WO2023074203A1 - 作業車両 - Google Patents

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WO2023074203A1
WO2023074203A1 PCT/JP2022/035237 JP2022035237W WO2023074203A1 WO 2023074203 A1 WO2023074203 A1 WO 2023074203A1 JP 2022035237 W JP2022035237 W JP 2022035237W WO 2023074203 A1 WO2023074203 A1 WO 2023074203A1
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WO
WIPO (PCT)
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fuel cell
battery
dcdc converter
vehicle body
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/035237
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑太 星野
功治 尾畑
翔太 山脇
Original Assignee
株式会社小松製作所
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 株式会社小松製作所 filed Critical 株式会社小松製作所
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Priority to AU2022377516A priority patent/AU2022377516A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/75—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using propulsion power supplied by both fuel cells and batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids

Definitions

  • the present invention relates to work vehicles.
  • the present invention claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-177729 filed in Japan on October 29, 2021, the content of which is incorporated herein.
  • Patent Document 1 discloses a driver's cab provided on a chassis, a working device provided on the chassis, an electric motor for driving the working device, and a fuel cell unit for generating electric power for driving the electric motor.
  • a work vehicle is disclosed.
  • the fuel cell unit is provided on the chassis behind the driver's cab and at the center in the front-rear direction of the vehicle.
  • the fuel cell unit includes a fuel cell that generates electricity by supplying hydrogen and air, a blower that supplies air to the fuel cell, and a hydrogen tank that stores hydrogen to be supplied to the fuel cell.
  • a DCDC converter is arranged on one side and a blower is arranged on the other side.
  • Patent Document 2 discloses a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell stack, a hydrogen tank, and a secondary battery mounted on a vehicle body frame.
  • the fuel cell stack, the hydrogen tank, and the secondary battery are arranged in this order from the front side of the vehicle body.
  • FC vehicle a fuel cell
  • engine vehicle a conventional engine
  • FC vehicles use light oil as fuel
  • FC vehicles use hydrogen as fuel
  • the weight of the hydrogen tank is light when compared with a full tank.
  • FC vehicles use hydrogen as fuel
  • the equipment installed in the FC vehicle is significantly different from that of the conventional engine vehicle, the weight of each device is also greatly different.
  • the front-to-rear weight balance may deteriorate when the vehicle is empty (when no cargo is loaded), and the hill-climbing performance on soft road surfaces such as when it is raining may deteriorate.
  • the vehicle becomes front heavy the front weight is excessive when the vehicle is empty
  • the traction of the rear wheels which are the driving wheels, will decrease. Therefore, there is room for improvement in suppressing deterioration of the front-rear weight balance when the vehicle is empty.
  • an object of the present invention is to provide a work vehicle capable of suppressing deterioration of the front-to-rear weight balance when the vehicle is empty.
  • a work vehicle includes a fuel cell, a fuel cell DCDC converter that adjusts the voltage output by the fuel cell, a battery, a battery DCDC converter that adjusts the voltage output by the battery, a vehicle body supporting the battery and the DCDC converter for the battery; It is located in front of the vehicle.
  • FIG. 1 is a perspective view of a work vehicle according to an embodiment
  • FIG. 1 is a side view of a work vehicle according to an embodiment
  • FIG. 1 is a top view of a work vehicle according to an embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view of a work vehicle according to an embodiment
  • a dump truck which is a transport vehicle that travels in a work site such as a mine and transports a load
  • the dump truck may be an unmanned dump truck that is driven unmanned without a driver's driving operation, or a manned dump truck that is driven based on a driver's driving operation.
  • the dump truck 1 includes a vessel 2 (dump body), a vehicle body 3, and a travel device 4.
  • the forward direction (vehicle forward direction), reverse direction (vehicle rearward direction), and vehicle width direction (vehicle lateral direction) of the dump truck 1 will be referred to as "vehicle front (one side in the longitudinal direction of the vehicle)” and “vehicle rearward (vehicle longitudinal direction other side).” )” and “vehicle width direction”.
  • the vehicle width direction may also be referred to as "left side (one side in the vehicle width direction)" or "right side (other side in the vehicle width direction)".
  • the right hand with respect to the direction in which the dump truck 1 moves forward is called the right side
  • the left hand with respect to the direction in which the dump truck 1 moves forward is called the left side.
  • the vertical direction of the dump truck 1 (vertical direction of the vehicle body), the upward direction of the vehicle (above the vehicle body) and the downward direction of the vehicle (below the vehicle body) are simply referred to as the "vertical direction", "above” and "below”.
  • the dump truck 1 is arranged in a horizontal plane.
  • the vertical direction of the dump truck 1 (vertical direction of the vehicle body), the upper direction of the vehicle (upper direction of the vehicle body), and the lower direction of the vehicle (lower direction of the vehicle body) are the vertical direction (vertical direction), the vertical direction, and the vertical direction when the dump truck 1 is placed on a horizontal plane. match each below.
  • the vessel 2 is a member on which cargo is loaded. At least part of the vessel 2 is arranged above the vehicle body 3 . Vessel 2 is capable of dumping and lowering.
  • the dumping operation means the operation of separating the vessel 2 from the vehicle body 3 and tilting it in the dumping direction.
  • the dumping direction is the rear of the vehicle body 3 .
  • the dumping operation includes raising the front end of vessel 2 to tilt vessel 2 backward. Due to the dumping operation, the loading surface of the vessel 2 is inclined downward toward the rear.
  • a lowering operation means an operation to bring the vessel 2 closer to the vehicle body 3.
  • the lowering action is the opposite direction of the dumping action.
  • the lowering motion includes lowering the front end of vessel 2 .
  • the vessel 2 is adjusted to the dumping attitude and the loading attitude by the dumping operation and the lowering operation.
  • the dump posture means a posture in which the vessel 2 is raised.
  • the loading posture means a posture in which the vessel 2 is lowered.
  • the example in the figure shows the vessel 2 in a loading posture.
  • the vessel 2 when carrying out earth removal work, the vessel 2 performs a dumping operation so as to change from the loading attitude to the dumping attitude.
  • the cargo When the vessel 2 is loaded with cargo, the cargo is discharged rearward from the rear end of the vessel 2 by a dump operation.
  • the vessel 2 is adjusted to the loading posture.
  • the vessel 2 has a protector 5 that protects the cab 6 from above.
  • the protector 5 is arranged to cover the operator's cab 6 from above when the vessel 2 is in the loading posture.
  • the protector 5 is provided on the front end side of the vessel 2 .
  • the protector 5 is arranged above the driver's cab 6 .
  • the protector 5 extends in the width direction of the vehicle.
  • the driver's cab 6 is arranged on the left side of the vehicle with respect to the center in the width direction of the vehicle.
  • the cab 6 is supported by the platform 7.
  • the platform 7 is provided to secure a foothold when the operator gets on and off the operator's cab 6 . Further, the platform 7 is provided to secure a foothold during maintenance of equipment mounted on the dump truck 1 .
  • platform 7 may have a resistor (not shown) located thereon.
  • the platform 7 is arranged below the protector 5 .
  • Platform 7 is arranged above wheels 11 and 12 .
  • the platform 7 extends in the width direction of the vehicle.
  • the platform 7 is formed in a plate shape parallel to the vehicle front-rear direction and the vehicle width direction.
  • the vehicle body 3 has a vehicle body frame 10 .
  • the vehicle body frame 10 extends in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the vehicle body 3 supports the vessel 2 .
  • the vehicle body 3 is supported by the travel device 4 .
  • the traveling device 4 supports the vehicle body 3.
  • the traveling device 4 causes the dump truck 1 to travel.
  • the travel device 4 moves the dump truck 1 forward or backward. At least part of the travel device 4 is arranged below the vehicle body 3 .
  • the travel device 4 has a plurality of wheels 11 and 12 .
  • the plurality of wheels 11 and 12 include a front wheel 11 and a rear wheel 12 arranged behind the front wheel 11 .
  • the front wheels 11 are steering wheels that are steered to change the traveling direction of the dump truck 1 .
  • a pair of left and right front wheels 11 are arranged. As shown in FIG. 3 , the pair of left and right front wheels 11 are spaced apart in the width direction of the vehicle via the front portion of the vehicle body frame 10 .
  • the front wheels 11 are provided one each on the left and right (two in total).
  • the rear wheels 12 are drive wheels driven by a travel drive motor (not shown).
  • a pair of left and right rear wheels 12 are arranged.
  • the pair of left and right rear wheels 12 are spaced apart in the vehicle width direction via the rear portion of the vehicle body frame 10 .
  • Two rear wheels 12 are provided on each side (four in total).
  • the dump truck 1 includes a hydraulic oil tank 13 that stores hydraulic oil. 3, the hydraulic oil tank 13 has a circular shape.
  • the hydraulic oil tank 13 is supported by the vehicle body frame 10 via a first bracket 15 .
  • the hydraulic oil tank 13 is connected to a hydraulic pump (not shown).
  • the fuel cell system 20 is mounted on the dump truck 1. As shown in FIG. In the example of FIG. 2, the components of the fuel cell system 20 are indicated by two-dot chain lines.
  • the fuel cell system 20 includes a fuel cell 21 , a fuel cell DCDC converter 22 , a battery 23 , a battery DCDC converter 24 , a cooling device 25 and a hydrogen tank 26 .
  • the fuel cell 21 , the fuel cell DCDC converter 22 , the battery 23 , the battery DCDC converter 24 , the cooling device 25 and the hydrogen tank 26 are supported by the vehicle body 3 .
  • the fuel cell 21 generates electricity by chemically reacting hydrogen, which is a fuel gas, and oxygen, which is an oxidizing gas.
  • the fuel cell 21 has a stack structure in which a plurality of unit cells are stacked. As viewed from the side in FIG. 2, the outer shape of the fuel cell 21 is rectangular. For example, the fuel cell 21 generates electricity using oxygen contained in the outside air.
  • the fuel cell 21 may be supplied with oxygen-containing air from an oxidizing gas supply device (not shown).
  • the fuel cell DCDC converter 22 adjusts the voltage output by the fuel cell 21 .
  • the fuel cell DCDC converter 22 is electrically connected to the fuel cell 21 .
  • the outer shape of the fuel cell DCDC converter 22 is rectangular.
  • the fuel cell DCDC converter 22 boosts the voltage generated by the fuel cell 21 .
  • the fuel cell DCDC converter 22 supplies the direct current generated by the fuel cell 21 to a motor inverter (not shown).
  • the motor inverter converts the direct current from the DCDC converter 22 for the fuel cell into a three-phase alternating current and supplies it to each motor (for example, a pump drive motor and a travel drive motor (not shown)). Each of the pump drive motor and the travel drive motor is driven based on the three-phase alternating current supplied from the motor inverter.
  • the pump drive motor drives a hydraulic pump (not shown). Hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump is supplied to each of a steering cylinder (not shown) and a hoist cylinder (not shown).
  • the steering cylinder generates power for steering the front wheels 11 .
  • the hoist cylinders generate power for dumping or lowering the vessel 2 .
  • the travel drive motor is connected to the rear wheels 12 of the travel device 4 . The rotational force generated by the travel drive motor is transmitted to the rear wheels 12 of the travel device 4 .
  • the battery 23 stores the electric power generated in the fuel cell 21.
  • FIG. The battery 23 supplies the stored electric power to each motor (for example, a pump drive motor and a travel drive motor).
  • the battery 23 is a secondary battery such as a lithium ion battery.
  • Battery 23 is supported by vehicle body frame 10 via second bracket 16 .
  • battery 23 is heavier than fuel cell 21 .
  • the external shape of the battery 23 is a rectangular shape having a longer vertical length than the fuel cell 21 .
  • the battery 23 drives the travel drive motor when the dump truck 1 is started under the control of a control device (not shown).
  • the battery 23 stores regenerated electric power during deceleration regeneration of the dump truck 1 .
  • the battery 23 is charged by power supplied from the fuel cell 21 according to the load.
  • the battery DCDC converter 24 adjusts the voltage output by the battery 23 .
  • the battery DCDC converter 24 is electrically connected to the battery 23 .
  • the battery DCDC converter 24 has a rectangular outer shape.
  • the battery DCDC converter 24 boosts the voltage of the battery 23 .
  • the battery DCDC converter 24 controls charging and discharging of the battery 23 so that the battery 23 can be integrated with the fuel cell 21 to supply power to the motor inverter.
  • the battery 23 may serve as the main power source of the dump truck 1 and the fuel cell 21 may function to charge the battery 23 .
  • the amount of fuel cells 21 to be mounted can be reduced.
  • the control of the fuel cell 21 becomes easy.
  • the cooling device 25 cools the fuel cell 21 .
  • the cooling device 25 supplies coolant (eg, cooling water) to the fuel cell 21 to cool the fuel cell 21 .
  • Cooling device 25 is connected to fuel cell 21 via a cooling pipe 27 through which a coolant passes.
  • the outer shape of the cooling device 25 is rectangular with a longer vertical length than the fuel cell 21 .
  • cooling device 25 may comprise a blower that supplies oxygen in the air to fuel cell 21 .
  • the hydrogen tank 26 stores hydrogen to be supplied to the fuel cell 21.
  • the hydrogen tank 26 has a rectangular shape having a longitudinal dimension in the front-rear direction.
  • the fuel cell 21 is supplied with hydrogen from a hydrogen tank 26 by a hydrogen supply device (not shown).
  • the fuel cell 21 generates electric power by causing an electrochemical reaction between hydrogen supplied from the hydrogen supply device and oxygen contained in the outside air.
  • the cooling device 25 Since the cooling device 25 needs to take in outside air, it is arranged in the frontmost portion of the vehicle body among the components of the fuel cell system 20 .
  • the cooling device 25 is arranged in front of the vehicle body relative to the fuel cell 21 .
  • the cooling device 25 is arranged near the fuel cell 21 .
  • a cooling pipe 27 extends from the rear portion of the cooling device 25 toward the fuel cell 21 . At least part of the vertical range of the cooling device 25 is arranged below the platform 7 .
  • the fuel cell 21 is arranged in front of the vehicle body relative to the fuel cell DCDC converter 22, the battery 23, and the battery DCDC converter 24.
  • the fuel cell DCDC converter 22, the battery 23, and the battery DCDC converter 24 are arranged at the center and rear of the vehicle body.
  • a cooling device 25, a fuel cell 21, a fuel cell DCDC converter 22, a battery 23, and a battery DCDC converter 24 are arranged in this order from the front of the vehicle to the rear of the vehicle.
  • the cooling device 25, the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 are arranged on the vehicle body left-right center line CL.
  • the cooling device 25, the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 are preferably arranged so that their centers of gravity overlap with the vehicle body left-right center line CL. Thereby, the weight balance in the width direction of the vehicle can be improved.
  • FIG. 3 illustration of the vessel 2, the hydrogen tank 26, etc. is omitted.
  • the hydrogen tank 26 is mounted on the platform 7.
  • the hydrogen tank 26 is arranged on the upper surface of the platform 7 on the right side of the operator's cab 6 (see FIG. 1).
  • a hydrogen tank 26 is arranged between the platform 7 and the protector 5 .
  • the battery 23 and the hydraulic oil tank 13 are arranged on opposite sides in the lateral direction of the vehicle body.
  • the hydraulic oil tank 13 is arranged on the left side of the vehicle body lateral center line CL.
  • the battery 23 is arranged on the right side of the vehicle body left-right center line CL.
  • the battery 23 is arranged between the right front wheel 11 and the right rear wheel 12 .
  • the battery 23 is arranged in a space surrounded by the right front wheel 11 , the right rear wheel 12 and the lower right portion of the vessel 2 .
  • the cooling device 25 has a line-symmetrical shape with the vehicle body left-right center line CL as the axis of symmetry. As viewed from above in FIG. 3, the cooling device 25 has a rectangular shape having a longitudinal dimension in the vehicle width direction. The length of the cooling device 25 in the vehicle width direction is longer than the length of the fuel cell 21 in the vehicle width direction.
  • the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 have substantially the same length in the vehicle width direction.
  • the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 are each rectangular.
  • the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 are arranged within a range of the cooling device 25 in the vehicle width direction.
  • the fuel cell 21 , the fuel cell DCDC converter 22 and the battery DCDC converter 24 are mounted on the body frame 10 .
  • the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 are arranged within a range of the vehicle body frame 10 in the vehicle width direction.
  • the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 are covered by the vehicle body frame 10 from below the vehicle body. Therefore, it is possible to suppress external disturbances (for example, flying stones, etc.) from reaching the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, and the battery DCDC converter 24 from below the vehicle body.
  • the cooling device 25 , fuel cell 21 , fuel cell DCDC converter 22 and battery 23 are arranged below the platform 7 .
  • the fuel cell 21 and the fuel cell DCDC converter 22 overlap the front wheel 11 .
  • the fuel cell 21 overlaps the front upper portion of the front wheel 11 .
  • the fuel cell DCDC converter 22 overlaps the rear upper portion of the front wheel 11 .
  • the fuel cell 21 and the fuel cell DCDC converter 22 are preferably arranged within a range of the front wheels 11 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • all of the fuel cell 21 and the fuel cell DCDC converter 22 are arranged radially inward of the front wheel 11 relative to the outer peripheral edge of the front wheel 11 in a side view of FIG.
  • the fuel cell 21 and the fuel cell DCDC converter 22 are covered by the front wheels 11 from outside in the vehicle width direction. Stepping stones, etc.) can be suppressed from reaching.
  • the battery 23 is arranged between the vessel 2 and the second bracket 16.
  • the battery 23 has a rectangular shape longer than the fuel cell 21 in the vehicle width direction.
  • the battery 23 is arranged inside the right end of the right front wheel 11 in the vehicle width direction. 3, the battery 23 is positioned inward in the vehicle width direction from the right end of the right rear wheel 12 (specifically, the right end of the right rear wheel 12 on the outer side in the vehicle width direction of the pair of right rear wheels 12). are placed.
  • the battery 23 when viewed from above, is preferably arranged within the range of the vessel 2 in the vehicle width direction. For example, it is more preferable that the entire battery 23 is arranged on the vehicle width direction inner side of the vehicle width direction outer end of the vessel 2 when viewed from above. As a result, the battery 23 is covered with the vessel 2 from above the vehicle, so that it is possible to suppress external disturbances (such as rainwater) from reaching the battery 23 from above the vehicle.
  • external disturbances such as rainwater
  • the battery DCDC converter 24 is arranged between the vessel 2 and the vehicle body frame 10 . As viewed from the side in FIG. 2 , the battery DCDC converter 24 overlaps the upper portion of the rear wheel 12 . For example, in a side view of FIG. 2, it is preferable that the battery DCDC converter 24 is arranged within a range of the rear wheels 12 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the entire battery DCDC converter 24 be arranged radially inward of the rear wheel 12 relative to the outer peripheral edge of the rear wheel 12 .
  • the battery DCDC converter 24 is covered by the rear wheel 12 from the outside in the vehicle width direction, thereby suppressing external disturbances (such as stepping stones) from reaching the battery DCDC converter 24 from the outside in the vehicle width direction. be able to.
  • the dump truck 1 of the present embodiment includes the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22 that adjusts the voltage output by the fuel cell 21, the battery 23, and the voltage output by the battery 23. and a vehicle body 3 that supports the fuel cell 21 , the fuel cell DCDC converter 22 , the battery 23 and the battery DCDC converter 24 .
  • the fuel cell 21 is arranged in front of the vehicle body relative to the fuel cell DCDC converter 22, the battery 23, and the battery DCDC converter 24. As shown in FIG. According to this configuration, the fuel cell 21 is arranged in front of the vehicle body relative to the fuel cell DCDC converter 22, the battery 23, and the battery DCDC converter 24, so that the heavy battery 23 is located forward of the vehicle body relative to the fuel cell 21.
  • the fuel cell DCDC converter 22, the battery 23, and the battery DCDC converter 24 are arranged at the center and rear of the vehicle body. According to this configuration, compared to the case where the heavy battery 23 and the DCDC converter are arranged in front of the vehicle body, front heavyness can be suppressed. Therefore, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the front-rear weight balance when the vehicle is empty.
  • the dump truck 1 further includes a cooling device 25 that cools the fuel cell 21 .
  • the cooling device 25 is arranged in front of the vehicle body relative to the fuel cell 21 . According to this configuration, outside air can be taken in more easily than when the cooling device 25 is arranged behind the fuel cell 21 in the vehicle body. For example, when the dump truck 1 moves forward, outside air (for example, running wind) from the front of the vehicle can be taken directly into the cooling device 25 .
  • the cooling device 25 is arranged near the fuel cell 21 .
  • the length of the pipe connecting the cooling device 25 and the fuel cell 21 can be shortened as much as possible.
  • the length of the cooling pipe 27 can be maximized by extending the cooling pipe 27 from the rear of the cooling device 25 toward the fuel cell 21. can be shortened.
  • shortening the length of the cooling pipe 27 makes it easier to mount the cooling pipe 27 on the vehicle body 3 .
  • the weight of the cooling pipe 27 can be reduced.
  • the amount of refrigerant passing through the cooling pipe 27 is reduced, and maintenance costs can be reduced.
  • the cooling device 25, the fuel cell 21, the fuel cell DCDC converter 22, the battery 23, and the battery DCDC converter 24 are arranged in this order from the front to the rear of the vehicle.
  • the heavy battery 23 and the DCDC converter are arranged behind the vehicle body relative to the cooling device 25 and the fuel cell 21, so front heavyness can be suppressed. Therefore, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the front-rear weight balance when the vehicle is empty.
  • the dump truck 1 includes a hydrogen tank 26 that stores hydrogen to be supplied to the fuel cell 21, a protector 5 that protects the driver's cab 6 from above the vehicle body, and a platform 7 that is arranged below the vehicle body relative to the protector 5. And further comprising.
  • a hydrogen tank 26 is mounted on the platform 7 . According to this configuration, a large amount of hydrogen tanks 26 can be mounted by utilizing the height direction of the vehicle up to the vicinity of the protector 5 .
  • mounting the light hydrogen tank 26 on the platform 7 requires less strength than mounting the heavy battery 23 and DCDC converter on the platform 7 .
  • the dump truck 1 further includes a hydraulic fluid tank 13 that stores hydraulic fluid.
  • the battery 23 and the hydraulic oil tank 13 are arranged on opposite sides of each other in the lateral direction of the vehicle body. According to this configuration, compared to the case where the battery 23 and the hydraulic oil tank 13 are arranged on the same side in the left-right direction of the vehicle body, it is possible to suppress deterioration of left-right weight balance when the vehicle is empty.
  • the dump truck further includes a cooling device that cools the fuel cell, and the cooling device is arranged in front of the vehicle body relative to the fuel cell.
  • the cooling device may be arranged rearward of the vehicle body relative to the fuel cell.
  • a dump truck may not have a cooling device.
  • the arrangement of cooling devices can be changed according to the required specifications.
  • the cooling device is arranged in the vicinity of the fuel cell, but the present invention is not limited to this.
  • the cooling device does not have to be placed near the fuel cell.
  • the cooling device may be located closer to the battery than the fuel cell.
  • the arrangement of the cooling device and the fuel cell (arrangement interval of the cooling device with respect to the fuel cell) can be changed according to the required specifications.
  • the cooling device, the fuel cell, the DCDC converter for the fuel cell, the battery, and the DCDC converter for the battery are arranged in this order from the front of the vehicle body to the rear of the vehicle body. do not have.
  • the cooling device, the fuel cell, the DCDC converter for the fuel cell, the battery, and the DCDC converter for the battery do not have to be arranged in this order from the front to the rear of the vehicle body.
  • the arrangement order of the fuel cell DCDC converter, the battery, and the battery DCDC converter may be reversed.
  • the layout of the cooling device, the fuel cell, the DCDC converter for the fuel cell, the battery, and the DCDC converter for the battery can be changed according to the required specifications.
  • the dump truck further comprises a hydrogen tank that stores hydrogen to be supplied to the fuel cell, a protector that protects the driver's cab from above the vehicle body, and a platform that is arranged below the vehicle body below the protector,
  • the hydrogen tank has been described as being mounted on the platform, it is not limited to this.
  • the hydrogen tank does not have to be mounted on the platform.
  • hydrogen tanks may be mounted under the platform.
  • the hydrogen tank may be mounted on the body frame.
  • the mounting mode of the hydrogen tank can be changed according to the required specifications.
  • the dump truck further includes a hydraulic oil tank that stores hydraulic oil, and the battery and the hydraulic oil tank are arranged on opposite sides in the left-right direction of the vehicle body.
  • the battery and the hydraulic oil tank may be arranged on the same side in the lateral direction of the vehicle body.
  • the arrangement of the battery and hydraulic oil tank can be changed according to the required specifications.
  • a dump truck was used as an example of a work machine (work vehicle), but it is not limited to this.
  • the present invention may be applied to other work vehicles such as excavators, bulldozers, and wheel loaders.

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Abstract

この作業車両は、燃料電池と、前記燃料電池が出力する電圧を調整する燃料電池用ＤＣＤＣコンバータと、バッテリと、前記バッテリが出力する電圧を調整するバッテリ用ＤＣＤＣコンバータと、前記燃料電池、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータを支持する車体と、を備え、前記燃料電池は、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータよりも車体前方に配置されている。

Description

作業車両
　本発明は、作業車両に関する。
　本発明は、２０２１年１０月２９日に、日本に出願された特願２０２１－１７７７２９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、車台上に設けられた運転室と、車台に設けられた作業装置と、作業装置を駆動させる電動モータと、電動モータの駆動用の電力を発電する燃料電池ユニットと、を備えた作業車両が開示されている。特許文献１では、燃料電池ユニットは、運転室の後方かつ車両前後方向中央部の車台上に設けられている。燃料電池ユニットは、水素と空気の供給により発電する燃料電池と、燃料電池に空気を供給するブロワと、燃料電池へ供給する水素を貯留する水素タンクと、を備える。燃料電池の車幅方向に隣接する位置には、一方側にＤＣＤＣコンバータが配置され、他方側にブロワが配置されている。
　特許文献２には、車体フレーム上に搭載された燃料電池スタック、水素タンク及び二次電池を備えた燃料電池車両が開示されている。特許文献２では、車体前側から燃料電池スタック、水素タンク、二次電池の順に配置されている。
日本国特開２０１７－１２８２０２号公報 日本国特開２０１９－１４７５００号公報
　ところで、燃料電池を備えた車両（以下「ＦＣ車」ともいう。）においては、従来のエンジンを備えた車両（以下「エンジン車」ともいう。）に対して搭載する装置が大きく異なる。例えば、エンジン車では燃料が軽油であるため、満タン状態の燃料タンクは重量が重い。これに対し、ＦＣ車では燃料が水素であるため、満タン状態で比較すると水素タンクの重量は軽い。また、エンジン車では搭載不要であった重量の重いバッテリ及びＤＣＤＣコンバータを、ＦＣ車では大量に搭載する必要がある。このようにＦＣ車では、従来のエンジン車とは搭載する装置が大きく異なることから、各装置の重量も大きく異なってくる。そのため、装置の配置場所によっては車体の空車時（積荷が積載されていない時）の前後重量バランスが悪くなり、降雨時などの軟弱路面の登坂性能が悪化する可能性がある。例えば、フロントヘビー（空車時の前部重量が過大）となると、駆動輪である後輪のトラクションが下がる可能性が高くなる。そのため、空車時の前後重量バランスの悪化を抑制する上で改善の余地がある。
　そこで本発明は、空車時の前後重量バランスの悪化を抑制することができる作業車両を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る作業車両は、燃料電池と、前記燃料電池が出力する電圧を調整する燃料電池用ＤＣＤＣコンバータと、バッテリと、前記バッテリが出力する電圧を調整するバッテリ用ＤＣＤＣコンバータと、前記燃料電池、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータを支持する車体と、を備え、前記燃料電池は、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータよりも車体前方に配置されている。
　上記態様によれば、空車時の前後重量バランスの悪化を抑制することができる。
実施形態に係る作業車両の斜視図。 実施形態に係る作業車両の側面図。 実施形態に係る作業車両の上面図。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、作業車両の一例として、鉱山などの作業現場を走行して積荷を運搬する運搬車両であるダンプトラックを挙げて説明する。例えば、ダンプトラックは、運転者による運転操作によらずに無人で駆動する無人ダンプトラックでもよいし、運転者による運転操作に基づいて駆動する有人ダンプトラックでもよい。
＜ダンプトラック＞
　図１に示すように、ダンプトラック１は、ベッセル２（ダンプボディ）と、車体３と、走行装置４と、を備える。以下、ダンプトラック１の前進方向（車体前方）、後進方向（車体後方）及び車両幅方向（車体左右方向）を「車両前方（車両前後方向一方側）」、「車両後方（車両前後方向他方側）」及び「車両幅方向」と称する。車両幅方向は、「左側（車両幅方向一方側）」又は「右側（車両幅方向他方側）」と称する場合もある。ダンプトラック１が前進する方向に対して右手を右側、ダンプトラック１が前進する方向に対して左手を左側と称する。ダンプトラック１の車両上下方向（車体上下方向）、車両上方（車体上方）及び車両下方（車体下方）を単に「上下方向」、「上方」及び「下方」と称する。図の例では、ダンプトラック１は、水平面に配置されている。ダンプトラック１の車両上下方向（車体上下方向）、車両上方（車体上方）及び車両下方（車体下方）は、ダンプトラック１が水平面に配置された状態の上下方向（鉛直方向）、鉛直上方及び鉛直下方とそれぞれ一致する。
　ベッセル２は、積荷が積載される部材である。ベッセル２の少なくとも一部は、車体３よりも上方に配置される。ベッセル２は、ダンプ動作及び下げ動作を行うことが可能である。
　ここで、ダンプ動作とは、ベッセル２を車体３から離隔させてダンプ方向に傾斜させる動作を意味する。ダンプ方向は、車体３の後方である。実施形態において、ダンプ動作は、ベッセル２の前端部を上昇させて、ベッセル２を後方に傾斜させることを含む。ダンプ動作により、ベッセル２の積載面は、後方に向かって下方に傾斜する。
　下げ動作とは、ベッセル２を車体３に接近させる動作を意味する。下げ動作は、ダンプ動作とは逆方向の動作である。実施形態において、下げ動作は、ベッセル２の前端部を下降させることを含む。
　ダンプ動作及び下げ動作により、ベッセル２は、ダンプ姿勢及び積載姿勢に調整される。ここで、ダンプ姿勢とは、ベッセル２が上昇している姿勢を意味する。積載姿勢とは、ベッセル２が下降している姿勢を意味する。図の例では、積載姿勢のベッセル２を示している。
　例えば、排土作業を実施する場合、ベッセル２は、積載姿勢からダンプ姿勢に変化するように、ダンプ動作する。ベッセル２に積荷が積載されている場合、積荷は、ダンプ動作により、ベッセル２の後端部から後方に排出される。一方、積込作業が実施される場合、ベッセル２は、積載姿勢に調整される。
　ベッセル２は、運転室６を上方から保護するプロテクタ５を備える。プロテクタ５は、ベッセル２が積載姿勢にあるときは運転室６を上方から覆うように配置される。プロテクタ５は、ベッセル２の前端側に設けられている。プロテクタ５は、運転室６よりも上方に配置されている。プロテクタ５は、車両幅方向に延びている。運転室６は、車両幅方向中央よりも車両左側に配置されている。
　運転室６は、プラットフォーム７に支持されている。プラットフォーム７は、オペレータの運転室６への乗降時の足場確保のために設けられている。また、プラットフォーム７は、ダンプトラック１の搭載機器の整備時の足場確保のために設けられている。例えば、プラットフォーム７には、抵抗器（不図示）が配置されていてもよい。プラットフォーム７は、プロテクタ５よりも下方に配置されている。プラットフォーム７は、車輪１１，１２よりも上方に配置されている。プラットフォーム７は、車両幅方向に延びている。プラットフォーム７は、車両前後方向及び車両幅方向に平行な板状に形成されている。
　図３に示すように、車体３は、車体フレーム１０を備える。車体フレーム１０は、車両前後方向に延びている。図１に示すように、車体３は、ベッセル２を支持する。車体３は、走行装置４に支持されている。
　走行装置４は、車体３を支持する。走行装置４は、ダンプトラック１を走行させる。走行装置４は、ダンプトラック１を前進又は後進させる。走行装置４の少なくとも一部は、車体３よりも下方に配置される。走行装置４は、複数の車輪１１，１２を備える。複数の車輪１１，１２は、前輪１１と、前輪１１よりも後方に配置される後輪１２と、を含む。
　前輪１１は、ダンプトラック１の進行方向を変えるために操舵される操舵輪である。前輪１１は、左右一対配置されている。図３に示すように、左右一対の前輪１１は、車体フレーム１０の前部を介して車両幅方向に間隔をあけて配置されている。前輪１１は、左右に１つずつ（計２つ）設けられている。
　後輪１２は、走行駆動モータ（不図示）により駆動される駆動輪である。後輪１２は、左右一対配置されている。左右一対の後輪１２は、車体フレーム１０の後部を介して車両幅方向に間隔をあけて配置されている。後輪１２は、左右に２つずつ（計４つ）設けられている。
　ダンプトラック１は、作動油を貯留する作動油タンク１３を備える。図３の上面視で、作動油タンク１３は、円形状である。作動油タンク１３は、第一ブラケット１５を介して車体フレーム１０に支持されている。作動油タンク１３は、油圧ポンプ（不図示）に接続されている。
＜燃料電池システム＞
　図２に示すように、燃料電池システム２０は、ダンプトラック１に搭載されている。図２の例では、燃料電池システム２０の構成要素は二点鎖線で示している。燃料電池システム２０は、燃料電池２１と、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２と、バッテリ２３と、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４と、冷却装置２５と、水素タンク２６と、を備える。燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４、冷却装置２５及び水素タンク２６は、車体３に支持されている。
　燃料電池２１は、燃料ガスである水素と酸化ガスである酸素とを化学反応させて発電する。燃料電池２１は、複数の単位セルが積層されたスタック構造を有する。図２の側面視で、燃料電池２１の外形は、矩形状である。例えば、燃料電池２１は、外気に含まれる酸素を利用して発電する。なお、燃料電池２１は、酸化ガス供給装置（不図示）により酸素を含む空気が供給されてもよい。
　燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、燃料電池２１が出力する電圧を調整する。燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、燃料電池２１に電気的に接続されている。図２の側面視で、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２の外形は、矩形状である。例えば、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、燃料電池２１で発電された電圧を昇圧する。燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、燃料電池２１で発電された直流電流をモータインバータ（不図示）に供給する。
　モータインバータは、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２からの直流電流を三相交流電流に変換して各モータ（例えば、不図示のポンプ駆動モータ及び走行駆動モータ）に供給する。ポンプ駆動モータ及び走行駆動モータのそれぞれは、モータインバータから供給された三相交流電流に基づいて駆動される。
　ポンプ駆動モータは、油圧ポンプ（不図示）を駆動する。油圧ポンプから吐出された作動油は、ステアリングシリンダ（不図示）及びホイストシリンダ（不図示）のそれぞれに供給される。ステアリングシリンダは、前輪１１を操舵する動力を発生する。ホイストシリンダは、ベッセル２のダンプ動作又は下げ動作を行う動力を発生する。走行駆動モータは、走行装置４の後輪１２に接続されている。走行駆動モータが発生した回転力は、走行装置４の後輪１２に伝達される。
　バッテリ２３は、燃料電池２１において発生した電力を蓄える。バッテリ２３は、燃料電池２１と同様、ダンプトラック１の電源として機能する。バッテリ２３は、蓄えた電力を各モータ（例えば、ポンプ駆動モータ及び走行駆動モータ）に供給する。例えば、バッテリ２３は、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。バッテリ２３は、第二ブラケット１６を介して車体フレーム１０に支持されている。例えば、バッテリ２３は、燃料電池２１よりも重量が重い。図２の側面視で、バッテリ２３の外形は、燃料電池２１よりも上下長さが長い矩形状である。
　例えば、バッテリ２３は、制御装置（不図示）の制御により、ダンプトラック１の始動時に走行駆動モータを駆動する。例えば、バッテリ２３は、ダンプトラック１の減速回生時に回生電力を蓄える。例えば、バッテリ２３は、負荷に応じて燃料電池２１からの給電により充電される。
　バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、バッテリ２３が出力する電圧を調整する。バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、バッテリ２３に電気的に接続されている。図２の側面視で、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４の外形は、矩形状である。例えば、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、バッテリ２３の電圧を昇圧する。バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、バッテリ２３が燃料電池２１と一体となってモータインバータへ電力供給ができるように、バッテリ２３の充放電を制御する。
　例えば、バッテリ２３は、ダンプトラック１の主な動力源となり、燃料電池２１はバッテリ２３を充電するために機能してもよい。これにより、燃料電池２１の搭載量を抑えることができる。加えて、燃料電池２１の搭載量を抑えることにより、燃料電池２１の制御が容易となる。
　冷却装置２５は、燃料電池２１を冷却する。例えば、冷却装置２５は、燃料電池２１を冷却するために燃料電池２１に冷媒（例えば冷却水）を供給する。冷却装置２５は、冷媒が通る冷却配管２７を介して燃料電池２１に接続されている。図２の側面視で、冷却装置２５の外形は、燃料電池２１よりも上下長さが長い矩形状である。例えば、冷却装置２５は、空気中の酸素を燃料電池２１に供給するブロワを備えていてもよい。
　水素タンク２６は、燃料電池２１へ供給する水素を貯留する。図２の側面視で、水素タンク２６は、前後方向に長手を有する矩形状である。例えば、燃料電池２１は、不図示の水素供給装置により、水素タンク２６の水素が供給される。燃料電池２１は、水素供給装置から供給される水素と外気に含まれる酸素とを電気化学反応させて電力を発生する。
＜燃料電池システムの構成要素の配置＞
　冷却装置２５は、外気を取り込む必要があるため、燃料電池システム２０の構成要素のうち最も車体前方に配置されている。冷却装置２５は、燃料電池２１よりも車体前方に配置されている。冷却装置２５は、燃料電池２１の近傍に配置されている。冷却配管２７は、冷却装置２５の後部から燃料電池２１に向けて延びている。冷却装置２５において上下方向の範囲の少なくとも一部は、プラットフォーム７よりも下方に配置されている。
　燃料電池２１は、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４よりも車体前方に配置されている。燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、車体中央及び車体後方に配置されている。車体前方から車体後方に向けて、冷却装置２５、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４の順に配置されている。
　図３の上面視で、冷却装置２５、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、車体左右中心線ＣＬ上に配置されている。例えば、冷却装置２５、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、それぞれの重心位置が車体左右中心線ＣＬと重なるように配置されていることが好ましい。これにより、車両幅方向の重量バランスを向上させることができる。
　図３においては、ベッセル２及び水素タンク２６等の図示を省略している。図２に示すように、水素タンク２６は、プラットフォーム７の上に搭載されている。水素タンク２６は、プラットフォーム７の上面において運転室６（図１参照）の右側方に配置されている。水素タンク２６は、プラットフォーム７とプロテクタ５との間に配置されている。
　図３の上面視で、バッテリ２３及び作動油タンク１３は、車体左右方向において互いに反対側に配置されている。本実施形態では、作動油タンク１３は、車体左右中心線ＣＬよりも左側に配置されている。一方、バッテリ２３は、車体左右中心線ＣＬよりも右側に配置されている。上面視で、バッテリ２３は、右前輪１１と右後輪１２との間に配置されている。図２の側面視で、バッテリ２３は、右前輪１１、右後輪１２及びベッセル２右下部により囲まれる空間に配置されている。
　図３の上面視で、冷却装置２５は、車体左右中心線ＣＬを対称軸とした線対称形状である。図３の上面視で、冷却装置２５は、車両幅方向に長手を有する矩形状である。冷却装置２５の車両幅方向の長さは、燃料電池２１の車両幅方向の長さよりも長い。燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、車両幅方向の長さが互いに略同じである。図３の上面視で、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、それぞれ矩形状である。燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、冷却装置２５の車両幅方向の範囲内に配置されている。
　燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、車体フレーム１０の上に搭載されている。燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、車体フレーム１０の車両幅方向の範囲内に配置されている。これにより、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４が車体下方から車体フレーム１０によって覆われる。そのため、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４に対して車体下方から外乱（例えば、飛び石等）が及ぶことを抑制することができる。
　図２に示すように、冷却装置２５、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２及びバッテリ２３は、プラットフォーム７の下方に配置されている。図２の側面視で、燃料電池２１及び燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、前輪１１と重なっている。図２の側面視で、燃料電池２１は、前輪１１の前上部と重なっている。図２の側面視で、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、前輪１１の後上部と重なっている。例えば、図２の側面視で、燃料電池２１及び燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２は、前輪１１の車両前後方向の範囲内に配置されていることが好ましい。
　例えば、図２の側面視で、燃料電池２１及び燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２の全部は、前輪１１の外周縁よりも前輪１１の径方向内側に配置されていることが更に好ましい。これにより、燃料電池２１及び燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２が車両幅方向外方から前輪１１によって覆われるため、燃料電池２１及び燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２に対して車両幅方向外方から外乱（例えば、飛び石等）が及ぶことを抑制することができる。
　図２に示すように、バッテリ２３は、ベッセル２と第二ブラケット１６との間に配置されている。図３の上面視で、バッテリ２３の外形は、燃料電池２１よりも車両幅方向に長い矩形状である。図３の上面視で、バッテリ２３は、右前輪１１の右端よりも車両幅方向内側に配置されている。図３の上面視で、バッテリ２３は、右後輪１２の右端（具体的には、一対の右後輪１２のうち車両幅方向外側の右後輪１２の右端）よりも車両幅方向内側に配置されている。
　例えば、上面視で、バッテリ２３は、ベッセル２の車両幅方向の範囲内に配置されていることが好ましい。例えば、上面視で、バッテリ２３の全部は、ベッセル２の車両幅方向外端よりも車幅方向内側に配置されていることが更に好ましい。これにより、バッテリ２３が車両上方からベッセル２により覆われるため、バッテリ２３に対して車両上方から外乱（例えば、雨水等）が及ぶことを抑制することができる。
　図２に示すように、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、ベッセル２と車体フレーム１０との間に配置されている。図２の側面視で、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、後輪１２の上部と重なっている。例えば、図２の側面視で、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、後輪１２の車両前後方向の範囲内に配置されていることが好ましい。
　例えば、図２の側面視で、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４の全部は、後輪１２の外周縁よりも後輪１２の径方向内側に配置されていることが好ましい。これにより、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４が車両幅方向外方から後輪１２によって覆われるため、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４に対して車両幅方向外方から外乱（例えば、飛び石等）が及ぶことを抑制することができる。
＜作用効果＞
　以上説明したように、本実施形態のダンプトラック１は、燃料電池２１と、燃料電池２１が出力する電圧を調整する燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２と、バッテリ２３と、バッテリ２３が出力する電圧を調整するバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４と、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４を支持する車体３と、を備える。燃料電池２１は、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４よりも車体前方に配置されている。
　この構成によれば、燃料電池２１が燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４よりも車体前方に配置されていることで、重量の重いバッテリ２３が燃料電池２１よりも車体前方に配置された場合と比較して、フロントヘビー（空車時の前部重量が過大）となることを抑制することができる。したがって、空車時の前後重量バランスの悪化を抑制することができる。
　加えて、フロントヘビーを抑制することにより、駆動輪である後輪１２のトラクションが下がることを抑制することができる。したがって、降雨時などの軟弱路面の登坂性能が悪化することを抑制することができる。
　本実施形態では、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４は、車体中央及び車体後方に配置されている。
　この構成によれば、重量の重いバッテリ２３及びＤＣＤＣコンバータが車体前方に配置された場合と比較して、フロントヘビーとなることを抑制することができる。したがって、空車時の前後重量バランスの悪化をより効果的に抑制することができる。
　本実施形態では、ダンプトラック１は、燃料電池２１を冷却する冷却装置２５を更に備える。冷却装置２５は、燃料電池２１よりも車体前方に配置されている。
　この構成によれば、冷却装置２５が燃料電池２１よりも車体後方に配置された場合と比較して、外気を取り込み易い。例えば、ダンプトラック１が前進する際に、車両前方からの外気（例えば、走行風）を冷却装置２５に直接取り込むことができる。
　本実施形態では、冷却装置２５は、燃料電池２１の近傍に配置されている。
　この構成によれば、冷却装置２５と燃料電池２１とを接続する配管の長さを可及的に短くすることができる。例えば、冷却装置２５が冷却配管２７を介して燃料電池２１に接続されている場合、冷却配管２７を冷却装置２５の後部から燃料電池２１に向けて延ばすことにより、冷却配管２７の長さを最大限短くすることができる。
　加えて、冷却配管２７の長さ短縮により、冷却配管２７を車体３に実装しやすくなる。加えて、冷却配管２７の長さ短縮により、冷却配管２７を軽量化することができる。加えて、冷却配管２７の長さ短縮により、冷却配管２７を通る冷媒の量が少なくなり、整備コストを低減することができる。
　本実施形態では、車体前方から車体後方に向けて、冷却装置２５、燃料電池２１、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ２２、バッテリ２３、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ２４の順に配置されている。
　この構成によれば、重量の重いバッテリ２３及びＤＣＤＣコンバータが冷却装置２５及び燃料電池２１よりも車体後方に配置されるため、フロントヘビーとなることを抑制することができる。したがって、空車時の前後重量バランスの悪化をより効果的に抑制することができる。
　本実施形態では、ダンプトラック１は、燃料電池２１へ供給する水素を貯留する水素タンク２６と、運転室６を車体上方から保護するプロテクタ５と、プロテクタ５よりも車体下方に配置されたプラットフォーム７と、を更に備える。水素タンク２６は、プラットフォーム７の上に搭載されている。
　この構成によれば、プロテクタ５付近までの車両高さ方向を活用して水素タンク２６を大量に搭載することができる。加えて、プラットフォーム７上に重量の重いバッテリ２３及びＤＣＤＣコンバータを搭載するよりも、重量の軽い水素タンク２６を搭載した方が、プラットフォーム７の必要な強度が小さくて済む。加えて、プラットフォーム７上は上部に遮蔽物が少ないため、水素タンク２６から水素を放出する際、遮蔽物により水素が溜まる等のリスクを小さくすることができる。
　本実施形態では、ダンプトラック１は、作動油を貯留する作動油タンク１３を更に備える。バッテリ２３及び作動油タンク１３は、車体左右方向において互いに反対側に配置されている。
　この構成によれば、バッテリ２３及び作動油タンク１３が車体左右方向において互いに同じ側に配置された場合と比較して、空車時の左右重量バランスの悪化を抑制することができる。
＜その他の実施形態＞
　上述した実施形態では、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、バッテリ及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータが車体中央及び車体後方に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、バッテリ及びＤＣＤＣコンバータは、車体前方に配置されていてもよい。例えば、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、バッテリ及びバッテリ用ＤＣＤＣコンバータの配置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
　上述した実施形態では、ダンプトラックは、燃料電池を冷却する冷却装置を更に備え、冷却装置は、燃料電池よりも車体前方に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、冷却装置は、燃料電池よりも車体後方に配置されていてもよい。例えば、ダンプトラックは、冷却装置を備えていなくてもよい。例えば、冷却装置の配置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
　上述した実施形態では、冷却装置は、燃料電池の近傍に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、冷却装置は、燃料電池の近傍に配置されていなくてもよい。例えば、冷却装置は、燃料電池よりもバッテリの近くに配置されていてもよい。例えば、冷却装置及び燃料電池の配置態様（燃料電池に対する冷却装置の配置間隔）は、要求仕様に応じて変更することができる。
　上述した実施形態では、車体前方から車体後方に向けて、冷却装置、燃料電池、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、バッテリ、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータの順に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、車体前方から車体後方に向けて、冷却装置、燃料電池、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、バッテリ、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータの順に配置されていなくてもよい。例えば、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、バッテリ、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータの配置順序は、逆であってもよい。例えば、冷却装置、燃料電池、燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、バッテリ、バッテリ用ＤＣＤＣコンバータの配置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
　上述した実施形態では、ダンプトラックは、燃料電池へ供給する水素を貯留する水素タンクと、運転室を車体上方から保護するプロテクタと、プロテクタよりも車体下方に配置されたプラットフォームと、を更に備え、水素タンクは、プラットフォームの上に搭載されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、水素タンクは、プラットフォームの上に搭載されていなくてもよい。例えば、水素タンクは、プラットフォームの下に搭載されていてもよい。例えば、水素タンクは、車体フレームの上に搭載されていてもよい。例えば、水素タンクの搭載態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
　上述した実施形態では、ダンプトラックは、作動油を貯留する作動油タンクを更に備え、バッテリ及び作動油タンクは、車体左右方向において互いに反対側に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、バッテリ及び作動油タンクは、車体左右方向において互いに同じ側に配置されていてもよい。例えば、バッテリ及び作動油タンクの配置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
　上述した実施形態では、作業機械（作業車両）の一例として、ダンプトラックを挙げて説明したが、これに限らない。例えば、ショベルやブルドーザ、ホイールローダ等の他の作業車両に本発明を適用してもよい。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であり、上述した実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
　１…ダンプトラック（作業車両）、３…車体、５…プロテクタ、７…プラットフォーム、１３…作動油タンク、２１…燃料電池、２２…燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、２３…バッテリ、２４…バッテリ用ＤＣＤＣコンバータ、２５…冷却装置、２６…水素タンク

Claims (7)

  1. 　燃料電池と、
    　前記燃料電池が出力する電圧を調整する燃料電池用ＤＣＤＣコンバータと、
    　バッテリと、
    　前記バッテリが出力する電圧を調整するバッテリ用ＤＣＤＣコンバータと、
    　前記燃料電池、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータを支持する車体と、を備え、
    　前記燃料電池は、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータよりも車体前方に配置されている
    　作業車両。
  2. 　前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ及び前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータは、車体中央及び車体後方に配置されている
    　請求項１に記載の作業車両。
  3. 　前記燃料電池を冷却する冷却装置を更に備え、
    　前記冷却装置は、前記燃料電池よりも車体前方に配置されている
    　請求項１又は２に記載の作業車両。
  4. 　前記冷却装置は、前記燃料電池の近傍に配置されている
    　請求項３に記載の作業車両。
  5. 　車体前方から車体後方に向けて、前記冷却装置、前記燃料電池、前記燃料電池用ＤＣＤＣコンバータ、前記バッテリ、前記バッテリ用ＤＣＤＣコンバータの順に配置されている
    　請求項４に記載の作業車両。
  6. 　前記燃料電池へ供給する水素を貯留する水素タンクと、
    　運転室を車体上方から保護するプロテクタと、
    　前記プロテクタよりも車体下方に配置されたプラットフォームと、を更に備え、
    　前記水素タンクは、前記プラットフォームの上に搭載されている
    　請求項１から５の何れか一項に記載の作業車両。
  7. 　作動油を貯留する作動油タンクを更に備え、
    　前記バッテリ及び前記作動油タンクは、車体左右方向において互いに反対側に配置されている
    　請求項１から６の何れか一項に記載の作業車両。
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