JP5386183B2 - 燃料電池車両 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池車両に関する。より詳しくは、複数の燃料電池セルを積層した積層体に対し、積層方向に沿って荷重がかかるように構成された燃料電池車両に関する。

近年、動力源として燃料電池システムを搭載した燃料電池車両が注目されている。燃料電池車両は、例えば、反応ガスを化学反応させて発電する燃料電池スタックと、反応ガス流路を介して燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給装置と、を備える。

燃料電池スタックは、例えば、数十個から数百個の燃料電池セルを積層した積層体に対し、積層方向に沿って荷重がかかるように各種プレートを組み付けて構成される。ここで、各燃料電池セルは、膜電極構造体（ＭＥＡ）を一対のセパレータで挟持して構成され、膜電極構造体は、アノード電極（陰極）及びカソード電極（陽極）の２つの電極と、これら電極に挟持された固体高分子電解質膜とで構成される。

この燃料電池のアノード電極に反応ガスとしての水素ガスを供給し、カソード電極に反応ガスとしての酸素を含むエアを供給すると、電気化学反応により発電する。この発電時に生成されるのは、基本的に無害な水だけであるため、環境への影響や利用効率の観点から、燃料電池車両が注目されている。

このような燃料電池スタックにおいて良好な発電性能を引き出すためには、燃料電池セルを発電に適した温度にする必要がある。特に、燃料電池スタックの起動時には、速やかに発電に適した温度にまで昇温する必要がある。そこで、特許文献１には、隣り合う燃料電池セルの間に板状のヒータを挿入することにより、各燃料電池セルを発電に適した温度まで速やかに昇温する燃料電池車両が提案されている。

特開２００３−１３２９３３号公報

ところで、燃料電池スタック全体として良好な発電性能を引き出すためには、上述のような燃料電池セルの温度管理に加えて、各燃料電池セルにかかる荷重も管理する必要がある。また、燃料電池セルに過剰な荷重がかかると劣化するおそれもある。

しかしながら、燃料電池セルは、その温度に応じて積層方向に沿って膨張したり収縮したりする。このため、上述のようにして燃料電池セルの間にヒータを設けると、燃料電池セルにかかる荷重と、ヒータにかかる荷重とを調整することが難しい。特に燃料電池スタックの起動時は、燃料電池セルの温度変化が激しいため、燃料電池セルにかかる荷重が過剰になる場合もある。

本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、起動時において燃料電池セルに過剰な荷重がかかるのを防止できる燃料電池車両を提供することを目的とする。

本発明は、複数の燃料電池セル（例えば、後述の燃料電池セル１２）を積層して構成された積層体（例えば、後述の積層体１１）と、前記積層体の積層方向の両端側に設けられた一対のエンドプレート（例えば、後述のエンドプレート１３，１４）と、前記積層体の側面に沿って延びるサイドプレート（例えば、後述のサイドプレート２０）と、を備える燃料電池車両（例えば、後述の燃料電池車両１）を提供する。前記積層体に積層方向に沿って荷重がかかるように、前記サイドプレートと前記一対のエンドプレートとが締結される。前記燃料電池車両は、前記サイドプレートのうち前記積層体に対向する面に設けられたシート状の加熱装置（例えば、後述の加熱装置７０，７０Ａ）と、前記積層体の起動時に前記加熱装置を発熱させ、起動による前記積層体の膨張とともに前記サイドプレートを積層方向に沿って延ばす制御装置（例えば、後述のＥＣＵ８０）と、をさらに備える。

この発明によれば、積層体の側面に沿って延びるサイドプレートのうち積層体に対向する面にシート状の加熱装置を設け、起動時にはこの加熱装置を発熱させる。これにより、起動時に、サイドプレートを加熱し積層方向に沿って延ばすことができる。すなわち、起動することで暖かくなり積層方向に沿って膨張し始める積層体に対して、サイドプレートも積層方向に沿って延ばすことにより、積層体に過剰な荷重がかかるのを防止することができる。

この場合、前記加熱装置は、前記燃料電池スタックで発電された電力を消費するディスチャージ抵抗を発熱体とする。

この発明によれば、ディスチャージ抵抗を加熱装置の発熱体として用いることにより、ディスチャージ抵抗を別体で設ける必要が無くなる。したがって、燃料電池車両のスペース効率を向上することができる。

この場合、前記サイドプレートは、前記積層体の複数の異なる側面にそれぞれ対向する複数の面（例えば、後述の第１プレート２１１、第２プレート２１２、第３プレート２２３、第４プレート２２４、及び第５プレート２２５の積層体１１側の面）を備え、前記加熱装置は、前記サイドプレートの複数の面ごとに設けられた複数のプリントヒータ（例えば、後述のプリントヒータ７１，７２，７３，７４，７５又はプリントヒータ７１Ａ，７２Ａ，７３Ａ，７４Ａ，７５Ａ）を備える。また、前記複数のプリントヒータのうち少なくとも２組は、前記積層体に並列に接続される。

この発明によれば、複数のプリントヒータのうち少なくとも２組を積層体に並列に接続することにより、プリントヒータ同士の接続を簡易にすることができるので、作業性を向上することができる。これにより、例えば、燃料電池車両のメンテナンス時などにおいて、サイドプレートを分解する必要が生じた場合に、プリントヒータ同士の接続を遮断することなく作業を行うことができる。

この場合、前記燃料電池車両は、前記積層体と車両負荷（例えば、後述の車両負荷３０）とを接続又は遮断する燃料電池コンタクタ（例えば、後述の燃料電池コンタクタ６３，６４）と、前記積層体と前記加熱装置とを接続又は遮断するディスチャージコンタクタと、前記積層体に隣接して設けられ、前記ディスチャージコンタクタとともに前記燃料電池コンタクタを収納し、これらコンタクタを防水するコンタクタボックス（例えば、後述のコンタクタボックス６７）と、をさらに備える。

この発明によれば、ディスチャージコンタクタと燃料電池コンタクタとを１つのコンタクタボックスに収納することにより、コンタクタボックスの防水構造を容易に構成することができる。

本発明によれば、起動時に、サイドプレートを加熱し積層方向に沿って延ばすことができる。すなわち、起動することで暖かくなり積層方向に沿って膨張し始める積層体に対して、サイドプレートも積層方向に沿って延ばすことにより、積層体に過剰な荷重がかかるのを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両の構成を示すブロック図である。 上記実施形態に係る燃料電池スタックの構成を示す分解斜視図である。 上記実施形態に係る燃料電池スタックの構成を示す側面図である。 上記実施形態に係る燃料電池スタックの構成を示す側面図である。 上記実施形態に係る燃料電池スタックの構成を示す平面図である。 上記実施形態に係る加熱装置と、この加熱装置が設けられた燃料電池スタックの構成を示す斜視図である。 上記実施形態に係る加熱装置の回路構成を示す図である。 上記実施形態に係るプリントヒータの構成を示す斜視図である。 上記実施形態に係るプリントヒータの構成を示す断面図である。 燃料電池スタックの温度と積層体にかかる荷重との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る加熱装置と、この加熱装置が設けられた燃料電池スタックの構成を示す斜視図である。 上記実施形態に係る加熱装置の回路構成を示す図である。 本発明の変形例に係る燃料電池スタックの構成を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る燃料電池車両１の構成を示すブロック図である。
燃料電池車両１は、反応ガスを反応させて発電する燃料電池スタック１０と、燃料電池スタック１０に反応ガスを供給する反応ガス供給装置９０と、車両負荷３０と、電力を蓄電するバッテリ４０と、燃料電池スタック１０と車両負荷３０とを接続するスタック接続回路６０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）」という）８０と、を含んで構成される。

車両負荷３０は、図示しない車輪を駆動する駆動モータ及びそのインバータや、各種補機など、車両の走行にかかる電気負荷を含んで構成される。図１に示すように、この車両負荷３０には、燃料電池スタック１０及びバッテリ４０が並列に接続されている。

図２は、燃料電池スタック１０の構成を示す分解斜視図である。
図３は、燃料電池スタック１０の構成を示す側面図である。
燃料電池スタック１０は、複数の燃料電池セル１２を積層して略立方体状に構成された積層体１１と、この積層体１１を保持するサイドプレート２０と、を含んで構成される。

積層体１１の積層方向の両端側には、図示しないターミナルプレート及び絶縁プレートを介して、一対のエンドプレート１３，１４が設けられている。

各燃料電池セル１２の一端縁部には、積層方向に互いに連通して、エアを供給するためのエア供給連通孔１６１と、冷媒を供給するための冷媒供給連通孔１７１と、水素ガスを排出するための水素ガス排出連通孔１８２と、が設けられている。
また、各燃料電池セル１２の他端縁部には、積層方向に互いに連通して、水素ガスを供給するための水素ガス供給連通孔１８１と、冷媒を排出するための冷媒排出連通孔１７２と、エアを排出するためのエア排出連通孔１６２と、が設けられている。

各燃料電池セル１２は、膜電極構造体（ＭＥＡ）を一対のセパレータで挟持して構成される。膜電極構造体は、アノード電極（陰極）及びカソード電極（陽極）の２つの電極と、これら電極に挟持された固体高分子電解質膜とで構成される。通常、両電極は、固体高分子電解質膜に接して酸化・還元反応を行う触媒層と、この触媒層に接するガス拡散層とから形成される。

一方のセパレータのうちアノード電極に対向する面には、水素ガス供給連通孔１８１と水素ガス排出連通孔１８２とを連通する水素ガス流路が形成されている。他方のセパレータのうちカソード電極に対向する面には、エア供給連通孔１６１とエア排出連通孔１６２とを連通するエア流路が形成されている。
また、冷媒供給連通孔１７１と冷媒排出連通孔１７２とを連通する冷媒流路は、隣接するセパレータ間、すなわち、隣接する燃料電池セルのそれぞれのセパレータの間に形成されている。

サイドプレート２０は、積層体１１の側面を上方から覆う上部プレート２１と、積層体１１の側面を下方から覆う下部プレート２２と、上部プレート２１をエンドプレート１３，１４に固定する上部ブラケット２３，２４と、下部プレート２２をエンドプレート１３，１４に固定する下部ブラケット２５，２６と、を含んで構成される。

上部プレート２１は、エンドプレート１３からエンドプレート１４まで延びる板材を、積層体１１の上部側の各側面に沿って屈曲させることにより構成される。これにより、上部プレート２１には、積層体１１の側面のうち前面に沿って延びる第１プレート２１１と、積層体１１の側面のうち上面に沿って延びる第２プレート２１２と、が形成される。

下部プレート２２は、エンドプレート１３からエンドプレート１４まで延びる板材を、積層体１１の下部側の各側面に沿って屈曲させることにより構成される。これにより、下部プレート２２には、積層体１１の側面のうち背面に沿って延びる第３プレート２２３と、積層体１１の側面のうち底面に沿って延びる第４プレート２２４と、積層体１１の側面のうち前面に沿って延びる第５プレート２２５と、が形成される。

これら第１プレート２１１、第２プレート２１２、第３プレート２２３、第４プレート２２４、及び第５プレート２２５のうち、積層体１１の各側面に対向する面には、それぞれ後述の加熱装置７０の複数のシート状のプリントヒータ７１，７２，７３，７４，７５が設けられている。この加熱装置７０の詳細な構成については、後に図６〜図９を参照して説明する。

上部プレート２１の積層方向の両端部は、それぞれ断面略Ｌ字状の上部ブラケット２３，２４により、エンドプレート１３，１４に、複数のボルト２７を介して締結されている。また、下部プレート２２の積層方向の両端部は、それぞれ断面略Ｌ字状の下部ブラケット２５，２６により、エンドプレート１３，１４に、複数のボルト２８を介して締結されている。これにより、積層体１１に積層方向に沿って荷重がかかるように、サイドプレート２０と一対のエンドプレート１３，１４とが締結される。

また、図３に示すように、これら上部プレート２１と下部プレート２２とをエンドプレート１３，１４に固定すると、第１プレート２１１と第５プレート２２５との間には、積層体１１の側面の一部を露出する隙間２９が形成される。燃料電池セル１２ごとの電圧を検出する場合、各電圧センサの端子は、この隙間２９を介して挿入される。

以上のように構成された燃料電池スタック１０は、エア供給連通孔１６１を介して各燃料電池セル１２のカソード電極に酸素を含むエアを供給し、水素ガス供給連通孔１８１を介して各燃料電池セル１２のアノード電極に水素ガスを供給すると、触媒層で電気化学反応により発電する。

また、このようにして燃料電池スタック１０で発電を行っている間は、冷媒供給連通孔１７１を介して冷媒が供給される。この冷媒は、燃料電池スタック１０の温度に応じて調整され、これにより、燃料電池スタック１０を冷却したり暖機したりすることができる。

図１に戻って、反応ガス供給装置９０は、水素ガスを燃料電池スタック１０に供給する水素タンクや、エアを燃料電池スタック１０に供給するエアポンプなどを備える。この反応ガス供給装置９０による水素ガスやエアの供給量は、ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいて制御される。

バッテリ４０は、車両の制動時における回生電力や、燃料電池スタック１０で発電した電力を蓄電しておき、直流電力を出力する。このバッテリ４０は、昇圧装置（以下、「ＶＣＵ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という」）５０とを介して、車両負荷３０に接続されている。
ＶＣＵ５０は、ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいて動作し、バッテリ４０の端子電圧を昇圧し、車両負荷３０に出力する。

スタック接続回路６０は、燃料電池スタック１０の正極側端子と車両負荷３０の正極側端子とを接続する正極側電力供給線６１と、燃料電池スタック１０の負極側端子と車両負荷３０の負極側端子とを負極側電力供給線６２と、を含んで構成される。正極側電力供給線６１には、正極側燃料電池コンタクタ６３が設けられ、負極側電力供給線６２には、負極側燃料電池コンタクタ６４が設けられている。

正極側燃料電池コンタクタ６３及び負極側燃料電池コンタクタ６４は、それぞれ、機械接点と、この接点を開閉する駆動コイルとを備えた電磁スイッチである。これら燃料電池コンタクタ６３，６４は、ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいて動作し、燃料電池スタック１０と車両負荷３０とを接続又は遮断する。

また、これら電力供給線６１，６２のうち、燃料電池スタック１０と燃料電池コンタクタ６３，６４との間には、燃料電池スタック１０の電力を放電させるディスチャージ回路が設けられている。

ディスチャージ回路は、正極側電力供給線６１と負極側電力供給線６２とを接続する。このディスチャージ回路は、正極側電力供給線６１から負極側電力供給線６２へ向かって順に、ディスチャージコンタクタ６６と、燃料電池スタック１０で発電された電力を消費するディスチャージ抵抗を発熱体として用いた加熱装置７０とを直列に接続して構成される。なお、この加熱装置７０の詳細な構成については、後に図６〜図９を参照して説明する。

ディスチャージコンタクタ６６は、機械接点と、この接点を開閉する駆動コイルとを備えた電磁スイッチである。このディスチャージコンタクタ６６は、ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいて動作し、燃料電池スタック１０と加熱装置７０とを接続又は遮断する。

図４は、燃料電池スタック１０の構成を示す側面図である。図４において、左側を車両前方とし、右側を車両後方とする。
図４に示すように、燃料電池スタック１０は、燃料電池車両１において運転者が居住する車室と車外とを区画するフロアパネルＦＰの下方に、積層方向と車両の進行方向とを平行にして設けられる。

図５は、燃料電池スタック１０の構成を示す平面図である。図５において、左側を車両前方とし、右側を車両後方とする。
図５に示すように、燃料電池コンタクタ６３，６４及びディスチャージコンタクタ６６は、防水構造を有するコンタクタボックス６７に収納されている。このコンタクタボックス６７は、燃料電池スタック１０に隣接して設けられている。

次に、図６〜図９を参照して、加熱装置７０の構成について説明する。
図６は、加熱装置７０と、この加熱装置７０が設けられた燃料電池スタックの構成を示す斜視図である。なお、図６では、理解を容易にするため、燃料電池スタックのうちサイドプレート２０のみを図示する。
図７は、加熱装置７０の回路構成を示す図である。なお、図７では、理解を容易にするため、サイドプレート２０を平面状に展開したものを示す。

加熱装置７０は、５枚のプリントヒータ７１，７２，７３，７４，７５を直列に接続して構成される。各プリントヒータ７１〜７５は、それぞれ発熱体として電熱線７１１，７２１，７３１，７４１，７５１を備える。

プリントヒータ７１の正極側端子７６は、ディスチャージコンタクタ６６に接続され、プリントヒータ７５の負極側端子７７は、負極側電力供給線６２に接続される（図１参照）。このようにして、加熱装置７０をディスチャージ回路に接続することにより、これらプリントヒータ７１〜７５の電熱線７１１〜７５１は、燃料電池スタック１０で発電された電力を消費するディスチャージ抵抗として用いられる。

また、これらプリントヒータ７１〜７５は、それぞれサイドプレート２０の第１プレート２１１、第２プレート２１２、第３プレート２２３、第４プレート２２４、及び第５プレート２２５のうち積層体（図示せず）に対向する面に貼り付けられている。

図８は、プリントヒータ７１の構成を示す斜視図である。
図９は、プリントヒータ７１の構成を示す断面図である。
プリントヒータ７１は、シート状であり折り曲げることが可能となっている。このプリントヒータ７１は、電熱線７１１をポリイミドなどの絶縁体で形成された絶縁シート層７１２で保護することにより構成される。電熱線７１１は、略矩形状の絶縁シート層７１２の全面に引き回されている。

以上のように構成されたプリントヒータ７１は、図８に示すように、接着剤７１３によりサイドプレート２０の第１プレート２１１に貼り付けられる。なお、他のプリントヒータ７２〜７５も、上記プリントヒータ７１と同様の構成となっているため、その図示及び説明を省略する。

図１に戻って、ＥＣＵ８０は、各種入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換するなどの機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）とを備える。この他、ＥＣＵ８０は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果などを記憶する記憶回路と、ＶＣＵ５０、燃料電池コンタクタ６３，６４、ディスチャージコンタクタ６６、及び反応ガス供給装置９０などに制御信号を出力する出力回路とを備える。

また、ＥＣＵ８０は、燃料電池車両１の起動要求及び停止要求を検出するイグニッションスイッチ８１が接続されている。このイグニッションスイッチ８１は、燃料電池車両１の運転席に設けられており、運転者の操作に応じて、起動を指令するオン信号又は停止を指令するオフ信号をＥＣＵ８０に送信する。

ここで、ＥＣＵ８０により、燃料電池スタック１０を起動する手順は以下のようになっている。
ＥＣＵ８０は、イグニッションスイッチ８１からオン信号を受信すると、反応ガス供給装置９０により水素ガスとエアの供給を開始する。これにより、燃料電池スタック１０による発電が開始する。
また、このようにして燃料電池スタック１０による発電を開始させる際には、ＥＣＵ８０は、ディスチャージコンタクタ６６をオンにし、燃料電池スタック１０で発電した電力を加熱装置７０に供給し、加熱装置７０のプリントヒータ７１〜７５を発熱させる。これにより、積層体１１とともにサイドプレート２０が加熱される。

本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）図１０は、燃料電池スタック１０の温度と積層体１１にかかる荷重との関係を示す図である。図１０において、横軸は燃料電池スタック１０の温度を示し、縦軸はその積層体１１にかかる荷重を示す。図１０において、実線は加熱装置７０によりサイドプレート２０を加熱した場合を示し、破線はサイドプレート２０を加熱しなかった場合を示す。

燃料電池スタック１０の温度が高くなると、積層体１１が積層方向に沿って膨張するが、サイドプレート２０は外気にさらされているため、その膨張の度合いは積層体１１と比較して小さい。したがって、燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従い、積層体１１にかかる荷重が大きくなる。

そこで、本実施形態のようにサイドプレート２０を加熱装置で加熱することにより、積層体１１の膨張とともに、サイドプレート２０も積層方向に沿って延ばすことができる。これにより、図１０に示すように、積層体１１にかかる荷重を小さくすることができる。

特に燃料電池スタック１０の起動時には、燃料電池スタック１０による発電を開始することで燃料電池スタック１０の温度が上昇するため、積層体１１にかかる荷重が過剰になる傾向がある。本実施形態では、起動することで積層方向に沿って膨張し始める積層体１１に対して、サイドプレート２０も積層方向に沿って延ばすことにより、積層体１１に過剰な荷重がかかるのを防止することができる。

例えば、氷点下において燃料電池スタック１０を起動した場合、内部に溜まっていた生成水が凍り、反応ガスの流路が狭くなってしまい、起動性が悪化する場合がある。本実施形態によれば、燃料電池スタック１０の起動時にプリントヒータ７１〜７５を発熱させることにより、このような氷点下における起動性の悪化を避けることができる。また、プリントヒータ７１〜７５を発熱して燃料電池スタック１０を暖機することにより、燃料電池スタック１０の起動時間を短縮することができる。

（２）本実施形態によれば、ディスチャージ抵抗を加熱装置７０のプリントヒータ７１〜７５の発熱体として用いることにより、ディスチャージ抵抗を別体で設ける必要が無くなる。したがって、燃料電池車両１のスペース効率を向上することができる。

また、燃料電池スタック１０の起動時には、ディスチャージ抵抗として設けられたプリンヒータ７１〜７５が発電電流の受け入れ先となる。したがって、発電電流を引き出しながら燃料電池スタック１０を起動することにより、燃料電池スタック１０が高電圧状態になり劣化するのを抑制することができる。

（３）本実施形態によれば、ディスチャージコンタクタ６６と燃料電池コンタクタ６３，６４とを１つのコンタクタボックス６７に収納することにより、コンタクタボックス６７の防水構造を容易に構成することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。
以下の第２実施形態の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

図１１は、本実施形態に係る加熱装置７０Ａと、この加熱装置７０Ａが設けられた燃料電池スタックの構成を示す斜視図である。なお、図１１では、理解を容易にするため、燃料電池スタックのうちサイドプレート２０のみを図示する。
図１２は、加熱装置７０Ａの回路構成を示す図である。なお、図１２では、理解を容易にするため、サイドプレート２０を平面状に展開したものを示す。
これら図１１及び図１２に示すように、本実施形態は、上述の第１実施形態と加熱装置７０Ａの構成が異なる。

加熱装置７０Ａは、サイドプレート２０の第１プレート２１１に貼り付けられたプリントヒータ７１Ａと、第２プレート２１２に貼り付けられたプリントヒータ７２Ａと、第３プレート２２３に貼り付けられたプリントヒータ７３Ａと、第４プレート２２４に貼り付けられたプリントヒータ７４Ａと、及び第５プレート２２５に貼り付けられたプリントヒータ７５Ａとにより構成される。

図１２に示すように、これらプリントヒータ７１Ａ〜７５Ａは、上部プレート２１側に設けられたプリントヒータ７１Ａ，７２Ａと、下部プレート２２側に設けられたプリントヒータ７３Ａ，７４Ａ，７５Ａとの２組に分けられる。これら２組のプリントヒータは、燃料電池スタック１０に並列に接続される。

より具体的には、プリントヒータ７１Ａとプリントヒータ７２Ａとは直列に接続されるとともに、プリントヒータ７１Ａの正極側端子７６Ａは、ディスチャージコンタクタに接続され、プリントヒータ７２Ａの負極側端子７７Ａは、負極側電力供給線に接続される。
また、プリントヒータ７３Ａとプリントヒータ７４Ａとプリントヒータ７５Ａとは直列に接続されるとともに、プリントヒータ７５Ａの正極側端子７８Ａは、ディスチャージコンタクタに接続され、プリントヒータ７３Ａの負極側端子７９Ａは、負極側電力供給線に接続される。

本実施形態によれば、以下の効果がある。
（４）本実施形態によれば、５枚のプリントヒータ７１Ａ，７２Ａ，７３Ａ，７４Ａ，７５Ａのうち、プリントヒータ７１Ａ，７２Ａで構成される組と、プリントヒータ７３Ａ〜７５Ａで構成される組とを燃料電池スタックに並列に接続することにより、これらプリントヒータ７１Ａ〜７５Ａ同士の接続を簡易にすることができるので、作業性を向上することができる。これにより、例えば、燃料電池車両のメンテナンス時などにおいて、サイドプレート２０を上部プレート２１と下部プレート２２とに分解する必要が生じた場合に、プリントヒータ７１Ａ〜７５Ａ同士の接続を遮断することなく作業を行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、図４に示すように、燃料電池スタック１０を、その積層方向と車両の進行方向とが平行になるように、燃料電池車両１に設けたが、これに限るものではない。例えば、図１３の燃料電池スタック１０Ｂに示すように、その積層方向と車両の進行方向とが垂直になるように、燃料電池スタック１０Ｂを燃料電池車両に設けてもよい。

１…燃料電池車両
１０…燃料電池スタック
１１…積層体
１２…燃料電池セル
１３，１４エンドプレート
２０…サイドプレート
２１１…第１プレート
２１２…第２プレート
２２３…第３プレート
２２４…第４プレート
２２５…第５プレート
３０…車両負荷
６３…正極側燃料電池コンタクタ（燃料電池コンタクタ）
６４…負極側燃料電池コンタクタ（燃料電池コンタクタ）
６６…ディスチャージコンタクタ
７０，７０Ａ…加熱装置
７１，７２，７３，７４，７５…プリントヒータ
７１Ａ，７２Ａ，７３Ａ，７４Ａ，７５Ａ…プリントヒータ
６７…コンタクタボックス
８０…ＥＣＵ

Claims (4)

1. 複数の燃料電池セルを積層して略立方体に構成された積層体と、
   前記積層体の積層方向の両端側に設けられた一対のエンドプレートと、
   前記積層体の側面に沿って延びるサイドプレートと、を備え、
   前記積層体に積層方向に沿って荷重がかかるように、前記サイドプレートと前記一対のエンドプレートとが締結された燃料電池車両であって、
   前記サイドプレートのうち前記積層体に対向する面に沿って引き回して設けられた電熱線を備えるシート状の加熱装置と、
   前記積層体の起動時に前記加熱装置を発熱させ、起動による前記積層体の膨張とともに前記サイドプレートを積層方向に沿って延ばす制御装置と、をさらに備え、
   前記サイドプレートは、前記積層体の第１側面の一部に沿って設けられた第１プレート及び第５プレートと、前記第１側面に隣接する第２側面の全面に沿って設けられた第２プレートと、前記第１側面と対向する第３側面の全面に沿って設けられた第３プレートと、前記第２側面と対向する第４側面の全面に沿って設けられた第４プレートと、を備え、
   前記第１プレートと前記第５プレートとの間には、前記第１側面の積層方向に沿った一部が露出する隙間が形成され、
   前記加熱装置は、第１、第２、第３、第４及び第５プレートにそれぞれ設けられた第１、第２、第３、第４及び第５加熱装置を備え、
   前記第１及び第５プレートの面積は、それぞれ第２プレートの面積よりも小さく、
   前記第１及び第５加熱装置の電熱線の長さは、それぞれ第２加熱装置の電熱線の長さよりも短いことを特徴とする燃料電池車両。
2. 前記加熱装置の電熱線は、前記積層体で発電された電力を消費するディスチャージ抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。
3. 複数の燃料電池セルを積層して略立方体に構成された積層体と、
   前記積層体の積層方向の両端側に設けられた一対のエンドプレートと、
   前記積層体の側面に沿って延びるサイドプレートと、を備え、
   前記積層体に積層方向に沿って荷重がかかるように、前記サイドプレートと前記一対のエンドプレートとが締結された燃料電池車両であって、
   前記サイドプレートのうち前記積層体に対向する面に沿って引き回して設けられた電熱線を備えるシート状の加熱装置と、
   前記積層体の起動時に前記加熱装置を発熱させ、起動による前記積層体の膨張とともに前記サイドプレートを積層方向に沿って延ばす制御装置と、をさらに備え、
   前記サイドプレートは、前記積層体の第１側面に沿って設けられた第１プレートと前記第１側面に隣接する第２側面に沿って設けられた第２プレートとを一体にして構成された上部プレートと、前記第１側面と対向する第３側面に沿って設けられた第３プレートと前記第２側面と対向する第４側面に沿って設けられた第４プレートとを一体にして構成された下部プレートと、に分けられ、
   前記加熱装置は、前記上部プレートに設けられた上部加熱装置と、前記下部プレートに設けられた下部加熱装置とを備え、
   前記上部加熱装置と前記下部加熱装置は、前記積層体に並列に接続されることを特徴とする燃料電池車両。
4. 前記積層体と車両負荷とを接続又は遮断する燃料電池コンタクタと、
   前記積層体と前記加熱装置とを接続又は遮断するディスチャージコンタクタと、
   前記積層体に隣接して設けられ、前記ディスチャージコンタクタとともに前記燃料電池コンタクタを収納し、これらコンタクタを防水するコンタクタボックスと、をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池車両。
   

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