JP2024008693A - fuel cell unit - Google Patents

fuel cell unit Download PDF

Info

Publication number
JP2024008693A
JP2024008693A JP2022110753A JP2022110753A JP2024008693A JP 2024008693 A JP2024008693 A JP 2024008693A JP 2022110753 A JP2022110753 A JP 2022110753A JP 2022110753 A JP2022110753 A JP 2022110753A JP 2024008693 A JP2024008693 A JP 2024008693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus bar
stack
fuel cell
heat
smoothing capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022110753A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
篤史 林
Atsushi Hayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022110753A priority Critical patent/JP2024008693A/en
Publication of JP2024008693A publication Critical patent/JP2024008693A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the smoothing capacitor from overheating due to heat generated on the boost converter side.
SOLUTION: A fuel cell unit includes a fuel cell stack having a plurality of cells cooled by a refrigerant, a boost converter that boosts and outputs the output voltage of the fuel cell stack, and a case that accommodates the fuel cell stack and the boost converter in the same space, and the boost converter includes a power module, a smoothing capacitor, and a bus bar that electrically connects the power module and the smoothing capacitor, and a heat conductive member is provided to thermally connect the bus bar and the fuel cell stack.
SELECTED DRAWING: Figure 3
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池ユニットに関する。 The present invention relates to a fuel cell unit.

特許文献1には、複数のセルを備える燃料電池スタックと、平滑コンデンサを備える昇圧コンバータとが同一のケース内に収容された構造を有する燃料電池ユニットが開示されている。この燃料電池ユニットでは、燃料電池スタックの内部に設けられた冷却水流路を流れる冷却水によって複数のセルを冷却する。そのため、燃料電池スタックでは、冷却水流路の入口側に配置されたセルは冷却水流路の出口側に配置されたセルよりも温度が低くなる。そこで、この燃料電池ユニットでは、昇圧コンバータを構成する部品のうち耐熱上限温度が低く水冷が困難な部品を、燃料電池スタックの冷却水流路の入口側に配置することにより、その部品温度の過上昇を抑制するように構成されている。 Patent Document 1 discloses a fuel cell unit having a structure in which a fuel cell stack including a plurality of cells and a boost converter including a smoothing capacitor are housed in the same case. In this fuel cell unit, a plurality of cells are cooled by cooling water flowing through a cooling water flow path provided inside the fuel cell stack. Therefore, in the fuel cell stack, the cells arranged on the inlet side of the cooling water flow path have a lower temperature than the cells arranged on the exit side of the cooling water flow path. Therefore, in this fuel cell unit, among the parts that make up the boost converter, parts that have a low upper limit of heat resistance and are difficult to cool with water are placed on the inlet side of the cooling water flow path of the fuel cell stack. is configured to suppress

特開2021-128847号公報JP2021-128847A

しかしながら、特許文献1に記載の構成は、昇圧コンバータの平滑コンデンサを、燃料電池スタックがケース内に放出した熱から保護するものであって、昇圧コンバータ側で発生した熱から平滑コンデンサを保護するものではなかった。そのため、特許文献1に記載の構成では、昇圧コンバータが発熱した場合に、平滑コンデンサがバスバから直接受熱することによる過熱を防止することはできない。 However, the configuration described in Patent Document 1 protects the smoothing capacitor of the boost converter from the heat released into the case by the fuel cell stack, and protects the smoothing capacitor from the heat generated on the boost converter side. It wasn't. Therefore, in the configuration described in Patent Document 1, when the boost converter generates heat, overheating due to the smoothing capacitor receiving heat directly from the bus bar cannot be prevented.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、昇圧コンバータ側で発生した熱に起因する平滑コンデンサの過熱を防止することができる燃料電池ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel cell unit that can prevent overheating of a smoothing capacitor caused by heat generated on the boost converter side.

本発明は、冷媒によって冷却される複数のセルを有する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの出力電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータと、前記燃料電池スタックと前記昇圧コンバータとを同一空間に収容するケースと、を備え、前記昇圧コンバータは、パワーモジュールと、平滑コンデンサと、前記パワーモジュールと前記平滑コンデンサとを電気的に接続するバスバとを有する燃料電池ユニットであって、前記バスバと前記燃料電池スタックとを熱的に接続する熱伝導部材を備えることを特徴とする。 The present invention provides a fuel cell stack having a plurality of cells cooled by a refrigerant, a boost converter that boosts and outputs the output voltage of the fuel cell stack, and the fuel cell stack and the boost converter that are housed in the same space. The step-up converter is a fuel cell unit including a power module, a smoothing capacitor, and a bus bar that electrically connects the power module and the smoothing capacitor, and the boost converter is a fuel cell unit that includes a power module, a smoothing capacitor, and a bus bar that electrically connects the power module and the smoothing capacitor. It is characterized by comprising a heat conductive member that thermally connects to the battery stack.

この構成によれば、バスバの熱を熱伝導部材から燃料電池スタックへと伝達させることができる。これにより、バスバの熱が平滑コンデンサへと伝わることを抑制できるため、昇圧コンバータ側で発生した熱による平滑コンデンサの過熱を防止することができる。 According to this configuration, the heat of the bus bar can be transferred from the heat conductive member to the fuel cell stack. Thereby, it is possible to suppress the heat of the bus bar from being transmitted to the smoothing capacitor, and therefore it is possible to prevent the smoothing capacitor from being overheated due to the heat generated on the boost converter side.

また、前記熱伝導部材は、絶縁性を有し、前記バスバに接触する第1絶縁部と、絶縁性を有し、前記セルに接触する第2絶縁部と、を有してもよい。 Further, the heat conductive member may include a first insulating part that has insulating properties and comes into contact with the bus bar, and a second insulating part that has insulating properties and comes into contact with the cells.

この構成によれば、バスバに接触する部分とセルに接触する部分とが絶縁性を有するため、短絡を防止しつつ、バスバからの熱の受け取りと、セルへの熱の受け渡しとが可能である。 According to this configuration, since the part that contacts the bus bar and the part that contacts the cell have insulation properties, it is possible to receive heat from the bus bar and transfer heat to the cell while preventing short circuits. .

また、前記熱伝導部材は、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部との間に介在し、前記第1絶縁部および前記第2絶縁部よりも熱伝導性に優れている中間部を有してもよい。 The heat conductive member may include an intermediate portion that is interposed between the first insulating portion and the second insulating portion and has higher thermal conductivity than the first insulating portion and the second insulating portion. You may.

この構成によれば、中間部が第1絶縁部および第2絶縁部よりも熱伝導性に優れていることにより、熱伝導部材の熱抵抗を小さくすることができる。 According to this configuration, since the intermediate portion has better thermal conductivity than the first insulating portion and the second insulating portion, the thermal resistance of the heat conducting member can be reduced.

本発明では、バスバの熱を熱伝導部材から燃料電池スタックへと伝達させることができる。これにより、バスバの熱が平滑コンデンサへと伝わることを抑制できるため、昇圧コンバータ側で発生した熱による平滑コンデンサの過熱を防止することができる。 In the present invention, heat of the bus bar can be transferred from the heat conductive member to the fuel cell stack. Thereby, it is possible to suppress the heat of the bus bar from being transmitted to the smoothing capacitor, and therefore it is possible to prevent the smoothing capacitor from being overheated due to the heat generated on the boost converter side.

図1は、実施形態における燃料電池ユニットを搭載した車両を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a vehicle equipped with a fuel cell unit according to an embodiment. 図2は、燃料電池ユニットの構成を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of a fuel cell unit. 図3は、燃料電池スタックと昇圧コンバータとの位置関係を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the positional relationship between the fuel cell stack and the boost converter. 図4は、燃料電池ユニットを構成する部品の耐熱上限温度を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the upper limit temperature of the parts constituting the fuel cell unit. 図5は、熱が伝達する経路を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the route through which heat is transferred.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における燃料電池ユニットについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, the fuel cell unit in embodiment of this invention is demonstrated concretely. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.

図1は、実施形態における燃料電池ユニットを搭載した車両を模式的に示す図である。燃料電池ユニット(以下、FCユニットという)1は、燃料電池スタック(以下、FCスタックという)2と、昇圧コンバータ(以下、FDCという)3とを備える。FCユニット1は、モータ(MG)4を動力源とする車両Veに搭載されている。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a vehicle equipped with a fuel cell unit according to an embodiment. A fuel cell unit (hereinafter referred to as FC unit) 1 includes a fuel cell stack (hereinafter referred to as FC stack) 2 and a boost converter (hereinafter referred to as FDC) 3. The FC unit 1 is mounted on a vehicle Ve that uses a motor (MG) 4 as a power source.

車両Veは、FCスタック2で発電した電力によりモータ4を駆動し、モータ4から出力された動力によって走行する燃料電池車(FCEV)である。この車両Veは、FCユニット1と、モータ4と、インバータ(INV)5と、バッテリ6とを備える。 The vehicle Ve is a fuel cell vehicle (FCEV) that drives a motor 4 using electric power generated by the FC stack 2 and runs using the power output from the motor 4. This vehicle Ve includes an FC unit 1, a motor 4, an inverter (INV) 5, and a battery 6.

FCユニット1は、FCスタック2とFDC3とが電気的に接続されたユニットである。FCスタック2は、複数のセル21(図3に示す)を備える。FDC3は、FCスタック2が発電した電力を昇圧して出力する昇圧装置である。FDC3は燃料電池用のDC/DCコンバータである。 The FC unit 1 is a unit in which an FC stack 2 and an FDC 3 are electrically connected. The FC stack 2 includes a plurality of cells 21 (shown in FIG. 3). The FDC 3 is a booster that boosts the power generated by the FC stack 2 and outputs the boosted power. FDC3 is a DC/DC converter for fuel cells.

モータ4は、走行用モータであり、電動機および発電機として機能するモータ・ジェネレータである。このモータ4は交流電動機により構成されている。モータ4はインバータ5を介してFCユニット1とバッテリ6とに電気的に接続されている。そのため、FCスタック2から出力された電力がインバータ5を介してモータ4に供給されることにより、モータ4が駆動する。あるいは、バッテリ6から出力された電力がインバータ5を介してモータ4に供給されることにより、モータ4が駆動する。 The motor 4 is a traveling motor, and is a motor/generator that functions as an electric motor and a generator. This motor 4 is constituted by an AC motor. Motor 4 is electrically connected to FC unit 1 and battery 6 via inverter 5 . Therefore, the electric power output from the FC stack 2 is supplied to the motor 4 via the inverter 5, thereby driving the motor 4. Alternatively, the motor 4 is driven by supplying electric power output from the battery 6 to the motor 4 via the inverter 5.

インバータ5は、直流電力を交流電力に変換してモータ4に供給する電力変換装置である。インバータ5は、モータ4とFCユニット1とバッテリ6とに電気的に接続されている。 The inverter 5 is a power conversion device that converts DC power into AC power and supplies it to the motor 4. Inverter 5 is electrically connected to motor 4, FC unit 1, and battery 6.

バッテリ6は、直流電源であり、モータ4に供給するための電力を蓄える二次電池により構成されている。バッテリ6は、FCスタック2において十分な電力を発電できない場合にはモータ4に電力を供給し、回生時にはモータ4で発電された電力を蓄える。この場合、バッテリ6から出力された電力はインバータ5を介してモータ4に供給され、モータ4で発電した電力はインバータ5を介してバッテリ6に供給される。また、バッテリ6はFCスタック2と電気的に接続されている。 The battery 6 is a DC power source, and is composed of a secondary battery that stores electric power to be supplied to the motor 4. The battery 6 supplies power to the motor 4 when sufficient power cannot be generated in the FC stack 2, and stores the power generated by the motor 4 during regeneration. In this case, the electric power output from the battery 6 is supplied to the motor 4 via the inverter 5, and the electric power generated by the motor 4 is supplied to the battery 6 via the inverter 5. Further, the battery 6 is electrically connected to the FC stack 2.

車両Veに搭載されるFCスタック2では、コストの低減と小型化とを実現するためにセル21の枚数が削減されている。この場合、セル21の枚数を減らすことにより、FCスタック2全体の合計電圧が低下する。そこで、FCスタック2の出力電圧を必要電圧まで上昇させるために、FCスタック2の出力部にFDC3が必要となる。また、車両Veの限られたスペースへの効率的な配置を可能にするため、FCスタック2とFDC3とが1つのFCユニット1として構成されている。 In the FC stack 2 mounted on the vehicle Ve, the number of cells 21 is reduced in order to realize cost reduction and miniaturization. In this case, by reducing the number of cells 21, the total voltage of the entire FC stack 2 is reduced. Therefore, in order to increase the output voltage of the FC stack 2 to the required voltage, an FDC 3 is required at the output section of the FC stack 2. Further, in order to enable efficient arrangement of the vehicle Ve in a limited space, the FC stack 2 and the FDC 3 are configured as one FC unit 1.

ここで、図2~図5を参照して、FCユニット1の構造を説明する。 Here, the structure of the FC unit 1 will be explained with reference to FIGS. 2 to 5.

FCユニット1は、図2および図3に示すように、FCスタック2とFDC3とが1つのケース10に収容された構造を有する。ケース10は、FCスタック2とFDC3とを同一空間に収容する。ケース10の内部には、FCスタック2とFDC3との間を隔てる隔壁が設けられていない。 The FC unit 1 has a structure in which an FC stack 2 and an FDC 3 are housed in one case 10, as shown in FIGS. 2 and 3. The case 10 houses the FC stack 2 and the FDC 3 in the same space. No partition wall is provided inside the case 10 to separate the FC stack 2 and the FDC 3.

ケース10は、FCスタック2を収容するFCスタックケース11と、FDC3を収容するFDCケース12とを含んで形成されている。FCスタックケース11とFDCケース12とはボルト締結などにより一体化されている。FCスタックケース11とFDCケース12とは、隔壁がない1つの内部空間を形成している。 The case 10 is formed to include an FC stack case 11 that accommodates the FC stack 2 and an FDC case 12 that accommodates the FDC 3. The FC stack case 11 and the FDC case 12 are integrated by bolting or the like. The FC stack case 11 and the FDC case 12 form one internal space without partition walls.

ケース10内において、FCスタック2とFDC3とが上下方向に対向する位置に配置され、FCスタック2がFDC3の上方に配置されている。図3に示すように、ケース10の上部側にFCスタック2が配置され、ケース10の下部側にFDC3が配置されている。FCスタック2はFDC3と共通のケース10に収容され、FDC3の上方でケース10の天井面に近接した位置に配置されている。FDC3はFCスタック2と共通のケース10に収容され、FCスタック2の下方でセル21の下面に近接した位置に配置されている。なお、図3には、図2のA-A線断面における構造が模式的に示されている。 In the case 10, the FC stack 2 and the FDC 3 are arranged at positions facing each other in the vertical direction, and the FC stack 2 is arranged above the FDC 3. As shown in FIG. 3, the FC stack 2 is arranged on the upper side of the case 10, and the FDC 3 is arranged on the lower side of the case 10. The FC stack 2 is housed in a common case 10 with the FDC 3, and is located above the FDC 3 and close to the ceiling surface of the case 10. The FDC 3 is housed in a common case 10 with the FC stack 2, and is located below the FC stack 2 and close to the lower surface of the cell 21. Note that FIG. 3 schematically shows the structure taken along the line AA in FIG. 2.

FCスタック2は、複数のセル21が積層したセル積層体22と、一対のターミナル23,24とを備える。 The FC stack 2 includes a cell stack 22 in which a plurality of cells 21 are stacked, and a pair of terminals 23 and 24.

セル積層体22は、複数のセル21が所定方向に積層した構造を有する。セル積層体22では、各セル21における水素と酸素との化学反応によって電気と水を発生させる。セル21は、MEA(Membrane Electrode Assembly)を一対のセパレータで挟み、その一方側に水素流路を設け、他方側に酸素流路を設けた構造を有する。セル積層体22では、複数のセル21が冷媒によって冷却される。 The cell stack 22 has a structure in which a plurality of cells 21 are stacked in a predetermined direction. In the cell stack 22, electricity and water are generated by a chemical reaction between hydrogen and oxygen in each cell 21. The cell 21 has a structure in which an MEA (Membrane Electrode Assembly) is sandwiched between a pair of separators, a hydrogen flow path is provided on one side of the separators, and an oxygen flow path is provided on the other side. In the cell stack 22, the plurality of cells 21 are cooled by a refrigerant.

FCスタック2では発電に伴い多量の熱が発生するため、稼働中は冷媒を循環させ、セル21の耐熱上限温度の超過を防いでいる。FCスタック2は、稼働されるときは常に冷却水などの冷媒により、FCスタック2の劣化を抑制しつつ、発電効率が優れる温度に制御されている。具体的には、FCスタック2の稼働中は燃料電池反応によりセル21で熱が発生するので、FCスタック2の内部を流れる冷却水によって各セル21を冷却する。冷却水は、例えばエチレングリコールを主成分とする冷却液である。FCスタック2の内部には、冷却水が流れる冷却水流路が設けられている。このようにFCスタック2は、冷却水流路を流れる冷却水によって内部から冷却されているため、セル21の温度上昇が抑制されている。 Since the FC stack 2 generates a large amount of heat during power generation, a refrigerant is circulated during operation to prevent the cell 21 from exceeding its upper limit temperature. When the FC stack 2 is operated, the temperature is always controlled by a coolant such as cooling water to a temperature that suppresses deterioration of the FC stack 2 and provides excellent power generation efficiency. Specifically, while the FC stack 2 is in operation, heat is generated in the cells 21 due to fuel cell reactions, so each cell 21 is cooled by cooling water flowing inside the FC stack 2 . The cooling water is, for example, a cooling liquid containing ethylene glycol as a main component. A cooling water flow path through which cooling water flows is provided inside the FC stack 2. In this way, since the FC stack 2 is cooled from inside by the cooling water flowing through the cooling water flow path, the temperature rise of the cells 21 is suppressed.

一対のターミナル23,24は、各セル21の燃料電池反応により発電された電力を取り出すための端子であり、セル積層体22の積層方向における両端部に設けられている。一対のターミナル23,24は、Pターミナル23とNターミナル24とにより構成されている。 The pair of terminals 23 and 24 are terminals for taking out the electric power generated by the fuel cell reaction of each cell 21, and are provided at both ends of the cell stack 22 in the stacking direction. The pair of terminals 23 and 24 includes a P terminal 23 and an N terminal 24.

Pターミナル23は、セル積層体22における積層方向の一方側に配置されており、セル積層体22よりもFDC3側に突出する突出部23aを有する。Pターミナル23の突出部23aはFCスタック2の正極端子である。Nターミナル24は、セル積層体22における積層方向の他方側に配置されており、セル積層体22よりもFDC3側に突出する突出部24aを有する。Nターミナル24の突出部24aはFCスタック2の負極端子である。 The P terminal 23 is disposed on one side of the cell stack 22 in the stacking direction, and has a protrusion 23a that protrudes from the cell stack 22 toward the FDC 3 side. The protrusion 23a of the P terminal 23 is the positive terminal of the FC stack 2. The N terminal 24 is disposed on the other side of the cell stack 22 in the stacking direction, and has a protrusion 24a that protrudes from the cell stack 22 toward the FDC 3 side. The protrusion 24a of the N terminal 24 is the negative terminal of the FC stack 2.

Pターミナル23は、FCスタック2の正極側と、FDC3のリアクトル31よりも上流側の正極バスバ(Pバスバ)41とを電気的に接続する。Pターミナル23の突出部23aと正極バスバ41とがボルト締結などにより接続されている。Nターミナル24は、FCスタック2の負極側と、FDC3の平滑コンデンサ34よりも下流側の負極バスバ(Nバスバ)42とを電気的に接続する。Nターミナル24の突出部24aと負極バスバ42とがボルト締結などにより接続されている。ケース10内の1つの内部空間において、FCスタック2とFDC3とは、正極バスバ41と負極バスバ42とによって直結されている。 The P terminal 23 electrically connects the positive electrode side of the FC stack 2 and the positive electrode bus bar (P bus bar) 41 upstream of the reactor 31 of the FDC 3 . The protrusion 23a of the P terminal 23 and the positive bus bar 41 are connected by bolts or the like. The N terminal 24 electrically connects the negative electrode side of the FC stack 2 and the negative electrode bus bar (N bus bar) 42 downstream of the smoothing capacitor 34 of the FDC 3 . The protrusion 24a of the N terminal 24 and the negative bus bar 42 are connected by bolts or the like. In one internal space within the case 10, the FC stack 2 and the FDC 3 are directly connected by a positive bus bar 41 and a negative bus bar 42.

FDC3は、リアクトル31と、電流センサ32と、パワーモジュール(以下、IPMという)33と、平滑コンデンサ34と、分岐BOXおよび端子台35とを備える。 The FDC 3 includes a reactor 31, a current sensor 32, a power module (hereinafter referred to as IPM) 33, a smoothing capacitor 34, a branch box, and a terminal block 35.

リアクトル31は、Pターミナル23とIPM33との間に設けられている。FDC3は多相昇圧コンバータであり、4つのリアクトル31A~31Dを備える。 The reactor 31 is provided between the P terminal 23 and the IPM 33. FDC3 is a multiphase boost converter and includes four reactors 31A to 31D.

4つのリアクトル31A~31Dは、Pターミナル23とIPM33との間で並列に接続されている。各リアクトル31A~31Dは、バスバを用いてPターミナル23に並列接続されているとともに、バスバを用いてIPM33に並列接続されている。各リアクトル31A~31DとIPM33とを接続するバスバには、電流センサ32が取り付けられている。 The four reactors 31A to 31D are connected in parallel between the P terminal 23 and the IPM 33. Each of the reactors 31A to 31D is connected in parallel to the P terminal 23 using a bus bar, and is also connected in parallel to the IPM 33 using a bus bar. A current sensor 32 is attached to a bus bar connecting each of the reactors 31A to 31D and the IPM 33.

電流センサ32は、リアクトル31とIPM33との間を流れる電流の値を測定する。例えば、電流センサ32は、バスバが貫通する磁気コアと、磁気コアのギャップに挿入されたホール素子とを備えたホール素子方式電流センサにより構成される。 Current sensor 32 measures the value of the current flowing between reactor 31 and IPM 33. For example, the current sensor 32 is configured by a Hall element type current sensor including a magnetic core through which a bus bar passes, and a Hall element inserted into a gap between the magnetic cores.

IPM33は、スイッチング素子とダイオードとを備えるインテリジェンスパワーモジュールである。IPM33のスイッチング素子は、FCスタック2からの電圧が入力された際に制御装置によるスイッチング制御に応じて、リアクトル31に電力の蓄積および放出を周期的に繰り返させるようにスイッチング動作する。リアクトル31から放出された電力はIPM33のダイオードを介して平滑コンデンサ34に出力される。IPM33の出力側には、バスバ50が接続されている。 The IPM 33 is an intelligence power module including a switching element and a diode. The switching element of the IPM 33 performs a switching operation so as to cause the reactor 31 to periodically repeat accumulation and release of power in accordance with switching control by the control device when the voltage from the FC stack 2 is input. The power released from the reactor 31 is output to the smoothing capacitor 34 via the diode of the IPM 33. A bus bar 50 is connected to the output side of the IPM 33.

バスバ50は、IPM33と平滑コンデンサ34とを電気的に接続するバスバである。バスバ50は、Pバスバ51と、Nバスバ52とにより構成されている。Pバスバ51とNバスバ52とはそれぞれ、平滑コンデンサ34の素子(コンデンサ素子)に接続されている。すなわち、バスバ50はコンデンサバスバである。なお、この説明では、Pバスバ51とNバスバ52とを区別しない場合にはバスバ50と記載する。 The bus bar 50 is a bus bar that electrically connects the IPM 33 and the smoothing capacitor 34. The bus bar 50 includes a P bus bar 51 and an N bus bar 52. P bus bar 51 and N bus bar 52 are each connected to an element (capacitor element) of smoothing capacitor 34. That is, the bus bar 50 is a capacitor bus bar. In addition, in this description, when the P bus bar 51 and the N bus bar 52 are not distinguished, they will be referred to as the bus bar 50.

平滑コンデンサ34は、IPM33から出力された電圧を平滑するコンデンサである。この平滑コンデンサ34はコンデンサ素子を備える。例えば、コンデンサ素子はフィルムコンデンサのプラスチックフィルム(誘電体フィルム)などである。 The smoothing capacitor 34 is a capacitor that smoothes the voltage output from the IPM 33. This smoothing capacitor 34 includes a capacitor element. For example, the capacitor element is a plastic film (dielectric film) of a film capacitor.

また、平滑コンデンサ34は、分岐BOXおよび端子台35とバスバを介して電気的に接続されている。平滑コンデンサ34には分岐BOXおよび端子台35を介してNターミナル24が接続されている。 Further, the smoothing capacitor 34 is electrically connected to the branch box and the terminal block 35 via a bus bar. The N terminal 24 is connected to the smoothing capacitor 34 via a branch box and a terminal block 35.

分岐BOXおよび端子台35は、平滑コンデンサ34よりも下流側に配置された部品である。分岐BOXおよび端子台35は負極バスバ42を介してNターミナル24と電気的に接続されている。分岐BOXおよび端子台35には、ケース10の外側に設けられたバッテリ用の出力端子61と、PCU用の出力端子62と、エアコンプレッサのインバータ用の出力端子63とが接続されている。 The branch box and the terminal block 35 are components arranged downstream of the smoothing capacitor 34. The branch box and terminal block 35 are electrically connected to the N terminal 24 via a negative bus bar 42 . A battery output terminal 61 provided on the outside of the case 10, a PCU output terminal 62, and an air compressor inverter output terminal 63 are connected to the branch box and the terminal block 35.

また、FDC3は、リアクトル冷却器71と、IPM制御基板72とを備える。 Further, the FDC 3 includes a reactor cooler 71 and an IPM control board 72.

リアクトル冷却器71は、ケース10の下部に取り付けられた冷却器であり、内部を流通する冷却水によってリアクトル31を冷却する。リアクトル31は水冷式である。リアクトル冷却器71は、ラジエータで冷却された冷却水が循環する冷却回路に接続されている。リアクトル冷却器71は、FDCケース12の下部に取り付けられている。 The reactor cooler 71 is a cooler attached to the lower part of the case 10, and cools the reactor 31 with cooling water flowing inside. The reactor 31 is water-cooled. The reactor cooler 71 is connected to a cooling circuit in which cooling water cooled by a radiator circulates. The reactor cooler 71 is attached to the lower part of the FDC case 12.

リアクトル31A~31Dは、リアクトル冷却器71が取り付けられた位置に対応するケース10の底面に取り付けられている。リアクトル冷却器71に供給される冷却水は冷却回路を循環する。例えば、この冷却回路は、ポンプと、ラジエータと、リアクトル冷却器71とを備える。ポンプにより圧送されて冷却回路内を循環する冷却水は、ラジエータにより冷却された後にリアクトル冷却器71へと供給される。 The reactors 31A to 31D are attached to the bottom surface of the case 10 corresponding to the position where the reactor cooler 71 is attached. Cooling water supplied to the reactor cooler 71 circulates through the cooling circuit. For example, this cooling circuit includes a pump, a radiator, and a reactor cooler 71. Cooling water that is pumped under pressure and circulated within the cooling circuit is cooled by a radiator and then supplied to the reactor cooler 71.

IPM制御基板72は、IPM33のスイッチング素子を制御する基板である。IPM制御基板72は、IPM33の下方に配置されている。IPM制御基板72は、他の構成部品とは異なり、ケース10の外側下に設けられた別室に収容されている。ケース10の下部に、IPM制御基板72を収容するカバー13が取り付けられている。カバー13は、FDCケース12の下部にボルト締結などにより取り付けられてケース10と一体化されている。 The IPM control board 72 is a board that controls the switching elements of the IPM 33. The IPM control board 72 is arranged below the IPM 33. The IPM control board 72 is housed in a separate room provided below the outside of the case 10, unlike other components. A cover 13 that houses the IPM control board 72 is attached to the lower part of the case 10. The cover 13 is attached to the lower part of the FDC case 12 by bolting or the like and is integrated with the case 10.

このように構成されたFCユニット1では、FDC3の構成部品の中で平滑コンデンサ34が特に耐熱温度の低い部品である。図4に示すように、FDC3の構成部品の耐熱温度は、構成部品によって異なるが、平滑コンデンサ34の素子の耐熱温度は105~120℃程度であるため、他の構成部品と比較して特に低い。FCスタック2が稼働中、セル21の温度は100℃程度であり、FCスタック2の表面温度は95~105℃程度である。このように、平滑コンデンサ34の素子の耐熱上限温度は、FCスタック2の温度よりも高い。FCユニット1では、FCスタック2とFDC3のそれぞれが冷却水による冷却の対象であり、リアクトル31は冷却水による水冷が可能であるものの、平滑コンデンサ34については水冷が困難である。そこで、FCユニット1では、平滑コンデンサ34を熱から保護するように構成されている。 In the FC unit 1 configured in this manner, the smoothing capacitor 34 is a component with a particularly low heat resistance among the components of the FDC 3. As shown in FIG. 4, the heat-resistant temperature of the components of the FDC 3 varies depending on the component, but the heat-resistant temperature of the element of the smoothing capacitor 34 is about 105 to 120 degrees Celsius, which is particularly low compared to other components. . While the FC stack 2 is in operation, the temperature of the cell 21 is about 100°C, and the surface temperature of the FC stack 2 is about 95 to 105°C. In this way, the upper limit temperature of the elements of the smoothing capacitor 34 is higher than the temperature of the FC stack 2 . In the FC unit 1, each of the FC stack 2 and the FDC 3 is subject to cooling with cooling water, and although the reactor 31 can be cooled with cooling water, it is difficult to cool the smoothing capacitor 34 with water. Therefore, the FC unit 1 is configured to protect the smoothing capacitor 34 from heat.

平滑コンデンサ34の温度が上昇する因子として、コンデンサ素子自体の発熱と、コンデンサ素子に接続されたPバスバ51およびNバスバ52からの伝熱との二つの因子が挙げられる。 The temperature of the smoothing capacitor 34 increases due to two factors: heat generation of the capacitor element itself and heat transfer from the P bus bar 51 and the N bus bar 52 connected to the capacitor element.

第1因子であるコンデンサ素子自体の発熱に対しては、平滑コンデンサ34の熱を放熱シート73からケース10に伝達するように構成されている。平滑コンデンサ34の熱が伝達する経路は、放熱シート73、ケース10の順となる。 Regarding heat generation of the capacitor element itself, which is the first factor, the structure is such that the heat of the smoothing capacitor 34 is transferred from the heat dissipation sheet 73 to the case 10. The heat from the smoothing capacitor 34 is transmitted through the heat dissipation sheet 73 and the case 10 in this order.

放熱シート73は、平滑コンデンサ34とFDCケース12との間に介在されている。例えば、平滑コンデンサ34の底部とFDCケース12の底面との間に放熱シート73が挟み込まれている。放熱シート73は、シリコン系の熱伝導部材など、絶縁性を有する熱伝導部材により構成されている。 The heat dissipation sheet 73 is interposed between the smoothing capacitor 34 and the FDC case 12. For example, a heat dissipation sheet 73 is sandwiched between the bottom of the smoothing capacitor 34 and the bottom of the FDC case 12. The heat dissipation sheet 73 is made of an insulating heat conductive member such as a silicon-based heat conductive member.

平滑コンデンサ34のコンデンサ素子自体が発熱した場合、図5に示すように、平滑コンデンサ34の熱は放熱シート73を介してFDCケース12に伝達される。このようにコンデンサ素子の熱を放熱シート73からFDCケース12に逃がすことができる。その結果、平滑コンデンサ34のコンデンサ素子で発生した熱は放熱シート73からFDCケース12に伝わり、FDCケース12からケース10の外部へと放熱される。なお、図5には、図3の破線で囲まれた部分を拡大した構造が模式的に示されている。 When the capacitor element itself of the smoothing capacitor 34 generates heat, the heat of the smoothing capacitor 34 is transferred to the FDC case 12 via the heat dissipation sheet 73, as shown in FIG. In this way, the heat of the capacitor element can be released from the heat dissipation sheet 73 to the FDC case 12. As a result, the heat generated in the capacitor element of the smoothing capacitor 34 is transmitted from the heat radiation sheet 73 to the FDC case 12, and is radiated from the FDC case 12 to the outside of the case 10. Note that FIG. 5 schematically shows a structure in which the portion surrounded by the broken line in FIG. 3 is enlarged.

第2因子であるPバスバ51およびNバスバ52からの伝熱に対しては、バスバ50の熱が熱伝導部材80からFCスタック2に伝達するように構成されている。ケース10の内部には、バスバ50の熱が平滑コンデンサ34に伝達することを抑制するための部材として、熱伝導部材80が設けられている。平滑コンデンサ34ではPバスバ51とNバスバ52からの伝熱が抑制されることにより、コンデンサ素子の温度上昇を抑制する。 Regarding heat transfer from the P bus bar 51 and the N bus bar 52, which is the second factor, the configuration is such that the heat of the bus bar 50 is transferred from the heat conductive member 80 to the FC stack 2. A heat conductive member 80 is provided inside the case 10 as a member for suppressing heat from the bus bar 50 from being transmitted to the smoothing capacitor 34 . In the smoothing capacitor 34, heat transfer from the P bus bar 51 and the N bus bar 52 is suppressed, thereby suppressing a rise in temperature of the capacitor element.

熱伝導部材80は、バスバ50とFCスタック2とを熱的に接続する部材である。熱伝導部材80はバスバ50とFCスタック2との間に介在されている。つまり、平滑コンデンサ34の素子に接続するバスバ50と、FCスタック2とを、熱伝導性に優れる絶縁部材からなる熱伝導部材80で接続する。ケース10の内部では熱伝導部材80により、バスバ50の熱をFCスタック2に放熱するための熱伝達経路が形成される。バスバ50の熱が伝達する際の経路は、熱伝導部材80、FCスタック2の順となる。 The heat conductive member 80 is a member that thermally connects the bus bar 50 and the FC stack 2. The heat conductive member 80 is interposed between the bus bar 50 and the FC stack 2. That is, the bus bar 50 connected to the element of the smoothing capacitor 34 and the FC stack 2 are connected by the thermally conductive member 80 made of an insulating member with excellent thermal conductivity. Inside the case 10, a heat transfer path for dissipating the heat of the bus bar 50 to the FC stack 2 is formed by the heat conductive member 80. The heat from the bus bar 50 is transferred through the heat conductive member 80 and then the FC stack 2 in that order.

熱伝導部材80は、第1絶縁部81と、中間部82と、第2絶縁部83とを有する。この熱伝導部材80は三層構造に形成されている。 The heat conductive member 80 has a first insulating section 81 , an intermediate section 82 , and a second insulating section 83 . This heat conductive member 80 has a three-layer structure.

第1絶縁部81は、絶縁性を有し、バスバ50に接触する部分である。この第1絶縁部81は三層構造の第1層を形成する。第1絶縁部81は、例えばサーコンシートやギャップフィラーなどのシリコン系の熱伝導部材により構成されている。この第1絶縁部81はバスバ50の表面と面接触する。 The first insulating portion 81 is a portion that has insulating properties and contacts the bus bar 50 . This first insulating section 81 forms the first layer of a three-layer structure. The first insulating section 81 is made of, for example, a silicon-based heat conductive member such as a cercon sheet or a gap filler. This first insulating portion 81 makes surface contact with the surface of the bus bar 50 .

中間部82は、第1絶縁部81と第2絶縁部83との間に介在し、第1絶縁部81および第2絶縁部83よりも熱伝導性に優れている部分である。この中間部82は三層構造の第2層を形成する。中間部82は、絶縁性が不要であるため、銅やアルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属により構成されている。 The intermediate portion 82 is a portion that is interposed between the first insulating portion 81 and the second insulating portion 83 and has better thermal conductivity than the first insulating portion 81 and the second insulating portion 83. This intermediate portion 82 forms the second layer of the three-layer structure. Since the intermediate portion 82 does not require insulation, it is made of a metal with excellent thermal conductivity such as copper or aluminum.

第2絶縁部83は、絶縁性を有し、セル21に接触する部分である。この第2絶縁部83は三層構造の第3層を形成する。第2絶縁部83は、例えばサーコンシートやギャップフィラーなどのシリコン系の熱伝導部材により構成されている。この第2絶縁部83はFCスタック2の表面と面接触する。具体的には、第2絶縁部83はセル21の表面と面接触する。この場合、第2絶縁部83は複数のセル21の下面に面接触するように構成することが可能である。すなわち、第2絶縁部83はセル積層体22の下面に面接触するように構成されている。 The second insulating part 83 is a part that has insulating properties and comes into contact with the cell 21 . This second insulating portion 83 forms the third layer of a three-layer structure. The second insulating portion 83 is made of a silicon-based heat conductive member such as a cercon sheet or a gap filler. This second insulating portion 83 is in surface contact with the surface of the FC stack 2 . Specifically, the second insulating portion 83 makes surface contact with the surface of the cell 21 . In this case, the second insulating section 83 can be configured to make surface contact with the lower surfaces of the plurality of cells 21. That is, the second insulating portion 83 is configured to be in surface contact with the lower surface of the cell stack 22 .

バスバ50の熱が熱伝導部材50介してセル21に伝わる際、熱伝導部材80では、第1絶縁部81がバスバ50から熱を受け取り、その熱が第1絶縁部81から中間部82を介して第2絶縁部83に伝わり、第2絶縁部83からセル21へと受け渡される。FCスタック2では各セル21が冷却水によって冷却されているので、セル21の温度上昇が抑制されている。さらに、FCスタック2はセル積層体22を有するため熱容量が大きい。そのため、バスバ50の熱を熱伝導部材80からFCスタック2のセル21に放熱(伝熱)することができる。 When the heat of the bus bar 50 is transferred to the cell 21 via the heat conducting member 50, the first insulating portion 81 of the heat conducting member 80 receives the heat from the bus bar 50, and the heat is transferred from the first insulating portion 81 via the intermediate portion 82. and is transmitted to the second insulating section 83 and delivered from the second insulating section 83 to the cell 21. In the FC stack 2, since each cell 21 is cooled by cooling water, the temperature rise of the cell 21 is suppressed. Furthermore, since the FC stack 2 includes the cell stack 22, it has a large heat capacity. Therefore, the heat of the bus bar 50 can be radiated (transferred) from the heat conductive member 80 to the cells 21 of the FC stack 2 .

このように構成された熱伝導部材80は、Pバスバ51とNバスバ52との両方に設けられている。例えば、熱伝導部材80は、Pバスバ51とセル21との間に介在された第1熱伝導部材と、Nバスバ52とセル21との間に介在された第2熱伝導部材との二つの部材を含む。この場合、第1熱伝導部材の第1絶縁部81はPバスバ51の表面と面接触する。第2熱伝導部材の第1絶縁部81はNバスバ52の表面と面接触する。そして、Pバスバ51の熱は第1熱伝導部材を介してセル21に伝達される。Nバスバ52の熱は第2熱伝導部材を介してセル21に伝達される。 The heat conductive member 80 configured in this manner is provided on both the P bus bar 51 and the N bus bar 52. For example, the heat conductive member 80 includes two heat conductive members, a first heat conductive member interposed between the P bus bar 51 and the cell 21, and a second heat conductive member interposed between the N bus bar 52 and the cell 21. Contains parts. In this case, the first insulating portion 81 of the first heat conductive member is in surface contact with the surface of the P bus bar 51. The first insulating portion 81 of the second heat conductive member is in surface contact with the surface of the N bus bar 52 . Then, the heat of the P bus bar 51 is transferred to the cell 21 via the first heat conductive member. The heat of the N bus bar 52 is transferred to the cell 21 via the second heat conductive member.

バスバ50が高熱となる条件下では、図5に示すように、バスバ50の熱は熱伝導部材80を介してFCスタック2に伝達される。このようにバスバ50の熱を熱伝導部材80からFCスタック2に逃がすことができる。その結果、バスバ50から平滑コンデンサ34への熱の流入を防止することができる。 Under conditions where the bus bar 50 becomes highly heated, the heat of the bus bar 50 is transferred to the FC stack 2 via the heat conductive member 80, as shown in FIG. In this way, the heat of the bus bar 50 can be released from the heat conductive member 80 to the FC stack 2. As a result, it is possible to prevent heat from flowing into the smoothing capacitor 34 from the bus bar 50.

一般的に、平滑コンデンサ53の素子の耐熱上限温度は120℃程度である。これに対して、FCスタック2のセル21は冷却水によって冷却されているため、その温度(セル温度)は100℃程度である。バスバ50の温度が平滑コンデンサ34のコンデンサ素子の耐熱上限温度を超える条件では、バスバ50の熱は熱伝導部材80からFCスタック2側に流れるため、バスバ50からコンデンサ素子への熱の流入を抑制することができる。これにより、バスバ50の熱をFCスタック2に逃がし、平滑コンデンサ34への熱の流入を防止することができる。 Generally, the upper limit temperature of the elements of the smoothing capacitor 53 is about 120°C. On the other hand, since the cell 21 of the FC stack 2 is cooled by cooling water, its temperature (cell temperature) is about 100°C. Under conditions where the temperature of the bus bar 50 exceeds the upper limit of heat resistance temperature of the capacitor element of the smoothing capacitor 34, the heat of the bus bar 50 flows from the heat conductive member 80 to the FC stack 2 side, thereby suppressing the flow of heat from the bus bar 50 to the capacitor element. can do. Thereby, heat from the bus bar 50 can be released to the FC stack 2, and heat can be prevented from flowing into the smoothing capacitor 34.

以上説明した通り、実施形態によれば、FCスタック2とFDC3とが一体化された構造のFCユニット1において、それらを収容するケース10内で、バスバ50とFCスタック2とが熱伝導部材80により熱的に接続されている。FCスタック2の稼働時に、セル21の温度は平滑コンデンサ34の素子の耐熱上限温度よりも低いため、バスバ50の温度がコンデンサ素子の耐熱上限温度を超える条件では、バスバ50の熱はFCスタック2側に流れるため、コンデンサ素子への熱の流入を抑制することができる。これにより、平滑コンデンサ34の素子がバスバ50から直接受熱することを抑制でき、FDC3側で発生した熱による平滑コンデンサ34の過熱を防止できる。 As explained above, according to the embodiment, in the FC unit 1 having a structure in which the FC stack 2 and the FDC 3 are integrated, the bus bar 50 and the FC stack 2 are connected to the thermally conductive member 80 in the case 10 that accommodates them. Thermal connection is made by When the FC stack 2 is in operation, the temperature of the cell 21 is lower than the upper limit temperature of the elements of the smoothing capacitor 34. Therefore, under conditions where the temperature of the bus bar 50 exceeds the upper limit temperature of the capacitor element, the heat of the bus bar 50 is transferred to the FC stack 2. Since the heat flows to the side, it is possible to suppress the flow of heat into the capacitor element. Thereby, it is possible to suppress the elements of the smoothing capacitor 34 from directly receiving heat from the bus bar 50, and it is possible to prevent the smoothing capacitor 34 from overheating due to the heat generated on the FDC 3 side.

また、FCスタック2の下方にFDC3を配置する構造について説明したが、本発明はこれに限定されない。FDC3は、FCスタック2の上方、下方、左方、右方のいずれに配置してもよい。変形例の一例として、FCスタック2の上方にFDC3が配置された構造の場合、図3の配置を上下に入れ替えた構造(図3を紙面上で右回りに180度回転させた配置)とすることが可能である。あるいは、FCスタック2の左方にFDC3が配置された構造の場合には、図3を紙面上で右回りに90度回転させた配置とすることが可能である。もしくは、FCスタック2の右方にFDC3が配置された構造の場合には、図3を紙面上で左回りに90度回転させた配置とすることが可能である。 Moreover, although the structure in which the FDC 3 is arranged below the FC stack 2 has been described, the present invention is not limited to this. The FDC 3 may be placed above, below, left, or right of the FC stack 2. As an example of a modification, in the case of a structure in which the FDC 3 is arranged above the FC stack 2, the arrangement in FIG. 3 is reversed vertically (the arrangement in FIG. 3 is rotated 180 degrees clockwise on the paper). Is possible. Alternatively, in the case of a structure in which the FDC 3 is arranged on the left side of the FC stack 2, it is possible to rotate the arrangement in FIG. 3 clockwise by 90 degrees on the paper. Alternatively, in the case of a structure in which the FDC 3 is arranged on the right side of the FC stack 2, it is possible to rotate the arrangement in FIG. 3 by 90 degrees counterclockwise on the paper.

また、熱伝導部材80は、第1絶縁部81と中間部82と第2絶縁部83とからなる三層構造に限定されない。熱伝導部材80は全体が絶縁性を有する絶縁部材により構成されてもよい。すなわち、熱伝導部材80は、熱伝導性に優れた絶縁性を持つ部材により構成された一層構造であってもよい。この三層構造の熱伝導部材80と一層構造の熱伝導部材80とについて、熱伝導性を比較すると、三層構造のほうが中間部82の分だけ熱抵抗が小さくなるため熱伝導性に優れている。 Further, the heat conductive member 80 is not limited to the three-layer structure consisting of the first insulating part 81, the intermediate part 82, and the second insulating part 83. The heat conductive member 80 may be entirely composed of an insulating member having insulation properties. That is, the heat conductive member 80 may have a single layer structure made of a member having excellent heat conductivity and insulation properties. Comparing the thermal conductivity of the thermal conductive member 80 with the three-layer structure and the thermal conductive member 80 with the single-layer structure, the three-layer structure has better thermal conductivity because the thermal resistance is smaller due to the intermediate portion 82. There is.

また、熱伝導部材80は、Pバスバ51とNバスバ52とに1つずつ設けられた構成(第1熱伝導部材と第2熱伝導部材とを含む構成)に限定されない。熱伝導部材80の個数は限定されない。例えば、1つの熱伝導部材80によってPバスバ51とNバスバ52とに面接触する構成であってもよい。 Further, the heat conduction member 80 is not limited to a configuration in which one heat conduction member 80 is provided for each of the P bus bar 51 and the N bus bar 52 (a configuration including a first heat conduction member and a second heat conduction member). The number of heat conductive members 80 is not limited. For example, a configuration may be adopted in which one heat conductive member 80 makes surface contact with the P bus bar 51 and the N bus bar 52.

また、車両Veに搭載される電源回路について、バッテリ6とインバータ5との間に昇圧コンバータ(BDC)が設けられてもよい。 Further, a boost converter (BDC) may be provided between the battery 6 and the inverter 5 in the power supply circuit mounted on the vehicle Ve.

1 燃料電池ユニット(FCユニット)
2 燃料電池スタック(FCスタック)
3 昇圧コンバータ(FDC)
4 モータ
5 インバータ
6 バッテリ
10 ケース
11 FCスタックケース
12 FDCケース
21 セル
22 セル積層体
23 Pターミナル
23a 突出部
24 Nターミナル
24a 突出部
31,31A,31B,31C,31D リアクトル
32 電流センサ
33 パワーモジュール(IPM)
34 平滑コンデンサ
35 分岐BOXおよび端子台
41 正極バスバ
42 負極バスバ
50 バスバ
51 Pバスバ
52 Nバスバ
80 熱伝導部材
81 第1絶縁部
82 中間部
83 第2絶縁部
1 Fuel cell unit (FC unit)
2 Fuel cell stack (FC stack)
3 Boost converter (FDC)
4 Motor 5 Inverter 6 Battery 10 Case 11 FC stack case 12 FDC case 21 Cell 22 Cell stack 23 P terminal 23a Projection 24 N terminal 24a Projection 31, 31A, 31B, 31C, 31D Reactor 32 Current sensor 33 Power module ( IPM)
34 Smoothing capacitor 35 Branch box and terminal block 41 Positive bus bar 42 Negative bus bar 50 Bus bar 51 P bus bar 52 N bus bar 80 Heat conductive member 81 First insulating part 82 Intermediate part 83 Second insulating part

Claims (3)

冷媒によって冷却される複数のセルを有する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの出力電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータと、
前記燃料電池スタックと前記昇圧コンバータとを同一空間に収容するケースと、
を備え、
前記昇圧コンバータは、パワーモジュールと、平滑コンデンサと、前記パワーモジュールと前記平滑コンデンサとを電気的に接続するバスバとを有する燃料電池ユニットであって、
前記バスバと前記燃料電池スタックとを熱的に接続する熱伝導部材を備える
ことを特徴とする燃料電池ユニット。
a fuel cell stack having a plurality of cells cooled by a refrigerant;
a boost converter that boosts and outputs the output voltage of the fuel cell stack;
a case that accommodates the fuel cell stack and the boost converter in the same space;
Equipped with
The boost converter is a fuel cell unit including a power module, a smoothing capacitor, and a bus bar electrically connecting the power module and the smoothing capacitor,
A fuel cell unit comprising: a heat conductive member that thermally connects the bus bar and the fuel cell stack.
前記熱伝導部材は、
絶縁性を有し、前記バスバに接触する第1絶縁部と、
絶縁性を有し、前記セルに接触する第2絶縁部と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池ユニット。
The thermally conductive member is
a first insulating part that has insulating properties and contacts the bus bar;
The fuel cell unit according to claim 1, further comprising a second insulating part that has an insulating property and contacts the cell.
前記熱伝導部材は、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部との間に介在し、前記第1絶縁部および前記第2絶縁部よりも熱伝導性に優れている中間部を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池ユニット。
The thermally conductive member has an intermediate portion that is interposed between the first insulating portion and the second insulating portion and has higher thermal conductivity than the first insulating portion and the second insulating portion. The fuel cell unit according to claim 2.
JP2022110753A 2022-07-08 2022-07-08 fuel cell unit Pending JP2024008693A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022110753A JP2024008693A (en) 2022-07-08 2022-07-08 fuel cell unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022110753A JP2024008693A (en) 2022-07-08 2022-07-08 fuel cell unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024008693A true JP2024008693A (en) 2024-01-19

Family

ID=89544181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022110753A Pending JP2024008693A (en) 2022-07-08 2022-07-08 fuel cell unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024008693A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4819071B2 (en) Electric vehicle and cooling method for DC / DC converter for vehicle
JP4785878B2 (en) Cooling device and electric vehicle equipped with the cooling device
CN107123840B (en) Reactor unit and fuel cell vehicle provided with reactor unit
US10070564B2 (en) Electric power converter
JP2012041033A (en) Heating part cooling structure for hybrid electric automobile
JP2018163861A (en) Fuel cell unit
JP7136014B2 (en) fuel cell unit
JP2021197838A (en) Power conversion device
JP2012010540A (en) Power conversion device
JP2024008693A (en) fuel cell unit
CN113328119B (en) Fuel cell assembly
JP7078010B2 (en) Fuel cell unit
JP5644643B2 (en) Load drive device
CN109818002B (en) Power supply device
JP2012156373A (en) Cooling device of electrical apparatus
JP2020129450A (en) Fuel cell unit
JP4461003B2 (en) Coil cooling structure
JP7386914B2 (en) power converter
CN116031433A (en) Fuel cell unit
US20220285751A1 (en) Battery and vehicle
JP5195815B2 (en) Electric equipment cooling device
EP4145695A1 (en) Power conversion device
JP2008192393A (en) Fuel cell, fuel cell power generating system, and its operation method
CN111762035A (en) Fuel cell system and fuel cell vehicle