 of the present invention as viewed from above.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of an arrangement of a fuel cell, a strong electric drive system, and a cooling pipe thereof in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another example of an arrangement of a fuel cell, a high-power drive system, and a cooling pipe thereof in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a motor room of a fuel cell vehicle according to Embodiment 3 of the present invention as viewed from above.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fuel cell vehicle according to Embodiment 3 of the present invention as viewed from a side.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a motor room of a fuel cell vehicle according to Embodiment 4 of the present invention as viewed from above.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a motor room of a fuel cell vehicle according to Embodiment 5 of the present invention as viewed from above.
FIG. 9 is a diagram showing a cross section of a double pipe.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a strong electric drive system according to Embodiments 1 to 3 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Motor room 3 Mounting bracket 4R Right side frame 4L Left side frame 5 Dash part 10 Strong electric drive system cooling radiator 12 Strong electric drive system cooling water reservoir tank 13 Strong electric drive system cooling water 13 Strong electric drive system cooling water Pump 14 Strong electric drive system cooling water pipe 15 Strong electric drive system cooling water pipe 16 Strong electric drive system cooling water double pipe 16in Inner passage 16out Outer passage 20 Fuel cell 21 Fuel cell cooling radiator 22 Fuel cell cooling water reservoir tank 23 Fuel Cell Cooling Water Pump 24 Fuel Cell Cooling Water Pipe 25 Fuel Cell Cooling Water Pipe 26 Fuel Cell Cooling Water Double Pipe 26 in Inner Passage 26out Outer Passage 30 Brake Master Back 31 Steering System Components 32 Driver's Seat 33 Passenger's Seat 34 Floor 35却水 double pipe 36 the cooling water double pipe 37 outer passageway 38 inner passageway

Claims (12)

燃料電池と、燃料電池から電圧、電流、周波数の少なくともひとつを変換して負荷に応じてモータへ電力を送る強電駆動系システムと、車両前方に配置したラジエータおよび冷却水を循環させる冷却配管を有する冷却系とを備える燃料電池車において、前記冷却系は前記燃料電池用、前記強電駆動系システム用をモータルーム内に夫々個別に備え、前記冷却配管を車両進行方向に対して左右に分散させて配置したことを特徴とする燃料電池車。It has a fuel cell, a high-voltage drive system that converts at least one of voltage, current, and frequency from the fuel cell and sends power to the motor according to the load, and a cooling pipe that circulates a radiator and cooling water disposed in front of the vehicle. In a fuel cell vehicle equipped with a cooling system, the cooling system is provided with the fuel cell and the high-power drive system individually in a motor room, and the cooling pipes are dispersed left and right with respect to the vehicle traveling direction. A fuel cell vehicle characterized by being arranged. 請求項1の燃料電池車において、前記燃料電池、前記強電駆動系システムのうち一方の装置を車両の床下に配置し、他方の装置を運転席前方のモータルームに配置し、助手席側に前記一方の装置の冷却配管を配置し、運転席側に前記他方の装置の冷却配管を配置したことを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein one of the fuel cell and the strong electric drive system is arranged under a floor of the vehicle, and the other is arranged in a motor room in front of a driver's seat, and the passenger's seat is located on a passenger seat side. 3. A fuel cell vehicle, wherein a cooling pipe of one device is arranged, and a cooling pipe of the other device is arranged on the driver's seat side. 請求項1、および請求項2の燃料電池車において、内部に内側通路、外側通路を同心状に備える二重構造となっている配管を車両進行方向に配置し、内側通路、外側通路を前記燃料電池用の冷却系の冷却配管または強電システム用の冷却系の冷却配管として用いることを特徴とする燃料電池車。3. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein a double-structured pipe having an inner passage and an outer passage concentrically disposed therein is disposed in the vehicle traveling direction, and the inner passage and the outer passage are formed of the fuel. A fuel cell vehicle used as a cooling pipe for a cooling system for a battery or a cooling pipe for a cooling system for a high-power system. 請求項3の燃料電池車において、前記外側通路を前記ラジエータから排出される冷却水の冷却配管として用い、前記内側通路を前記ラジエータへ供給する冷却水の冷却配管として用いることを特徴とする燃料電池車。4. The fuel cell vehicle according to claim 3, wherein the outer passage is used as a cooling pipe for cooling water discharged from the radiator, and the inner passage is used as a cooling pipe for cooling water supplied to the radiator. car. 請求項1の燃料電池車において内部に内側通路、外側通路を同心状に備える二重構造となっている配管を車両進行方向に配置し、前記内側通路、外側通路を夫々前記各ラジエータから排出される冷却水の冷却配管として用いることを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein a pipe having a double structure including an inner passage and an outer passage concentrically is disposed in the vehicle traveling direction, and the inner passage and the outer passage are respectively discharged from the radiators. A fuel cell vehicle characterized by being used as a cooling pipe for cooling water. 請求項1の燃料電池車において内部に内側通路、外側通路を同心状に備える二重構造となっている配管を車両進行方向に配置し、前記内側通路、外側通路を夫々前記各ラジエータへ供給する冷却水の冷却配管として用いることを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein a pipe having a double structure including an inner passage and an outer passage concentrically is disposed in the vehicle traveling direction, and the inner passage and the outer passage are supplied to the respective radiators. A fuel cell vehicle used as a cooling pipe for cooling water. 請求項1の燃料電池車において、前記冷却配管は、右側のサイドフレーム側に取付けた冷却配管と、左側のサイドフレーム側に取付けた冷却配管とを有することを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the cooling pipe includes a cooling pipe attached to a right side frame and a cooling pipe attached to a left side frame. 請求項1の燃料電池車において、燃料電池の冷却配管を右側または左側のサイドフレーム側に取付け、強電駆動系システムの冷却配管をもう一方のサイドフレーム側に取付けたことを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein a cooling pipe of the fuel cell is mounted on the right or left side frame, and a cooling pipe of the high-power drive system is mounted on the other side frame. . 請求項1の燃料電池車において、前記燃料電池の冷却系のラジエータへ供給する冷却水の冷却配管を右側または左側のサイドフレームと前記強電駆動系システムとの間に配置し、前記ラジエータから排出される冷却水の冷却配管をもう一方のサイドフレームと前記強電駆動系システムとの間に配置すると共に、前記強電駆動系システムの冷却系のラジエータへ供給する冷却水の冷却配管を右側または左側のサイドフレームと前記強電駆動系システムとの間に配置し、前記ラジエータから排出される冷却水の冷却配管をもう一方のサイドフレームと前記強電駆動系システムとの間に配置したことを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein a cooling pipe for cooling water supplied to a radiator of a cooling system of the fuel cell is disposed between a right or left side frame and the high-power drive system, and discharged from the radiator. 3. Cooling water cooling pipe is disposed between the other side frame and the strong electric drive system, and the cooling water cooling pipe supplied to the radiator of the cooling system of the strong electric drive system is connected to the right or left side. A fuel cell disposed between a frame and the high-power drive system, and a cooling pipe for cooling water discharged from the radiator disposed between another side frame and the high-power drive system. car. 請求項1の燃料電池車において、前記燃料電池の冷却系の冷却配管を右側または左側のサイドフレームと前記強電駆動系システムとの間に配置し、前記強電駆動系システムの冷却配管をもう一方のサイドフレームと前記強電駆動系システムとの間に配置したことを特徴とする燃料電池車。2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein a cooling pipe of a cooling system of the fuel cell is disposed between a right or left side frame and the high-power drive system, and a cooling pipe of the high-power drive system is provided on another side. A fuel cell vehicle disposed between a side frame and the high-power drive system. 請求項2の燃料電池車において、前記一方の装置の冷却配管を運転席と左右反対側のサイドフレーム側に取付け、前記他方の装置の冷却配管を運転席側のサイドフレーム側に取付けたことを特徴とする燃料電池車。3. The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the cooling pipe of the one device is mounted on a side frame side opposite to the driver's seat on the left and right side, and the cooling pipe of the other device is mounted on a side frame side of the driver's seat. Characteristic fuel cell vehicle. 請求項2の燃料電池車において、前記一方の装置の冷却配管を他方の装置と助手席のサイドフレームとの間に配置し、前記他方の装置の冷却配管を他方の装置と運転席側のサイドフレームとの間に配置したことを特徴とする燃料電池車。3. The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the cooling pipe of the one device is disposed between the other device and a side frame of a passenger seat, and the cooling pipe of the other device is connected to the other device and a side of a driver seat. A fuel cell vehicle disposed between the frame and a fuel cell.
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