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1. (WO2019035170) FUEL CELL VEHICLE
Document

明 細 書

発明の名称 燃料電池車両

技術分野

0001  

背景技術

0002  

発明の概要

0003   0004   0005   0006   0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

図面

1   2   3   4   5  

明 細 書

発明の名称 : 燃料電池車両

技術分野

[0001]
 本発明は、燃料電池車両に関する。

背景技術

[0002]
 モータを駆動源とする電気自動車において、発電用のエンジンと、エンジン用の燃料タンクとを搭載したレンジエクステンダ型のハイブリッド車両が知られている。例えば、JP2011-143871Aには、エンジンと燃料タンクとがリアシート配置部分の下部に搭載された車両構造が開示されている。

発明の概要

[0003]
 一方で、モータを駆動源とし、発電用の燃料電池を搭載したレンジエクステンダ型の燃料電池車両においても発電用の燃料電池の搭載位置を検討する必要がある。しかしながら、上記の電気自動車と同様に、燃料電池をリアシート配置部分の下部に搭載すると、燃料電池を搭載するスペースを確保するためにリアシート配置部分の下部の床面を上げる必要がある。このため、リアシートの着座位置が上昇して、乗員スペースが狭くなってしまう問題がある。
[0004]
 また、燃料電池の搭載位置を検討する際は、乗員スペースの確保だけでなく、電気的安全性を考慮する必要もある。
[0005]
 本発明は、電気的安全性を確保するとともに、乗員スペースを狭めることのない燃料電池車両を提供することを目的とする。
[0006]
 本発明の一態様における燃料電池車両によれば、モータを備え、燃料電池及びバッテリの少なくとも一方の電力でモータを駆動させる燃料電池車両において、直流電圧が60V未満である燃料電池を車両の後部に配置し、バッテリを燃料電池より前方に配置した。
[0007]
 本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 図1は、第1実施形態の燃料電池車両を車体の下側から見た概略図である。
[図2] 図2は、第1実施形態の燃料電池車両を車体の側面から見た概略図である。
[図3] 図3は、バッテリと、電圧変換器及び燃料タンクのレイアウトの一例を示す概略図である。
[図4] 図4は、第2実施形態の燃料電池車両を車体の下側から見た概略図である。
[図5] 図5は、第3実施形態の燃料電池車両を車体の下側から見た概略図である。

発明を実施するための形態

[0009]
 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
[0010]
 (第1実施形態)
 図1は、燃料電池を備える電気自動車100(以下、単に燃料電池車両100と称する)における各構成のレイアウト(車体構造)を説明するための概略構成図である。同図は、第1実施形態の燃料電池車両100を車体の下側から見た図を示している。
[0011]
 図1に示すように、燃料電池車両100は、車両の前後方向を長手方向とする車体101に、少なくとも燃料電池1と、電圧変換器2と、バッテリ3と、燃料タンク4と、給油口5と、前輪15と、後輪16と、後方車軸6と、駆動源としてのモータ9が配置されるモータルーム20とを備えて構成される。
[0012]
 電圧変換器2は、燃料電池1とバッテリ3との間に電気的に介装され、燃料電池1から出力される直流電圧を変換する電圧変換部である。電圧変換器2は、例えば、入力電圧の電圧を昇圧又は降圧して出力するDC/DCコンバータにより構成される。
[0013]
 バッテリ3は、電圧変換器2を介して燃料電池1が発電した電力を充電する。バッテリ3は、モータルーム20に配置されたモータ9に電力を供給する電源である。例えば、バッテリ3は、数百ボルト(V)の直流電圧により電力を出力する。バッテリ3は、リチウムイオンバッテリや鉛バッテリなどの二次電池やキャパシタなどにより実現される。また、バッテリ3は、二次電池やキャパシタ等の蓄電機器がケースに収容されて構成される。   
[0014]
 燃料タンク4は、車両の外部から燃料を注入するための給油口5と燃料配管を介して接続されており、燃料電池1が発電するために必要な燃料を貯蔵する。貯蔵された燃料は、燃料電池1が固体酸化型燃料電池(SOFC; Solid Oxide Fuel Cell)により実現される場合は、アルコール(例えばエタノール)であり、燃料電池1が固体高分子型燃料電池(PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell)により実現される場合は、高圧状態に保たれたアノードガス(水素ガス)である。
[0015]
 モータルーム20は、車両の前部に設けられた、モータ9が配置される部分である。モータルーム20には、モータ9以外にも、図示しないが、バッテリ3からの直流電圧を調整するためのDC/DCコンバータ、及び、DC/DCコンバータからの直流電圧に応じてモータ9に交流電流を供給するインバータ等の機器が配置される。
[0016]
 前輪15及び後輪16は、車体101の前後方向に配列された車輪である。
[0017]
 後方車軸6は、車両の幅方向に延びるように形成されており、後輪16を回転可能に支持している。
[0018]
 燃料電池1は、バッテリ3及びモータ9の少なくともひとつに電力を供給可能な電源である。燃料電池1は、燃料ガス(アノードガス)及び酸化剤ガス(カソードガス)の供給を受けて発電する。燃料電池1は、SOFC、又はPEFCなどにより実現される。なお、図1において、燃料電池1の発電に必要となる付属機器(FC補機)、例えば、燃料電池1に燃料ガス又は酸化剤ガスを供給する供給装置等は省略している。
[0019]
 燃料電池1は、燃料電池スタック又はセルスタックとも称され、電解質材料と、2つの極(アノード極、カソード極)と、セパレータとにより構成されるセルが複数積み重ねられて構成される。電解質材料は、例えば、燃料電池1がSOFCで実現される場合は、安定化ジルコニア、燃料電池1がPEFCで実現される場合は、イオン交換膜である。このように構成される燃料電池1が出力可能な直流電圧の大きさは、セルの積層数(スタック数)に応じて設定することができる。
[0020]
 図示するとおり、燃料電池1は、車両の後部に配置される。ただし、車両の後部に高電圧部品を配置する場合には、衝突による衝撃、特に車両の後方からの追突による衝撃に対する衝突安全性を考慮した安全対策を講じる必要がある。具体的には、衝突時に燃料電池1を覆うハウジングが損傷する等して高電圧部品が露出し、人が直接接触(感電)する危険性を排除する必要がある。このような危険性を排除するためには、例えば衝突時等に高電圧部品が露出することを防止するための構造的な保護対策が必要となる。しかしながら、このような保護対策を講じると、コストの増大や、燃料電池1を搭載するためのスペースの拡張を招いてしまう。
[0021]
 したがって、本発明が適用される燃料電池1の出力電圧は、仮に人が直接接触しても人体へ及ぼす影響が許容できるか否かという観点から、実験的、理論的、又は法規的に定まる所定電圧(低電圧)未満に設定される。燃料電池1の出力電圧がこのように設定されることで、上記のような安全対策を要さずに、燃料電池1を車両の後部に配置することが可能となる。
[0022]
 本実施形態では、上記の所定電圧を60Vとする。なお、本明細書においては、人が直接接触しても人体に及ぼす影響が実質的に無視できる燃料電池1の出力電圧として、直流電圧の上限電圧が60V未満の電圧を低電圧と定義する。一方、これを超える電圧、すなわち直流電圧の上限電圧が60V以上の電圧を高電圧と定義する。なお、本明細書における60V未満の直流電圧とは、実質的な意味での電圧値を示すものとする。すなわち、ノイズや、セルの電気的特性等により瞬間的に60Vを超える場合があっても、出力される実質的な直流電圧値が60V未満であれば、実質的に人体への影響が無視できると考えられるので、当該直流電圧値は低電圧とみなしてよい。しかしながら、より安全を考慮して、ノイズ等を含めた上限電圧を60V未満と定義してもよい。また、人が直接接触しても人体に及ぼす影響が実質的に無視できるのであれば、上記の所定電圧を例えば61Vに設定してもよい。
[0023]
 以上より、燃料電池1は、出力可能な直流電圧の上限値が60V未満の低電圧に設定される。換言すると、燃料電池1が有するセルの積層数は、出力電圧の上限値が60V未満となるように設定される。これにより、衝突時に高電圧部品が露出することを防止するための保護対策等を要さずに、燃料電池1を車両の後部に配置することが可能となる。すなわち、燃料電池1の出力可能な直流電圧を60V未満に設定することで、上記の保護対策を要さずに、いわゆるクラッシャブルゾーンを含む車両後部に燃料電池1を配置することができる。
[0024]
 クラッシャブルゾーンは、車体101の少なくとも後部に設けられた部分であって、衝突時の衝突エネルギーをつぶれながら吸収することで、車体の略中央部分に設けられる客室への衝撃を緩和するように構成された部分である。そして、本明細書における「車両後部」は、クラッシャブルゾーンを含み、以下の(1)~(3)のいずれかと定義される。すなわち、本明細書における「車両後部」は、(1)後方車軸6より後方、(2)リアシートの背面、(3)リアシート後方の荷室、又は荷室の床下のいずれかである(図2の一点鎖線で囲む領域を参照)。
[0025]
 図2は、燃料電池車両100が備える各構成の特に高さ方向のレイアウトを説明するための概略構成図である。同図は、燃料電池車両100を車体の側面から見た要部側面図を示している。
[0026]
 客室30は、乗員を収容する部分であって、車体101の略中央部分に設けられる。客室30は、フロントシート31、リアシート32、ルーフ33、フロアパネル34等により構成される。フロントシート31及びリアシート32は、前後方向に配列され、乗員が着座するものである。ルーフ33は、客室30の天井である。フロアパネル34は、客室30の床面を構成する。
[0027]
 荷室40は、荷物を収容する部分であって、車体101の後部に設けられる。ただし、荷室40は、車体101内部においてリアシート32の後方部分に設けられた荷物を収容可能なスペースであればよく、隔壁により前後に区分されてもよいし、客室30と連続する空間部分であってもよい。なお、図示する荷室40のスペースに、乗員が着座可能なシートをさらに設けることも可能である。
[0028]
 図2においても示されるように、本実施形態の燃料電池1は、車両の後部に配置される。より具体的には、燃料電池1は、後方車軸6よりも後方に配置される。燃料電池1は、荷室の床下に配置される。ただし、本発明の燃料電池1の配置は、図2で示す配置に限られず、図中の一点鎖線で囲む後方車軸6から車両後端までの領域、すなわち、「車両後部」であれば良い。したがって、燃料電池1は、「車両後部」に係る上述の定義のとおり、リアシート32の背面に配置されてもよいし、リアシート32後方の荷室40内に配置されてもよい。
[0029]
 また、燃料電池1は、出力可能な直流電圧の上限値が60V未満に設定されているので、衝突安全性等を考慮した構造的な保護対策を要することなく車両後部に配置することができる。したがって、本発明が適用される燃料電池車両100は、客室30を狭めることなく燃料電池1を搭載することができる。換言すると、燃料電池車両100は、燃料電池1が車両後部に配置されることにより、燃料電池1の搭載スペース確保のためにリアシート32の着座位置を上昇させることなく燃料電池1を搭載することができる。その結果、燃料電池1を搭載しても、例えばフロアパネル34とルーフ33との距離が狭められることがないので、燃料電池車両100は、客室30の上下方向を狭めることなく、燃料電池1を搭載することができる。
[0030]
 また、燃料電池1は、その出力電圧の上限値が60V未満の低電圧に設定されるので、高電圧型の燃料電池よりもセルのスタック数を低減することができる。したがって、燃料電池1は、セルのスタック数の低減に伴って小型化(薄型化)できるので、荷室40の床下における燃料電池1の高さを抑制できる。したがって、燃料電池1が荷室40のスペースを圧迫することを抑制して荷室40の上下方向のスペースをより確実に確保することができる。
[0031]
 また、燃料電池1を車両後部に配置した結果、少なくとも燃料電池1と、電圧変換器2と、バッテリ3と、燃料タンク4とが、車体101において等しい高さに分散して配置することができるので、車両の低重心化を図ることができ、走行安定性を向上させることができる。
[0032]
 以上の通り、本実施形態の燃料電池1は、図1、2に示すとおり、後方車軸6より後方に配置される。これにより、燃料電池車両100は、衝突時等の安全性を確保しつつ、車体101の略中央に設けられた客室30を狭めることなく燃料電池1を搭載することができる。
[0033]
 電圧変換器2は、図1に示すとおり後方車軸6の前方であって、少なくとも車体101におけるクラッシャブルゾーン以外の場所に配置される。なお、電圧変換器2は、入力側(一次側)は上記のとおり60V未満の低電圧であるものの、昇圧する場合の出力側(二次側)は60V以上の高電圧となる場合がある。したがって、本実施形態の電圧変換器2は、上記の安全性を考慮して、衝突時であっても高電圧部分と燃料電池1との電気的な接続の遮断を確保できる絶縁型のDC/DCコンバータが採用されるのが好ましい。
[0034]
 また、燃料電池1がSOFCにより実現される場合には、燃料電池1は動作時には例えば700から900度程度の高温となる。この場合、電圧変換器2は、燃料電池1から後方車軸6を介して離れた位置に配置されるので、燃料電池1からの受熱を回避することができる。
[0035]
 燃料タンク4に貯蔵されるエタノールは、揮発性が高く引火しやすい燃料である。水素ガスは、高圧状態で貯蔵されている。このような燃料が貯蔵される燃料タンク4も、衝突時の安全性の観点からクラッシャブルゾーンへの配置は好ましくない。
[0036]
 従って、燃料タンク4は、図1で示すとおり、後方車軸6の前方に配置される。これにより、衝突時に燃料タンク4が損傷する虞を低減することができる。また、上述したように燃料電池1がSOFCにより実現される場合でも、燃料タンク4は、燃料電池1から後方車軸6を介して離れた位置に配置されるので、燃料電池1からの受熱を回避することができる。
[0037]
 また、本実施形態の電圧変換器2と燃料タンク4とは、燃料電池1よりも前方であって、バッテリ3よりも後方の位置に、車両の前後方向に対して並列に配置される。換言すると、電圧変換器2と燃料タンク4とは、燃料電池1とバッテリ3との間において、車両の幅方向に左右に並んで配置される。図示するとおり、電圧変換器2と燃料電池1とは、電気配線17により接続されている。燃料タンク4と燃料電池1とは、燃料配管18により接続されている。電圧変換器2及び燃料タンク4と燃料電池1とは後方車軸6の前後にそれぞれ配置されているので、電気配線17及び燃料配管18は、後方車軸6と車両のフロアパネル34との間の狭い空間を通す必要がある。本実施形態では、電圧変換器2と燃料タンク4とを上記のとおり並列に配置することにより、電気配線17と燃料配管18とを車体101の高さ方向において交差させることなく分散して接続することができるので、後方車軸6の近傍における各配線のレイアウト性を向上させることができる。
[0038]
 また、左右の後輪16同士の間の領域には、車両の幅方向に延びる後方車軸6が配置されているので、車両の側方から他の車が衝突する場合、車両の幅方向が後方車軸6で補強されている状態であるため他の部分よりも車両の変形が抑制される。上述のとおり、燃料電池1、電圧変換器2、及び燃料タンク4は、後方車軸6の前後方向近傍に配置されている(図1、図2参照)。したがって、燃料電池1、電圧変換器2、及び燃料タンク4の少なくとも一部が後輪16同士に挟まれる領域に配置されることにより、車両の幅方向からの衝突によるこれらの損傷を抑制することができる。
[0039]
 バッテリ3は、車体101の略中央部分であって、電圧変換器2及び燃料タンク4よりも前方に配置される。
[0040]
 図3は、バッテリ3と、電圧変換器2及び燃料タンク4のレイアウトの一例を示す概略図である。図3(a)は、燃料電池車両100に搭載されたバッテリ3、電圧変換器2、及び燃料タンク4を車体101の下方から見た平面図である。図3(b)は、燃料電池車両100に搭載されたバッテリ3と、燃料タンク4とを車体101の側面から見た側面図である。
[0041]
 図3では、バッテリ3、電圧変換器2、及び、燃料タンク4を、車体101の床下(シャシの下方)に配置した例を示している。通常、樹脂又は金属で構成された燃料タンク4、及び、電圧変換器2の特にコネクタ部が床下に配置される場合には、走行中における前輪15からの飛び石対策(チッピング対策)として保護カバーを設置する必要がある。
[0042]
 前輪15からのチッピングは、主に図中の点線で挟まれた範囲において発生しやすい。すなわち、前輪15からのチッピングは、例えば、図3(a)を参照すれば、車体101の側面から、左右の前輪15の中央位置を基準として車体101の幅方向に約30°ずらして引かれた破線L1と、車体101の側面との間の範囲内で発生しやすい。図3(b)を参照すれば、路面から、前輪15の接地点を基準として車体101の高さ方向に約30°ずらして引かれた破線L2と、路面との間の範囲内で発生しやすい。
[0043]
 本実施形態では、前輪15からのチッピング対策として、バッテリ3の下部に保護カバー19が設置されている(図3(b)参照)。一方で、電圧変換器2と燃料タンク4の下部には保護カバーを設置していない。これは、電圧変換器2と燃料タンク4とがバッテリ3の後方に配置されているので、バッテリ3の下部に設置された保護カバー19が前輪15からのチッピングに対する盾となり、チッピングが電圧変換器2と燃料タンク4へ到達しなくなるからである。すなわち、電圧変換器2と燃料タンク4とを車体101の床下に配置する場合には、電圧変換器2と燃料タンク4とをバッテリ3の後方に配置することにより、電圧変換器2及び燃料タンク4の下部への保護カバーの設置を回避することができる。
[0044]
 以上、第1実施形態の燃料電池車両100によれば、モータ9を備え、燃料電池1及びバッテリ3の少なくとも一方の電力でモータ9を駆動させる燃料電池車両100において、直流電圧が60V未満である燃料電池1を車両の後部に配置し、バッテリ3を燃料電池1より前方に配置した。これにより、燃料電池車両100は、燃料電池1の出力可能な直流電圧を60V未満とすることで衝突時等の安全性を確保しつつ、車両後部に配置することにより車体101の略中央に設けられた客室30を狭めることなく燃料電池1を搭載することができる。
[0045]
 また、第1実施形態の燃料電池車両100によれば、燃料電池1に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク4を燃料電池1より前方に配置した。すなわち、燃料タンク4は、燃料電池1が配置されたクラッシャブルゾーンの前方に配置されることになるので、燃料タンク4をクラッシャブルゾーン以外の衝突時の安全性が確保された領域に配置できるとともに、燃料電池1からの受熱も回避することができる。
[0046]
 また、第1実施形態の燃料電池車両100によれば、燃料電池1の発電電力を調節する電圧変換器2を燃料電池1より前方に配置した。すなわち、電圧変換器2は、燃料電池1が配置されたクラッシャブルゾーンの前方に配置されることになるので、電圧変換器2をクラッシャブルゾーン以外の衝突時の安全性が確保された領域に配置できるとともに、燃料電池1からの受熱も回避することができる。
[0047]
 また、第1実施形態の燃料電池車両100によれば、燃料電池1よりも前方であって、バッテリ3よりも後方の位置に燃料タンク4を配置した。これにより、バッテリ3の下部に保護カバー19を設置するだけで、保護カバー19により燃料タンク4へのチッピングも回避することができる。したがって、燃料タンク4の下部において、チッピング対策のための保護カバーの設置を回避することができる。
[0048]
 また、第1実施形態の燃料電池車両100によれば、燃料電池1よりも前方であって、バッテリ3よりも後方の位置に電圧変換器2を配置した。これにより、バッテリ3の下部に保護カバー19を設置するだけで、保護カバー19により電圧変換器2へのチッピングも回避することができる。したがって、電圧変換器2の下部において、チッピング対策のための保護カバーの設置を回避することができる。
[0049]
 また、第1実施形態の燃料電池車両100によれば、燃料電池1よりも前方であって、バッテリ3よりも後方の位置に、燃料タンク4と電圧変換器2とを車両の前後方向に対して並列に配置した。これにより、電気配線17と燃料配管18とを車体101の高さ方向において交差させることなく分散して接続することができる。すなわち、車両の幅方向のスペースを有効利用し、上下スペースを確保して配線できるので、後方車軸6の近傍における各配線のレイアウト性を向上させることができる。
[0050]
 (第2実施形態)
 図4は、第2実施形態の燃料電池車両200が備える構成のレイアウトを説明するための概略構成図である。同図は、第2実施形態の燃料電池車両200を車体の下側から見た平面透視図を示している。
[0051]
 燃料電池車両200は、第1実施形態の燃料電池車両100とは、電圧変換器2と、バッテリ3と、燃料タンク4と、給油口5の配置が異なる。また、燃料電池車両200は、モータルーム20に配置された熱交換器としてのラジエータ21と、ラジエータ21からの冷却水を少なくとも電圧変換器2との間で循環可能に構成された冷却水路22とを備える。冷却水路22は、金属で形成された管や、樹脂で形成されたホース等により構成される。
[0052]
 燃料電池車両200において、電圧変換器2は、バッテリ3よりも前方に配置される。これにより、電圧変換器2がバッテリ3の後方に配置された第1実施形態に比べて、電圧変換器2と車両の前方に配置されたラジエータ21との距離を近づけることができるので、冷却水路22の長さを短くすることができる。なお、電圧変換器2と燃料電池1とを接続する電気配線17のレイアウトは冷却水路22と比べて自由度が高いため、図示するようにバッテリ3上を配線するのに限らず、バッテリ3の下側、あるいは側面を迂回して配線しても良く、特に限定されない。
[0053]
 燃料電池車両200において、燃料タンク4は、バッテリ3よりも前方に配置される。また、図示する通り、給油口5は、車両中央よりも前方に配置されている。この場合、燃料タンク4がバッテリ3よりも前方に配置されることにより、第1実施形態に比べて、燃料タンク4と給油口5との距離を近づけることができるので、燃料タンク4と給油口5とを接続する燃料配管18aの長さを短くすることができる。
[0054]
 以上、第2実施形態の燃料電池車両200によれば、燃料タンク4をバッテリ3よりも前方に配置した。これにより、給油口5が、車両中央よりも前方に配置されている場合には、給油口5と燃料タンク4との距離が近づくので、燃料タンク4と給油口5とを接続する燃料配管18aの長さを短くすることができる。また、燃料配管18aは、燃料タンク4と燃料電池1との間の燃料配管18よりもその径が大きいので、燃料配管18よりも燃料タンク4と給油口5との間の燃料配管18aがより短くなる方が好ましい。
[0055]
 また、燃料がアルコール等の液体である場合には、給油口5と燃料タンク4との高低差を考慮して燃料配管18aをレイアウトする必要がある。すなわち、給油口5と燃料タンク4との距離が近づくことにより、給油口5と燃料タンク4との高低差を確保しやすくなるので、給油口5と燃料タンク4との間の燃料配管18aのレイアウト性を向上させることができる。
[0056]
 また、燃料タンク4の下部にチッピング対策のための保護カバーを設置した場合には、燃料タンク4の下部に設置される保護カバーによって、バッテリ3へのチッピングが回避されるので、バッテリ3の下部への保護カバーの設置を回避、あるいは設置面積を低減することができる。
[0057]
 また、第2実施形態の燃料電池車両200によれば、電圧変換器2をバッテリ3よりも前方に配置した。これにより、電圧変換器2と車両の前方に配置されたラジエータ21との距離を近づけることができるので、冷却水路22の長さを短くすることができる。また、電圧変換器2の下部にチッピング対策のための保護カバーを設置するだけで、当該保護カバーによって、バッテリ3へのチッピングが回避されるので、バッテリ3の下部への保護カバーの設置を回避、あるいは設置面積を低減することができる。
[0058]
 (第3実施形態)
 図5は、第3実施形態の燃料電池車両300が備える構成のレイアウトを説明するための概略構成図である。同図は、第3実施形態の燃料電池車両300を車体の下側から見た平面図を示している。
[0059]
 燃料電池車両300は、第1実施形態の燃料電池車両100で説明した構成に加えて、吸気口23と、エアブロア24と、空気配管25とを備える。これら構成のうち、少なくともエアブロア24は車両の前方に位置するモータルーム20に配置される。
[0060]
 吸気口23は、エアインテークとも呼ばれる空気の取り入れ口である。吸気口23は、車両の前方、略正面に配置され、少なくとも燃料電池1に供給するための空気を取り入れる。なお、吸気口23は、空気中のごみ等を取り除くエアフィルタを備えてもよい。エアブロア24をモータルーム20に配置し、それに付随して吸気口23を車両の前方略正面に配置することにより、特に車両の走行中において、車両前方からの空気を効率よく取り込むことができる。
[0061]
 エアブロア24は、吸気口23から取り込まれる空気(カソードガス)を、空気配管25を介して燃料電池1へ供給する。エアブロア24をモータルーム20の特に前方側に配置することにより、エアブロア24を車両の中央、あるいは後部に配置するのに比べて、エアブロア24と乗員(客室30、図2参照)との距離が離れるので、エアブロア24の作動に起因する音振の対策を、回避、あるいは低減することができる。
[0062]
 また、モータルーム20に配置されるモータ9やインバータ等の機器は、車両走行中に発熱する。したがって、吸気口23が車両の前方に配置されるとともに、エアブロア24がモータルーム20に配置されることにより、エアブロア24は吸気口23が取り込んだ空気の一部をモータルーム20内にも供給してもよい。これにより、モータルーム20に配置されたモータ9等の機器を冷やすこともできる。
[0063]
 以上、第3実施形態の燃料電池車両300によれば、車両の前方に位置し、モータ9が配置されるモータルーム20を備え、燃料電池1に空気を供給するエアブロア24をモータルーム20に配置した。これにより、エアブロア24に付随する吸気口23も車両前方に配置されるので、車両前方からの空気を効率よく取り込むことができるとともに、エアブロア24と客室30との距離が離れるので、エアブロア24の作動に起因する音振の対策を低減することができる。
[0064]
 以上、本発明の実施形態、及びその変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態、及びその変形例は、適宜組み合わせ可能である。
[0065]
 例えば、電圧変換器2及び燃料タンク4に係る車両の幅方向の配置は、図1、及び図4等を用いて説明したものに限られない。例えば、給油口5が車両の前後方向右側に設けられている場合は、燃料タンク4を右側に、電圧変換器2を左側に配置してもよい。
[0066]
 なお、上述の説明において、燃料電池1の出力可能な直流電圧の上限値は60V未満である旨説明したが、衝突時の安全規定等を考慮する場合は、当該規定における上限電圧値に応じて適宜変更してもよい(例えば、独立行政法人自動車技術総合機構審査事務規定を参照)。なお、当該規定に係る作動電圧は、燃料電池1の出力電圧に相当するものとする。

請求の範囲

[請求項1]
 モータを備え、燃料電池及びバッテリの少なくとも一方の電力で前記モータを駆動させる燃料電池車両において、
 直流電圧が60V未満である前記燃料電池を車両の後部に配置し、
 前記バッテリを前記燃料電池より前方に配置した燃料電池車両。
[請求項2]
 請求項1に記載の燃料電池車両において、
 前記燃料電池に供給する燃料を貯蔵する燃料タンクを前記燃料電池より前方に配置した燃料電池車両。
[請求項3]
 請求項1又は2に記載の燃料電池車両において、
 前記燃料電池の発電電力を調節する電圧変換部を前記燃料電池より前方に配置した燃料電池車両。
[請求項4]
 請求項2又は3に記載の燃料電池車両において、
 前記燃料電池よりも前方であって、前記バッテリよりも後方の位置に前記燃料タンクを配置した燃料電池車両。
[請求項5]
 請求項3又は4に記載の燃料電池車両において、
 前記燃料電池よりも前方であって、前記バッテリよりも後方の位置に前記電圧変換部を配置した燃料電池車両。
[請求項6]
 請求項2又は3に記載の燃料電池車両において、
 前記燃料タンクを前記バッテリよりも前方に配置した燃料電池車両。
[請求項7]
 請求項3又は4に記載の燃料電池車両において、
 前記電圧変換部を前記バッテリよりも前方に配置した燃料電池車両。
[請求項8]
 請求項3から5のいずれか一項に記載の燃料電池車両において、
 前記燃料電池よりも前方であって、前記バッテリよりも後方の位置に、前記燃料タンクと前記電圧変換部とを車両の前後方向に対して並列に配置した燃料電池車両。
[請求項9]
 請求項1から8のいずれか一項に記載の燃料電池車両において、
 前記車両の前方に位置し、前記モータが配置されるモータルームを備え、
 前記燃料電池に空気を供給するエアブロアを前記モータルームに配置した燃料電池車両。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]