TW200827237A - Electric two-wheeled vehicle - Google Patents

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TW200827237A
TW200827237A TW096127072A TW96127072A TW200827237A TW 200827237 A TW200827237 A TW 200827237A TW 096127072 A TW096127072 A TW 096127072A TW 96127072 A TW96127072 A TW 96127072A TW 200827237 A TW200827237 A TW 200827237A
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vehicle body
secondary battery
cell stack
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TW096127072A
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Tomoyasu Takahashi
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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200827237 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於藉由以燃料電池_ cell st叫及二次電 池作為電源之馬達使驅動輪旋轉而行車之電動機車。 【先前技術】 作為先前之此種電動機車，有例如專利文獻ι所記載 者。該專利文獻！所揭示之電動機車，係將藉由乘員腳踏 踏板所產生之踏力和馬達之動力合併傳達至後輪之構成之 電動自行車。 在該電動自行車’在車座下方、後輪前方配設有燃料電 池單元。 該燃料電池單元收納在一個包裝内，搭載在車座下方。 在該包裝内，收容有構成燃料電池單元之燃料電池堆及燃 料電池控制器、二次電池、燃料罐等。 其構成為：在前述包裝之前端部之下端部設置有行車風 入口，在包裝之後端部之上端部設置有行車風出口。該包 裝使行車風在包裝内自㈣行車風人口流向行車風出口， 包裝内之上述各零件藉由行車風冷卻。 在收谷於包裝内之前述各零件中，燃料電池堆配設在包 裝内之上下方向之中間部分，燃料電池控制器配設在燃料 電池堆之前側附近或下側附近。二次電池配設在包裝内之 底部，别述燃料罐配設在包裝之行車風出口附近。 在前述燃料電池堆之車體前側及下侧，設有絕熱材料， 其目的在於防止燃料電池堆因行車風過度冷卻而使發電效 123089.doc 200827237 率降低。 如此，藉由將燃料電池單元收納於包裝内，可藉由行車 時流經包裝内之行車風冷卻包裝内之前述各零件。 [專利文獻1]日本特開2002-362470 【發明内容】 Γ Ο 然而’在上述構成之先前之電動自行車，存在著收容在 匕衣内之I零件無法藉由;^車風冷卻纟適宜溫度之問題。 作為其原目，第-係因為從行車風人口流人包裝内之行車 風在冷卻二次電池後又冷卻燃料電池控制器。#，發敎量 相對較多之燃料電池控制器無法藉由行車風有效地冷卻。 第二係因為行車風吹在燃料電池堆上，所以難以將燃料 電池堆保持在發電效率最高之溫度上。 、因此纟先刚之電動機車，要求其能夠將上述各零件冷 卻至適宜之溫度。 本發明係為應對如此要求而完成者，其目的在於提供一 種電動機車’其可將燃料電池堆維持在發電效率高之溫 度’且可藉由行車風將燃料電池單元之其他構成零件 至適宜溫度。 [解決問題之技術手段] 為：成此目的’本發明之電動機車具備：具有燃料電池 供、控制器之燃料電池單元；向該燃料電池單元 氣貯藏容器；藉由燃料電池單元充電之二次 '，由前述燃料電池單元和二-女啻a ; 雷，祜庄 子一久電池中之至少一方供 使驅動輪旋轉之馬達將 別迷燃科電池控制器配設在 123089.doc 200827237 前述燃料電池堆上，將前述二次電池定位在該燃料電池控 制器之後之車體後方，且將前述氫氣貯藏容器定位在該二 次電池之後方，具備將該等燃料電池控制器、燃料電池 堆、二次電池及氫氣貯藏容器從上下方向和兩側方包圍之 車體罩，在前述車體罩之前端部位於比前述燃料電池電池 堆更高之部位’設置行車風入口，且在該車體罩之後端部 設置行車風出口，在車體罩内之前述行車風入口與前述行 車風出口之間，形成收容燃料電池控制器、二次電池及氫 氣貯藏容器之行車風通道。 請求項2所記載之發明之電動機車，係在請求項1記載之 電動機車上，在前輪和車座之間形成跨腳空間，將前述燃 料電池堆和前述燃料電池控制器收納在自前後方向看呈凸 狀之盒内，配設於前述跨腳空間之底部，將燃料電池堆定 位在前述盒内之底部，且將燃料電池控制器定位在上側突 部，在前述上側突部之兩側方及上方與車體罩之間形成行 車風通道。 [發明效果] 依據本發明，從行車風入口流入車體罩内之行車風在冷 卻燃料電池控制器後冷卻二次電池，然後冷卻氫氣貯藏容 器。因為燃料電池堆配設在車體罩内、行車風通道外，所 以即使不使用絕熱材料，亦不會藉由行車風而不必要地冷 卻。 因而，依據本發明，可使燃料電池堆迅速升溫至發電效 率高之溫度並維持在該溫度，可藉由溫度最低狀態下之行 123089.doc 200827237 車風回政率地冷卻發熱量相對較多之燃料電池控制器。而 且，因為一次電池及氫氣貯藏容器發熱量相對較少，所以 即使疋冷卻燃料電池控制器後之行車風，亦可使之充分冷 卻。 其結果，依據本發明，可提供一種電動機車，其能夠藉 由订車風將燃料電池單元、：次電池及氫氣貯藏容器冷卻 至適宜溫度。 依據凊求項2記載之發明，因為可在前輪後方 附近設置 行車風入口，所以行車風易於進入行車風通道内，可大量 導入行車風，更加提高冷卻效率。又，因為在盒之上側突 部之上方和兩侧方形成有行車風通道，所以可從上方和兩 側方冷卻燃料電池控制器。從而，如上所述，藉由流經行 車風通道内之行車風量增多，與前述上側突部之行車風接 觸部分之面積增大，可更有效地冷卻燃料電池控制器。 【實施方式】 以下，藉由圖1至圖7詳細説明本發明之電動機車之一實 施形態。 圖1係顯示本發明之電動機車之車體罩内之構成之側視 圖。圖2係顯示本發明之電動機車之車體罩内之構成之正 視圖。圖3係顯示本發明之電動機車之車體罩内之構成之 立體圖。圖4係車體罩與盒之縱截面圖。圖5係從左前方所 見之本發明之電動機車之立體圖。圖6係本發明之電動機 車之侧視圖。圖7係從右後方所見之本發明之電動機車之 立體圖。 123089.doc -10- 200827237 在該等圖中，以符號1表示者為本實施形態之電動機 車。 如圖1及圖6所示，該電動機車1係在前輪2和車座3之間 形成跨腳空間4之速克達（scooter)型者，其具備車體罩6， 其係覆蓋包含後述之車體架5(參照圖1)之車體構成零件 者。 該電動機車1藉由内藏於後臂7内之馬達8使後輪9旋轉而 行車。
ί 如圖1及圖3所示，作為該馬達8之電源，使用具有搭載 於岫述跨腳空間4之底部之燃料電池堆11之燃料電池單元 12、和藉由違燃料電池單元12充電之二次電池13。燃料電 池單元12之構成為·使用由裝備在車體後部之2只氫氣瓶 14供給之氫氣和大氣中之氧氣發電。藉由前述氫氣瓶“構 成本發明之氫氣貯藏容器。 如圖6所示，前述車體罩6由覆蓋前叉15之上部及操作方 向把手16之下部之前部21、自該前部21之下端部經跨腳空 間4之下方延伸至車座3之前端部之下方之腳踏部22、自該 腳踏部22之後端部經車座3之下古„从s μ μ 卞方延伸至後輪之上方之後 部23所構成。 如圖1、圖2、圖5至圖7所+ ^ L 、间口 口王口 /所不，前述前部21和後部23形成 為··除前述前叉15、後臂7及徭除4立批口口 /及後防撞墊單元24所貫通之部 分外，其他部分從車體之上下方 r万向和車寬方向兩方覆蓋。 如圖4所示，構成該車體罩6夕‘ 4备 早&之則述跨腳空間4之底部的 腳踏部22形成為從車體之前德古 设方向看時之截面凸狀。在該 123089.doc 200827237 腳踏部22之上部，形成有位於車寬方向之中央之突部 22a 和在δ亥犬部22a兩側具有級差而降低之腳踏台22b。 该電動機車1在騎坐在前述車座3上之乘員把持前方之操 縱方向把手16且將腳載於前述腳踏台2213之狀態下行車。 • 如圖1及圖2所示，該電動機車1之車體架5由操縱自如地 支持前叉15和操縱方向把手16之頭管25、從該頭管乃向下 方延伸之1根下豎管26、及由焊接在該下豎管26之下部之 複數根管構成之主架27所構成。 ( 主架27由焊接在前述下豎管26之下端部之左右一對下管 31在《亥下笞31上方焊接在下豎管26上之左右一對中管 32、焊接在該中管32之中間部分並向上方延伸之上管μ、 複數之補強用管34及橫樑35等構成。 在前述頭管25，安裝有散熱器36,其用於流通使前述燃 料電池堆1 1冷卻之冷卻水。 如圖2所示’前述下管31和中f32之前部形成為經前述 C; _踏部22之兩側部附近向車體後方延伸。中管32在_部 22之後端部位屈曲，向後上方傾斜。 在該中管32之傾斜部分，設有用於連結後臂7之前端部 t左右-對後臂支架37。在車體左側之後臂支架p和車體 纟側之後臂支架37之間，以架設狀態安裝有樞軸38。後臂 7之前端部藉由該樞轴38支持以使之上下方向搖動自如。 在該後臂7前端部之下側，安裝有主腳架39。 /前述上管33由自前述中扣之屈曲部分之前側附近上向 後上方延伸之左右一對前部33a及33a、側視時在比後輪9 123089.doc -12- 200827237 高之位置大體水平地向前後方向延伸之左右一對後部33b 及33b、連接該等後部33b&33b之後端之間之車寬方向延 伸部3 3 c所構成，在平視時形成向車體前方展開之u字形。 該上管33之車寬方向之寬度形成為與左右一對中管32之 間之寬度相等。在該上管33之前部上，設有前述車座3。 又’在上管33之後部33b和車寬方向延伸部33c之上，設有 從側方和後方包圍氫氣瓶14之保護構件4〇。 此外，在位於上管33之車體左側之前述後部33b與後臂7 之間，介裝有前述後防撞墊單元24。該後部3313上之車體 之前後方向之中央部，焊接有前述中管32之後端部，藉由 該中管32從下方支撐。 如圖1至圖3所示，前述燃料電池單元12被收容在搭載於 前述跨腳空間4之底部之盒41之内部。如圖丨所示，藉由該 燃料電池單元12充電之二次電池13配設在前述盒41之後端 部之上方且在前述車座3之下方，經由支柱42支持在車體 架5之上管33和橫樑35上。 儲存供給至燃料電池單元12之氫氣之前述2只氫氣瓶 14、14在指向車體之前後方向且排列在車寬方向之狀態 下，載置於車體後部之氣瓶固定架43上，藉由皮帶45拥鄉 固疋在該氣瓶固定架43上。該氣瓶固定架43由前述車體架 5之上管33之後部33b支持。 如圖4所示，收容燃料電池單元12之前述盒“形成為從 車體之前後方向看呈凸狀，其收容在車體罩6之腳踏部22 内。詳述之’該盒41由形成為於車寬方向相對寬廣之底部 123089.doc •13- 200827237 51、及在該盒41之上端部之於車寬方向中央部向上方突出 般形成之上側突部52所構成。該上側突部52從下方插入車 體罩6之前述突部22a之中。又，該盒41支持固定於車體架 5之下管31上。在圖4中，繪製為藉由一個構件形成車體罩 6之腳踏部22，但是實際上車體罩6藉由複數個覆蓋構件 (未圖示）組合而形成。 前述燃料電池單元12藉由收納在該盒4丨之前述底部5 i内 之燃料電池堆11、及收納在盒41之前述上側突部52内之燃 料電池控制器53等構成。燃料電池控制器之構成為：與構 成上側突部52之上壁52a和侧壁52b接觸，可在與上側突部 52之間傳熱。另，雖然未圖示，但是在盒“之後部内，收 納有燃料電池構成零件。 如圖4所示，在前述盒41之上側突部52與車體罩6之腳踏 部22(突部22a)之間，形成有空間S1。又’在盒41之上側突 部52之兩面側，安裝有形成為在前述空間si内上下方向和 前後方向延伸之形狀之熱槽54。另一方面，在盒41之底部 51與車體罩6之腳踏部22之間，僅形成清掃程度之間隙。 則述空間S 1形成為：從上方和兩側方包圍前述上側突部 52’且在前述腳踏部22内沿前後方向延伸。該冑間81之前 端部經由車體罩6内之空間S2與形成於車體罩6之前端部之 行車風入口 55連接（參照圖丨及圖5)。如圖丨所示，前述行車 風入口 55形成為：在車體罩6上之前輪2之後方且在比盒q 之底部51(燃料電池堆u)高之位置向車體前方開口。又， 如圖2所示’行車風人口 55之開口為：從車體罩6之車體左 123089.doc -14- 200827237 側之端部延伸至車體右側之端部。 如圖1及圖7所不，前述空間S1之後端部形成為經由車體 罩6内之空間S3與形成於車體罩6之後端部之行車風出口 56 連接。空間S3形成於車體罩6之後部23内。如圖2所示，前 述行車風出口 56形成於車體罩後部23之上側之2個部位， 以使之從前後方向看時位於前述氫氣瓶14之兩側附近。 荊述空間S3形成於藉由車座3和車體罩6之上端部所構成 之上壁、由車體罩6後部之兩側部所構成之左右一對側 壁、及由在車體罩6之後部内前後方向延伸之板狀構件構 成之底壁57(參照圖1)所包圍之内側。前述底壁57從車體罩 6之腳踏台22b之後端沿上管33之前部33a向後上方延伸， 且沿上营33之後部33b向後方延伸。在該空間S3之前部 内，收谷有鈾述二次電池13，在空間;§3之後部内，收容有 氫氣瓶14。 由於該等空間S1〜S3構成向車體之前後方向延伸之_系 列空間，所以在本實施形態之電動機車丨，在車體罩6之行 車風入口 55和行車風出口 56之間，形成有由空間“〜“構 成之行車風通道61。在該行車風通道61内，依次配設有燃 料電池控制器53、二次電池π及氫氣瓶14。 依據如此在車體罩6内形成行車風通道61之電動機車j， 在行車時，行車風從行車風入口55流入行車風通道6丨内。 該行車風從空間S2流入車體罩6與盒41之間之空間S1，在 通過該空間S1時，與盒41之上側突部52接觸。即，藉由行 車風與上側突部52之上壁52a及兩側壁52b、52b和^槽二 123089.doc -15- 200827237 接觸，冷卻燃料電池控制器53。 然後，行車風流入空間S3，冷卻二次電池13和氫氣瓶14 後，經行車風出口 56在車體罩6之後方排出。 燃料電池堆11儘管設在車體罩6内，但是因為配設在前 述行車風通道61之外，所以即使不使用絕熱材料，亦不必 藉由行車風進行不必要的冷卻。 因而，依據本實施形態之電動機車1，可使燃料電池堆 11迅速升溫至發電效率高之溫度並維持在該溫度。又，在 該電動機車1，因為將燃料電池控制器53定位在行車風入 口 55之下游侧附近，所以可將發熱量相對較多之燃料電池 控制器53藉由溫度最低狀態下之行車風高效率地冷卻。而 且，因為二次電池13及氫氣瓶14之發熱量相對較少，所以 即使是冷卻燃料電池控制器53後之行車風，亦能夠使其充 分冷卻。 其結果’依據本實施形態，可製造能夠藉由行車風將燃
C 料電池單元12、二次電池13及氫氣瓶14冷卻至適宜溫度之 電動機車1。 又，依據本實施形態，因為行車風人σ55設置在前輪2 之後方附近’所以行車W於進人行車㈣道仙，可大 量導入行車風’更加提高前述各零件之冷卻效率。 依據本實施形態，因為在盒41之上侧突部52(燃料電池 控制裔53)之上方和兩側方形成有行車風通道61(MS1)’ 所以可從上方和兩側方冷卻燃料電池控制器53。從而，藉 由流經行車風通㈣内之行車風量增多，與前述上㈣部 123089.doc • 16 - 200827237 5 2之^亍車風接觸之部分面播描丄 刀面積增大，所以可更有效地冷卻燃 料電池控制器53。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明之電動機 圖。 '^皁體罩内之構成之側視 圖2係顯示本發明之電動機 圖。 〈皁體罩内之構成之正視
圖3係顯示本發明之電動機車 ^ 〈旱體罩内之構成之立體 圖4係車體罩與盒之縱截面圖。 圖5係從左前方所見之本發明 電動機車之立體圖 圖6係本發明之電動機車之側视圖。 圖7係從右後方所見之本發明之 【主要元件符號說明】 電動機車之立體圖 1 電動機車 2 前輪 3 車座 4 跨腳空間 5 車體架 6 車體罩 7 後臂 8 馬達 9 後輪 11 燃料電池堆 123089.doc •17· ϋ 200827237 f 12 燃料電池單元 13 二次電池 14 氫氣瓶 15 前叉 16 操縱方向把手 21 前部 22 腳踏部 22a 突部 22b 腳踏台 23 後部 24 後防撞墊單元 25 頭管 26 下豎管 27 主架 31 下管 32 中管 33 上管 33a 前部 33b 後部 33c 車幅方向延伸部 34 補強用管 35 橫樑 36 散熱器 37 後臂支架 123089.doc -18 - 200827237 1, 38 39 40 41 42 43 45 51 52 樞軸 主腳架 保護構件 盒 支柱 氣瓶固定架 皮帶 底部 上側突部 52a 上壁 52b 53 54 55 56 57 61 S1 〜S3 側壁 燃料電池控制器 熱槽 行車風入口 行車風出口 底壁 行車風通道 空間 123089.doc -19-

Claims (1)

  1. 200827237 十、申請專利範圍： 1· 一種電動機車，其具備： 具有燃料電池堆（fuel cell stack)和燃料電池控制器之 燃料電池單元； 向該燃料電池單元供給氫氣之氫氣貯藏容器； 藉由前述燃料電池單元充電之二次電池； 由前述燃料電池單元和二次電池中之至少一方供 電，使驅動輪旋轉之馬達； 將前述燃料電池控制器配設在前述燃料電池堆之 上’將前述二次電池配設在前述燃料電池控制器之後之 車體後方’且將前述氫氣貯藏容器定位在該二次電池之 後方， 具備將該等燃料電池控制器、燃料電池堆、二次電 池及氲氣貯藏容器從上下方向和兩側方包圍之車體罩， 在比位於車體罩之前端部之燃料電池堆高之部位， (./ 設置行車風入口 π ， 且在該車體罩之後端部設置行車風出 在車體罩内於前述行車風入口與前述行車風出口之 間，形成收容燃料電池控制器、二次電池及氫氣貯藏容 器之行車風通道。 2.如請求項1之電動機車，其中 在前輪與車座之間形成跨腳空間， 將則述燃料電池堆和前述燃料電池控制器收納在從前 後方向看呈凸狀之盒内，配設於前述跨腳空間之底部， 123089.doc 200827237 將燃料電池堆定位在前述盒内之底部，且將燃料電池 控制器定位在上側突部， 在前述上側突部之兩側方及上方與車體罩之間形成行 車風通道。 123089.doc
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