JP2006168604A - 車両用燃料電池システムおよび燃料電池搭載車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】補機の電気コネクタ17c、19c、21cおよび定期交換部品17fを、燃料電池13と補機類15(17、19、21)との接続部17s、19s、21sとは反対側で且つシステムフレーム11の外縁の近傍に集中配置したため、燃料電池システムを車両1に搭載したままの状態で、車両下側から補機の電気コネクタ17c、19c、21cの着脱作業および定期交換部品17fの点検交換作業が可能となる。結果、燃料電池システムを取り外すことなく電気コネクタ17c、19c、21cの着脱作業および定期交換部品17fの点検交換作業が可能になるため、作業時間を大幅に短縮できる。
【選択図】 図1
Description
前記補機の電気コネクタおよび前記補機の定期交換部品を、前記燃料電池と前記補機との接続部とは反対側で且つ前記システムフレームの外縁の近傍に集中配置したことを特徴とするものである。
まず、図1〜図6を参照しつつ本発明の第1実施形態を説明する。図1は第1実施形態の燃料電池搭載車両の平面図、図2は側面図、図3は同燃料電池搭載車両に搭載された燃料電池システムの平面図、図4は側面図、図5は同燃料電池システムの車体取付状態を示す断面図、図6は同燃料電池システムのシステムフレームの平面図である。
搭載される燃料電池システムは、燃料ガスと酸化ガスとの反応により発電を行う燃料電池13と、この燃料電池13の発電時に作動する補機類15とを有するパワープラント10と、燃料ガスを貯蔵する燃料タンク23と、燃料電池13で発電された電力を略一定にする図示せぬ電力変換調整装置と、該電力変換装置で調整された電力で駆動する図示せぬ前輪駆動モータおよびまたは後輪駆動モータと、車両運転状況や燃料電池13の運転状況を監視して補機類15やその他の機器に制御信号を送る図示せぬシステムコントローラと、必要に応じて電力を蓄える図示せぬ二次電池と、を備える。
車両運転時には、アクセル開度などに基づいて、燃料電池13に対し燃料ガス供給装置19および酸化ガス供給装置17から反応ガス(燃料ガスおよび酸化ガス)が供給される。燃料電池13は一枚当たり数ボルトの発電能力を有するセルが数百枚積層されたスタック構造であり、燃料電池13では、燃料ガスおよび酸化ガスの化学反応により数百ボルトの電力が発電される。発電された電力は、図示しない電力変換調整装置にて概ね一定の電力に調整された後、図示せぬ駆動モータに供給される。この駆動モータのトルクが車軸に伝えられて車両1の推進力となる。
このためコントロールユニットから制御信号(弱電信号)を伝送する弱電電線などを接続するため、図3に示すように各補機17、19、21には電気コネクタ17c、19c、21cが設けられている。
パワープラント10の取り付け位置は、つまりシステムフレーム11の取付位置は、図5に示すように、フロントフロア2(床)の下側で且つ左右のサイドシル3、3の車幅方向内側において、サイドエクステンションメンバ4(フロア骨格部材)の下面に締結されている。このシステムフレーム11は、図5および図6に示すように枠状に複数のフレーム部材11s、11f、11r、11cを組合せ、下面にアンダーカバーCを取り付けたものである。このアンダーカバーCによって、車両1の床下に配置した燃料電池13および補機類15(17、19、21)をピッチング等から保護することができる。
以下、第1実施形態の作用効果をまとめる。
そのため、燃料電池システムを車両1に搭載したままの状態で、車両1下側から補機の電気コネクタ17c、19c、21cの着脱が可能になるとともに補機の定期交換部品17fの点検交換作業が可能になり、アンダーカバーCを取り外したりまたは燃料電池システム全体を取り外す必要がないので、作業時間が大幅に短縮できる。なお、この実施形態では、必要に応じて着脱自在なアンダーカバーCを備える構造であるが、システムフレーム11が着脱自在なアンダーカバーを備えない箱型形状(システムボックス)であっても、勿論同様の効果が得られる。
第2実施形態は、図7に示すように、車両前方FRに燃料電池13を配置し車両後方RRに補機類15(17、19、21)を配置し、電気コネクタ17c、19c、21c、33や定期交換部品17fを、燃料電池と補機類との流体接続部17s、19s、21sとは反対側であるシステムフレーム11の後方側に集中配置している点で、システムフレーム11の前方側に集中配置した第1実施形態と異なる。
第3実施形態は、図8および図9に示すように燃料電池13を車両右側に配置し補機15(17、19、21)を車両左側に配置し、電気コネクタ17c、19c、21c、33や定期交換部品17fを、燃料電池と補機類との流体接続部17s、19s、21sとは反対側であるシステムフレーム11の左側に集中配置している点で、第1および第2実施形態と異なる。
第4実施形態は、図10および図11に示すように、前後方向中央に燃料電池13を配置し且つ燃料電池13の前方に酸化ガス供給装置17および温度調整装置21を配置し且つ燃料電池13の後方に燃焼ガス供給装置を配置し、燃料電池13と補機類15(17、19、21)の流体接続部17s、19s、21sと反対側であるシステムフレーム11の前側および後側のそれぞれに、電気コネクタ17c、19c、21c、33や定期交換部品17fを集中配置している。
また上述の実施形態では、燃料電池が駆動モータの唯一の駆動源であったが、燃料電池を搭載した車両であれば、エンジン駆動による車両でもハイブリット車両でも本発明は適用できる。また、前輪駆動車両であっても後輪駆動車両であっても四輪駆動車両であってもよい。
2…フロントフロア(床)
5d…最下面
11…システムフレーム
13…燃料電池
15…補機類
17…酸化ガス供給装置(補機)
19…燃料ガス供給装置(補機)
21…温度調整装置(補機)
17c、19、21c…補機の電気コネクタ
17f…集塵装置(補機の定期交換部品)
17s、19s、21s…接続部
27…排気装置
29…スペース
Claims (5)
- 燃料ガスと酸化ガスを反応させて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池の発電時に作動する補機と、
前記燃料電池および前記補機を載置し且つ車体の床下に固定されるシステムフレームと、
を備え、
前記補機の電気コネクタおよび前記補機の定期交換部品を、前記燃料電池と前記補機との接続部とは反対側で且つ前記システムフレームの外縁の近傍に集中配置したことを特徴とする車両用燃料電池システム。 - 請求項1に記載の車両用燃料電池システムであって、
前記補機の電気コネクタおよび前記補機の定期交換部品を、前記システムフレームの外縁よりも外側に突出させて設けたことを特徴とする車両用燃料電池システム。 - 請求項2に記載の車両用燃料電池システムであって、
前記システムフレームの外縁より外側に突出する部位の外側を囲むように前記燃料電池の排気装置を配置したことを特徴とする車両用燃料電池システム。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用燃料電池システムであって、
前記補機の電気コネクタおよび前記補機の定期交換部品を、近接するサスペンションメンバの最下面よりも上方に配置したことを特徴とする車両用燃料電池システム。 - 燃料ガスと酸化ガスを反応させて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池の発電時に作動する補機と、
前記燃料電池および前記補機を載置し且つ車体の床下に固定されるシステムフレームと、
を備え、
前記補機の電気コネクタおよび前記補機の定期交換部品を、前記燃料電池と前記補機との接続部とは反対側で且つ前記システムフレームの外縁の近傍に集中配置したことを特徴とする燃料電池搭載車両。
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