WO2020122091A1

WO2020122091A1 - 電動車両及びエネルギーパッケージ

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Publication number: WO2020122091A1
Application number: PCT/JP2019/048383
Authority: WO
Inventors: 怜史吉田; 幸助草場; 康平藤井
Original assignee: 豊田合成株式会社
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-06-18

Abstract

電動モータにより車輪を駆動させて走行する電動車両は、所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体を着脱自在に設置可能な取付構造を有する少なくとも１つの貯蔵体設置部を備え、前記貯蔵体設置部に対し、前記電動モータへ供給される電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体、又は、前記電動モータへ供給する電気エネルギーを発生させる所定の発電手段に対し供給される所定の燃料若しくはその原料を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体のいずれか一方を選択して設置可能とすると共に、前記貯蔵体設置部に設置された円筒型貯蔵体に応じて、前記電気エネルギーを供給するための配線、又は、前記燃料若しくは原料を供給するための配管のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体に対し接続可能な取付構造を有している。

Description

電動車両及びエネルギーパッケージ

　本発明は、電動モータにより駆動する電動車両、及び、これに搭載されるエネルギーパッケージに関する。

　近年、環境に配慮した車両として、従来のガソリンエンジン等の内燃機関に代わり、電動モータを駆動力源として走行する電動車両が注目を集めている。

　電動車両としては、例えば蓄電池に蓄積した電気エネルギーだけを使用して走行する電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）や、電動モータを駆動するための電気エネルギーを発生させる燃料電池を搭載した燃料電池車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）などがある。

　一般に燃料電池車は、燃料電池に供給する燃料ガス（水素ガス）を貯蔵する燃料貯蔵タンクを搭載しており、１回の燃料補給で走行できる航続距離が長い。但し、未だ十分なインフラ設備が整備されておらず、燃料ガスを補給する補給場所が少ないのが実状である。

　これに対し、電気自動車は、蓄電池を充電可能な場所は多いものの、搭載する蓄電池の重量や体積に対する蓄電容量が小さく、燃料電池車と比較して１回の充電で走行できる航続距離が短い。そのため、電気自動車は、高速道路等を使った長距離移動などには不向きであり、主に近距離移動用の車両として利用されている。

　これに鑑み、近年では、電気自動車の航続距離を伸ばすべく、より多くの蓄電池を電気自動車に搭載するための技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　しかしながら、電気自動車に搭載する蓄電池の数を増やせば増やすほど、車体重量が増加するため、エネルギー効率が悪くなり、航続距離の伸びも鈍化する。加えて、蓄電池を設置するための車両スペースにも限界がある。このため、単に蓄電池の数を増やすだけでは、電気自動車の航続距離を飛躍的に延ばすことは難しい。

日本国特開２０１８－５５９７３号公報

　ところが、ユーザが電動車両に求める航続性能は、ユーザのライフスタイルや使用目的などに応じて様々である。

　一方、このようなユーザの多様なニーズに対応するべく、自動車メーカーが電動車両の車種の多様化を図るためには、搭載する蓄電池や燃料タンクの数や大きさ、形状の違いなどに応じて、車種ごとに、その仕様や設計を変更しなければならず、開発コストが増大するおそれがある。

　本発明は、上記事情等に鑑みてなされたものであり、ユーザにとっての利便性の向上や、メーカーにとっての開発コストの削減等を図ることのできる電動車両及びエネルギーパッケージを提供することを主たる目的の一つとしている。

　本発明の第１の態様における電動車両は、電動モータにより車輪を駆動させて走行する電動車両であって、所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体を着脱自在に設置可能な取付構造を有する少なくとも１つの貯蔵体設置部を備え、
　前記貯蔵体設置部に対し、前記電動モータへ供給される電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体（例えばバッテリーパック）、又は、前記電動モータへ供給する電気エネルギーを発生させる所定の発電手段（例えば燃料電池スタック）に対し供給される所定の燃料若しくはその原料（化学エネルギー）を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体（例えば高圧水素タンク）のいずれか一方を選択して設置可能とすると共に、
　前記貯蔵体設置部に設置された円筒型貯蔵体に応じて、前記電気エネルギーを供給するための配線、又は、前記燃料若しくは原料を供給するための配管のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体に対し接続可能な取付構造を有していることを特徴とする。

　尚、上記第１の態様は、上記のように置き換え可能に設計された着脱自在タイプの円筒型エネルギー貯蔵体（円筒型貯蔵体）に加えて、さらに置き換えることを前提としていない設計の固定タイプのエネルギー貯蔵体を搭載した車両を排除するものではない。

　勿論、かかる固定タイプのエネルギー貯蔵体の形状は、円筒形状に限定されるものではない。例えば１つ又は複数の着脱自在タイプの円筒型エネルギー貯蔵体の他に、固定タイプの箱型エネルギー貯蔵体（例えば直方体形状のバッテリーパック）を搭載した構成としてもよい。

　上記第１の態様によれば、貯蔵するエネルギー形態が異なる２種類のエネルギー貯蔵体、つまり電気エネルギーを貯蔵する第１のエネルギー貯蔵体と、所定の発電手段の燃料等を貯蔵する第２のエネルギー貯蔵体の形状を共通の円筒形状とすることにより、所定の取付構造を有する同一の貯蔵体設置部に対し、いずれか一方を選択して設置することが可能となる。

　尚、エネルギー貯蔵体の形状を円筒形状に共通化することで高圧ガス等の燃料を安定して貯蔵することができるため、貯蔵可能なエネルギー形態の多様化を図ることができる。

　同時に、上記第１の態様では、貯蔵体設置部に設置された円筒型貯蔵体（電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体、又は、発電手段の燃料等を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体）に応じて、電気エネルギーを供給するための配線、又は、発電手段の燃料等を供給するための配管のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体に対し接続可能な取付構造を有している。

　これにより、貯蔵体設置部に設置され得る円筒型貯蔵体が、貯蔵するエネルギー形態が異なる２種類の円筒型貯蔵体（電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体と、発電手段の燃料等を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体）である場合であっても、両者に互換性を持たせることできる。

　結果として、車両に搭載するエネルギー源の種類や分量を変更することが可能となる。ひいては、ユーザのライフスタイルや使用目的などに合わせて車両をカスタマイズして、ユーザが自由に航続性能を選べる利便性の良い電動車両を提供することができる。

　例えば通常は通勤などの近距離移動に主眼をおき、電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体の搭載割合を増やし、主に電気自動車（ＥＶ）仕様で使用する一方、レジャーなどの長距離移動を行う際には、発電手段の燃料等を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体の搭載割合を増やし、主に燃料電池車（ＦＣＶ）仕様で使用するといったように、車両の使用スタイルを選択・変更することが可能となる。

　また、自動車メーカーにとっては、航続性能の異なる電動車両のプラットフォームの共通化を図ることができ、低コストで電動車両の車種バリエーションを増やすことができる。結果として、開発工数や開発コストの削減を図ることができる。

　尚、「円筒型貯蔵体」は、例えばバンド締めなど所定の取付構造を有する貯蔵体設置部に対し少なくとも着脱自在に設置可能であればよく、その形状が完全同一でなくとも、例えば円筒型の本体部の直径が同一又は略同一となるなど、主要部の構成が略同一であれば、その長さや細部の構成は問わない。電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体や、発電手段の燃料等を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体のように、貯蔵するエネルギー形態が異なる貯蔵体では、その材質や機能など、細部の構成を変える必要がある。

　本発明の第２の態様において、前記第１の円筒型貯蔵体は、複数の電池モジュールを収容して構成されていてもよい。

　上記第２の態様によれば、第１の円筒型貯蔵体に収容される電池モジュールの数を増減させて、第１の円筒型貯蔵体の電気エネルギー容量のバリエーションを増やすことができる。

　これにより、ユーザの多様なニーズに対し、さらに細かく対応することが可能となる。例えば第１の円筒型貯蔵体に収容される電池モジュールの数を最大収容可能数よりも減らすことで、車両の軽量化を図り、さらなるエネルギー効率の向上を図ることができる。

　また、設けられる場所によって長さの異なる貯蔵体設置部に合わせて、第１の円筒型貯蔵体に収容される電池モジュールの数を増減させ、第１の円筒型貯蔵体の長さを変更することができる。これにより、車両全体における電気エネルギー容量や、エネルギー貯蔵体の配置レイアウトのバリエーションを増やすことができる。

　例えば車両幅方向を長手方向とする第１の貯蔵体設置部は、その長さをあまり長く設定することができないため、ここに第１の円筒型貯蔵体を設置する場合には、該第１の円筒型貯蔵体の長さを短くして、ここに収容する電池モジュールの数を少なくすることができる。

　一方、車両前後方向を長手方向とする第２の貯蔵体設置部は、その長さを比較的長く設定することができるため、ここに第１の円筒型貯蔵体を設置する場合には、該第１の円筒型貯蔵体の長さを長くして、ここに収容する電池モジュールの数を多くすることができる。

　勿論、上述した固定タイプのエネルギー貯蔵体として、少なくとも１つの電池モジュールを用いてもよい。

　本発明の第３の態様において、前記電池モジュールは、円筒形状をなす円筒型電池モジュールであって、その軸線方向が前記第１の円筒型貯蔵体の軸線方向に沿うように配置されていてもよい。

　上記第３の態様によれば、例えば直方体形状の電池モジュールを円筒型の貯蔵体に並べて収容する場合よりも、エネルギー密度を増やすことができ、さらなる航続性能の向上を図ることができる。

　本発明の第４の態様において、前記電動車両を１箇所の前記貯蔵体設置部に対応して、前記配線及び前記配管の両者を備えている構成としてもよい。

　上記第４の態様によれば、予め配線及び配管の両者を備えておくことにより、これらの接続を選択切替する際に、これらの交換作業が不要となり、作業効率の向上を図ることができる。また、使用しない方の配線又は配管を保管しておく必要もないため、利便性の向上を図ることができる。

　本発明の第５の態様において、前記貯蔵体設置部よりも左右方向一方側に前記配線を設置可能な配線設置部を設け、左右方向他方側に前記配管を設置可能な配管設置部を設ける構成としてもよい。

　上記第５の態様によれば、配線や配管を設置する設置部を貯蔵体設置部の左右両側に別々に設けることで、構成の煩雑化を抑制すると共に、配線や配管の設置作業の効率化を図ることができる。

　本発明の第６の態様において、前記発電手段は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により電気を発生させる燃料電池であり、前記第２の円筒型貯蔵体は、前記燃料ガスとしての水素ガス、又は、該水素ガスを発生させるための原料を貯蔵するタンクであってもよい。

　尚、水素ガスを発生させるための原料（例えばエタノールやメタノール、天然ガスなど）を貯蔵する場合には、該原料から水素を取り出す改質器などを設けることとなる。

　上記第６の態様によれば、発電手段として燃料電池を用いることにより、発電効率がよく、発電時に地球温暖化の原因となる二酸化炭素や、大気汚染の原因となる窒素酸化物などが発生しないため、環境面で優れている。

　本発明の第７の態様において、前記電動車両は、前記貯蔵体設置部を複数備え、該複数の貯蔵体設置部に対し、少なくとも１つの前記第１の円筒型貯蔵体、及び、少なくとも１つの前記第２の円筒型貯蔵体を設置した構成であってもよい。

　貯蔵体設置部を複数備えた構成の下、仮に複数の貯蔵体設置部すべてに第２の円筒型貯蔵体（例えば高圧水素タンク）を搭載した場合には、従来の燃料電池自動車（ＦＣＶ）と同様、電動車両の駆動力のほとんどを発電手段（例えば燃料電池スタック）の出力でまかなうこととなるため、発電手段として高出力のものが必要となると共に、走行負荷に応じて発電手段における発電量を細かく制御する必要がある。

　尚、従来のＦＣＶも蓄電池は搭載しているが、かかる蓄電池は容量が小さく、回生電力の蓄電用や燃料電池スタックの補助用として用いられるものであり、それ単体での走行には不十分なものである。

　一方、複数の貯蔵体設置部すべてに第１の円筒型貯蔵体（例えばバッテリーパック）を搭載した場合には、従来のバッテリー式電気自動車（ＢＥＶ）のように、蓄電池の容量が増えることで、車体重量も増加し、航続距離が短くなるおそれがある。

　これに対し、上記第７の態様のように、少なくとも１つの第１の円筒型貯蔵体と、少なくとも１つの第２の円筒型貯蔵体とを搭載したＦＣハイブリット仕様（ＦＣＶとＢＥＶのハイブリット仕様）とすることで、発電手段の出力を低く抑えると共に、定格運転が可能となる。

　例えば電動車両の駆動に必要な電力は第１の円筒型貯蔵体で全てまかない、発電手段は定常的に第１の円筒型貯蔵体に対し充電を行う構成とすることができる。

　これにより、従来のＦＣＶに比べ、発電手段を低出力のものに置き換え可能となると共に、走行負荷に応じた複雑な制御を省略することも可能となる。結果として、発電手段にかかるコストを削減し、安価な電動車両を製造することができる。また、ＦＣハイブリット仕様とすれば、従来のＢＥＶに比べ、蓄電池の容量を削減し、航続距離を長くすることができる。

　本発明の第８の態様におけるエネルギーパッケージは、電動モータにより車輪を駆動させて走行する電動車両に搭載されるエネルギーパッケージであって、所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体を着脱自在に設置可能な取付構造を有する少なくとも１つの貯蔵体設置部を備え、
　前記貯蔵体設置部に対し、前記電動モータへ供給される電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体（例えばバッテリーパック）、又は、前記電動モータへ供給する電気エネルギーを発生させる所定の発電手段（例えば燃料電池スタック）に対し供給される所定の燃料若しくはその原料（化学エネルギー）を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体（例えば高圧水素タンク）のいずれか一方を選択して設置可能とすると共に、
　前記貯蔵体設置部に設置された円筒型貯蔵体に応じて、前記電気エネルギーを供給するための配線、又は、前記燃料若しくは原料を供給するための配管のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体に対し接続可能な取付構造を有していることを特徴とする。

　上記第８の態様によれば、上記第１の態様と同様の作用効果が奏される。上記第１の態様と同様に、上記第８の態様は、上記のように置き換え可能に設計された着脱自在タイプの円筒型エネルギー貯蔵体（円筒型貯蔵体）に加えて、さらに置き換えることを前提としていない設計の固定タイプのエネルギー貯蔵体を搭載したエネルギーパッケージを排除するものではない。

　尚、上記「パッケージ」とは、ひとまとまりにしたものを示す表現であって、必ずしも容器に被包されているものに限定されるものではなく、「アッセンブリ」や「モジュール」、「ユニット」などの表現に置き換え可能なものである。

　本発明の第９の態様において、前記第１の円筒型貯蔵体は、複数の電池モジュールを収容して構成されていてもよい。

　上記第９の態様によれば、上記第２の態様と同様の作用効果が奏される。

　本発明の第１０の態様において、前記電池モジュールは、円筒形状をなす円筒型電池モジュールであって、その軸線方向が前記第１の円筒型貯蔵体の軸線方向に沿うように配置されていてもよい。

　上記第１０の態様によれば、上記第３の態様と同様の作用効果が奏される。

　本発明の第１１の態様において、前記エネルギーパッケージを１箇所の前記貯蔵体設置部に対応して、前記配線及び前記配管の両者を備えている構成としてもよい。

　上記第１１の態様によれば、上記第４の態様と同様の作用効果が奏される。

　本発明の第１２の態様において、前記貯蔵体設置部よりも左右方向一方側に前記配線を設置可能な配線設置部を設け、左右方向他方側に前記配管を設置可能な配管設置部を設ける構成としてもよい。

　上記第１２の態様によれば、上記第５の態様と同様の作用効果が奏される。

　本発明の第１３の態様において、前記発電手段は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により電気を発生させる燃料電池であり、前記第２の円筒型貯蔵体は、前記燃料ガスとしての水素ガス、又は、該水素ガスを発生させるための原料を貯蔵するタンクであってもよい。

　上記第１３の態様によれば、上記第６の態様と同様の作用効果が奏される。

　本発明の第１４の態様におけるエネルギーパッケージは、前記貯蔵体設置部を複数備え、該複数の貯蔵体設置部に対し、少なくとも１つの前記第１の円筒型貯蔵体、及び、少なくとも１つの前記第２の円筒型貯蔵体を設置した構成であってもよい。

　上記第１４の態様によれば、上記第７の態様と同様の作用効果が奏される。

電動車両を側方から見た場合の各種構成要素のレイアウトを示す車両概略構成図である。電動車両を上方から見た場合の各種構成要素のレイアウトを示す車両概略構成図である。エネルギーパッケージを示す分解斜視図である。バッテリーパックを示す分解斜視図である。別の実施形態に係る電動車両の各種構成要素のレイアウトを示す車両概略構成図である。別の実施形態に係る電動車両の３つの貯蔵体設置部に対し搭載可能な円筒型貯蔵体の組み合わせパターンを説明するための説明図である。

　以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電動車両１を側方から見た場合の各種構成要素のレイアウトを示す車両概略構成図である。図２は、電動車両１を上方から見た場合の各種構成要素のレイアウトを示す車両概略構成図である。

　図１，２においては、車両１の長さ方向（前後方向）をＸ軸方向とし、車両１の幅方向（左右方向）をＹ軸方向とし、車両１の高さ方向（上下方向）をＺ軸方向として図示している。かかるＸＹＺ座標系は、後述する図３，４に示したＸＹＺ座標系とも対応している。

　また、図１，２においては、本発明に係る主要な構成要素だけを図示している。勿論、この他にも、電動車両１には、車両としての種々の構成要素が搭載されているが、簡素化のため、それらの図示及び説明は省略する。

　電動車両１は、主要な構成要素として、車両本体としての車体（ボディ）２と、駆動輪としての左右一対の前輪３Ｌ，３Ｒと、従動輪としての左右一対の後輪４Ｌ，４Ｒと、駆動力源としての電動モータ５と、該電動モータ５への電力供給を制御するパワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ」という。）６と、発電手段としての燃料電池スタック７Ａを含む燃料電池システム７と、燃料電池スタック７Ａへ供給する燃料ガスとしての水素ガスや、電動モータ５へ供給する電気など各種エネルギーを貯蔵するエネルギーパッケージ８と、燃料電池システム７やＰＣＵ６、エネルギーパッケージ８など各種構成要素の監視や制御を行う車両制御ユニット（図示略）とを備えている。

　車体２には、ダッシュパネル２ａやフロアパネル２ｂ等によって区画されることにより、図示しない座席等が配設される乗員室Ｓ１、車体２の前部に位置する前部収容室Ｓ２、乗員室Ｓ１の床下空間となる下部収容室Ｓ３などが形成される。

　本実施形態では、前部収容室Ｓ２に電動モータ５及びＰＣＵ６が収容され、下部収容室Ｓ３に燃料電池システム７及びエネルギーパッケージ８が収容されている。

　ここで、まず燃料電池システム７の構成について説明する。燃料電池システム７は、反応ガスである酸化ガスおよび水素ガスの供給を受けて電気化学反応により発電する（電気エネルギーを発生させる）燃料電池スタック７Ａを備えている。

　この他、図示は省略するが、燃料電池システム７には、酸化ガスを燃料電池スタック７Ａに供給する酸化ガス供給系や、水素ガスを燃料電池スタック７Ａに供給する水素ガス供給系、冷却媒体を循環させる冷却系、各種オフガスや生成水などを車外へ排出するための排出系などが設けられている。

　燃料電池スタック７Ａは、多数の発電セル（単セル）が積層されたスタック構造を有する固体高分子型燃料電池である。発電セルは、電解質膜の両側に、それぞれ触媒層とガス拡散層とからなるアノード（燃料極）及びカソード（空気極）を配設した膜電極複合体（ＭＥＡ）が一対のセパレータにより挟持されてなる。

　燃料電池スタック７Ａには、水素ガスや酸化ガス、冷却媒体を流通させるための各種流路が発電セルの積層方向に沿って形成されている。かかる構成の下、各発電セルのアノードには水素ガスが供給され、カソードには酸化ガスとしての空気が供給される。アノードに水素ガスが供給されることで、これに含まれる水素がアノードを構成する触媒層の触媒と反応し、これによって水素イオンが発生する。発生した水素イオンは電解質膜を通過して、カソードで空気に含まれる酸素と化学反応を起こす。この化学反応によって電気エネルギーが発生する。

　このように燃料電池スタック７Ａで発生した電気は、図示しない昇圧コンバータ等を介してＰＣＵ６へ入力される。

　酸化ガス供給系は、酸化ガスを燃料電池スタック７Ａに供給するための酸化ガス供給用配管をはじめ、車外から空気を取り込んで圧縮し酸化ガスとして送出するコンプレッサや、該コンプレッサにより加圧された酸化ガスを加湿する加湿器、酸化ガスの供給量を調整するバルブなどを備えている。

　水素ガス供給系は、エネルギーパッケージ８（後述する高圧水素タンク２１Ｂ）から供給される水素ガスを燃料電池スタック７Ａに供給するための水素ガス供給用配管などを備えている。

　詳しくは、燃料電池スタック７Ａは、第１水素ガス供給用配管１１を介して、エネルギーパッケージ８の第１導出用継手３７と接続されると共に、第２水素ガス供給用配管１２を介して、エネルギーパッケージ８の第２導出用継手３８と接続されている。

　第１水素ガス供給用配管１１にはバルブＶ１が設けられ、第２水素ガス供給用配管１２にはバルブＶ２が設けられている。バルブＶ１，Ｖ２は、上記車両制御ユニットにより制御され、エネルギーパッケージ８（後述する高圧水素タンク２１Ｂ）からの水素ガスの流入量を調整する。

　次に電動モータ５及びＰＣＵ６の構成について詳しく説明する。電動モータ５は、ＰＣＵ６により制御される三相交流電力により回転する三相交流モータである。電動モータ５が回転すると、その回転駆動力は、図示しない駆動伝達機構を介して前輪３Ｌ，３Ｒの車軸３Ｌａ，３Ｒａに伝達される。これにより、前輪３Ｌ，３Ｒが回転し、電動車両１が走行可能となる。

　ＰＣＵ６は、第１高電圧ケーブル１３を介して、後述するエネルギーパッケージ８の第１出力用コネクタ３３と電気的に接続されると共に、第２高電圧ケーブル１４を介して、エネルギーパッケージ８の第２出力用コネクタ３４と電気的に接続されている。

　また、図示は省略するが、ＰＣＵ６は、ＤＣ／ＤＣコンバータやインバータ等を備えている。

　ＤＣ／ＤＣコンバータは、エネルギーパッケージ８（後述するバッテリーパック２１Ａ）から入力される直流の高電圧を降圧する。

　インバータは、ＤＣ／ＤＣコンバータによる降圧後の直流電流、又は、燃料電池スタック７Ａから入力される昇圧後の直流電流を、駆動用の交流電流（三相交流電流）に変換して電動モータ５へ出力する。

　次にエネルギーパッケージ８の構成について詳しく説明する。エネルギーパッケージ８は、下部収容室Ｓ３内において、車体２のアンダーボディを構成するフレーム部（図示略）に対し着脱自在に固定されている。

　図３に示すように、エネルギーパッケージ８は、後述するバッテリーパック２１Ａや高圧水素タンク２１Ｂなど、所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体２１がハウジング２３内に収容されてなる。

　ハウジング２３は、円筒型貯蔵体２１が設置されるベース部２３ａと、該ベース部２３の上面を覆うカバー部２３ｂとからなる。ベース部２３ａ及びカバー部２３ｂは、円筒型貯蔵体２１が収容された状態でボルト等の締結手段により締結固定されている。そして、この締結手段を取外すことによりハウジング２３が開放可能となると共に、ハウジング２３内部の円筒型貯蔵体２１を取出し可能となる。

　ベース部２３ａには、円筒型貯蔵体２１を設置するための第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６が設けられている。各貯蔵体設置部２５，２６は、円筒型貯蔵体２１の形状に対応して、その長手方向に直交する断面形状が半円凹状に形成されている。

　第１貯蔵体設置部２５は、エネルギーパッケージ８の前後方向（Ｘ軸方向）に対しベース部２３ａの後端寄りに位置し、その長手方向が左右方向（Ｙ軸方向）に沿うように形成されている。一方、第２貯蔵体設置部２６は、ベース部２３ａの略中央部に位置し、その長手方向が前後方向（Ｘ軸方向）に沿うように形成されている。

　但し、本実施形態では、車体２の幅方向の制限を受ける第１貯蔵体設置部２５の長さＬ１よりも、その制限を受けない第２貯蔵体設置部２６の長さＬ２の方が長くなっている。これにより、第２貯蔵体設置部２６には、第１貯蔵体設置部２５に設置する円筒型貯蔵体２１よりも長い円筒型貯蔵体２１を設置することが可能となっている。

　円筒型貯蔵体２１は、第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６に対し嵌め込まれた状態で図示しないバンド等の固定手段により締め付け固定されている。そして、この固定手段を取外すことにより、各貯蔵体設置部２５，２６から円筒型貯蔵体２１を取外すことが可能となる。

　尚、本実施形態では、図２，３において、第１貯蔵体設置部２５に対し円筒型のバッテリーパック２１Ａを搭載し、第２貯蔵体設置部２６に対し円筒型の高圧水素タンク２１Ｂを搭載する場合を例示している。つまり「バッテリーパック２１Ａ」が本実施形態における「第１の円筒型貯蔵体」に相当し、「高圧水素タンク２１Ｂ」が「第２の円筒型貯蔵体」に相当する。

　エネルギーパッケージ８の左右方向（Ｙ軸方向）に対しベース部２３ａの左側（図３手前側）には、高電圧ケーブルを設置するための配線設置部として断面凹状のケーブル設置溝部２７が形成されている。さらに、これと貯蔵体設置部２５，２６を挟んで反対側に位置するベース部２３ａの右側（図３奥側）には、高圧水素ガス用ホースを設置するための配管設置部として断面凹状のホース設置溝部２８が形成されている。但し、図３においては、高電圧ケーブルや高圧水素ガス用ホースなどが取り外された状態のエネルギーパッケージ８が図示されている。

　ケーブル設置溝部２７は、エネルギーパッケージ８の前後方向（Ｘ軸方向）に沿って形成されると共に、その後端側が分岐しており、その一方の第１分岐溝部２７ａが第１貯蔵体設置部２５の左側端部に連通し、他方の第２分岐溝部２７ｂが第２貯蔵体設置部２６の後端部に連通している。

　ケーブル設置溝部２７には、使用の有無に拘らず、予め第１高電圧ケーブルＫ１及び第２高電圧ケーブルＫ２の２本の高電圧ケーブルが配設されている（図２参照）。「第１高電圧ケーブルＫ１」及び「第２高電圧ケーブルＫ２」が本実施形態における「前記電気エネルギーを供給するための配線」に相当する。

　そして、第１分岐溝部２７ａと第１貯蔵体設置部２５との連通箇所には中継用コネクタ３１が設けられており、これに対し、第１高電圧ケーブルＫ１の後側端子が接続されている。これにより、第１貯蔵体設置部２５にバッテリーパック２１Ａが設置された場合には、該バッテリーパック２１Ａの外部出力端子が中継用コネクタ３１に接続され、第１高電圧ケーブルＫ１とバッテリーパック２１Ａとが電気的に接続された状態となる。

　同様に、第２分岐溝部２７ｂと第２貯蔵体設置部２６との連通箇所には中継用コネクタ３２が設けられており、これに対し、第２高電圧ケーブルＫ２の後側端子が接続されている。これにより、第２貯蔵体設置部２６にバッテリーパック２１Ａが設置された場合には、該バッテリーパック２１Ａの外部出力端子が中継用コネクタ３２に接続され、第２高電圧ケーブルＫ２とバッテリーパック２１Ａとが電気的に接続された状態となる。

　但し、図２，３に例示したように、第２貯蔵体設置部２６に設置される円筒型貯蔵体２１がバッテリーパック２１Ａでない場合には、該円筒型貯蔵体２１と中継用コネクタ３２とは電気的に接続されることはない。勿論、第１貯蔵体設置部２５に設置される円筒型貯蔵体２１がバッテリーパック２１Ａでない場合についても同様である。

　また、ケーブル設置溝部２７の前端側は、ベース部２３ａの外縁部にまで達しており、ハウジング２３外部と連通している。そして、この外部連通部位には、第１出力用コネクタ３３及び第２出力用コネクタ３４が設けられている。第１出力用コネクタ３３には、第１高電圧ケーブルＫ１の前側端子が接続され、第２出力用コネクタ３４には、第２高電圧ケーブルＫ２の前側端子が接続されている。

　これにより、ＰＣＵ６は、エネルギーパッケージ８の第１貯蔵体設置部２５にバッテリーパック２１Ａが設置された場合には、該バッテリーパック２１Ａから電力供給を受けることが可能となる。同様に、ＰＣＵ６は、エネルギーパッケージ８の第２貯蔵体設置部２６にバッテリーパック２１Ａが設置された場合には、該バッテリーパック２１Ａから電力供給を受けることが可能となる。

　ホース設置溝部２８は、エネルギーパッケージ８の前後方向（Ｘ軸方向）に沿って形成されると共に、その後端側が分岐しており、その一方の第１分岐溝部２８ａが第１貯蔵体設置部２５の右側端部に連通し、他方の第２分岐溝部２８ｂが第２貯蔵体設置部２６の後端部に連通している。

　ホース設置溝部２８には、使用の有無に拘らず、予め第１高圧水素ガス用ホースＨ１及び第２高圧水素ガス用ホースＨ２の２本の高圧水素ガス用ホースが配設されている。「第１高圧水素ガス用ホースＨ１」及び「第２高圧水素ガス用ホースＨ２」が本実施形態における「燃料若しくは原料を供給するための配管」に相当する。

　そして、第１分岐溝部２８ａと第１貯蔵体設置部２５との連通箇所には中継用継手３５が設けられており、これに対し、第１高圧水素ガス用ホースＨ１の後側ジョイント部が接続されている。これにより、第１貯蔵体設置部２５に高圧水素タンク２１Ｂが設置された場合には、該高圧水素タンク２１Ｂの電磁弁５５が図示しない減圧弁等を介して中継用継手３５に接続され、第１高圧水素ガス用ホースＨ１と高圧水素タンク２１Ｂとが接続された状態となる。

　同様に、第２分岐溝部２８ｂと第２貯蔵体設置部２６との連通箇所には中継用継手３６が設けられており、これに対し、第２高圧水素ガス用ホースＨ２の後側ジョイント部が接続されている。これにより、第２貯蔵体設置部２６に高圧水素タンク２１Ｂが設置された場合には、該高圧水素タンク２１Ｂの電磁弁５５が図示しない減圧弁等を介して中継用継手３６に接続され、第２高圧水素ガス用ホースＨ２と高圧水素タンク２１Ｂとが接続された状態となる。

　但し、図２，３に例示したように、第１貯蔵体設置部２５に設置される円筒型貯蔵体２１が高圧水素タンク２１Ｂでない場合には、該円筒型貯蔵体２１と中継用継手３５とは接続されることはない。勿論、第２貯蔵体設置部２６に設置される円筒型貯蔵体２１が高圧水素タンク２１Ｂでない場合についても同様である。

　また、ホース設置溝部２８の前端側は、ベース部２３ａの外縁部にまで達しており、ハウジング２３外部と連通している。そして、この外部連通部位には、第１導出用継手３７及び第２導出用継手３８が設けられている。第１導出用継手３７には、第１高圧水素ガス用ホースＨ１の前側ジョイント部が接続され、第２導出用継手３８には、第２高圧水素ガス用ホースＨ２の前側ジョイント部が接続されている。

　これにより、燃料電池スタック７Ａは、エネルギーパッケージ８の第１貯蔵体設置部２５に高圧水素タンク２１Ｂが設置された場合には、該高圧水素タンク２１Ｂから水素ガスの供給を受けることが可能となる。同様に、燃料電池スタック７Ａは、エネルギーパッケージ８の第２貯蔵体設置部２６に高圧水素タンク２１Ｂが設置された場合には、該高圧水素タンク２１Ｂから水素ガスの供給を受けることが可能となる。

　この他、図示は省略するが、エネルギーパッケージ８には、高圧水素ガスを燃料電池スタック７Ａで使用可能な圧力まで減圧するための減圧弁や、水素ガスの圧力を調整するためのレギュレータ、上記車両制御ユニットとの信号送受信や各機構部の駆動制御などを行うためのパッケージ制御部などが設けられている。尚、水素ガスの供給に係る各種機構は、エネルギーパッケージ８に代えて、燃料電池システム７側の水素ガス供給系に設けられるようにしてもよい。

　次に円筒型貯蔵体２１の１つであるバッテリーパック２１Ａの構成について説明する。図４は、バッテリーパック２１Ａを示す分解斜視図である。

　図４に示すように、バッテリーパック２１Ａは、円筒形状のパックケース４１と、該パックケース４１内に収容された複数の電池モジュール４２と、パックケース４１の軸線方向両端部を塞ぐ一対のキャップ４３とを備えている。

　電池モジュール４２は、その外殻を構成する円筒形状のモジュールケース４２ａの内部に複数の電池セル（図示略）が収容されてなる。尚、電池セルには、繰り返し充放電が可能なニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池が用いられる。

　複数の電池モジュール４２は、パックケース４１内において、それぞれ自身の中心軸がパックケース４１の中心軸と重なるように、パックケース４１の軸線方向に沿って一列に配列されている。

　また、複数の電池モジュール４２は、パックケース４１内において図示しない固定手段によりそれぞれ固定されると共に、隣接する電池モジュール４２同士が電気的に直列接続されている。そして、バッテリーパック２１Ａの長手方向の一端側のキャップ４３には、直列接続された複数の電池モジュール４２群と電気的に接続された外部出力端子（図示略）が設けられている。

　上述したように、バッテリーパック２１Ａの外部出力端子は、該バッテリーパック２１Ａを第１貯蔵体設置部２５に設置した場合には、中継用コネクタ３１を介して第１高電圧ケーブルＫ１と電気的にされる。一方、バッテリーパック２１Ａを第２貯蔵体設置部２６に設置した場合には、中継用コネクタ３２を介して第２高電圧ケーブルＫ２と電気的に接続される。

　次に円筒型貯蔵体２１の１つである高圧水素タンク２１Ｂの構成について説明する。但し、高圧水素タンク２１Ｂは、公知のものであるため、その詳細な図示は省略する。

　高圧水素タンク２１Ｂは、水素ガスを高圧で貯蔵するためのものである。高圧水素タンク２１Ｂの本体部５０は、円筒形状をなす直胴部５１と、その両端に形成された半球状のドーム部５２とが連結されてなる。

　本体部５０は、例えばガスバリア機能を有するプラスチックライナー、その外側に耐圧強度を高めるための炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）層、さらにその外側に表面を保護するガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）層を有する３層構造となっている。

　本体部５０の軸線方向両端部（両ドーム部５２の頂部）には、それぞれ口金５４が設けられている。これらのうち、後側（図３奥側）の口金５４には電磁弁５５が取付けられている。これに対し、本実施形態における前側（図３手前側）の口金５４には、本体部５０の内外を連通させる連通孔は形成されていない。

　電磁弁５５は、本体部５０から高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２への水素ガスの放出を許容又は遮断するための開閉弁である。電磁弁５５は、上記車両制御ユニットの指令に基づき開閉制御される。これにより、燃料電池スタック７Ａにおいて発電を行う場合には、電磁弁５５が開状態となり、本体部５０から高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２へ水素ガスが放出される。また、電磁弁５５が閉状態となることで、本体部５０からの水素ガスの放出は停止される。

　次に上記のように構成された電動車両１の作用効果について説明する。

　電動車両１のエネルギーパッケージ８の第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６には、当初、いずれの円筒型貯蔵体２１も搭載されておらず、自動車ディーラー等における車両購入時において、ユーザがいずれの円筒型貯蔵体２１（バッテリーパック２１Ａ又は高圧水素タンク２１Ｂ）を搭載するかを選択し決定する。

　例えば短距離移動を重視するユーザであれば、第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６の両設置部ともにバッテリーパック２１Ａを搭載した短距離仕様とする。ここで、さらなる短距離仕様を望むユーザに対しては、バッテリーパック２１Ａ内に収容する電池モジュール４２の数を変更して対応することも可能となる。

　一方、長距離移動を重視するユーザであれば、第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６の両設置部ともに高圧水素タンク２１Ｂを搭載した長距離仕様とする。

　また、これら両仕様のバランスをとるユーザであれば、第１貯蔵体設置部２５又は第２貯蔵体設置部２６の一方にバッテリーパック２１Ａを搭載し、他方に高圧水素タンク２１Ｂを搭載した仕様とする。

　尚、かかる場合においても、第１貯蔵体設置部２５と、第２貯蔵体設置部２６とでは、長さの異なる円筒型貯蔵体２１を搭載することができるため、さらに長短どちらの仕様を重視するかによって、その内容を選択することができる。

　例えば、より短距離移動を重視するユーザであれば、第２貯蔵体設置部２６に対し、より長さの長いバッテリーパック２１Ａ（電池モジュール４２の収容数の多いバッテリーパック２１Ａ）を搭載すると共に、第１貯蔵体設置部２５に対し、長さの短いバッテリーパック２１Ａ（電池モジュール４２の収容数の少ないバッテリーパック２１Ａ）を搭載する。

　逆に、より長距離移動を重視するユーザであれば、第２貯蔵体設置部２６に対し、より長さの長い高圧水素タンク２１Ｂ（水素ガスの容量の多い高圧水素タンク２１Ｂ）を搭載すると共に、第１貯蔵体設置部２５に対し、長さの短い高圧水素タンク２１Ｂ（水素ガスの容量の少ない高圧水素タンク２１Ｂ）を搭載する。

　加えて、ユーザは、車両購入時のみならず、事後的又は使用目的によって随時、その仕様を変更することが可能となる。例えば通常は通勤などの短距離移動を重視して、バッテリーパック２１Ａ（電池モジュール４２）の割合の多い仕様で電動車両１を使用しているユーザが、レジャーなどの長距離移動を行う際には、高圧水素タンク２１Ｂ（水素ガスの貯蔵容量）の割合を増やすといったように、電動車両１の使用スタイルを変更することもできる。

　ここで、円筒型貯蔵体２１の設置又は交換作業について説明する。円筒型貯蔵体２１を新たに設置又は交換する場合には、まず自動車ディーラー等において、車体２からエネルギーパッケージ８を取外す。そして、各貯蔵体設置部２５，２６に既に円筒型貯蔵体２１が設置されている場合には、これを取外した後、各貯蔵体設置部２５，２６に対し新たに選択した円筒型貯蔵体２１の設置作業を行う。

　そして、第１貯蔵体設置部２５（第２貯蔵体設置部２６）にバッテリーパック２１Ａが設置された場合には、該バッテリーパック２１Ａに対し第１高電圧ケーブルＫ１（第２高電圧ケーブルＫ２）を接続する。この場合、第１貯蔵体設置部２５（第２貯蔵体設置部２６）に対応して予め配設された第１高圧水素ガス用ホースＨ１（第２高圧水素ガス用ホースＨ２）は接続されることなく、未使用の状態となる。

　同様に、第１貯蔵体設置部２５（第２貯蔵体設置部２６）に高圧水素タンク２１Ｂが設置された場合には、該高圧水素タンク２１Ｂに対し第１高圧水素ガス用ホースＨ１（第２高圧水素ガス用ホースＨ２）を接続する。この場合、第１貯蔵体設置部２５（第２貯蔵体設置部２６）に対応して予め配設された第１高電圧ケーブルＫ１（第２高電圧ケーブルＫ２）は接続されることなく、未使用の状態となる。

　各貯蔵体設置部２５，２６への新たな円筒型貯蔵体２１の設置完了後、エネルギーパッケージ８を車体２に取付け、作業を完了する。

　尚、上記のように構成された電動車両１の駆動制御に関しては、例えば車両制御ユニットが図示しないセンサ等による検知結果に基づき、第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６に設置されている円筒型貯蔵体２１の種別を判定し、これに基づき走行モードを切り替えて、電動車両１の駆動制御を行うこととなる。勿論、これに代えて又は加えて、運転者が走行モードを選択できる構成としてもよい。

　走行モードとしては、例えば燃料電池スタック７Ａで発電した電力のみにより電動モータ５を駆動させて走行するＦＣモードや、バッテリーパック２１Ａから供給される電力のみにより電動モータ５を駆動させて走行するＥＶモード、燃料電池スタック７Ａ及びバッテリーパック２１Ａの双方から供給される電力を併用して電動モータ５を駆動させて走行するＨＶモードなどが挙げられる。

　以上詳述したように、本実施形態によれば、貯蔵するエネルギー形態が異なる２種類のエネルギー貯蔵体、つまり電気エネルギーを貯蔵するバッテリーパック２１Ａと、燃料電池スタック７Ａの燃料となる水素ガスを貯蔵する高圧水素タンク２１Ｂの形状を共通の円筒形状とすることにより、所定の取付構造を有する各貯蔵体設置部２５，２６に対し、いずれか一方を選択して設置することが可能となる。

　また、各貯蔵体設置部２５，２６に設置された円筒型貯蔵体２１の種別に応じて、高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２又は高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体２１に対し接続可能な取付構造を有している。

　これにより、各貯蔵体設置部２５，２６に設置され得る円筒型貯蔵体２１が、貯蔵するエネルギー形態が異なる２種類の円筒型貯蔵体２１（バッテリーパック２１Ａ又は高圧水素タンク２１Ｂ）である場合であっても、両者に互換性を持たせることできる。

　結果として、電動車両１に搭載するエネルギー源の種類や分量を変更することが可能となる。ひいては、ユーザのライフスタイルや使用目的などに合わせて電動車両１をカスタマイズして、ユーザが自由に航続性能を選べる利便性の良い電動車両１を提供することができる。

　さらに、本実施形態では、エネルギーパッケージ８（ベース部２３ａ）の左側にケーブル設置溝部２７が形成されると共に、これと各貯蔵体設置部２５，２６を挟んで反対側に位置する右側にホース設置溝部２８が形成されている。

　これにより、高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２と、高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２とを各貯蔵体設置部２５，２６の左右両側に別々に配設することができ、構成の煩雑化を抑制すると共に、これらの設置作業の効率化を図ることができる。

　加えて、使用の有無に拘らず、予めケーブル設置溝部２７に対し第１高電圧ケーブルＫ１及び第２高電圧ケーブルＫ２が配設されると共に、ホース設置溝部２８に対し第１高圧水素ガス用ホースＨ１及び第２高圧水素ガス用ホースＨ２が配設されている。

　これにより、これらの接続を選択切替する際に、これらの交換作業が不要となり、作業効率の向上を図ることができる。また、使用しない方の高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２又は高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２を保管しておく必要もないため、利便性の向上を図ることができる。

　加えて、本実施形態に係るバッテリーパック２１Ａは、円筒形状のパックケース４１内に、円筒形状をなす複数の電池モジュール４２が収容されてなる。

　かかる構成により、バッテリーパック２１Ａに収容される電池モジュール４２の数を増減させて、バッテリーパック２１Ａの電気エネルギー容量のバリエーションを増やすことができる。これにより、ユーザの多様なニーズに対し、さらに細かく対応することが可能となる。

　また、設けられる場所によって長さの異なる貯蔵体設置部２５，２６に合わせて、バッテリーパック２１Ａに収容される電池モジュール４２の数を増減させ、バッテリーパック２１Ａの長さを変更することができる。これにより、車両全体における電気エネルギー容量や、円筒型貯蔵体２１の配置レイアウトのバリエーションを増やすことができる。

　さらに、複数の電池モジュール４２は、パックケース４１内において、それぞれ自身の中心軸がパックケース４１の中心軸と重なるように、パックケース４１の軸線方向に沿って一列に配列されている。

　かかる構成により、例えば直方体形状の電池モジュールをパックケース４１内に並べて収容する場合よりも、エネルギー密度を増やすことができ、さらなる航続性能の向上を図ることができる。

　尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

　（ａ）上記実施形態では、円筒型貯蔵体２１をハウジング２３内に収容してエネルギーパッケージ８として一体化すると共に、これを車体２に対し着脱自在とした構成となっている。これに限らず、エネルギーパッケージ８（ハウジング２３）を省略した構成としてもよい。つまり、円筒型貯蔵体２１用の貯蔵体設置部をはじめ、高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２用の配線設置部や、高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２用の配管設置部などを車体２に対し直接的に設けた構成としてもよい。

　（ｂ）円筒型貯蔵体２１を設置するための貯蔵体設置部の構成や数、配置レイアウトなどは、上記実施形態に限定されるものではない。

　例えば上記実施形態では、２つの貯蔵体設置部（第１貯蔵体設置部２５及び第２貯蔵体設置部２６）を備えた構成となっているが、これに代えて、１又は３つ以上の貯蔵体設置部を備えた構成としてもよい。例えば第１貯蔵体設置部２５又は第２貯蔵体設置部２６のうちの一方を省略した構成としてもよい。

　また、上記実施形態に係る貯蔵体設置部２５，２６は、円筒型貯蔵体２１の形状に対応して、その長手方向に直交する断面形状が半円凹状に形成されているが、これに代えて、例えば平坦面に載置した円筒型貯蔵体２１を半円弧状の金具等により固定する構成などを採用してもよい。

　上記実施形態では、第１貯蔵体設置部２５がベース部２３ａの後端寄りに位置し、その長手方向が左右方向に沿うように形成され、第２貯蔵体設置部２６がベース部２３ａの略中央部に位置し、その長手方向が前後方向に沿うように形成されている。

　これに代えて、例えば複数の貯蔵体設置部がすべて同一方向（前後方向又は左右方向）に沿うように形成された構成としてもよい。

　ここで、３つの貯蔵体設置部を有した電動車両の一実施形態について図面を参照して説明する。図５は、３つの貯蔵体設置部を有した電動車両１００の各種構成要素の配置レイアウトを示す車両概略構成図である。

　電動車両１００は、車輪１０３を駆動する電動モータ１０５と、該電動モータ１０５への電力供給を制御するＰＣＵ１０６と、燃料電池スタック１０７Ａを含む燃料電池システム１０７と、燃料電池スタック１０７Ａへ供給する燃料ガスとしての水素ガスや、電動モータ１０５へ供給する電気など各種エネルギーを貯蔵するエネルギーパッケージ１０８とを備えている。

　エネルギーパッケージ１０８には、第１貯蔵体設置部１１１、第２貯蔵体設置部１１２及び第３貯蔵体設置部１１３が設けられている。各貯蔵体設置部１１１～１１３は、上記実施形態に係る貯蔵体設置部２５，２６と同様、第１の円筒型貯蔵体としてのバッテリーパック２１Ａや第２の円筒型貯蔵体としての高圧水素タンク２１Ｂなど、所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体２１が設置可能に構成されている（図３参照）。

　かかる構成の下、エネルギーパッケージ１０８の３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のうちのいずれかにバッテリーパック２１Ａが設置された場合には、ＰＣＵ１０６（電動モータ１０５）は、高電圧ケーブルＫを介して、該バッテリーパック２１Ａから電力供給を受けることが可能となる。また、該バッテリーパック２１Ａは、高電圧ケーブルＫを介して、燃料電池スタック１０７Ａで発電された電力の一部を充電（蓄電）可能となると共に、減速時に電動モータ１０５に発生する回生電力を充電可能となる。

　一方、エネルギーパッケージ１０８の３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のうちのいずれかに高圧水素タンク２１Ｂが設置された場合には、燃料電池スタック１０７Ａは、高圧水素ガス用ホースＨを介して、該高圧水素タンク２１Ｂから水素ガスの供給を受けることが可能となる。

　ここで、エネルギーパッケージ１０８の３つの貯蔵体設置部１１１～１１３に対し搭載可能な円筒型貯蔵体２１（バッテリーパック２１Ａ及び高圧水素タンク２１Ｂ）の組み合わせパターンについて説明する。

　図６に示すように、貯蔵体組み合わせパターンとしては、３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のすべてに高圧水素タンク２１Ｂを搭載するパターンＡと、３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のうち２つに高圧水素タンク２１Ｂを搭載しかつ他の１つにバッテリーパック２１Ａを搭載するパターンＢと、３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のうち１つに高圧水素タンク２１Ｂを搭載しかつ他の２つにバッテリーパック２１Ａを搭載するパターンＣと、３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のすべてにバッテリーパック２１Ａを搭載するパターンＤとが考えられる。

　３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のすべてに高圧水素タンク２１Ｂを搭載するパターンＡの仕様では、従来の燃料電池自動車（ＦＣＶ）と同様、電動車両１００の駆動力（例えばモータ出力１０５ｋｗ）のほとんどを燃料電池スタック１０７Ａの出力（例えばスタック出力１００ｋｗ）でまかなうこととなるため、燃料電池スタック１０７Ａとして高出力のものが必要となると共に、走行負荷に応じて燃料電池スタック１０７Ａにおける発電量を細かく制御する必要がある。

　尚、従来のＦＣＶも蓄電池は搭載しているが、かかる蓄電池は容量が小さく、回生電力の蓄電用や燃料電池スタックの補助用として用いられるものであり、上記バッテリーパック２１Ａのように、それ単体での走行には不十分なものである。

　一方、３つの貯蔵体設置部１１１～１１３のすべてにバッテリーパック２１Ａを搭載するパターンＤの仕様では、従来のバッテリー式電気自動車（ＢＥＶ）のように、蓄電池の容量が増えることで、車体重量が増加し、航続距離が短くなるおそれがある。

　これに対し、上記パターンＢ，Ｃのように、少なくとも１つの高圧水素タンク２１Ｂと、少なくとも１つのバッテリーパック２１Ａとを搭載したＦＣハイブリット仕様（ＦＣＶとＢＥＶのハイブリット仕様）とすることで、燃料電池スタック１０７Ａの出力を低く抑えると共に、定格運転が可能となる。

　例えば電動車両１００の駆動に必要な電力はバッテリーパック２１Ａで全てまかない、燃料電池スタック１０７Ａは定常的にバッテリーパック２１Ａに対し充電を行う構成とすることができる。

　これにより、従来のＦＣＶに比べ、燃料電池スタック１０７Ａを低出力のものに置き換え可能となると共に、走行負荷に応じた複雑な制御を省略することも可能となる。結果として、燃料電池スタック１０７Ａにかかるコストを削減し、安価な電動車両１００を製造することができる。また、上記パターンＢ，ＣのＦＣハイブリット仕様とすれば、従来のＢＥＶに比べ、蓄電池の容量を削減し、航続距離を長くすることができる。

　勿論、図３に示す２つの貯蔵体設置部２５，２６を備えた構成や、図５に示す３つの貯蔵体設置部１１１～１１３を備えた構成に限らず、４つ以上の貯蔵体設置部を備えた構成において、少なくとも１つの高圧水素タンク２１Ｂと、少なくとも１つのバッテリーパック２１Ａとを搭載したＦＣハイブリット仕様としてもよい。

　（ｃ）上記実施形態では、電動車両１（エネルギーパッケージ８）内において、置き換え可能に設計された着脱自在タイプの円筒型貯蔵体２１だけがエネルギー貯蔵体として配置された構成となっている。

　これに限らず、置き換え可能に設計された１以上の着脱自在タイプの円筒型貯蔵体２１の他に、置き換えることを前提としていない設計の固定タイプのエネルギー貯蔵体を搭載した構成としてもよい。

　例えば第１貯蔵体設置部２５又は第２貯蔵体設置部２６の一方に設置されるエネルギー貯蔵体を固定タイプとし、他方に設置されるエネルギー貯蔵体だけを着脱自在タイプの円筒型貯蔵体２１とした構成としてもよい。

　勿論、かかる固定タイプのエネルギー貯蔵体の形状は、円筒形状に限定されるものではない。固定タイプのエネルギー貯蔵体として、例えば直方体形状のバッテリーパックを搭載した構成としてもよい。

　（ｄ）電気エネルギーを供給するための配線、及び、燃料等を供給するための配管の構成、並びに、これらを設置するための構成は、上記実施形態に限定されるものではない。　

　例えば上記実施形態では、高圧水素ガスを供給するための配管として、可撓性を有する高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２を採用しているが、これに代えて、可撓性を有しない高圧水素ガス用パイプなどを採用してもよい。

　上記実施形態では、２本の高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２を設置するための配線設置部として断面凹状のケーブル設置溝部２７が１つ形成され、２本の高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２を設置するための配管設置部として断面凹状のホース設置溝部２８が１つ形成された構成となっている。

　これに限らず、第１高電圧ケーブルＫ１及び第２高電圧ケーブルＫ２それぞれに対応して１つずつ配線設置部を備えた構成としてもよい。同様に、第１高圧水素ガス用ホースＨ１及び第２高圧水素ガス用ホースＨ２それぞれに対応して１つずつ配管設置部を備えた構成としてもよい。

　また、配線設置部や配管設置部を省略した構成としてもよい。例えば平坦面に載置された高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２や高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２が所定の固定手段により固定されただけの構成としてもよい。

　上記実施形態では、エネルギーパッケージ８（ベース部２３ａ）の左側にケーブル設置溝部２７が形成されると共に、これと貯蔵体設置部２５，２６を挟んで反対側に位置する右側にホース設置溝部２８が形成された構成となっている。これに限らず、高電圧ケーブルＫ１，Ｋ２や高圧水素ガス用ホースＨ１，Ｈ２を貯蔵体設置部２５，２６の左右方向一方側にまとめて配設する構成としてもよい。

　また、上記実施形態では、使用の有無に拘らず、予め第１高電圧ケーブルＫ１及び第２高電圧ケーブルＫ２の２本の高電圧ケーブル、並びに、第１高圧水素ガス用ホースＨ１及び第２高圧水素ガス用ホースＨ２の２本の高圧水素ガス用ホースが配設された構成となっている。

　これに限らず、各貯蔵体設置部２５，２６に設置される円筒型貯蔵体２１の種別に応じて、その都度、該円筒型貯蔵体２１に対応する１本の高電圧ケーブル又は高圧水素ガス用ホースを配設する構成としてもよい。

　（ｅ）上記電動モータ５へ供給される電気エネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体２１の構成は、上記実施形態に係るバッテリーパック２１Ａに限定されるものではない。

　上記実施形態では、円筒形状のパックケース４１内に、円筒形状をなす複数の電池モジュール４２が１列に収容される構成なっている。これに限らず、電池モジュールが１つだけ収容された構成としてもよいし、電池モジュールが複数列に並んで収容された構成としてもよい。

　また、円筒形状ではない電池モジュール（例えば直方体形状の電池モジュール）を円筒形状のパックケース４１内に収容した構成としてもよい。

　尚、上記実施形態では、特に言及していないが、燃料電池スタック７Ａで発電された電力の一部をバッテリーパック２１Ａに充電（蓄電）するための機構や、減速時に電動モータ５に発生する回生電力をバッテリーパック２１Ａに充電するため機構、外部電源を用いてバッテリーパック２１Ａを充電するための機構などを備えた構成としてもよい。

　（ｆ）発電手段及びその燃料、該燃料を貯蔵する円筒型貯蔵体２１、該燃料を発電手段へ供給する供給機構などに係る構成は、上記実施形態に限定されるものではない。

　上記実施形態では、発電手段として燃料電池スタック７Ａを備え、これに供給する燃料ガスとしての水素ガスを高圧水素タンク２１Ｂに貯蔵した構成となっている。

　これに限らず、例えば水素ガスを発生させるための原料（例えばエタノールやメタノール、天然ガスなど）を所定の円筒型タンクに貯蔵する構成としてもよい。かかる場合には、該原料から水素を取り出す改質器などを設けることとなる。

　尚、原燃料を搭載する電動車両は、水素ガスを搭載する電動車両と比較して、１回の燃料補給で走行可能な航続距離が長いという利点を有する。また、炭化水素等の原燃料は水素ガスに比較して輸送等の取り扱いが容易で安全であるという利点も有している。

　燃料電池スタック７Ａに代えて、例えば内燃機関により駆動するエンジン発電機を発電手段として備えた構成としてもよい。エンジン発電機の燃料として、例えば水素ガスや天然ガス（ＣＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）などを挙げることができる。

　尚、上記実施形態では、特に言及していないが、水素ステーション等において、車外から高圧水素タンク２１Ｂに対し水素ガスを充填するための機構を備えた構成としてもよい。

　（ｇ）燃料電池スタック７Ａ及びこれを含む燃料電池システム７の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。

　上記実施形態では、燃料電池スタック７Ａとして固体高分子型燃料電池を採用しているが、これに限らず、その他、種々の燃料電池を採用することができる。

　また、円筒型貯蔵体２１の選択により、高圧水素タンク２１Ｂを１つも搭載しない仕様とした場合において、燃料電池システム７の少なくとも１部の構成（例えば燃料電池スタック７Ａ）を取外し可能となるような構成を採用してもよい。

　本出願は、２０１８年１２月１１日出願の日本特許出願２０１８－２３１４５０、および、２０１９年１０月２日出願の日本特許出願２０１９－１８２３５９に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１…電動車両
２…車体
５…電動モータ
７…燃料電池システム
７Ａ…燃料電池スタック
８…エネルギーパッケージ
２１…円筒型貯蔵体
２１Ａ…バッテリーパック
２１Ｂ…高圧水素タンク
２３…ハウジング
２３ａ…ベース部
２３ｂ…カバー部
２５…第１貯蔵体設置部
２６…第２貯蔵体設置部
２７…ケーブル設置溝部
２８…ホース設置溝部
４１…パックケース
４２…電池モジュール
Ｋ１…第１高電圧ケーブル
Ｋ２…第２高電圧ケーブル
Ｈ１…第１高圧水素ガス用ホース
Ｈ２…第２高圧水素ガス用ホース

Claims

　電動モータにより車輪を駆動させて走行する電動車両であって、
　所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体を着脱自在に設置可能な取付構造を有する少なくとも１つの貯蔵体設置部を備え、
　前記貯蔵体設置部に対し、前記電動モータへ供給される電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体、又は、前記電動モータへ供給する電気エネルギーを発生させる所定の発電手段に対し供給される所定の燃料若しくはその原料を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体のいずれか一方を選択して設置可能とすると共に、
　前記貯蔵体設置部に設置された円筒型貯蔵体に応じて、前記電気エネルギーを供給するための配線、又は、前記燃料若しくは原料を供給するための配管のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体に対し接続可能な取付構造を有していることを特徴とする電動車両。
　前記第１の円筒型貯蔵体は、複数の電池モジュールを収容して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
　前記電池モジュールは、円筒形状をなす円筒型電池モジュールであって、その軸線方向が前記第１の円筒型貯蔵体の軸線方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
　１箇所の前記貯蔵体設置部に対応して、前記配線及び前記配管の両者を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動車両。
　前記貯蔵体設置部よりも左右方向一方側に前記配線を設置可能な配線設置部を設け、左右方向他方側に前記配管を設置可能な配管設置部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動車両。
　前記発電手段は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により電気を発生させる燃料電池であり、
　前記第２の円筒型貯蔵体は、前記燃料ガスとしての水素ガス、又は、該水素ガスを発生させるための原料を貯蔵するタンクであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電動車両。
　前記貯蔵体設置部を複数備え、該複数の貯蔵体設置部に対し、少なくとも１つの前記第１の円筒型貯蔵体、及び、少なくとも１つの前記第２の円筒型貯蔵体を設置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電動車両。
　電動モータにより車輪を駆動させて走行する電動車両に搭載されるエネルギーパッケージであって、
　所定のエネルギーを貯蔵する円筒型貯蔵体を着脱自在に設置可能な取付構造を有する少なくとも１つの貯蔵体設置部を備え、
　前記貯蔵体設置部に対し、前記電動モータへ供給される電気エネルギーを貯蔵する第１の円筒型貯蔵体、又は、前記電動モータへ供給する電気エネルギーを発生させる所定の発電手段に対し供給される所定の燃料若しくはその原料を貯蔵する第２の円筒型貯蔵体のいずれか一方を選択して設置可能とすると共に、
　前記貯蔵体設置部に設置された円筒型貯蔵体に応じて、前記電気エネルギーを供給するための配線、又は、前記燃料若しくは原料を供給するための配管のいずれか一方を選択して、該円筒型貯蔵体に対し接続可能な取付構造を有していることを特徴とするエネルギーパッケージ。
　前記第１の円筒型貯蔵体は、複数の電池モジュールを収容して構成されていることを特徴とする請求項８に記載のエネルギーパッケージ。
　前記電池モジュールは、円筒形状をなす円筒型電池モジュールであって、その軸線方向が前記第１の円筒型貯蔵体の軸線方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項９に記載のエネルギーパッケージ。
　１箇所の前記貯蔵体設置部に対応して、前記配線及び前記配管の両者を備えていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のエネルギーパッケージ。
　前記貯蔵体設置部よりも左右方向一方側に前記配線を設置可能な配線設置部を設け、左右方向他方側に前記配管を設置可能な配管設置部を設けたことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のエネルギーパッケージ。
　前記発電手段は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により電気を発生させる燃料電池であり、
　前記第２の円筒型貯蔵体は、前記燃料ガスとしての水素ガス、又は、該水素ガスを発生させるための原料を貯蔵するタンクであることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のエネルギーパッケージ。
　前記貯蔵体設置部を複数備え、該複数の貯蔵体設置部に対し、少なくとも１つの前記第１の円筒型貯蔵体、及び、少なくとも１つの前記第２の円筒型貯蔵体を設置したことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載のエネルギーパッケージ。