JP2006160210A - 燃料電池車両 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、ヒューズと電源装置とを燃料タンクの後方に配設した場合であっても、ハーネスを燃料タンクに干渉することなく車両前方へ延出でき、また、ヒューズを収納するケースを小型化してレイアウトの自由度を向上することにある。
【解決手段】この発明は、ボンネット部に燃料電池を搭載するとともに荷室部の下側に燃料タンクを搭載し、ボンネット部内及び燃料タンクより前側の車室部下側に電気で作動される補機を複数個配設し、この補機用のヒューズと電源装置とを荷室部内に配設するとともに、ヒューズを介して電源装置と補機との間を接続する複数本のハーネスを配設した燃料電池車両において、荷室部内でヒューズとハーネスとを複数のグループに分割するとともに、ハーネスを車両幅方向の両側部に分岐させて燃料タンクの近傍を通過させて配設したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は燃料電池車両に係り、特に、ヒューズと電源装置とを燃料タンクの後方に配設した場合であっても、ヒューズからのハーネスを燃料タンクに干渉することなく車両前方へ延出でき、また、ヒューズを収納するケースを小型化してレイアウトの自由度を向上することができる燃料電池車両に関する。

車両には、使用する燃料によって、ガソリンエンジン車両やディーゼルエンジン車両、ガスエンジン車両、燃料電池車両等がある。燃料電池車両は、燃料タンクに貯留した燃料である水素を燃料電池に供給して酸素との反応により電気エネルギを発生し、この電気エネルギにより走行モータを駆動して走行する。

従来の燃料電池車両には、燃料ガスと酸素ガスとの反応により発電する燃料電池と、燃料ガスを蓄積する燃料ガスタンクと、燃料電池発電時に作動する燃料電池補機類と、電気エネルギを蓄積する蓄電池と、燃料電池及び蓄電池の電力供給を制御する電力制御装置とを車室床下に配置して、車室内のスペースを確保したものがある。
特開２００４−１２７７４７号公報

従来の燃料電池車両には、燃料電池車両に搭載される２以上の電気的負荷を設け、これらのうち、少なくとも２つの電気的負荷に近接して配置され、各電気的負荷に対して電力を供給する合計２以上の燃料電池を設けて、燃料電池と電気負荷との距離を短縮してハーネスの軽量化を図ったものがある。
特開２００４−２５３３３７号公報

ところで、燃料電池車両においては、ガソリンエンジン車両と比較して、電気で作動される補機である電気部品の数が格段に増加する。

例えば、図５に示す燃料電池車両１０２は、車体１０４に前輪１０６及び後輪１０８を設け、車体１０４を仕切パネル１１０とフロアパネル１１２とにより仕切り、車体１０４の前後方向にボンネット部１１４と車室部１１６と荷室部１１８とを形成している。

この燃料電池車両１０２は、ボンネット部１１４に燃料電池（図示せず）を多数積層した燃料電池スタック１２０を搭載するとともに荷室部１１８のフロアパネル１１２下側に燃料タンク１２２を搭載し、ボンネット部１１４内及び燃料タンク１２２より前側の車室部１１６のフロアパネル１１２下側に、電気で作動される補機１２４を複数個配設している。

前記ボンネット部１１４内には、補機１２４として、燃料電池スタック冷却用ラジエータの電動ファン１２４−１、走行モータ及びインバータ冷却用ラジエータの電動ファン１２４−２、第１の通信コントローラ１２４−３、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２４−４、走行モータ用インバータ１２４−５を配設している。

前記燃料タンク１２２より前側の車室部１１６のフロアパネル１１２下側には、補機１２４として、燃料電池スタック冷却用のウォータポンプ１２４−６、走行モータ及びエアコンインバータ冷却用のウォータポンプ１２４−７、エアコンインバータ１２４−８を配設している。燃料タンク１２２上方のフロアパネル１１２下側には、昇圧用コンバータ１２４−９、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１２４−１０を配設している。

また、燃料電池車両１０２は、フロアパネル１１２上側の車室部１１６内に、補機１２４である車両コントローラ１２４−１１と第２の通信コントローラ１２４−１２とを配設するとともに、フロアパネル１１２上側の荷室部１１８内に、補機用のヒューズ１２６と補機用の電源装置であるバッテリ１２８とを配設している。燃料電池車両１０２は、ヒューズ１２６を介してバッテリ１２８と各補機１２４−１〜１２４−１２との間を接続する複数本の細線１３０を束ねて形成されるハーネス１３２を車体１０４に配設している。

このように、燃料電池車両１０２においては、ガソリンエンジン車両と比較して、電気で作動される多数の補機１２４−１〜１２４−１２を配設している。また、これら多数の電気部品である補機１２４−１〜１２４−１２は、機械系のものと違い、レイアウトに自由度があるため、ガソリンエンジン車両のエンジンルーム内に収まりきらなかったものが、図５に示すように車体１０４全体に渡って分散させて配設されている。なお、図５においては、主な補機１２４だけを例示したが、実際の燃料電池車両１０２においてはこの他に多数のセンサ類やアクチュエータ類（図示せず）が車体１０４全体に分散して配設されている。

ところが、燃料電池車両１０２においては、ガソリンエンジン車両と同様にハーネス１３２を作成すると、バッテリ１２８と各補記１２４−１〜１２４−１２との間を接続する複数本の細線１３０を束ねて形成されるハーネス１３２のハーネス径が太くなってしまう問題があることから、車体１０４において、ハーネス１３２を通過させるハーネス孔１３４の穴径を大きくしなければならない不都合や、トリム（図示せず）などの内装部品の取付けが困難になる不都合を生じた。

このため、燃料電池車両１０２を製造する場合においては、車体および内装部品をガソリンエンジン車両等の既存モデルから大幅に改造する必要があった。また、ハーネス径が太くなったハーネス１３２は、曲げ半径が大きくなるため、車体１０４への組み付けが困難になり、車体１０４に搭載しにくくなってしまうという問題もあった。

また、小型の燃料電池車両１０２では、補機用のヒューズ１２６と電源装置であるバッテリ１２８とを配設できる位置が少なく、燃料タンク１２２後方の荷室部１１８内にヒューズ１２６とバッテリ１２８とを配設する場合がある。この場合には、ヒューズ１２６と複数個の補機１２４−１〜１２４−１２との間を接続する複数本の細線１３０を束ねたハーネス１３２を一体化するとハーネス径が太くなり、燃料タンク１２２の近傍を車体前側に通過させにくくなる問題があった。また、燃料タンク１２２後方の荷室部１１８内にヒューズ１２６とバッテリ１２８とを配設した燃料電池車両１０２は、ヒューズ１２６を単一のケース（図示せず）内に収容すると、ケースが大型化してレイアウトの自由度が低下する問題があった。

この発明は、車体の前後方向にボンネット部と車室部と荷室部とが形成され、前記ボンネット部に燃料電池を搭載するとともに前記荷室部の下側に燃料タンクを搭載し、前記ボンネット部内及び前記燃料タンクより前側の車室部下側に電気で作動される補機を複数個配設し、この補機用のヒューズと電源装置とを前記荷室部内に配設するとともに、前記ヒューズを介して前記電源装置と前記補機との間を接続する複数本のハーネスを配設した燃料電池車両において、前記荷室部内で前記ヒューズと前記ハーネスとを複数のグループに分割するとともに、前記ハーネスを車両幅方向の両側部に分岐させて前記燃料タンクの近傍を通過させて配設したことを特徴とする。

この発明の燃料電池車両は、荷室部内でヒューズとハーネスとを複数のグループに分割するとともに、ハーネスを車両幅方向の両側部に分岐させて燃料タンクの近傍を通過させて配設したことことにより、ヒューズと電源装置とを燃料タンクの後方に配設した場合であっても、ハーネスの分割によってハーネス径を細くすることができ、ヒューズからのハーネスを燃料タンクに干渉することなく車体前側へ延出することができ、また、ヒューズの分割によって各ヒューズを小さくすることができ、各ヒューズを夫々収納するケースを小型化してレイアウトの自由度を向上することができる。

この発明の燃料電池車両は、荷室部内でヒューズとハーネスとを複数のグループに分割するとともに、ハーネスを車両幅方向の両側部に分岐させて燃料タンクの近傍を通過させて配設することにより、ハーネスの分割によってハーネス径を細くすることができ、また、ヒューズの分割によって各ヒューズを小さくすることができるものである。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１・図２において、２は燃料電池車両、４は車体、６は前輪、８は後輪である。燃料電池車両２は、車体４を仕切パネル１０とフロアパネル１２とにより仕切り、車体４の前後方向にボンネット部１４と車室部１６と荷室部１８とを形成している。

この燃料電池車両２は、ボンネット部１４に燃料電池（図示せず）を多数積層した燃料電池スタック２０を搭載するとともに荷室部１８のフロアパネル１２下側に燃料タンク２２を搭載し、ボンネット部１４内及び燃料タンク２２より前側の車室部１６のフロアパネル１２下側に、電気で作動される補機２４を複数個配設している。

前記ボンネット部１４内には、補機２４として、燃料電池スタック冷却用ラジエータの電動ファン２４−１、走行モータ及びインバータ冷却用ラジエータの電動ファン２４−２、第１の通信コントローラ２４−３、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ２４−４、走行モータ用インバータ２４−５を配設している。

前記燃料タンク２２より前側の車室部１６のフロアパネル１２下側には、補機２４として、燃料電池スタック冷却用のウォータポンプ２４−６、走行モータ及びエアコン用インバータ冷却用のウォータポンプ２４−７、エアコン用インバータ２４−８を配設している。燃料タンク２２上方のフロアパネル１２下側には、昇圧用コンバータ２４−９、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ２４−１０を配設している。

また、この燃料電池車両２は、フロアパネル１２上側の車室部１６内に、補機２４である車両コントローラ２４−１１と第２の通信コントローラ２４−１２とを配設するとともに、フロアパネル１２上側の荷室部１８内に、補機用のヒューズ２６と補機用の電源装置であるバッテリ２８とを配設している。燃料電池車両２は、ヒューズ２６を介してバッテリ２８と各補記２４−１〜２４−１２との間を接続する複数本の細線３０を束ねて形成されるハーネス３２を車体４に配設している。

この燃料電池車両２においては、荷室部１８内でヒューズ２６とハーネス３２とを、少なくとも第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２と第１・第２のハーネス３２−１・３２−２との複数のグループに分割するとともに、分割した第１・第２のハーネス３２−１・３２−２を車両幅方向の両側部に分岐させて燃料タンク２２の近傍を通過させて配設している。

これにより、この燃料電池車両２は、ヒューズ２６とバッテリ２６とを燃料タンク２２の後方に配設した場合であっても、ハーネス３２を第１・第２のハーネス３２−１・３２−２に分割することによってハーネス径を細くすることができ、各ハーネス３２−１・３２−２を通過させるハーネス孔３４の穴径を大きくする必要がなく、ヒューズ２６−１・２６−２からの各ハーネス３２−１・３２−２を燃料タンク２２に干渉することなく車体前側へ延出することができ、トリム（図示せず）などの内装部品の取付けが困難になることがなく、各ハーネス３２−１・３２−２の搭載性を向上することができる。

また、この燃料電池車両２は、ヒューズ２６を第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２に分割することによって各ヒューズを小さくすることができ、各ヒューズ２６−１・２６−２を夫々収納するケース（図示せず）を小型化してレイアウトの自由度を向上することができる。

さらに、この燃料電池車両２は、燃料電池スタック２０に接続される酸素系配管３６を車室部１６のフロアパネル１２下側中央部に配設している。酸素系配管３６は、図３に示す如く、酸素導入管３６−１、熱交換機３６−２、余剰酸素排出管３６−３、マフラ３６−４等から構成され、フロアパネル１２下側に取り付けられるフレーム３８の中央部上側に車体前後方向に延設して支持される。

酸素系配管３６の両側には、補機２４である前記燃料電池スタック冷却用のウォータポンプ２４−６、走行モータ及びエアコン用インバータ冷却用のウォータポンプ２４−７、エアコン用インバータ２４−８を配設し、また、これら以外の補機２４である第１の流量計２４−１３、第２の流量計２４−１４、ウォータポンプ用インバータ２４−１５、エアコン用コンプレッサ２４−１６、第１のバルブ２４−１７、第２のバルブ２４−１８、第３の流量計２４−１９、差圧計２４−２０、第３のバルブ２４−２１を配設している。

これにより、この燃料電池車両２は、酸素系配管３６を車室部１６のフロアパネル１２下側中央部に配設して、車両幅方向の両側部に分岐させて配設した第１・第２のハーネス３２−１・３２−２との干渉を防止することができる。また、この燃料電池車両２は、車両幅方向両側に配設された第１・第２のハーネス３２−１・３２−２の近傍に夫々補機２４を配設して、ハーネス長さを短縮することができる。

さらに、この燃料電池車両２は、複数個の補機２４用のバッテリ２８をフロアパネル１２上側の荷室部１８内に配設するとともに、バッテリ２８と補機２４との間を接続するハーネス３２にヒューズ２６を介装している。

この燃料電池車両２においては、図１に示す如く、車室部１６のフロアパネル１２下側に配設される補機２４である燃料電池スタック冷却用のウォータポンプ２４−６等用の第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２をフロアパネル１２上側の荷室部１８内に配設するとともに、ボンネット部１４内に配設される補機である燃料電池スタック冷却用ラジエータの電動ファン２４−１等用の第３のヒューズ２６−３をボンネット部１４内に配設している。

これにより、この燃料電池車両２は、第１〜第３のヒューズ２６−１〜２６−３を各補機２４−１〜２４−２１の近くに配設し、第１〜第３のヒューズ２６−１〜２６−３から各補機２４−１〜２４−２１までの、細線３０を束ねて形成される第１・第２のハーネス３２−１・３２−２のハーネス長さを短縮して、ハーネスの軽量化を図ることができる。

なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。例えば、図４は、変形例を示すものである。図４に示す燃料電池車両２は、車室部１６のフロアパネル１２下側に補機用のヒューズ２６を配設するとともに、フロアパネル１２上側の荷室部１８内に補機用のバッテリ２８を配設し、車室部１６のフロアパネル１２下側でヒューズ２６とハーネス３２とを少なくとも第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２と第１・第２のハーネス３２−１・３２−２との複数のグループに分割し、第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２を介してバッテリ２８と各補機２４−６〜２４−１２とを第１・第２のハーネス３２−１・３２−２により接続したものである。

このように、この燃料電池車両２は、ヒューズ２６を車室部１６のフロアパネル１２下側に配設して第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２に分割したことにより、各補機２４−６〜２４−１２に第１・第２のヒューズ２６−１・２６−２を近づけることができ、第１・第２のハーネス３２−１・３２−２のハーネス長さを短縮化することができ、第１・第２のハーネス３２−１・３２−２への分割によってハーネス径を細くすることができ、各ハーネス３２−１・３２−２を通過させるハーネス孔３４の穴径を小さくすることができ、トリム（図示せず）などの内装部品の取付けが困難になることがなく、各ハーネス３２−１・３２−２の搭載性を向上することができる。

この発明の燃料電池車両は、荷室部内でヒューズとハーネスとを複数のグループに分割するとともに、分割したハーネスを車両幅方向の両側部に分岐させて燃料タンクの近傍を通過させて配設することにより、内装部品の取付けが困難になることがなく、ハーネスの搭載性を向上し、また、ヒューズを収納するケースを小型化してレイアウトの自由度を向上することができるものであり、電気回路数が増大するすべての車両に適用することができるものである。

実施例を示す燃料電池車両の平面図である。 実施例を示す燃料電池車両の側面図である。 実施例を示す酸素系配管及び補機を取り付けたフレームの斜視図である。 変形例を示す燃料電池車両の平面図である。 従来例を示す燃料電池車両の平面図である。

符号の説明

２ 燃料電池車両
４ 車体
１０ 仕切パネル
１２ フロアパネル
１４ ボンネット部
１６ 車室部
１８ 荷室部
２０ 燃料電池スタック
２２ 燃料タンク
２４ 補機
２６ ヒューズ
２８ バッテリ
３０ 細線
３２ ハーネス
３４ ハーネス孔
３６ 酸素系配管

Claims (3)

1. 車体の前後方向にボンネット部と車室部と荷室部とが形成され、前記ボンネット部に燃料電池を搭載するとともに前記荷室部の下側に燃料タンクを搭載し、前記ボンネット部内及び前記燃料タンクより前側の車室部下側に電気で作動される補機を複数個配設し、この補機用のヒューズと電源装置とを前記荷室部内に配設するとともに、前記ヒューズを介して前記電源装置と前記補機との間を接続する複数本のハーネスを配設した燃料電池車両において、前記荷室部内で前記ヒューズと前記ハーネスとを複数のグループに分割するとともに、前記ハーネスを車両幅方向の両側部に分岐させて前記燃料タンクの近傍を通過させて配設したことを特徴とする燃料電池車両。
2. 前記燃料電池に接続される酸素系配管を前記車室部下側中央部に配設し、その両側に前記補機を配設したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
3. 車体の前後方向にボンネット部と車室部と荷室部とが形成され、前記ボンネット部に燃料電池を搭載するとともに前記荷室部の下側に燃料タンクを搭載し、前記ボンネット部内及び前記燃料タンクより前側の車室部下側に電気で作動される補機を複数個配設し、この補機用の電源装置を前記荷室部内に配設するとともに、前記電源装置と前記補機との間を接続するハーネスにヒューズを介装した燃料電池車両において、前記車室部下側に配設される補機用のヒューズを前記荷室部内に配設するとともに、前記ボンネット部内に配設される補機用のヒューズを前記ボンネット部内に配設したことを特徴とする燃料電池車両。

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