KR20050057007A - 연료전지 탑재 차량 - Google Patents

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마사요시 야마시타
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도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 연료전지 차량(10)에서는 좌측 차륜용 모터(11) 및 우측 차륜용 모터(12)는 각각 좌측 전륜(FRW) 및 우측 전륜(FLW)을 회전시키는 휠인모터이기 때문에 좌측 전륜 및 우측 전륜의 양쪽을 회전시키는 모터를 사용하는 경우에 비하여 소형의 것을 사용할 수 있어, 차량 전실(前室)(61)에 있어서 양 모터(11, 12) 사이의 공간[모터간 공간(S)]을 비교적 크게 취할 수 있다. 따라서 이 모터간 공간(S)을 이용하여 연료전지(20)를 여유를 가지고 배치할 수 있다.

Description

연료전지 탑재 차량{MOTOR VEHICLE MOUNTED WITH FUEL CELL}
본 발명은 연료전지를 탑재한 연료전지 탑재 차량에 관한 것이다.
종래, 연료전지 탑재 차량으로서는 탑승자실 내를 좁히는 일 없이 연료전지를 배치한 것이 여러가지 제안되어 있다. 예를 들면 일본국 특개2001-253248호 공보에는 차량 전실(前室)에 주행용 모터와 연료전지를 배치한 것이 개시되어 있다. 여기서는 주행용 모터는 좌우 전륜을 건너 지르는 차축의 중앙 부근에 배치되고, 연료전지는 그 주행용 모터에 근접하고 배치되어 있다. 또 연료전지에 연료가스(수소)를 공급하는 연료탱크는 연료전지에 근접하여 배치되어 있다.
그러나 상기한 공보에 기재된 연료전지 탑재 차량에서는 하나의 주행용 모터로 좌우 전륜의 양쪽을 회전시키기 때문에, 주행용 모터의 크기가 커지기 쉬워 연료전지를 배치할 공간을 충분히 취할 수 없다는 문제가 있었다. 또 연료탱크도 연료전지와 동일한 장소에 배치되어 있기 때문에, 비좁은 레이아웃으로 되어 있었다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 좌우 양륜의 사이에 연료전지를 여유를 가지고 배치 가능한 연료전지 탑재 차량을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또 탑재기기가 비좁아지지 않도록 양호하게 배치 가능한 연료전지 탑재 차량을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
도 1은 본 실시형태의 연료전지 탑재 차량의 평면도,
도 2는 본 실시형태의 연료전지 탑재 차량의 개략 단면도,
도 3은 본 실시형태의 연료전지 탑재 차량의 블럭도,
도 4는 2차 전지의 배치에 관한 설명도,
도 5는 2차 전지의 다른 배치에 관한 설명도이다.
본 발명은 상기한 목적의 적어도 하나를 달성하기 위하여 이하의 수단을 채용하였다. 즉, 본 발명의 제 1 연료전지 탑재 차량은,
차량 전방 및 차량 후방의 적어도 한쪽의 좌우 양륜의 근방에 각각 배치되어 차륜을 회전시키는 좌측 차륜용 모터 및 우측 차륜용 모터와,
차량 전방 또는 차량 후방의 좌우 양륜의 사이에 생긴 공간을 이용하여 배치된 연료전지를 구비한 것이다.
이 연료전지 탑재 차량에서는, 좌측 차륜용 모터 및 우측 차륜용 모터는 차량 전방의 좌우 양륜의 근방에 배치되거나, 차량 후방의 좌우 양륜의 근방에 배치되거나, 차량 전방의 좌우 양륜 및 차량 후방의 좌우 양륜의 근방에 배치된다. 또 연료전지는 차량 전방의 좌우 양륜의 사이에 생긴 공간이거나, 차량 후방의 좌우 양륜의 사이에 생긴 공간을 이용하여 배치된다. 여기서 차륜용 모터가 배치되어 있지 않은 차륜 사이에 생긴 공간을 이용하여 연료전지를 배치하는 경우에는, 이 공간에 차륜용 모터가 없기 때문에 여유를 가지고 연료전지를 배치할 수 있다. 또 차륜용 모터가 배치되어 있는 차륜 사이에 생긴 공간을 이용하여 연료전지가 배치되어 있는 경우에는 좌측 차륜용 모터 및 우측 차륜용 모터는 각각 좌측 차륜 및 우측 차륜을 회전시키기 때문에, 좌측 차륜 및 우측 차륜의 양쪽을 회전시키는 모터를 사용하는 경우에 비하여 소형의 것을 사용할 수 있어, 이 공간을 비교적 크게 취할 수 있고, 이 공간에 여유를 가지고 연료전지를 배치할 수 있다. 또한 연료전지는 그 전체가 차륜 사이에 생긴 공간에 들어가도록 배치되어 있어도 좋고, 그 일부가 차륜 사이에 생긴 공간에 걸리게 배치되어 있어도 좋다.
여기서 「연료전지」는 좌측 차륜용 모터나 우측 차륜용 모터에 전력을 공급가능하게 구성되어 있어도 좋고, 다른 차량 탑재기기(예를 들면 공조기기, AV기기, 내비게이션기기, 조명기기 등)에 전력을 공급하도록 구성되어 있어도 좋다.
이 연료전지 탑재 차량에 있어서, 상기 연료전지는 상기 좌측 차륜용 모터와 상기 우측 차륜용 모터와의 사이에 생긴 모터간 공간을 이용하여 배치되어 있어도 좋다. 이 경우, 좌측 차륜용 모터는 좌측 차륜의 근방에 배치되고, 우측 차륜용 모터는 우측 차륜의 근방에 배치되어 있기 때문에, 양 모터의 사이에는 공간(모터간 공간)이 생긴다. 또 좌측 차륜용 모터 및 우측 차륜용 모터는 각각 좌측 차륜 및 우측 차륜을 회전시키기 때문에 좌측 차륜 및 우측 차륜의 양쪽을 회전시키는 모터를 사용하는 경우에 비하여 소형의 것을 사용할 수 있어, 모터간 공간을 비교적 크게 취할 수 있다. 따라서 이 모터간 공간을 이용하여 연료전지를 여유를 가지고 배치할 수 있다. 또한 연료전지는 그 전체가 모터간 공간에 들어가도록 배치되어 있어도 좋고, 그 일부가 모터간 공간에 걸리게 배치되어 있어도 좋다.
이 연료전지 탑재 차량에 있어서, 상기 연료전지는 차량 전방에 배치되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면 연료전지는 차량 전방에 배치되어 프론트 쉽이 되기 때문에 교환작업이나 수리작업 등을 행하는 데에 있어서 편리하다.
이 연료전지 탑재 차량에 있어서, 상기 좌측 차륜용 모터 및 상기 우측 차륜용 모터는, 휠인모터이어도 좋다. 이와 같이 하면 모터간 공간을 충분히 넓게 취할 수 있다.
이 연료전지 탑재 차량에 있어서, 상기 연료전지의 보조 기기류 중 적어도 일부는 상기 연료전지의 근방에 배치되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면 연료전지와 그 보조 기기류의 적어도 일부를 떨어진 장소에 배치하는 경우에 비하여 배선, 배관 등의 설치를 간소화할 수 있다. 여기서 「연료전지의 보조 기기류」란, 연료전지의 작동에 필요한 기기류를 말하며, 예를 들면 연료전지에 산화가스를 공급하는 산화가스공급장치나, 연료전지에 연료가스를 공급하는 연료가스공급장치나, 연료전지에 공급하는 산화가스나 연료가스의 압력이나 유량을 조절하는 매스플로우컨트롤러나 연료전지로부터 미반응인 채 배출된 산화가스나 연료가스를 다시 연료전지에 공급하는 가스순환장치나, 연료전지를 냉각하기 위하여 연료전지에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환장치 등을 들 수 있다.
이 연료전지 탑재 차량은, 탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치된 2차 전지를 구비하고 있어도 좋다. 시트의 아래쪽 영역은 연료전지에 점유되어 있지 않기 때문에 여기에 2차 전지를 배치할 수 있다. 이때 2차 전지는 차 실내(차량 바닥 위)에 배치되어 있어도 좋고, 차 실외(차량 바닥 밑)에 배치되어 있어도 좋다. 또 2차 전지는 상기 2차 전지의 길이방향이 차량 좌우방향이 되는 자세로 차량 전후방향으로 건너 질러진 바닥 밑 보강재(Reinforcement)를 이용하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 통상 차량에 사용되는 바닥 밑 보강재를 이용하여 2차 전지를 배치하기 때문에 2차 전지의 고정구를 줄일 수 있고, 또 차량의 측면 충돌에 대한 강성을 향상시킬 수 있다. 여기서 「2차 전지」는, 좌측 차륜용 모터나 우측 차륜용 모터에 전력을 공급 가능하게 구성되어 있어도 좋고, 다른 차량 탑재기기(예를 들면 공조기기, AV기기, 내비게이션기기, 조명기기 등)에 전력을 공급하도록 구성되어 있어도 좋다. 또 커패시터 등의 충방전이 가능한 축전장치를 2차 전지 대신에 채용하여도 좋다.
이 연료전지 탑재 차량은, 탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 상기 연료전지에 연료가스를 공급하는 연료가스공급원을 구비하고 있어도 좋다. 시트의 아래쪽 영역은 연료전지에 점유되어 있지 않기 때문에, 여기에 연료가스공급원을 배치할 수 있다. 여기서 「연료가스공급원」은, 연료전지의 전기화학반응에 사용되는 연료가스를 공급 가능한 기기이면 어떠한 것이어도 좋고, 예를 들면 연료가스를 저장한 용기이어도 좋고, 어느 원료로부터 연료가스를 생성하는 생성기이어도 좋다.
본 발명의 제 2 연료전지 탑재 차량은,
차량 전실에 배치된 연료전지와,
탑승자실의 앞측 시트의 아래쪽 영역에 배치된 2차 전지와,
탑승자실의 뒤측 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 상기 연료전지에 연료가스를공급하는 연료가스공급원을 구비한 것이다.
이 연료전지 탑재 차량에서는 차량 전방으로부터 후방을 향하여 탑재기기인 연료전지, 2차 전지, 연료가스공급원이 이 순서대로 간격으로 두고 배치되어 있다. 이 때문에 이들 탑재기기를 비좁지 않게 되도록 양호하게 배치할 수 있다. 또 고압전원계의 연료전지나 2차 전지를 연료가스공급원으로터 이간하여 배치할 수 있다. 이때 상기 연료전지 및 상기 2차 전지는, 본 발명의 제 1 연료전지 탑재 차량에 있어서의 연료전지 및 2차 전지이어도 좋다. 이와 같이 하면 본 발명의 제 1 작용효과도 아울러 얻을 수 있다. 또한 차량 전후방향에 3열의 시트가 존재하는 경우, 가장 앞열의 시트를 앞측 시트라 하면, 중간 열 또는 가장 마지막 열의 시트가 뒤측 시트가 되고, 중간 열의 시티를 앞측 시트라 하면 가장 마지막 열의 시트가 뒤측 시트가 된다. 또 커패시터 등의 충방전이 가능한 축전장치를 2차 전지 대신에 채용하여도 좋다.
본 발명을 한층 명확하게 하기 위하여 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 연료전지 탑재 차량의 개략 평면도, 도 2는 연료전지 탑재 차량의 개략 단면도, 도 3은 연료전지 탑재 차량의 블럭도이다.
본 실시형태의 연료전지 탑재 차량(10)은, 샤시프레임과 바디가 일체로 만들어진 모노코크구조이며, 주로 좌측 차륜용 모터(11), 우측 차륜용 모터(12), 프론트 시트(14), 리어시트(16), 연료전지(20), 2차 전지(40), 수소봄베(21), 파워 컨트롤 유닛(이하 PCU라 함)(50)을 구비하고 있다. 또한 모노코크구조를 채용하는 대신에 프레임구조를 채용하여도 좋다. 또 도 2에서는 PCU(50)를 생략하였다.
좌측 차륜용 모터(11)는 좌측 전륜(FLW)의 휠에 조립된 휠인모터이고, 좌측 전륜(FLW)의 차축을 회전시키는 역활을 한다. 우측 차륜용 모터(12)는 우측 전륜 (FRW)의 휠에 조립된 휠인모터이고, 우측 전륜(FRW)의 차축을 회전시키는 역활을 한다. 이 좌측 차륜용 모터(11)와 우측 차륜용 모터(12)는 분리되어 있기 때문에, 탑승자실(62)과 대시패널(dash panel)(15)에 의해 구분된 차량 전실(61) 중 양 모터(11, 12)의 사이에는 비교적 넓은 모터간 공간(S)이 형성되어 있다. 이 모터간 공간(S)은 좌측 전륜(FLW)을 직진방향을 향하여 차량 좌우방향으로부터 좌측 차륜용 모터(11)를 보았을 때의 외곽형상과, 우측 전륜(FRW)을 직진방향을 향하여 차량 좌우방향으로부터 우측 차륜용 모터(12)를 보았을 때의 외곽형상을 차량 좌우방향에 연결시켰을 때에 생기는 가상 공동공간이다.
또, 양 모터(11, 12)에는 도 3에 나타내는 바와 같이 연료전지(20)나 2차 전지(40)가 출력하는 직류전류가 분배기(27)를 거친 후 인버터(11a, 12a)에 의해 3상 교류로 변환되어 공급된다. 양 모터(11, 12)는 이와 같은 전력의 공급을 받아 회전구동력을 발생하고, 이 회전구동력은 각각 좌측 전륜(FLW) 및 우측 전륜(FRW)의 차축에 전달되어 연료전지 탑재 차량(10)을 주행시키는 동력이 된다.
프론트 시트(14)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 탑승자실(62) 내에 설치된 2열의 시트 중 앞열의 시트이고, 운전석과 조수석으로 이루어진다. 차량의 바닥 면(70)은 프론트 시트(14)의 아래쪽에서 솟아오른 형상으로 되어 있고, 이 솟아오른 부분, 즉 단차면(71)에 프론트 시트(14)가 설치되어 있다. 이 단차면(71)과 지상 높이를 정할 때의 기준면(74)과의 사이에 생긴 공간이 프론트 시트(14)의 아래쪽 영역(63)이고, 여기에 2차 전지(40)가 배치되어 있다. 또 리어시트(16)는 2열의 시트 중뒷열의 시트이고, 이른바 벤치시트이다. 차량의 바닥면(70)은 리어시트(16)의 아래쪽에서도 솟아 오른 형상으로 되고 있고, 이 솟아오른 부분, 즉 단차면(72)에 리어시트(16)가 설치되어 있다. 이 단차면(72)과 기준면(74)과의 사이에 생긴 공간이 리어시트(16)의 아래쪽 영역(64)이고, 여기에 수소 봄베(21)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 단차면(72)에 연속되게 하여 트렁크 룸(65)의 칸막이면(73)이 설치되고, 이 칸막이면(73)과 기준면(74)과의 사이에 생긴 공간도 리어시트(16)의 아래쪽 영역(64)에 포함되는 것으로 한다.
연료전지(20)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 차량 전실(61)에 배치되고, 상세하게는 연료전지(20)의 일부가 모터간 공간(S)에 걸리도록 배치되어 있다. 이 연료전지(20)는 주지의 고체 고분자 전해질형의 연료전지이고, 구성단위인 단셀을 복수 적층한 스택구조를 가지고 고전압 전원(수백 V)으로서 기능한다. 연료전지(20)를 구성하는 각 단셀에서는 도 3에 나타내는 바와 같이 수소 봄베(21)로부터 수소가스(연료가스)가 매스플로우컨트롤러(22)로 압력·유량이 조절된 후 가습기(23)에 의해 가습되어 애노드에 공급되고, 공기압축기(13)로부터 압력이 조절된 압축공기(산화가스)가 캐소드에 공급되어 소정의 전기화학반응이 진행됨으로써 기전력이 생긴다. 즉, 애노드에서는 수소가 프로톤과 전자로 분리되고, 애노드에서 분리된 프로톤이 고체 고분자 전해질막을 전도하여 캐소드에 전달됨과 동시에 마찬가지로 애노드에서 분리된 전자가 부하를 거쳐 접속된 전선을 통하여 캐소드에 도달하고, 캐소드에서는 산소가 프로톤과 전자와 결합하여 물이 생성된다는 전기화학반응이 진행됨으로써 기전력이 생긴다.
연료전지(20)의 보조 기기류는, 상기한 공기 압축기(13)나, 상기한 수소 봄베(21)나, 상기한 매스플로우컨트롤러(22)나 상기한 가습기(23)나 연료전지(20) 및 2차 전지(40)로부터의 출력전압을 소정의 전압까지 강하시키는 DC/DC 컨버터(24)나, 연료전지(20)로부터 미반응인 채로 배출된 수소가스를 다시 연료전지(20)에 공급하는 수소가스 순환펌프(25)나, 연료전지(20)를 냉각하기 위하여 연료전지(20)에 냉각수를 순환시키는 워터펌프(26)나, 연료전지(20) 및 2차 전지(40)의 출력을 분배하는 분배기(27)나, 워터펌프(26)에 의하여 연료전지(20)를 순환하는 냉각수를 방열시키는 방열기(32) 등이다. 또한 분배기(27)는 각 차륜용 모터(11, 12)에의 전력공급을 연료전지(20) 및 2차 전지(40) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에서 행하거나 연료전지(20)에 의한 2차 전지(40)의 충전을 행하거나 하기 위한 스위칭회로이다.
이들 보조 기기류 중, 공기 압축기(13)나 매스플로우컨트롤러(22)나 가습기(23)나 수소가스 순환펌프(25)나 워터펌프(26)나 방열기(32)의 쿨링팬에는 연료전지(20) 및 2차 전지(40)로부터의 전력이 분배기(27)를 거친 후 DC/DC 컨버터(24)에 의해 소정의 전압으로 강하하여 공급된다. 또 이들 보조 기기류 중, 공기 압축기(13)나 매스플로우컨트롤러(22)나 가습기(23)나 DC/DC 컨버터(24)나 수소가스 순환펌프(25)나 워터펌프(26)나 분배기(27)나 방열기(32)는, 연료전지(20)가 배치된 차량 전실(61)에 배치되어 있다. 또 공기 압축기(13)는 그 일부가 모터간 공간(S)에 걸리도록 배치되어 있다.
2차 전지(40)는 주지의 니켈 수소 2차 전지를 복수개 직렬로 접속한 구조를 가지고 고전압 전원(수백 V)으로서 기능한다. 이 2차 전지(40)는 PCU(50)의 제어에 의하여 차량의 시동시에 각 차륜용 모터(11, 12)를 구동하거나, 감속 회생시에 회생 전력을 회수하거나, 가속시에 각 차륜용 모터(11, 12)를 어시스트하거나, 부하에 따라 연료전지(20)에 의해 충전되거나 한다. 또한 이 2차 전지(40)는 충방전 가능한 전지이면 좋고, 니켈 수소 2차 전지에 한정하지 않고, 예를 들면 니카드 2차 전지나 리튬이온 2차 전지나 납 축전지 등이어도 좋다. 또 2차 전지(40) 대신에 커패시터를 채용하여도 좋다.
이 2차 전지(40)는 프론트 시트(14)의 아래쪽 영역(63)에서 2차 전지(40)의 길이방향이 차량 좌우방향이 되는 자세로, 차량 좌측 및 차량 우측에서 차량 전후방향으로 연장되는 1쌍의 바닥 밑 보강재(66, 67)를 이용하고 배치되어 있다. 바닥 밑보강재(66, 67)는 연료전지 탑재 차량(10)의 모노코크구조를 구성하는 부재의 하나이다. 여기서는 바닥 밑 보강재(66, 67)와 프론트 시트(14)의 단차면(71)과의 간격보다도 2차 전지(40)의 높이가 높기 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이 1쌍의 바닥 밑보강재(66, 67)의 하부끼리를 건너 지른 가교부재(68)를 설치하고, 그 가교부재(68)에 2차 전지(40)를 얹은 상태로 고정되어 있다. 또한 도 4(a)는 프론트 시트(14) 부근의 측면도, (b)는 그 정면도이다. 단, 바닥 밑 보강재(66, 67)와 프론트 시트(14)의 단차면(71)과의 간격에 2차 전지(40)가 수습되는 경우에는 도 5에 나타내는 바와 같이 2차 전지(40)를 1쌍의 바닥 밑 보강재(66, 67)에 건너 지도록 얹은 상태로 고정하여도 좋다. 또한 도 5(a)는 프론트 시트(14) 부근의 측면도, (b)는 그 정면도이다. 도 4나 도 5에서는 2차 전지(40)를 탑승자실 밖(차량 바닥 밑)에 배치한 모양을 나타내었으나, 2차 전지(40)를 탑승자실 내(차량 바닥 위)에 배치하여도 좋다. 예를 들면 플로어 패널 중 프론트 시트(14)의 아래쪽에 오목부를 설치하고 그 오목부에 2차 전지(40)을 배치하여 단차면(71)을 포함하는 하트형상의 덮개부를 씌워도 좋다.
PCU(50)는 좌측 차륜용 모터(11)나 우측 차륜용 모터(12)의 구동력을 제어하는 것으로, 마이크로컴퓨터를 중심으로 한 논리회로로서 구성되고, 도시 생략한 주지의 CPU, ROM, RAM 및 입출력 포트 등으로 구성되어 있다. 이 PCU(50)는 차량 전실(61)의 위쪽에 배치되어 있다. 또 PCU(50)는 엑셀러레이터 페달센서의 페달위치나 인버터(11a, 12a)의 출력전류/출력전압이나 2차 전지(40)의 잔류 용량값이나 도시 생략한 각종 센서의 검출값을 입력하고, 입력한 각 값에 의거하여 매스플로우컨트롤러(22) 및 공기 압축기(13)에 공급 가스량을 제어하기 위한 제어신호를 출력하거나 인버터(11a, 12a)나 분배기(27)에 대한 제어신호를 출력하기도 한다.
이상과 같이 구성된 본 실시형태의 연료전지 탑재 차량(10)에서는 좌측 차륜용 모터(11) 및 우측 차륜용 모터(12)는 각각 좌측 전륜(FLW) 및 우측 전륜(FRW)을 회전시키는 휠인모터이기 때문에, 좌측 전륜(FLW) 및 우측 전륜(FRW)의 양쪽을 회전시키는 모터를 사용하는 경우에 비하여 소형의 것을 사용할 수 있어, 차량 전실(61)에 있어서 모터간 공간(S)을 비교적 크게 취할 수 있다. 따라서 이 모터간 공간(S)을 이용하여 연료전지(20)를 여유를 가지고 배치할 수 있다.
또, 연료전지(20)는 프론트 쉽이 되어 본네트를 개방하여 교환작업이나 수리작업을 행할 수 있기 때문에 편리하다.
또한 연료전지(20)의 보조 기기류 중, 공기 압축기(13)(산화가스공급장치)나 매스플로우컨트롤러(22)나 수소가스 순환펌프(25)(연료가스 순환장치)나 워터펌프(26)(냉각수 순환장치)나 분배기(27)나 방열기(32)는, 연료전지(40)가 배치된 차량 전실(61)에 배치되어 있기 때문에, 연료전지(20)와 다른 장소에 배치되는 경우에 비하여 연료전지(20)와의 배선, 배관 등의 설치를 간소화할 수 있다.
또한 2차 전지(40)는 프론트 시트(14)의 아래쪽 영역(63)을 유효하게 이용하여 배치되고, 또한 2차 전지(40)의 길이방향이 차량 좌우방향이 되는 자세로 차량 전후방향으로 건너 질러진 바닥 밑 보강재(66, 67)를 이용하여 배치되어 있기 때문에 2차 전지(40)의 고정구를 줄일 수 있고, 차량의 측면 충돌에 대한 강성을 향상시킬 수도 있다. 이 2차 전지(40)를 차 실내에 배치하여도 좋고, 그 경우에는 먼지로부터 2차 전지(40)를 방지할 수 있다.
그리고 또, 수소 봄베(21)(연료가스공급원)는 리어시트(16)의 아래쪽 영역(64)[트렁크 룸(65)의 칸막이면(73)의 아래쪽 영역을 포함한다]을 유효하게 이용하여 배치되어 있다. 이 결과, 차량 전방으로부터 연료전지(20), 2차 전지(40), 수소 봄베(21)가 이 순서대로 간격을 두고 비좁아지지 않도록 양호하게 배치되는 데다가 고압 전원계의 연료전지(20)나 2차 전지(40)를 수소 봄베(21)로부터 이간하여 배치할 수 있다.
또한 본 발명은 상기한 실시형태에 조금도 한정되는 일은 없고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러가지의 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면 상기한 실시형태에서는 탑승자실(62)의 차량 전후방향에 2열의 시트를 설치하였으나, 3열 이상의 시트를 설치하여도 좋다. 예를 들면 3열의 시트를 설치한 경우, 가장 앞열의 시트를 프론트 시트라 하면 중간 열 또는 가장 마지막 열의 시트가 리어 시트가 되고, 중간 열의 시트를 프론트 시트라 하면 가장 마지막 열의 시트가 리어 시트가 된다. 또는 탑승자실(62)에 1열의 시트밖에 가지지 않은 경우에는 그 시트의 아래쪽 영역에 2차 전지(40)를 배치하고, 트렁크 룸(65)의 칸막이면(73)의 아래쪽 영역에 수소 봄베(21)를 배치하여도 좋다.
또, 상기한 실시형태에서는 연료전지(20)에 수소가스(연료가스)를 공급하는 공급원으로서 수소 봄베(21)를 사용하였으나, 수소 봄베(21) 대신에 수소흡장 합금을 사용하여도 좋고 탄화수소계 연료(예를 들면 가솔린이나 메탄올 등)와 물과의 반응에 의해 수소가 풍부한 가스를 생성하는 개질기를 사용하여도 좋다.
또한 상기한 실시형태에서는 전륜 구동차를 예시하였으나, 후륜 구동차나 4륜 구동차에 본 발명의 구성을 채용하여도 좋다. 후륜 구동차의 경우에는, 좌측 후륜 및 우측 후륜을 각각 회전시키는 휠인모터를 설치하여 양 모터사이에 생기는 공간(모터간 공간)을 이용하여 연료전지(20)를 배치하면 되고, 4륜 구동차의 경우에는 전륜측이나 후륜측의 모터간 공간을 이용하여 연료전지(20)를 배치하면 좋다.
또한 상기한 실시형태에서는 차량 전실(61)에서 연료전지(20)의 일부가 모터간 공간(S)에 걸리도록 연료전지(20)를 배치하였으나, 연료전지(20)의 모두가 모터간 공간(S)에 들어가도록 연료전지(20)를 배치하여도 좋다.
그리고 또 상기한 실시형태에서는 연료전지(20) 및 2차 전지(40)의 양쪽을 각 차륜용 모터(11, 12)의 구동원으로서 이용 가능한 구성을 채용하였으나[제어상은, 연료전지(20) 및 2차 전지(40)의 양쪽에서 모터(11, 12)를 구동하는 경우나, 연료전지(20) 및 2차 전지(40) 중 어느 한쪽만으로 모터(11, 12)를 구동하는 경우도 포함한다], 연료전지(20) 및 2차 전지(40) 중 어느 한쪽만을 모터(11, 12)의 구동원으로서 이용 가능한 구성을 채용하여도 좋고, 예를 들면 한쪽의 전지를 모터(11, 12)의 구동원으로서 이용 가능한 구성으로 하고, 다른쪽의 전지를 다른 기기(예를 들면 보조 기기류)의 전원으로서 이용 가능한 구성으로 하여도 좋다. 또는 양 전지(20, 40) 이외에 모터(11, 12)의 구동원을 가지고 있고, 양 전지(20, 40)의 한쪽 또는 양쪽은 그 구동원을 보조하는 역활을 하도록 하여도 좋다. 이와 같이 모터(11, 12)는 연료전지(20) 및 2차 전지(40)의 적어도 한쪽을 구동원으로서 이용 가능하도록 구성되어 있으면 좋다.
그리고 다시 또, 상기한 실시형태에서는 좌측 차륜용 모터(11) 및 우측 차륜용 모터(12)는 좌측 전륜(FLW) 및 우측 전륜(FRW)에 설치한 휠인모터로 하였으나, 연료전지(20)를 차량 전방에 배치하고, 좌측 차륜용 모터(11) 및 우측 차륜용 모터(12)는 좌측 후륜 및 우측 후륜에 설치한 휠인모터로 하여도 좋다. 이와 같이 하면 좌측 전륜(FLW)과 우측 전륜(FRW)과의 사이의 공간에는 차륜용 모터가 배치되어 있지 않기 때문에 이 공간에 연료전지(20)를 여유를 가지고 배치할 수 있다.
본 발명은 자동차산업에 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 차량 전방 및 차량 후방의 적어도 한쪽의 좌우 양륜의 근방에 각각 배치되어 차륜을 회전시키는 좌측 차륜용 모터 및 우측 차륜용 모터와,
    차량 전방 또는 차량 후방의 좌우 양륜의 사이에 생긴 공간을 이용하여 배치된 연료전지를 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연료전지는, 상기 좌측 차륜용 모터와 상기 우측 차륜용 모터와의 사이에 생긴 모터간 공간을 이용하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 연료전지는, 차량 전방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 좌측 차륜용 모터 및 상기 우측 차륜용 모터는, 휠인모터인 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료전지의 보조 기기류 중 적어도 일부는, 상기 연료전지의 근방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치된 2차 전지를 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 2차 전지는, 상기 2차 전지의 길이방향이 차량 좌우방향이 되는 자세로 차량 전후방향으로 건너 질러진 바닥 밑 보강재를 이용하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치된 축전장치를 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 축전장치는, 상기 축전장치의 길이방향이 차량 좌우방향이 되는 자세로 차량 전후방향으로 건너 질러진 바닥 밑 보강재를 이용하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 상기 연료전지에 연료가스를 공급하는 연료가스공급원을 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  11. 차량 전실에 배치된 연료전지와,
    탑승자실의 앞측 시트의 아래쪽 영역에 배치된 2차 전지와,
    탑승자실의 뒤측 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 상기 연료전지에 연료가스를 공급하는 연료가스공급원을 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  12. 차량 전실에 배치된 연료전지와,
    탑승자실의 앞측 시트의 아래쪽 영역에 배치된 축전장치와,
    탑승자실의 뒤측 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 상기 연료전지에 연료가스를 공급하는 연료가스공급원을 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 연료전지의 보조 기기류 중 적어도 일부는, 상기 연료전지의 근방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 2차 전지는, 탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 축전장치는, 탑승자실의 시트의 아래쪽 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 탑재 차량.
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