JP2017190090A

JP2017190090A - 燃料電池車両の配線構造

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Publication number: JP2017190090A
Application number: JP2016081717A
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Inventors: 片野　剛司; Koji Katano; 剛司片野
Original assignee: Toyota Motor Corp
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Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2017-10-19
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Abstract

【課題】燃料電池車両の左ハンドル仕様と右ハンドル仕様とによってワイヤーハーネスの長さが異なることによるワイヤーハーネスの設計上および製造上の煩雑さを抑制する。
【解決手段】燃料電池車両は、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様との両方の仕様を有し、燃料電池スタックと一体化された第１のコンバータは、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様とに関わらず同一位置に配置され、第２のコンバータは、左ハンドル仕様では、燃料電池車両の中心線に対して燃料電池車両の右側に配置され、右ハンドル仕様では、燃料電池車両の中心線に対して燃料電池車両の左側に配置され、左ハンドル仕様においてワイヤーハーネスとして使用される第１のワイヤーハーネスと、右ハンドル仕様においてワイヤーハーネスとして使用される第２のワイヤーハーネスは、同じ長さである。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料電池車両の配線構造に関するものである。

特許文献１では、ＤＣ−ＤＣコンバータである燃料電池コンバータと二次電池コンバータとが導線（ワイヤーハーネス）を介して電気的に接続されている燃料電池システムが開示されている。

特開２０１５−０１９４４８号公報

燃料電池車両では、車両搭載の関係上、燃料電池コンバータと二次電池コンバータとを離れた場所に設けることが想定される。この場合、燃料電池コンバータに含まれるコンデンサと二次電池コンバータに含まれるコンデンサとがワイヤーハーネスを介して接続されることになる。この際、ワイヤーハーネスの長さは、ＬＣ共振が生じないように適切な長さに設計される。ここで、本発明の発明者は、燃料電池車両として左ハンドル仕様と右ハンドル仕様の２つのタイプが製造される場合に、二次電池コンバータの配置位置によっては、ＬＣ共振を避けるためにワイヤーハーネスの長さが変わってしまい、設計や製造が煩雑になるという問題が生じることを見出した。このような問題は、燃料電池コンバータと二次電池コンバータの場合に限らず、２つのＤＣ−ＤＣコンバータそれぞれのコンデンサがワイヤーハーネスを介して接続される場合に生じる問題である。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、燃料電池車両の配線構造が提供される。この燃料電池車両の配線構造は、それぞれがＤＣ−ＤＣコンバータである第１のコンバータと第２のコンバータとが燃料電池車両のフロントコンパートメントに設置され、前記第１のコンバータに含まれる第１のコンデンサと前記第２のコンバータに含まれる第２のコンデンサとがワイヤーハーネスを介して電気的に接続される燃料電池車両の配線構造である。前記第１のコンバータは、燃料電池スタックと一体化されており、前記燃料電池車両の車内から前記燃料電池車両の前進方向を見た状態で左側と右側を定義するとき、前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの接続部は、前記燃料電池車両の左右の幅の中心を通る中心線に対して前記第１のコンバータの右側と左側のいずれか一方に設置されている。前記燃料電池車両は、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様との両方の仕様を有し、前記第１のコンバータは、前記左ハンドル仕様と前記右ハンドル仕様とに関わらず同一位置に配置され、前記第２のコンバータは、前記左ハンドル仕様では、前記燃料電池車両の前記中心線に対して前記燃料電池車両の左側及び右側のいずれか一方に配置され、前記右ハンドル仕様では、前記左ハンドル仕様とは前記燃料電池車両の前記中心線に対して反対側に配置され、前記左ハンドル仕様において前記ワイヤーハーネスとして使用される第１のワイヤーハーネスと、前記右ハンドル仕様において前記ワイヤーハーネスとして使用される第２のワイヤーハーネスは、同じ長さである。

この形態の燃料電池車両の配線構造によれば、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネスと右ハンドル仕様の第２のワイヤーハーネスは同じ長さであるので、ＬＣ共振に関して同等の特性を維持することが可能であり、設計および製造を簡略化できる。

（２）上記形態の燃料電池車両の配線構造において、前記第１のワイヤーハーネスの前記第１のコンバータとの接続部は、前記第２のワイヤーハーネスの前記第１のコンバータとの接続部と同一の構造であり、前記第１のワイヤーハーネスの前記第２のコンバータとの接続部は、前記第２のワイヤーハーネスの前記第２のコンバータとの接続部と同一の構造であってもよい。この形態の燃料電池車両の配線構造によれば、ワイヤーハーネスの設計および製造を更に簡略化できる。

（３）上記形態の燃料電池車両の配線構造において、前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの前記接続部は、前記第１のコンバータの左側に設けられており、前記第１のワイヤーハーネスは、前記第１のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両のダッシュパネルに設置されたＭ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ１個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第１のワイヤーハーネスが前記Ｍ１個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第１のワイヤーハーネスは、前記Ｍ個のクランプの中で前記１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ-１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、前記Ｍ１個のクランプの中で前記Ｎ１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設される。前記第２のワイヤーハーネスは、前記第２のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両の前記ダッシュパネルに設置されたＭ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ２個のクランプは、前記第２のコンバータの前記接続部に接続された前記第２のワイヤーハーネスが前記Ｍ２個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第２のワイヤーハーネスは、前記１番目のクランプから前記Ｎ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２-１）以下の整数）のクランプまでの前記Ｎ２個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、前記Ｍ２個のクランプの中で前記１番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されており、前記Ｎ２番目のクランプは、前記第２のワイヤーハーネスの前記湾曲部の直前の位置に設けられていてもよい。

この形態の燃料電池車両の配線構造によれば、第２のワイヤーハーネスの湾曲部の直前の位置にＮ番目のクランプが配置されているので、第２のワイヤーハーネスにかかる張力を第１のワイヤーハーネスと同等にすることができ、それぞれのワイヤーハーネスにおけるプラス導線とマイナス導線の距離を同等に保つことが可能である。この結果、第１のワイヤーハーネスと第２のワイヤーハーネスにおける電気的な接続状態を安定化することができるとともに、ワイヤーハーネスの設計および製造を簡略化できる。

（４）上記形態の燃料電池車両の配線構造において、前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの前記接続部は、前記第１のコンバータの右側に設けられており、前記第１のワイヤーハーネスは、前記第１のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両のダッシュパネルに設置されたＭ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ１個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第１のワイヤーハーネスが前記Ｍ１個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第１のワイヤーハーネスは、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されており、前記Ｎ１番目のクランプは、前記第１のワイヤーハーネスの前記湾曲部の直前の位置に設けられている。前記第２のワイヤーハーネスは、前記第２のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両の前記ダッシュパネルに設置されたＭ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ２個のクランプは、前記第２のコンバータの前記接続部に接続された前記第２のワイヤーハーネスが前記Ｍ２個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第２のワイヤーハーネスは、前記１番目のクランプから前記Ｎ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２−１）以下の整数）のクランプまでの前記Ｎ２個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、前記Ｍ２個のクランプの中で前記Ｎ２番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されていてもよい。

この形態の燃料電池車両の配線構造によれば、第１のワイヤーハーネスの湾曲部の直前の位置にＮ番目のクランプが配置されているので、第２のワイヤーハーネスにかかる張力を第１のワイヤーハーネスと同等にすることができ、それぞれのワイヤーハーネスにおけるプラス導線とマイナス導線の距離を同等に保つことが可能である。この結果、第１のワイヤーハーネスと第２のワイヤーハーネスにおける電気的な接続状態を安定化することができるとともに、ワイヤーハーネスの設計および製造を簡略化できる。

本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池車両、燃料電池車両の製造方法等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態における燃料電池システムの電気的構成を示す概略図である。本発明の一実施形態における左ハンドル仕様の燃料電池車両の配線構造の簡略図である。左ハンドル仕様の燃料電池車両を正面から見たフロントコンパートメント内部の様子である。右ハンドル仕様の燃料電池車両の配線構造の簡略図である。右ハンドル仕様の燃料電池車両を正面から見たフロントコンパートメント内部の様子である。ワイヤーハーネスの一例の断面図である。

図１は、本発明の一実施形態における燃料電池システム１００の電気的構成を示す概略図である。燃料電池システム１００は、燃料電池車両に搭載されている。燃料電池システム１００は、燃料電池スタック１７０と、ＦＣコンバータ１３０（第１のコンバータ）と、二次電池１４０と、バッテリコンバータ１５０（第２のコンバータ）と、モータ用インバータ１２０と、駆動モータ１１０と、ポンプインバータ１６０と、水素ポンプ１８０と、ウォーターポンプ１９０と、を備えている。ＦＣコンバータ１３０とバッテリコンバータ１５０は、それぞれＤＣ−ＤＣコンバータである。ＦＣコンバータ１３０とポンプインバータ１６０とは、一体としてＦＣパワーコントロールユニット（以下、「ＦＣＰＣ」と呼ぶ）２１０を構成している。また、バッテリコンバータ１５０とモータ用インバータ１２０とは、一体としてパワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ」と呼ぶ）２２０を構成している。

燃料電池スタック１７０は、例えば、反応ガスとして燃料ガスと酸化剤ガスの供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。なお、燃料電池スタック１７０としては、固体高分子形燃料電池に限らず、他の種々のタイプの燃料電池を採用してもよい。燃料電池スタック１７０は、ＦＣコンバータ１３０と接続されている。

ＦＣコンバータ１３０は、燃料電池スタック１７０の出力電圧を駆動モータ１１０の駆動に適した高電圧に昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータである。ＦＣコンバータ１３０には、リアクトル１３４と、ダイオード１３３と、スイッチ１３２と、平滑コンデンサ１３１（第１のコンデンサ）とが設けられている。ＦＣコンバータ１３０の昇圧側の端子は、ワイヤーハーネス１０を介してモータ用インバータ１２０と接続されている。なお、ワイヤーハーネス１０は、プラス導線Ｐとマイナス導線Ｎとを備える直流導線である。また、このワイヤーハーネス１０は、例えば１００Ａ以上の電流が定常的に流れ得るものを利用可能である。

二次電池１４０は、例えばリチウムイオン電池によって構成され、燃料電池スタック１７０からの電力を用いて充電するとともに、駆動モータ１１０や水素ポンプ１８０、ウォーターポンプ１９０を駆動するための電源として機能する。二次電池１４０は、バッテリコンバータ１５０と接続されている。また、二次電池１４０は、ワイヤーハーネス２０を介してポンプインバータ１６０と接続されている。ポンプインバータ１６０は、二次電池１４０からの直流電圧を交流電圧に変換し、水素ポンプ１８０とウォーターポンプ１９０とに供給することによって、これらのポンプを駆動する。

バッテリコンバータ１５０は、燃料電池スタック１７０の出力電圧を降圧して二次電池１４０に供給し、あるいは、二次電池１４０の出力電圧を昇圧してモータ用インバータ１２０に供給する双方向のＤＣ−ＤＣコンバータである。また、バッテリコンバータ１５０は、二次電池１４０の充・放電を制御する。具体的には、バッテリコンバータ１５０は、燃料電池スタック１７０の出力電力が燃料電池車両の目標出力電力に対して不足する場合には、二次電池１４０に放電させる。一方、バッテリコンバータ１５０は、駆動モータ１１０において回生電力が発生する場合には、その回生電力を二次電池１４０に蓄電させる。なお、バッテリコンバータ１５０には、降圧用の平滑コンデンサ１５７と、リアクトル１５６と、スイッチ１５４，１５５と、ダイオード１５２，１５３と、昇圧用の平滑コンデンサ１５１（第２のコンデンサ）とが設けられている。バッテリコンバータ１５０の高電圧側の端子は、モータ用インバータ１２０と接続されている。

駆動モータ１１０は、燃料電池車両の車輪を駆動する動力源であり、例えば、三相交流モータによって構成される。駆動モータ１１０は、モータ用インバータ１２０と接続されている。モータ用インバータ１２０は、燃料電池スタック１７０および二次電池１４０から供給される直流電力を三相交流の電力に変換して駆動モータ１１０に供給する。また、モータ用インバータ１２０は、駆動モータ１１０において発生する回生電力を直流電力に変換してバッテリコンバータ１５０に出力する。

ここで、ＦＣコンバータ１３０に含まれる平滑コンデンサ１３１とバッテリコンバータ１５０に含まれる平滑コンデンサ１５１は、ワイヤーハーネス１０を介して電気的に接続されている。ワイヤーハーネス１０には１００Ａ以上の電流が定常的に流れ得るので、ＬＣ共振が生じない状態で電力の伝送を効率よく行うため、ワイヤーハーネス１０の長さが適切に設計されている。燃料電池車両として左ハンドル仕様と右ハンドル仕様の２つのタイプが製造される場合に、２つのタイプによってワイヤーハーネス１０の長さが異なると、ＬＣ共振を起こす可能性がある。この対策としては、別途にワイヤーハーネス１０にコイルを設置してＬ成分を調整することによってＬＣ共振を避ける方法もあるが、設計と製造が煩雑になってしまう。そこで、本実施形態では、ワイヤーハーネス１０の長さを変えずに、左ハンドル仕様の燃料電池車両と右ハンドル仕様の燃料電池車両との両方に対応可能な配線構造を工夫した。

図２は、左ハンドル仕様の燃料電池車両２００Ｌの配線構造の簡略図である。中心線ＣＬは、燃料電池車両２００Ｌの左右の幅の中心を通る中心軸（前進方向に沿った中心軸）である。図２では、方向Ｌが車両の左側であり、方向Ｒが車両の右側である。なお、本明細書において、「右側」又は「右方向」とは、燃料電池車両２００Ｌの車内から車両の前進方向を見たときの右側又は右方向である。「左側」又は「左方向」は、「右側」又は「右方向」の逆である。

燃料電池車両２００Ｌのダッシュパネル２３０の外側には、フロントコンパートメント２６０が設けられており、フロントコンパートメント２６０の内部には、燃料電池システム１００とブレーキシステム２５０とが設置されている。ダッシュパネル２３０には、ワイヤーハーネス１０（図１）用の複数のクランプ６１〜６５が設置されている。ハンドル２４０（ステアリングホイール）は、燃料電池車両２００Ｌの左側に配置され、ブレーキシステム２５０はこのハンドル２４０に近い位置に設けられている。なお、図２では、図示の便宜上、燃料電池システム１００は、ＦＣＰＣ２１０と、ＰＣＵ２２０と、第１のワイヤーハーネス１０Ｌのみを描いている。第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、燃料電池車両２００Ｌにおいてワイヤーハーネス１０（図１）として使用されている。

燃料電池システム１００のＦＣＰＣ２１０は、燃料電池車両２００Ｌの中心線ＣＬ上に位置し、中心線ＣＬに対してＦＣＰＣ２１０の左側には、第１のワイヤーハーネス１０Ｌとの接続部２１１（コネクタ）が設けられている。この接続部２１１は、図１に示すＦＣコンバータ１３０のワイヤーハーネス１０との接続部に相当する。第１のワイヤーハーネス１０Ｌの一端部の接続部１２（コネクタ）は、ＦＣＰＣ２１０の接続部２１１に接続され、他端部の接続部１４（コネクタ）は、ＰＣＵ２２０の接続部２２１に接続されている。この接続部２２１は、図１に示すバッテリコンバータ１５０のワイヤーハーネス１０との接続部に相当する。また、第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、ダッシュパネル２３０に設置された複数のクランプ６１〜６５のうち、クランプ６１〜６４によってダッシュパネル２３０に固定されている。なお、第１のワイヤーハーネス１０Ｌの端部とＦＣＰＣ２１０の接続部２１１との安定な接続を確保するために、第１のワイヤーハーネス１０Ｌの端部付近は、ＦＣＰＣ２１０に設置されたクランプ６０によってＦＣＰＣ２１０に固定されていることが好ましい。ＰＣＵ２２０は、ブレーキシステム２５０と配置が重ならないように、燃料電池車両２００Ｌの右側に配置されていることが好ましい。なお、図２において使用されていないクランプ６５は省略してもよい。また、使用しているクランプ６１〜６４の数も任意に増減することが可能である。

図３は、左ハンドル仕様の燃料電池車両２００Ｌを正面から見たフロントコンパートメント２６０内部の様子である。ＦＣＰＣ２１０は、燃料電池スタック１７０と一体化されており、サスペンションメンバー２７０に設けられたゴムマウント２８０上に載置されている。第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、ＦＣＰＣ２１０の接続部２１１に接続されてＦＣＰＣ２１０上のクランプ６０（図２）を通過した後、ＰＣＵ２２０の接続部２２１（図２）に到達するまでに以下の経路を辿る。まず、ダッシュパネル２３０に設置されたクランプ６１（１番目のクランプ）に最初に到達して通過し、その右側に設置されたクランプ６２（２番目のクランプ）を通過し、その後、クランプ６２より右側に設けられた他のクランプ６３，６４を通過する。このように、第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、クランプ６１，６２，６３，６４を右方向の順路に沿って順に通過しつつ、それぞれのクランプにより固定され、最終的にＰＣＵ２２０の接続部２２１（図２）に固定される。なお、ダッシュパネル２３０に設けられた複数のクランプ６１〜６５のうち、第１のワイヤーハーネス１０Ｌが最初に到達するクランプ６１は、これらのクランプ６１〜６５のうちでＦＣＰＣ２１０の接続部２１１に最も近いクランプであることが好ましい。

図４は、右ハンドル仕様の燃料電池車両２００Ｒの配線構造の簡略図である。図２に示した左ハンドル仕様との違いは、ＰＣＵ２２０、ブレーキシステム２５０、ハンドル２４０および第２のワイヤーハーネス１０Ｒの配置位置のみであり、他の構成は左ハンドル仕様と同様である。右ハンドル仕様では、ＰＣＵ２２０は燃料電池車両２００Ｒの左側に配置されており、ブレーキシステム２５０とハンドル２４０は燃料電池車両２００Ｒの右側に配置されている。右ハンドル仕様のＰＣＵ２２０、ブレーキシステム２５０およびハンドル２４０は、左ハンドル仕様のＰＣＵ２２０、ブレーキシステム２５０およびハンドル２４０と、それぞれ中心線ＣＬに対して鏡面対称の位置にあることが好ましい。ＦＣＰＣ２１０は、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様とに関わらず同一位置に配置されている。

第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、燃料電池車両２００Ｒにおいてワイヤーハーネス１０（図１）として使用されている。第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネス１０Ｌ（図２）と同じ長さである。また、第２のワイヤーハーネス１０ＲのＦＣＰＣ２１０との接続部１２は、第１のワイヤーハーネス１０ＬのＦＣＰＣ２１０との接続部１２と同一構造であり、第２のワイヤーハーネス１０ＲのＰＣＵ２２０との接続部１４は、第１のワイヤーハーネス１０ＬのＰＣＵ２２０との接続部１４と同一構造であってもよい。また、第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、第１のワイヤーハーネス１０Ｌと同一製品であってもよい。本明細書において、「同じ長さ」とは、厳密に同一の長さである必要はなく、両者の長さの差が３ｃｍ以内であれば「同じ長さ」と言うことができる。この理由は、この程度の長さの違いはＬＣ共振にほとんど影響がないためである。換言すれば、「同じ長さ」は、ＬＣ共振特性の観点から同じと評価できる長さであることを意味する。第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、ダッシュパネル２３０に設置された複数のクランプ６１〜６５のうち、クランプ６１，６２，６５によってダッシュパネル２３０に固定されている。なお、図４において使用されていないクランプ６３，６４は省略してもよい。また、使用しているクランプ６１，６２，６５の数も任意に増減することが可能である。

図５は、右ハンドル仕様の燃料電池車両２００Ｒを正面から見たフロントコンパートメント２６０内部の様子である。第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、第１のワイヤーハーネス１０Ｌ（図３）と同様に、ＦＣＰＣ２１０の接続部２１１に接続されてＦＣＰＣ２１０上のクランプ６０（図２）を通過した後に、まず、ダッシュパネル２３０に設置された１番目のクランプ６１に最初に到達して通過し、その右側に設置された２番目のクランプ６２を通過する。但し、第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、クランプ６１，６２を順に通過した後に湾曲部１１を形成して反転し、左方向に進んでクランプ６１の左側にあるクランプ６５を通過しつつ、それぞれのクランプにより固定され、最終的にＰＣＵ２２０の接続部２２１（図４）に固定される。なお、クランプ６２は、第２のワイヤーハーネス１０Ｒの湾曲部１１の直前の位置に配置されている。本明細書において、「湾曲部１１の直前の位置」とは、湾曲部１１の曲がりが始まる端点（曲がり開始点）から２ｃｍ以内の位置を意味する。この効果については後述する。

図６は、ワイヤーハーネス１０の一例の断面図である。ワイヤーハーネス１０は、プラス導線Ｐとマイナス導線Ｎとの周囲をシールド線２で被覆し、シールド線２の表面にさらにコルゲートチューブ１で被覆して構成されている。プラス導線Ｐとマイナス導線Ｎは、それぞれ保護層３に覆われた金属導線４によって構成されている。プラス導線Ｐとマイナス導線Ｎとの間には、隙間Ｗを有する。第２のワイヤーハーネス１０Ｒ（図５）において、湾曲部１１の直前の位置にクランプ６２が配置される構造を採用することによって、第２のワイヤーハーネス１０Ｒにかかる張力（特に湾曲部１１における張力）を第１のワイヤーハーネス１０Ｌにかかる張力と同等にすることができ、湾曲部１１における隙間Ｗの距離を第１のワイヤーハーネス１０Ｌにおける隙間Ｗの距離とほぼ同じ距離に維持することができる。そうすると、第２のワイヤーハーネス１０Ｒのプラス導線Ｐとマイナス導線Ｎとの距離がずれることを抑制することができる。この結果、湾曲部１１を有する第２のワイヤーハーネス１０ＲのＬＣ成分と湾曲部１１を有しない第１のワイヤーハーネス１０Ｌ（図３）のＬＣ成分をほぼ同等に維持することができ、第１のワイヤーハーネス１０Ｌと第２のワイヤーハーネス１０Ｒにおける電気的な接続状態を安定化することができる。

以上のように、上記実施形態では、燃料電池車両２００Ｌ，２００Ｒにおいて、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネス１０Ｌと右ハンドル仕様の第２のワイヤーハーネス１０Ｒは同じ長さであるので、設計および製造を簡略化できる。加えて、第２のワイヤーハーネスの湾曲部１１の直前の位置にクランプ６２が配置されているので、第１のワイヤーハーネス１０ＬのＬＣ成分と第２のワイヤーハーネス１０ＲのＬＣ成分をほぼ同等に維持することができ、ワイヤーハーネスの設計および製造を簡略化できる。但し、燃料電池車両２００Ｌ，２００Ｒにおいて、複数のクランプ６１〜６５の一部又は全部を省略してもよい。

・変形例１：
上述した実施形態では、ＦＣコンバータ１３０とバッテリコンバータ１５０それぞれの平滑コンデンサ１３１，１５１がワイヤーハーネス１０を介して接続される場合に関して説明したが、本願発明は、一般に、燃料電池車両に搭載される２つのＤＣ−ＤＣコンバータそれぞれのコンデンサがワイヤーハーネスを介して接続される場合に適用可能である。

・変形例２：
第１のワイヤーハーネス１０Ｌを固定するためにダッシュパネル２３０に設けられたクランプの数は、一般に、Ｍ１個（Ｍ１は３以上の整数）とすることができる。このときにも、図２，図３で説明した１番目のクランプ６１は、Ｍ１個のクランプの中で、ＦＣＰＣ２１０（第１のコンバータ）の接続部２１１に接続された第１のワイヤーハーネス１０Ｌが最初に到達する１番目のクランプとなる。この場合に、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、Ｍ１個のクランプの中で、１番目のクランプ６１からＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−２）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、Ｎ１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されてＰＣＵ２２０（第２のコンバータ）に向かうように配設される。図２，図３の例では、Ｍ１＝５，Ｎ１＝２である。このような配線構造では、Ｍ１個のクランプで第１のワイヤーハーネス１０Ｌをしっかりと固定することができる。なお、図２及び図３においてクランプ６４，６５を省略した場合は、Ｍ１＝３，Ｎ１＝２である。また、図２及び図３においてクランプ６５のみを省略した場合は、Ｍ１＝４，Ｎ１＝２である。

また、第２のワイヤーハーネス１０Ｒを固定するためにダッシュパネル２３０に設けられたクランプの数は、一般に、Ｍ２個（Ｍ２は３以上の整数）とすることができる。このときにも、図４，図５で説明した１番目のクランプ６１は、Ｍ２個のクランプの中で、ＦＣＰＣ２１０（第１のコンバータ）の接続部２１１に接続された第２のワイヤーハーネス１０Ｒが最初に到達する１番目のクランプとなる。この場合に、右ハンドル仕様の第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、Ｍ２個のクランプの中で、１番目のクランプ６１からＮ２番目のクランプまでのＮ２個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部１１を形成して反転し、１番目のクランプ６１よりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されてＰＣＵ２２０（第２のコンバータ）に向かうように配設される。図４，図５の例では、Ｍ２＝５，Ｎ２＝２である。このような配線構造では、Ｍ２個のクランプで第２のワイヤーハーネス１０Ｒをしっかりと固定することができるとともに、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネス１０Ｌと右ハンドル仕様の第２のワイヤーハーネス１０Ｒを同じ長さとすることができる。なお、図４及び図５においてクランプ６３，６４を省略した場合は、Ｍ２＝３，Ｎ２＝２である。なお、第１のワイヤーハーネス１０Ｌ用のクランプの数Ｍ１と、第２のワイヤーハーネス１０Ｒ用のクランプの数Ｍ２は、同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。但し、Ｍ１＝Ｍ２として、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様とに関わらず、同一の位置にＭ１（＝Ｍ２）個のクランプを設けるようにすれば、ワイヤーハーネス及びダッシュパネルの設計および構造を更に簡略化できる。

・変形例３：
上述した変形例２においては、図２のようにＦＣＰＣ２１０（第１のコンバータ）の接続部２１１がＦＣＰＣ２１０の左側に設けられている場合の配線構造について説明したが、接続部２１１をＦＣＰＣ２１０の右側に設けた場合にも同様の配線構造とすることができる。この場合には、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、Ｍ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの中で、１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されてＰＣＵ２２０（第２のコンバータ）に向かうように配設される。また、右ハンドル仕様の第２のワイヤーハーネス１０Ｒは、Ｍ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの中で、１番目のクランプからＮ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２−１）以下の整数）のクランプまでのＮ２個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、Ｎ２番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されてＰＣＵ２２０（第２のコンバータ）に向かうように配設される。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１…コルゲートチューブ
２…シールド線
３…保護層
４…金属導線
１０，２０…ワイヤーハーネス
１０Ｌ…第１のワイヤーハーネス
１０Ｒ…第２のワイヤーハーネス
１１…湾曲部
１２…接続部
１４…接続部
６０，６１，６２，６３，６４，６５…クランプ
１００…燃料電池システム
１１０…駆動モータ
１２０…モータ用インバータ
１３０…ＦＣコンバータ
１３１，１５１，１５７…平滑コンデンサ
１３２，１５４，１５５…スイッチ
１３３，１５２，１５３…ダイオード
１３４，１５６…リアクトル
１４０…二次電池
１５０…バッテリコンバータ
１６０…ポンプインバータ
１７０…燃料電池スタック
１８０…水素ポンプ
１９０…ウォーターポンプ
２００Ｌ，２００Ｒ…燃料電池車両
２１０…ＦＣパワーコントロールユニット（ＦＣＰＣ）
２１１…接続部
２２０…パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
２２１…接続部
２３０…ダッシュパネル
２４０…ハンドル
２５０…ブレーキシステム
２６０…フロントコンパートメント
２７０…サスペンションメンバー
２８０…ゴムマウント
ＣＬ…中心線
Ｌ…方向
Ｎ…マイナス導線
Ｐ…プラス導線
Ｒ…方向
Ｗ…隙間

（１）本発明の一形態によれば、燃料電池車両の配線構造が提供される。この燃料電池車両の配線構造は、それぞれがＤＣ−ＤＣコンバータである第１のコンバータと第２のコンバータとが燃料電池車両のフロントコンパートメントに設置され、前記第１のコンバータに含まれる第１のコンデンサと前記第２のコンバータに含まれる第２のコンデンサとがワイヤーハーネスを介して電気的に接続される燃料電池車両の配線構造である。前記第１のコンバータは、燃料電池スタックと一体化されており、前記燃料電池車両の車内から前記燃料電池車両の前進方向を見た状態で左側と右側を定義するとき、前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの接続部は、前記第１のコンバータの右側と左側のいずれか一方に設置されている。前記燃料電池車両は、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様との両方の仕様を有し、前記第１のコンバータは、前記左ハンドル仕様と前記右ハンドル仕様とに関わらず同一位置に配置され、前記第２のコンバータは、前記左ハンドル仕様では、前記燃料電池車両の中心線に対して左側及び右側のいずれか一方に配置され、前記右ハンドル仕様では、前記左ハンドル仕様とは前記燃料電池車両の前記中心線に対して反対側に配置され、前記左ハンドル仕様において前記ワイヤーハーネスとして使用される第１のワイヤーハーネスと、前記右ハンドル仕様において前記ワイヤーハーネスとして使用される第２のワイヤーハーネスは、同じ長さである。

（３）上記形態の燃料電池車両の配線構造において、前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの前記接続部は、前記第１のコンバータの左側に設けられており、前記第１のワイヤーハーネスは、前記第１のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両のダッシュパネルに設置されたＭ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ１個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第１のワイヤーハーネスが前記Ｍ１個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第１のワイヤーハーネスは、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、前記Ｍ１個のクランプの中で前記Ｎ１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設される。前記第２のワイヤーハーネスは、前記第２のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両の前記ダッシュパネルに設置されたＭ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ２個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第２のワイヤーハーネスが前記Ｍ２個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第２のワイヤーハーネスは、前記１番目のクランプから前記Ｎ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２−１）以下の整数）のクランプまでの前記Ｎ２個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、前記Ｍ２個のクランプの中で前記１番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されており、前記Ｎ２番目のクランプは、前記第２のワイヤーハーネスの前記湾曲部の直前の位置に設けられていてもよい。

（４）上記形態の燃料電池車両の配線構造において、前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの前記接続部は、前記第１のコンバータの右側に設けられており、前記第１のワイヤーハーネスは、前記第１のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両のダッシュパネルに設置されたＭ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ１個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第１のワイヤーハーネスが前記Ｍ１個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第１のワイヤーハーネスは、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されており、前記Ｎ１番目のクランプは、前記第１のワイヤーハーネスの前記湾曲部の直前の位置に設けられている。前記第２のワイヤーハーネスは、前記第２のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両の前記ダッシュパネルに設置されたＭ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、前記Ｍ２個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第２のワイヤーハーネスが前記Ｍ２個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、前記第２のワイヤーハーネスは、前記１番目のクランプから前記Ｎ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２−１）以下の整数）のクランプまでの前記Ｎ２個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、前記Ｍ２個のクランプの中で前記Ｎ２番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されていてもよい。

・変形例２：
第１のワイヤーハーネス１０Ｌを固定するためにダッシュパネル２３０に設けられたクランプの数は、一般に、Ｍ１個（Ｍ１は３以上の整数）とすることができる。このときにも、図２，図３で説明した１番目のクランプ６１は、Ｍ１個のクランプの中で、ＦＣＰＣ２１０（第１のコンバータ）の接続部２１１に接続された第１のワイヤーハーネス１０Ｌが最初に到達する１番目のクランプとなる。この場合に、左ハンドル仕様の第１のワイヤーハーネス１０Ｌは、Ｍ１個のクランプの中で、１番目のクランプ６１からＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、Ｎ１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されてＰＣＵ２２０（第２のコンバータ）に向かうように配設される。図２，図３の例では、Ｍ１＝５，Ｎ１＝２である。このような配線構造では、Ｍ１個のクランプで第１のワイヤーハーネス１０Ｌをしっかりと固定することができる。なお、図２及び図３においてクランプ６４，６５を省略した場合は、Ｍ１＝３，Ｎ１＝２である。また、図２及び図３においてクランプ６５のみを省略した場合は、Ｍ１＝４，Ｎ１＝２である。

Claims

それぞれがＤＣ−ＤＣコンバータである第１のコンバータと第２のコンバータとが燃料電池車両のフロントコンパートメントに設置され、前記第１のコンバータに含まれる第１のコンデンサと前記第２のコンバータに含まれる第２のコンデンサとがワイヤーハーネスを介して電気的に接続される燃料電池車両の配線構造であって、
前記第１のコンバータは、燃料電池スタックと一体化されており、
前記燃料電池車両の車内から前記燃料電池車両の前進方向を見た状態で左側と右側を定義するとき、
前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの接続部は、前記燃料電池車両の左右の幅の中心を通る中心線に対して前記第１のコンバータの右側と左側のいずれか一方に設置されており、
前記燃料電池車両は、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様との両方の仕様を有し、
前記第１のコンバータは、前記左ハンドル仕様と前記右ハンドル仕様とに関わらず同一位置に配置され、
前記第２のコンバータは、前記左ハンドル仕様では、前記燃料電池車両の前記中心線に対して前記燃料電池車両の左側及び右側のいずれか一方に配置され、前記右ハンドル仕様では、前記左ハンドル仕様とは前記燃料電池車両の前記中心線に対して反対側に配置され、
前記左ハンドル仕様において前記ワイヤーハーネスとして使用される第１のワイヤーハーネスと、前記右ハンドル仕様において前記ワイヤーハーネスとして使用される第２のワイヤーハーネスは、同じ長さである、
燃料電池車両の配線構造。
請求項１に記載の燃料電池車両の配線構造であって、
前記第１のワイヤーハーネスの前記第１のコンバータとの接続部は、前記第２のワイヤーハーネスの前記第１のコンバータとの接続部と同一の構造であり、前記第１のワイヤーハーネスの前記第２のコンバータとの接続部は、前記第２のワイヤーハーネスの前記第２のコンバータとの接続部と同一の構造である、
燃料電池車両の配線構造。
請求項１又は２に記載の燃料電池車両の配線構造であって、
前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの前記接続部は、前記第１のコンバータの左側に設けられており、
前記第１のワイヤーハーネスは、前記第１のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両のダッシュパネルに設置されたＭ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、
前記Ｍ１個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第１のワイヤーハーネスが前記Ｍ１個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、
前記第１のワイヤーハーネスは、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、前記Ｍ１個のクランプの中で前記Ｎ１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設され、
前記第２のワイヤーハーネスは、前記第２のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両の前記ダッシュパネルに設置されたＭ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、
前記Ｍ２個のクランプは、前記第２のコンバータの前記接続部に接続された前記第２のワイヤーハーネスが前記Ｍ２個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、
前記第２のワイヤーハーネスは、前記１番目のクランプから前記Ｎ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２−１）以下の整数）のクランプまでの前記Ｎ２個のクランプを右方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、前記Ｍ２個のクランプの中で前記１番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されており、
前記Ｎ２番目のクランプは、前記第２のワイヤーハーネスの前記湾曲部の直前の位置に設けられている、
燃料電池車両の配線構造。
請求項１又は２に記載の燃料電池車両の配線構造であって、
前記第１のコンバータの前記ワイヤーハーネスとの前記接続部は、前記第１のコンバータの右側に設けられており、
前記第１のワイヤーハーネスは、前記第１のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両のダッシュパネルに設置されたＭ１個（Ｍ１は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、
前記Ｍ１個のクランプは、前記第１のコンバータの前記接続部に接続された前記第１のワイヤーハーネスが前記Ｍ１個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、
前記第１のワイヤーハーネスは、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプからＮ１番目（Ｎ１は２以上（Ｍ１−１）以下の整数）のクランプまでのＮ１個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、湾曲部を形成して反転し、前記Ｍ１個のクランプの中で前記１番目のクランプよりも右側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されており、
前記Ｎ１番目のクランプは、前記第１のワイヤーハーネスの前記湾曲部の直前の位置に設けられており、
前記第２のワイヤーハーネスは、前記第２のワイヤーハーネスを固定するために前記燃料電池車両の前記ダッシュパネルに設置されたＭ２個（Ｍ２は３以上の整数）のクランプの少なくとも一部を用いて、前記ダッシュパネルに固定されており、
前記Ｍ２個のクランプは、前記第２のコンバータの前記接続部に接続された前記第２のワイヤーハーネスが前記Ｍ２個のクランプの中で最初に到達する１番目のクランプを含み、
前記第２のワイヤーハーネスは、前記１番目のクランプから前記Ｎ２番目（Ｎ２は２以上（Ｍ２−１）以下の整数）のクランプまでの前記Ｎ２個のクランプを左方向の順路に沿って順に通過した後に、前記Ｍ２個のクランプの中で前記Ｎ２番目のクランプよりも左側に設けられた１つ以上のクランプを通過しつつ、それぞれのクランプにより固定されて前記第２のコンバータに向かうように配設されている、
燃料電池車両の配線構造。