JP2018163846A - 燃料電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池スタックとそれに導通する電気部品を含む燃料電池ユニットにおいてケース内のクリアランスのために必要とされる空間を小さくする。【解決手段】燃料電池ユニット２は、燃料電池スタック３と、リアクトル４と、それらを収容するケース５を備えている。ケース５には、ケース内空間を上空間６２と下空間６１に仕切る中板６が設けられている。燃料電池スタック３は中板６との間に所定の隙間Ｓｐ１が確保された状態で下空間６１に収容されている。リアクトル４は、燃料電池スタック３の上方にて、上部がケース５に固定された状態で上空間６２に収容されている。リアクトル４の下方の位置において中板６にリアクトル４の下部が通過できる大きさの貫通孔６３が設けられている。また、リアクトル４の下部が貫通孔６３に近接対向している。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、燃料電池ユニットに関する。特に、燃料電池ユニットのケース内でクリアランスを確保するために必要とされる空間を小さくする技術に関する。ここでいうクリアランスは、ケースに収容される部品とケース内面との間に確保すべき余裕距離、あるいは、部品間に確保すべき余裕距離を意味する。

自動車の電力源として燃料電池が注目されている。例えば、特許文献１には、自動車のフロントコンパートメントに搭載される燃料電池ユニットが開示されている。その燃料電池ユニットでは、燃料電池スタックを収容しているケースの上に、電気部品（燃料電池スタックの出力電圧を管理する高電圧ユニット）を収容している別のケースが固定されている。

特開２０１４−８３８７５号公報

自動車は部品搭載空間の制約が極めて厳しく、全ての部品は小型化が求められる。一方、電気装置では、ケースに収容される部品とケース内面との間に、あるいは、部品間に、所定の余裕距離（クリアランス）を確保する必要がある。特許文献１の燃料電池ユニットでは、燃料電池スタックとそのケースの天板（あるいは底板）との間にクリアランスが必要であり、さらに、別のケースの天板（あるいは床板）と内部の電気部品との間にもクリアランスが必要となる。即ち、特許文献１の燃料電池ユニットは、高さ方向においてクリアランスのための空間が二カ所に必要になる。本明細書は、燃料電池スタックとそれに関連する電気部品を含む燃料電池ユニットにおいてケース内のクリアランスを確保するために必要とされる空間を小さくする技術を提供する。

本明細書が開示する燃料電池ユニットは、複数の燃料電池セルが積層されている燃料電池スタックと、燃料電池スタックに導通している電気部品と、それらを収容するケースを備えている。ケース内には、ケース内空間を上空間と下空間に仕切る中板が設けられている。燃料電池スタックは、中板との間に所定の隙間（クリアランス）が確保された状態で下空間に収容されている。電気部品は燃料電池スタックの上方にて、上部がケースに固定された状態で上空間に収容されている。電気部品の下方の位置において、中板に電気部品の下部が通過できる大きさの貫通孔が設けられており、電気部品の下部が貫通孔に近接対向している。なお、電気部品は、ケースに直接に固定されていてもよいし、別の部材を介してケースに固定されていてもよい。

上記の燃料電池ユニットでは、電気部品はその上部が固定されており、下側にクリアランスが必要となる。電気部品の下側にはケース内空間を仕切る中板があるが、その中板には電気部品の下部が通過できる大きさの貫通孔が設けられている。それゆえ、電気部品の下側のクリアランスは、下ケースに収容されている燃料電池スタックまでの間で確保できればよい。一方、燃料電池スタックは上方の中板との間に所定のクリアランスが確保された状態で下空間に収容されている。電気部品の下側のクリアランスは、燃料電池スタックの上側のクリアランスと重なっていてよい。本明細書が開示する燃料電池ユニットは、特許文献１の燃料電池ユニットのように、別々にクリアランスを設ける必要がない。本明細書が開示する燃料電池ユニットは、ケース内で燃料電池スタックのクリアランスと電気部品のクリアランスを確保するために必要とされる空間を小さくすることができる。

電気部品の典型は、燃料電池スタックが出力する電圧を変圧する電圧コンバータのリアクトルである。

電圧コンバータの負荷を分散させるべく、複数の電圧コンバータを並列に接続して用いることがある。その場合、複数のリアクトルが必要となる。ケースの中板には、複数のリアクトルの下部が通過できる大きな貫通孔が必要となる。一方、ケースは燃料電池スタックに対して、セルの積層方向に沿って荷重を加える役割を担う。中板に大きな貫通孔を設けると、燃料電池スタックに加える荷重を支えるケースの剛性が下がってしまうおそれがある。そこで、セルの積層方向に細長い貫通孔を設け、複数のリアクトルを、貫通孔の長手方向に沿って並べるとよい。貫通孔をセルの積層方向に細長くすることで、ケースの積層方向（燃料電池セルの積層方向）の剛性の低下を抑えることができる。

中板の上面に、細長の貫通孔の短手方向の両側で貫通孔の長手方向に沿って延びる第１リブが設けられているとよい。さらに、その第１リブは、貫通孔を一巡しているか、あるいは、その両端がケースの内面に接続しているとよい。第１リブは、ケースの強度を高めるとともに、中板に落ちた水滴が貫通孔を通じて燃料電池スタックの上へ落下することを防止する。

リアクトルは、動作中に発熱する部品であるので、リアクトルを冷却する冷媒流路がケース内に必要になることがある。その場合、仮に冷媒流路から液体冷媒が漏れた場合でも漏れた冷媒が貫通孔を通じて燃料電池スタックの上へ落下することを防止できるとよい。そのためには、以下の構造を備えるとよい。即ち、ケース内で複数のリアクトルの上方に、冷媒流路が設けられている。複数のリアクトルは、冷媒流路の下側を閉じる流路底板に固定されている。流路底板の下面には、長手方向に沿って延びる２本の第２リブが設けられている。前述した第１リブは、２本の第２リブの間で流路底板の下方に位置している。そのような構成によれば、冷媒流路の側壁と流路底板との接合面から漏れた冷媒は、流路底板の第２リブの外側を伝って中板の上に落下する。漏れた冷媒の落下位置は、第１リブの外側（貫通孔とは反対側）となるので、落下した冷媒が貫通孔を通じて燃料電池スタックの上へ落ちることがない。

流路底板は、さらに次の構成を備えているとよい。流路底板の上面に、長手方向に沿って延びる複数のフィンが設けられている。流路底板の下面に、隣り合うリアクトルの間で短手方向に延びる第３リブが設けられている。この構成によると、交差するように延びるフィンと第３リブが流路底板の強度を高める。フィンと第３リブが流路底板の変形を抑えるので、冷媒流路から冷媒が漏れ難くなる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

燃料電池ユニットを含む電気自動車のブロック図である。 燃料電池ユニットのケースの断面図である。 リアクトルの斜視図である。 ケースと中板とリアクトルと流路底板の斜視図である。 流路底板と複数のリアクトルを斜め下方からみた斜視図である。 流路底板とリアクトルを流路底板の長手方向に沿ってカットした断面図である。 フィンの形状の変形例を説明する断面図である。

図面を参照して実施例の燃料電池ユニットを説明する。まず、図１を参照しつつ、燃料電池ユニットの電気回路を説明する。図１は、燃料電池ユニット２を含む電気自動車１００のブロック図である。燃料電池ユニット２は、燃料電池スタック３と、複数の電圧コンバータ１０ａ−１０ｄと、平滑コンデンサ１４を備えている。なお、燃料電池ユニット２には、他にもポンプなどが含まれるが、それらの図示は省略した。

複数の電圧コンバータ１０ａ−１０ｄは並列に接続されている。電圧コンバータ１０ａ−１０ｄは、燃料電池スタック３の出力電圧を変圧する。具体的には、電圧コンバータ１０ａ−１０ｄは、燃料電池スタック３の出力電圧を昇圧する。電圧コンバータ１０ａ−１０ｄの夫々は、リアクトル４とスイッチング素子１２と整流ダイオード１３を備えている。リアクトル４は、燃料電池スタック３の正極線に接続されている。リアクトル４の二次電池９１（後述）の側には整流ダイオード１３が接続されている。整流ダイオード１３は、リアクトル４から二次電池９１へ電流を通す向きで接続されている。リアクトル４と整流ダイオード１３の間と、負極線の間にスイッチング素子１２が接続されている。スイッチング素子１２を適宜のデューティ比で動作させると、デューティ比に応じて昇圧された電力が二次電池９１の側に出力される。

複数の電圧コンバータ１０ａ−１０ｄの出力側に平滑コンデンサ１４が並列に接続されている。平滑コンデンサ１４は、電圧コンバータ１０ａ−１０ｄの出力電流の脈動を抑える。

複数の電圧コンバータ１０ａ−１０ｄの出力側には、インバータ９３が接続されている。インバータ９３の交流側には、走行用のモータ９４が接続されている。また、複数の電圧コンバータ１０ａ−１０ｄの出力側とインバータ９３の間に双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ９２が接続されている。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ９２の先に二次電池９１が接続されている。インバータ９３は、直流電力を交流に変換してモータ９４に出力する。インバータ９３は、モータ９４が発電した交流電力（回生電力）を直流電力に変換する機能も有している。

双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ９２は、昇圧機能と降圧機能を備えている。昇圧機能は、二次電池９１の出力電圧を昇圧してインバータ９３に供給する機能である。降圧機能は、モータ９４が発電しインバータ９３で交流から直流に変換された回生電力を降圧して二次電池９１へ供給する機能である。インバータ９３は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ９２と燃料電池ユニット２から送られる直流電力をモータ９４の駆動に適した交流電力に変換して出力する。また、インバータ９３は、先に述べたように、車両減速時にモータ９４が発電した交流電力（回生電力）を直流電力に変換する場合がある。

燃料電池スタック３の出力変化の時定数は、走行用のモータ９４に要求される時定数よりも長い。別言すれば、燃料電池スタック３の出力の応答速度はモータ９４に要求される応答速度よりも低い。そこで、燃料電池スタック３の出力電力を補ったり、燃料電池スタック３の余裕電力を吸収するために二次電池９１が備えられている。先に述べたように、二次電池９１は、回生電力も蓄える。

図１に示すように、燃料電池ユニット２は、燃料電池スタック３と、燃料電池スタック３に導通している複数のリアクトル４を備える。以下では、燃料電池ユニット２のケース内における燃料電池スタック３と複数のリアクトル４の配置とケースの構造について説明する。

図２は、燃料電池ユニット２のケース５の断面図である。ケース５は、燃料電池スタック３を収容する下ケース５ａと、下ケース５ａの上に接続される上ケース５ｂに分割されている。下ケース５ａには、ケース５の内空間を下空間６１と上空間６２に仕切る中板６が設けられている。中板６は、アルミダイキャストにて、下ケース５ａと一体に作られている。なお、中板６は、下ケース５ａとは別の部品であってもよい。その場合、中板６は、下ケース５ａに強固に締結される。

燃料電池スタック３は、複数の燃料電池セル３１（図４参照）を積層した積層体である。下ケース５ａ（ケース５）は、燃料電池スタック３に対して燃料電池セルの積層方向の両側から荷重を加える役割も果たしている。中板６は、下ケース５ａが燃料電池スタック３に荷重を加えたときに下ケース５ａの変形を抑制する強度強化部材の役割を担う。

上ケース５ｂ（即ち上空間６２）には、図１で示した複数の電圧コンバータ１０ａ−１０ｄの部品のほか、様々な部品が収容される。図１で示したスイッチング素子１２と整流ダイオード１３は、樹脂製のパッケージに収容される。複数のパッケージの積層体２１が、上空間６２に収容されている。上空間６２には、複数のリアクトル４も収容される。複数のリアクトル４は、図２の座標系におけるＸ方向に並んで配置される。複数のリアクトル４の並びについては、後に、図４、図５を参照しつつ説明する。

ここで、図３を参照してリアクトル４の構造を説明する。リアクトル４は、リング状のコア４２の２箇所にコイル４１が巻回されているとともに、コア４２とコイル４１が樹脂カバー４３に覆われている構造を有している。図３では、コア４２は樹脂カバー４３に覆われて見えないので破線で示してある。樹脂カバー４３の３カ所に、リアクトル４を固定するためのボルトを通す突起４５が設けられている（一つの突起４５は後ろ側にあるので図３では見えない）。コイル４１の一部は樹脂カバー４３から露出している。コイル４１の一側面（図３における下面）の全体が樹脂カバー４３から露出している。コイル４１の別の一側面（図３における上面）の一部が、樹脂カバー４３に設けられた窓４３ａを通して露出している。図３の符号４１ａは、コイル４１の引き出し線を示している。

図２に戻ってケース５の構造と、上空間６２におけるリアクトル４の配置について説明を続ける。なお、図２におけるリアクトル４は、図３に示したリアクトル４に対して上下が逆になっている。即ち、図３ではコイル４１の下側が樹脂カバー４３から露出しているが、図２ではコイル４１の上側が露出している。

リアクトル４の上方に冷媒流路２３が形成されている。冷媒流路２３は、上ケース５ｂの一部と、上ケース５ｂから内側に突出する一対の凸条５１と、流路底板７によって囲まれた空間である。冷媒流路２３を液体の冷媒が流れる。一対の凸条５１は、冷媒流路２３の側壁を構成する。流路底板７は、不図示のシール材またはガスケットを介して一対の凸条５１の下面に接している。別言すれば、流路底板７は、冷媒流路２３の下側を閉じる。シール材またはガスケットにより凸条５１と流路底板７の間から冷媒が漏れることが防止される。冷媒流路２３の上板に相当する上ケース５ｂの天板には、不図示の燃料電池用ポンプを駆動するためのインバータ２２が配置されている。インバータ２２は天板を介して冷媒流路２３と熱的に結合しており、冷媒流路２３を流れる冷媒によって冷却される。

リアクトル４は、流路底板７の下面に固定されている。流路底板７は上ケース５ｂに固定されているので、リアクトル４は、流路底板７を介して上ケース５ｂ（即ちケース５）に固定されている。リアクトル４のコイル４１の一側面が、伝熱シート２４を介して流路底板７と熱的につながっている。図４に、燃料電池スタック３を収容した下ケース５ａと、中板６と、複数のリアクトル４と、流路底板７を、上下方向に分離した分解斜視図を示す。また、図５に、流路底板７と複数のリアクトル４を図４の下側からみた斜視図を示す。図６に、流路底板７とリアクトル４を図中のＸＺ平面でカットした断面図を示す。以下では、図２とともに図４−図６を参照しながら、リアクトル４の搭載構造を説明する。

燃料電池スタック３は、下ケース５ａ（即ち、下空間６１）に収容されている。燃料電池スタック３は、複数の燃料電池セル３１が積層された積層体である。図中のＸ方向が、複数の燃料電池セル３１の積層方向に相当する（図４参照）。他の図でも、図中の座標系のＸ方向が複数の燃料電池セル３１の積層方向に相当する。下ケース５ａには、燃料電池スタック３に荷重を加えるための抑え板３２が設けられている。ケース５は、抑え板３２を介して燃料電池セル３１の積層方向の荷重を燃料電池スタック３に加える。燃料電池スタック３の積層方向の一端は下ケース５ａの内面に当接しており、抑え板３２は、他端側から燃料電池スタック３に荷重を加える。

複数のリアクトル４は、図中のＸ方向に沿って並んでおり、Ｘ方向に長い流路底板７の下面に固定されている。先に述べたように、リアクトル４の樹脂カバーの３カ所に突起４５が設けられている。図５では、左側のリアクトル４にのみ、固定用の３本のボルト４６を描き、他のリアクトル４に対するボルトは図示を省略した。リアクトル４の突起４５に挿通されたボルト４６が流路底板７に設けられた突起７５のネジ孔に螺合し、リアクトル４が流路底板７に固定される（図５参照）。図５では、左側のリアクトル４に対向する突起にのみ符号７５を付した。

リアクトル４のコイル４１と流路底板７の間には、伝熱シート２４が挟まれる。図５では、右側のリアクトル４に対応する伝熱シートにのみ、符号２４を付した。リアクトル４のコイル４１は、伝熱シート２４を介して流路底板７と熱的に結合している。一方、流路底板７の上面、即ち、冷媒流路２３に暴露する面に、複数のフィン７２が設けられている（図２、図４参照）。リアクトル４のコイル４１は、電流が流れると発熱する。コイル４１の熱は、伝熱シート２４とフィン７２により、効率良く冷媒に吸収される。

図２に示すように、リアクトル４は、燃料電池スタック３の上方に位置するように、上空間６２に収容されている。燃料電池スタック３は、中板６との間に所定の隙間Ｓｐ１が確保された状態で下空間６１に収容されている。一方、リアクトル４は、その上部が流路底板７に固定され、下方には空間が拡がっている。中板６には、Ｘ方向に細長い貫通孔６３が設けられている（図２、図４参照）。貫通孔６３は、複数のリアクトル４の下方に位置するように、中板６に設けられている（図２、図４参照）。貫通孔６３は、少なくともリアクトル４の下部が貫通する大きさを有している。そして、リアクトル４は、その下部が貫通孔６３に近接対向するように配置されている。別言すれば、リアクトル４の下面の一部は、貫通孔６３を通じて燃料電池スタック３の上面と対向している。なお、リアクトル４の下部とは、リアクトルの下端から所定の高さ（例えば１ｃｍ）までの部分を意味する。

中板６と燃料電池スタック３の間の隙間Ｓｐ１は、燃料電池スタック３が中板６に接触しないように設けられたクリアランスである。燃料電池スタック３の上をケーブル等が通過する場合には、隙間Ｓｐ１は、ケーブル等を通す空間を確保するためにも設けられる。一方、リアクトル４の下側にも、中板６と接触しないように、あるいは、リアクトル４の下方にケーブル等を通すためのクリアランスを設ける必要がある。上記の貫通孔６３は、リアクトル４の下側に設けるべきクリアランスを、燃料電池スタック３の上方に設けられたクリアランス（隙間Ｓｐ１）と重複させて、クリアランスのための空間を小さくすることに貢献する。リアクトル４の上部をケース５に固定してリアクトル４の下方にクリアランスを設けることにしたので、リアクトル４の下方のクリアランスを燃料電池スタック３の上方に設けられたクリアランスに重複させることが可能となる。

図２において符号Ｓｐ１が示す空間が、燃料電池スタック３と中板６の間に設けられたクリアランスである。符号Ｓｐ２が示す空間が、燃料電池スタック３のクリアランスと、リアクトル４の下方のクリアランスが重畳した空間である。図２に示されているように、実施例の燃料電池ユニット２は、燃料電池スタック３に対するクリアランスを確保するための空間と、リアクトル４に対するクリアランスを確保するための空間を重複させることにより、クリアランスのために必要とされる空間を小さくすることができた。

なお、リアクトル４は、リアクトル４の下端が中板６よりも下方に突出しない位置に固定される。別言すれば、リアクトル４は、中板６の下面の高さ（図中の破線ＤＬ）と同じかそれよりも高くなるように固定される。これは、自動車が衝突して衝撃でケース５が押しつぶされたときに、リアクトル４の下端が燃料電池スタック３と接触してダメージを与えないようにするためである。好ましくは、リアクトル４は、その下端が中板６の下面と略面一となるように固定されているとよい。「リアクトル４は、その下部が貫通孔６３に近接対向するように配置される」の一例は、リアクトル４の下端が、後述する一対の第１リブ６４に挟まれるように配置されることである。そのような配置により、貫通孔６３が無い場合と比較して、リアクトル４の位置を低くすることができる。

図４に示すように、貫通孔６３は、燃料電池セル３１の積層方向（図中のＸ方向）に細長く延びており、複数のリアクトル４は、Ｘ方向、即ち、積層方向に沿って並んでいる。先に述べたように、下ケース５ａは、燃料電池スタック３に対して積層方向（図中のＸ方向）の荷重を加える。先に述べたように、中板６は、下ケース５ａ（ケース５）と一体構造であり、下ケース５ａ（ケース５）の図中のＸ方向の強度を確保する部材である。その中板６に図中のＹ方向に幅広い貫通孔を設けると、下ケース５ａのＸ方向の強度が低下してしまう。実施例の燃料電池ユニット２では、複数のリアクトル４をＸ方向に並べるとともに、貫通孔６３をＸ方向に細長く形成することによって、貫通孔６３のＹ方向の幅をできるだけ抑制する。そのような構造により、下ケース５ａのＸ方向の強度の確保を図っている。

中板６の上面にて、貫通孔６３のＹ方向の両側に第１リブ６４が設けられている。第１リブ６４の両端は下ケース５ａ（ケース５）の内側面に接する。第１リブ６４は、中板６の強度を高めるとともに、中板６に落下した水分が貫通孔６３を通じて燃料電池スタック３の上に落下することを防止する。

冷媒流路２３から液体冷媒が漏れるおそれがある。先に述べたように、流路底板７は、凸条５１の下面に不図示のシール材またはガスケットを介して接合している。流路底板７と凸条５１の接合箇所（図２において符号Ａの矢印が示す箇所）から液体冷媒が漏れるおそれがある。実施例の燃料電池ユニット２は、仮に接合箇所Ａから冷媒が漏れたとしても、漏れた冷媒が貫通孔６３を通じて燃料電池スタック３の上へ落下しないように工夫が施されている。その工夫について次に述べる。

図２、図４に示すように、流路底板７の下面のＹ方向の両端に、Ｘ方向に延びる第２リブ７１が設けられている。図２に示すように、中板６に設けられている第１リブ６４は、２本の第２リブ７１の間で流路底板７の下方に位置している。この構造によれば、流路底板７と凸条５１の接合箇所（図２の矢印Ａが示す箇所）から冷媒が漏れた場合、漏れた冷媒は第２リブ７１の外側を伝って中板６の上へ落下する。冷媒の落下個所は、中板６の第１リブ６４の外側（貫通孔６３とは反対側）となる。従って中板６の上面に落下した冷媒は、第１リブ６４に阻まれ、貫通孔６３を通じて落下することがない。なお、第１リブ６４は両端が下ケース５ａ（ケース５）の内側面に接している。そのような構造に替わり、第１リブ６４は貫通孔６３を一巡するように設けられてもよい。そのような環状の第１リブも、燃料電池スタック３の上へ液体冷媒が落下することを防止する。

図２、図４に示すように、流路底板７の上面（冷媒に暴露される面）にはＸ方向に延びる複数のフィン７２が設けられている。図５に示すように、流路底板７の下面（リアクトル４が接する面）には、隣接するリアクトル４の間でＹ方向に延びる第３リブ７４が設けられている。フィン７２の延設方向（Ｘ方向）と第３リブ７４の延設方向（Ｙ方向）は交差する。交差するフィン７２と第３リブ７４によって、流路底板７の剛性が高められる。流路底板７の剛性が高まることで、流路底板７は変形し難くなる。このことは、流路底板７と凸条５１の間に隙間が生じる可能性を低減する。その結果、流路底板７と凸条５１の間から冷媒が漏れ難くなる。

図７に、変形例のフィン１７２を示す。フィン１７２のように、Ｘ方向に延びるフィンは、Ｘ方向の途中で途切れていてもよい。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の燃料電池ユニット２は、４個のリアクトル４を備えている。リアクトル４の数は、４個に限定されない。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：燃料電池ユニット、３：燃料電池スタック、４：リアクトル、５：ケース、５ａ：下ケース、５ｂ：上ケース、６：中板、７：流路底板、１０ａ−１０ｄ：電圧コンバータ、１２：スイッチング素子、１３：整流ダイオード、１４：平滑コンデンサ、２１：積層体、２２：インバータ、２３：冷媒流路、２４：伝熱シート、３１：燃料電池セル、４１：コイル、４２：コア、４３：樹脂カバー、４５：突起、４６：ボルト、６３：貫通孔、６４：第１リブ、７１：第２リブ、７２、１７２：フィン、７４：第３リブ、７５：突起、９１：二次電池、９２：双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ、９３：インバータ、９４：モータ、１００：電気自動車

Claims (6)

1. 複数の燃料電池セルが積層されている燃料電池スタックと、
   前記燃料電池スタックに導通している電気部品と、
   前記燃料電池スタックと前記電気部品を収容しているケースと、
   を備えており、
   前記ケース内に、前記ケース内の空間を上空間と下空間に仕切る中板が設けられており、
   前記燃料電池スタックは前記中板との間に所定の隙間が確保された状態で前記下空間に収容されており、
   前記電気部品は前記燃料電池スタックの上方にて、上部が前記ケースに固定された状態で前記上空間に収容されており、
   前記電気部品の下方の位置において前記中板に前記電気部品の下部が通過できる大きさの貫通孔が設けられており、前記電気部品の下部が前記貫通孔に近接対向している、燃料電池ユニット。
2. 前記電気部品は、前記燃料電池スタックの出力電圧を変圧する電圧コンバータのリアクトルである、請求項１に記載の燃料電池ユニット。
3. 前記ケースは、前記燃料電池セルの積層方向に沿って前記燃料電池スタックに荷重を加えており、
   前記貫通孔は、前記積層方向に細長く延びており、
   複数の前記リアクトルが、前記貫通孔の長手方向に沿って並んでいる、請求項２に記載の燃料電池ユニット。
4. 前記中板の上面に、細長の前記貫通孔の短手方向の両側で前記長手方向に沿って延びている第１リブが設けられており、
   前記第１リブは前記貫通孔を一巡している、または、前記第１リブの前記長手方向の両端が前記ケースの内面に接続している、請求項３に記載の燃料電池ユニット。
5. 前記ケース内で複数の前記リアクトルの上方に冷媒流路が設けられており、
   複数の前記リアクトルは、前記冷媒流路の下側を閉じる流路底板に固定されており、
   前記流路底板の下面に前記長手方向に沿って延びる２本の第２リブが設けられており、
   前記第１リブは、前記２本の第２リブの間で前記流路底板の下方に位置している、請求項４に記載の燃料電池ユニット。
6. 前記流路底板の上面に前記長手方向に沿って延びる複数のフィンが設けられているとともに、前記流路底板の下面に、隣り合う前記リアクトルの間で前記短手方向に延びる第３リブが設けられている、請求項５に記載の燃料電池ユニット。

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