專利名稱：車輛用燃料電池系統(tǒng)及燃料電池車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備燃料電池的車輛用燃料電池系統(tǒng)及燃料電池車輛。
背景技術(shù)：
近年來，以通過反應(yīng)氣體(燃料氣體及氧化氣體)的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的燃料電池為能源的燃料電池系統(tǒng)備受關(guān)注。車載有該燃料電池系統(tǒng)的車輛中有向車輛地板下搭載有系統(tǒng)的車輛。這樣，作為向車輛地板下搭載系統(tǒng)的技術(shù)有如下等技術(shù)，在地板下配置燃料電池、轉(zhuǎn)換器、輔機(jī)，此時(shí)在燃料電池的左右配置轉(zhuǎn)換器(例如參照專利文獻(xiàn)I);在車輛的地板下配置燃料電池、輔機(jī)、轉(zhuǎn)換器回路，將電氣配線簡(jiǎn)單化(例如參照專利文獻(xiàn)2);將升壓轉(zhuǎn)換 器、燃料電池配置于車輛地板的構(gòu)造(例如參照專利文獻(xiàn)3)。另外，還有如下構(gòu)造，將燃料電池、輔機(jī)配置于車輛前部的空間內(nèi)，使重心平衡穩(wěn)定的構(gòu)造(例如參照專利文獻(xiàn)4);在車輛地板下按順序配置輔機(jī)、燃料電池、電カ變換裝置，提高布局性的構(gòu)造(例如參照專利文獻(xiàn)5);而且，在車輛地板下按順序配置輔機(jī)、燃料電池、電カ變換調(diào)整裝置，實(shí)現(xiàn)配管的縮短化的構(gòu)造(例如參照專利文獻(xiàn)6)。專利文獻(xiàn)I:特開2007 - 015616號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開2009 — 113623號(hào)公報(bào)(2、4、6頁(yè)、圖I)專利文獻(xiàn)3:特開2010 — 004666號(hào)公報(bào)(2、6、8頁(yè)、圖2)專利文獻(xiàn)4:特開2005 — 306207號(hào)公報(bào)(2、4、5頁(yè)、圖2、5)專利文獻(xiàn)5:特開2006 — 076485號(hào)公報(bào)(2、3頁(yè)、圖I)專利文獻(xiàn)6:特開2006 - 113623號(hào)公報(bào)(2 4頁(yè)、圖I)但是，車輛地板下的空間為確保足夠的室內(nèi)空間而受車寬方向及高度方向的限制。因此，在將構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)的燃料電池、輔機(jī)、轉(zhuǎn)換器(以下有時(shí)將其總稱為“系統(tǒng)構(gòu)成要素”。)搭載于車輛地板下的情況下，不僅要考慮系統(tǒng)構(gòu)成要素，而且還要考慮將系統(tǒng)構(gòu)成要素間連結(jié)的配管及配線的配設(shè)性(配線作業(yè)的容易化、配線的簡(jiǎn)單化等)，并且需要將其高效地配置在地板下的優(yōu)先的空間內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，車輛地板下的空間為確保足夠的室內(nèi)空間而受車寬方向及高度方向的限制。因此，在將構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)的燃料電池、輔機(jī)、轉(zhuǎn)換器(以下有時(shí)將這些總稱為“系統(tǒng)構(gòu)成要素”。)搭載于車輛地板下的情況下，不僅要考慮系統(tǒng)構(gòu)成要素，而且還要考慮將系統(tǒng)構(gòu)成要素間連結(jié)的配管及配線的配設(shè)性(配線作業(yè)的容易化、配線的簡(jiǎn)單化等)，并且需要將其高效地配置在地板下的有限空間內(nèi)。本發(fā)明是鑒于上述的情況而創(chuàng)立的，其目的在于，可以將車輛用燃料電池系統(tǒng)高效地配置于地板下。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的車輛用燃料電池系統(tǒng)，在地板下具備接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池、與所述燃料電池的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輔機(jī)、變換所述燃料電池的發(fā)電電力的轉(zhuǎn)換器，沿車輛前后方向串聯(lián)配置所述燃料電池、所述輔機(jī)及所述轉(zhuǎn)換器，且將所述輔機(jī)與所述燃料電池相鄰配置而構(gòu)成車輛用燃料電池系統(tǒng)。根據(jù)該構(gòu)成的車輛用燃料電池系統(tǒng)，配置于車輛的地板下的燃料電池、與配置于地板下的轉(zhuǎn)換器、及配置于地板下的燃料電池用的輔機(jī)串聯(lián)配置于車輛前后方向上。這種配置中，轉(zhuǎn)換器、輔機(jī)及燃料電池各自之間的配管及配線的連接關(guān)系(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為“配線”。)僅燃料電池和轉(zhuǎn)換器之間的配線產(chǎn)生交錯(cuò)的部分，但其它并不會(huì)變成冗長(zhǎng)的配線，是 良好的。因此，可以將這些轉(zhuǎn)換器、輔機(jī)、及燃料電池與和它們連接的配管及配線一同高效地配置在車輛地板下的車寬方向及上下方向窄的空間。另外，本發(fā)明的車輛用燃料電池系統(tǒng)中，在所述燃料電池為層疊所需數(shù)量的接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的單電池而構(gòu)成的、并且在單電池層疊方向一端部側(cè)供排氧化氣體及燃料氣體的燃料電池的情況下，可以從車輛前后方向前側(cè)依次串聯(lián)配置所述轉(zhuǎn)換器、所述輔機(jī)、所述燃料電池。另外，本發(fā)明的車輛用燃料電池系統(tǒng)中，所述燃料電池為層疊所需數(shù)量的接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的單電池而構(gòu)成的、并且在單電池層疊方向一端部側(cè)供排氧化氣體且在單電池層疊方向另一端部側(cè)供排燃料氣體的情況下，可以從車輛前后方向前側(cè)依次串聯(lián)配置所述轉(zhuǎn)換器、所述燃料電池、所述輔機(jī)。所述輔機(jī)包含與所述燃料電池的流體供排相關(guān)聯(lián)的設(shè)備、和與該設(shè)備連接的配管或/及配線。作為燃料電池的流體供排，例如有氧化氣體、燃料氣體、供燃料電池及轉(zhuǎn)換器冷卻的冷卻液的供排。本發(fā)明的燃料電池車輛，搭載有上述任一個(gè)記載的車輛用燃料電池系統(tǒng)，其中，在形成于車輛前部的艙室內(nèi)配置有控制所述轉(zhuǎn)換器和所述輔機(jī)及所述燃料電池的控制部、用于冷卻所述燃料電池和所述轉(zhuǎn)換器的散熱器、與所述轉(zhuǎn)換器電連接的車輛驅(qū)動(dòng)用的牽引電動(dòng)機(jī)、向所述燃料電池壓送作為氧化氣體的空氣的空氣壓縮機(jī)，在形成于所述艙室后方的車室下的地板下空間配置有所述轉(zhuǎn)換器、所述輔機(jī)及所述燃料電池。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以將燃料電池、輔機(jī)、轉(zhuǎn)換器與和它們連接的配管及配線一同高效地配置于車輛地板下。


圖I是表示本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖；圖2是表不第一實(shí)施方式的車載布局的俯視圖；圖3是表不第一實(shí)施方式的車載布局的剖面圖；圖4是用于說明實(shí)施例I的車載布局的圖表；圖5是用于說明比較例I的車載布局的圖表；
圖6是用于說明比較例2的車載布局的圖表；圖7是用于說明第二實(shí)施方式的車載布局的圖表。符號(hào)說明I燃料電池系統(tǒng)20燃料電池41DC / DC轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換器) 43牽引電動(dòng)機(jī)45 輔機(jī)50控制部100 艙室101 車室102地板下空間A2空氣壓縮機(jī)CUCll 散熱器V車輛(燃料電池車輛)
具體實(shí)施例方式首先，說明本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的第一實(shí)施方式的整體構(gòu)成。該燃料電池系統(tǒng)I為燃料電池車輛的車載發(fā)電系統(tǒng)，具備燃料電池20、氧化氣體供給系A(chǔ)SS、燃料氣體供給系FSS、燃料電池冷卻系FCCS、電カ系ES、轉(zhuǎn)換器冷卻系DCCS、控制部50等。燃料電池20作為層疊所需數(shù)量的接受反應(yīng)氣體(燃料氣體、氧化氣體)的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的單電池而成的燃料電池堆而構(gòu)成。氧化氣體供給系A(chǔ)SS是用于將作為氧化氣體的空氣向燃料電池20供給的系統(tǒng)。燃料氣體供給系FSS是用于將作為燃料氣體的氫氣向燃料電池20供給的系統(tǒng)。電カ系ES是用于控制電力的充放電的系統(tǒng)。燃料電池冷卻系FCCS是用于冷卻燃料電池20的系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換器冷卻系DCCS是用于冷卻后述的DC / DC轉(zhuǎn)換器41的系統(tǒng)?？刂撇?0是統(tǒng)ー控制燃料電池系統(tǒng)I整體的控制器。氧化氣體供給系A(chǔ)SS具有氧化氣體流路11和氧化廢氣流路12。氧化氣體流路11是向燃料電池20的陰極供給的氧化氣體(空氣)流動(dòng)的流路。氧化廢氣流路12是從燃料電池20排出的氧化廢氣(空氣廢氣)流動(dòng)的流路。在氧化氣體流路11設(shè)有從空氣(氧化氣體)除去微粒子的空氣過濾器Al、壓送空氣的空氣壓縮機(jī)A2、及向空氣施加所需的水分的加濕器A21、用于截?cái)嗷蛉菰S來自空氣壓縮機(jī)A2的壓送空氣的供給的截?cái)嚅yA3。在空氣過濾器Al設(shè)有檢測(cè)空氣流量的未圖示的空氣流量表(流量計(jì))?？諝鈮嚎s機(jī)A2由電動(dòng)機(jī)M驅(qū)動(dòng)。該電動(dòng)機(jī)M由后述的控制部50驅(qū)動(dòng)控制。在氧化廢氣流路12設(shè)有用于對(duì)燃料電池20的出口側(cè)的流路進(jìn)行開閉的截?cái)嚅yA4、壓カ調(diào)節(jié)閥A5、及加濕器A21。壓カ調(diào)節(jié)閥A5作為設(shè)定向燃料電池20的供給空氣壓的調(diào)壓(減壓)器起作用。控制部50通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)A2的電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)速及壓カ調(diào)節(jié)閥A5的開度面積，控制向燃料電池20的供給空氣壓及供給空氣流量。燃料氣體供給系FSS具有氫供給源30、燃料氣體流路31、循環(huán)流路32、循環(huán)泵H13、排氣排水流路33。燃料氣體流路31是從氫供給源30向燃料電池20的陽極供給的氫氣(燃料氣體)流動(dòng)的流路。循環(huán)流路32是用于使從燃料電池20排出的氫廢氣(燃料廢氣)在燃料氣體流路31循環(huán)的流路。循環(huán)泵H13是將循環(huán)流路32內(nèi)的氫廢氣向燃料氣體流路31壓送的泵。排氣排水流路33是與循環(huán)流路32分支連接的流路。氫供給源30例如由高壓氫罐構(gòu)成，貯存高壓(例如35MPa 70MPa)的氫氣，但也可以是所謂的燃料改質(zhì)器、氫吸藏合金等。如果打開截?cái)嚅yH1，則氫氣從氫供給源30向燃料氣體流路31流出。氫氣通過調(diào)節(jié)器H2、噴射器H3減壓至例如200kPa程度并向燃料電池20供給。在燃料氣體流路31設(shè)有截?cái)嚅yH1、調(diào)節(jié)器H2、噴射器H3、未圖示的壓力傳感器等。截?cái)嚅yHl是用于截?cái)嗷蛉菰S來自氫供給源30的氫氣的供給的閥。調(diào)節(jié)器H2調(diào)整氫氣的壓力。噴射器H3控制向燃料電池20的氫氣供給量。調(diào)節(jié)器H2是將其上游側(cè)壓力(一次壓)調(diào)壓為預(yù)先設(shè)定的二次壓的裝置，例如由對(duì)
一次壓進(jìn)行減壓的機(jī)械式的減壓閥等構(gòu)成。機(jī)械式的減壓閥具有以下構(gòu)成，即具有隔著隔膜形成有背壓室和調(diào)壓室的框體，通過背壓室內(nèi)的背壓在調(diào)壓室內(nèi)將一次壓減壓為規(guī)定的壓力而作為二次壓。通過在噴射器H3的上游側(cè)配置調(diào)節(jié)器H2，可以有效降低噴射器H3的上游側(cè)壓力。噴射器H3是可通過利用電磁驅(qū)動(dòng)力直接以規(guī)定的驅(qū)動(dòng)周期驅(qū)動(dòng)閥體使其從閥座離開而調(diào)整氣體流量及氣壓的電磁驅(qū)動(dòng)式的開閉閥。噴射器H3具備具有噴射氫氣等氣體燃料的噴射孔的閥座、將該氣體燃料供給導(dǎo)向至噴射孔的噴嘴體、相對(duì)于該噴嘴體沿軸線方向(氣體流動(dòng)方向)可移動(dòng)地容納保持并對(duì)噴射孔進(jìn)行開閉的閥體。噴射器H3的閥體如下構(gòu)成，通過電磁驅(qū)動(dòng)裝置即螺線管驅(qū)動(dòng)，且通過從控制部50輸出的控制信號(hào)可控制噴射器H3的氣體噴射時(shí)間及氣體噴射時(shí)期。噴射器H3為向其下游供給所要求的氣體流量，通過變更設(shè)于噴射器H3的氣體流路的閥體的開口面積(開度)及開放時(shí)間的至少一方，調(diào)整向下游側(cè)供給的氣體流量(或氫摩爾濃度)。在循環(huán)流路32經(jīng)由氣液分離器Hll及排氣排水閥H12連接有排氣排水流路33。排氣排水閥H12是通過來自控制部50的指令進(jìn)行動(dòng)作，由此用于將包含循環(huán)流路32內(nèi)的雜質(zhì)的氫廢氣和水分向外部排出的閥。通過排氣排水閥H12的開閥，循環(huán)流路32內(nèi)的氫廢氣中的雜質(zhì)的濃度降低，可以提高在循環(huán)系內(nèi)循環(huán)的氫廢氣中的氫濃度。經(jīng)由排氣排水閥H12排出的氫廢氣與在氧化廢氣流路12流動(dòng)的空氣廢氣混合，通過未圖示的稀釋器進(jìn)行稀釋。循環(huán)泵H13通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)將循環(huán)系內(nèi)的氫廢氣向燃料電池20循環(huán)供給。電力系ES具備DC / DC轉(zhuǎn)換器41、牽引逆變器42、牽引電動(dòng)機(jī)43、蓄電池44、輔機(jī)類等。燃料電池系統(tǒng)I作為將DC / DC轉(zhuǎn)換器41和牽引逆變器42并聯(lián)連接于燃料電池20的并聯(lián)混合系統(tǒng)而構(gòu)成。另外，DC / DC轉(zhuǎn)換器41和牽引電動(dòng)機(jī)43經(jīng)由牽引逆變器42電連接。DC / DC轉(zhuǎn)換器41具有將從蓄電池44供給的直流電壓升壓并向牽引逆變器42輸出的功能、和將燃料電池20發(fā)電的直流電力或利用再生制動(dòng)由牽引電動(dòng)機(jī)43回收的再生電力降壓而對(duì)蓄電池44充電的功能。通過DC / DC轉(zhuǎn)換器41的這些功能，控制蓄電池44的充放電。另外，通過DC / DC轉(zhuǎn)換器41的電壓變換控制，控制該燃料電池20的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)(輸出端子電壓、輸出電流)。在燃料電池20上安裝有電壓傳感器SI和電流傳感器S2。電壓傳感器SI是用于檢測(cè)燃料電池20的輸出端子電壓(單電池電壓)的傳感器。電流傳感器S2是用于檢測(cè)燃料電池20的輸出電流的傳感器。蓄電池44作為剩余電カ的貯藏源、再生制動(dòng)時(shí)的再生能量貯藏源、伴隨燃料電池車輛的加速或減速的負(fù)荷變動(dòng)時(shí)的能量緩沖器而起作用。作為蓄電池44，優(yōu)選例如鎳鎘蓄電池、鎳氫蓄電池、鋰二次電池等二次電池。在蓄電池44安裝有用于檢測(cè)SOC (State ofcharge)的SOC傳感器。牽引逆變器42例如是通過脈寬調(diào)制方式驅(qū)動(dòng)的PWM逆變器。牽引逆變器42根據(jù)來自控制部50的控制指令將從燃料電池20或蓄電池44輸出的直流電壓變換成三相交流電壓，控制牽引電動(dòng)機(jī)43的旋轉(zhuǎn)扭矩。牽引電動(dòng)機(jī)43例如為三相交流電動(dòng)機(jī)，構(gòu)成燃料電池車輛的動(dòng)カ源。 輔機(jī)類是與燃料電池20的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的周邊設(shè)備類，更具體而言，是對(duì)燃料電池系統(tǒng)I內(nèi)的各部所配置的各電動(dòng)機(jī)(例如泵類等動(dòng)カ源)、用于驅(qū)動(dòng)這些電動(dòng)機(jī)的逆變器類、及各種車載輔機(jī)類(例如空氣壓縮機(jī)A2、噴射器H3、冷卻液泵C2、散熱器Cl等)進(jìn)行總稱。下面，將這些輔機(jī)類中、特別是與燃料電池20的流體供排相關(guān)的設(shè)備、換言之與空氣、氫氣及后述的冷卻液的供排相關(guān)聯(lián)的設(shè)備、更具體而言包括例如氧化氣體供給系A(chǔ)SS中的截?cái)嚅yA3、A4、加濕器A21及壓カ調(diào)節(jié)閥A5、燃料氣體供給系FSS中的調(diào)節(jié)器H2、噴射器H3、氣液分離器H11、排氣排水閥H12及循環(huán)泵H13、后述的燃料電池冷卻系FCCS中的溫度傳感器Tl、T2、及與它們連接的配管或配線的設(shè)備稱為輔機(jī)45進(jìn)行說明。燃料電池冷卻系FCCS具有散熱器Cl、冷卻液泵C2、冷卻液去路C3、冷卻液返回路C4。散熱器Cl將用于冷卻燃料電池20的冷卻液散熱而進(jìn)行冷卻。冷卻液泵C2是用于使冷卻液在燃料電池20和散熱器C I之間循環(huán)的泵。冷卻液去路C3是連接散熱器Cl和燃料電池20的流路，設(shè)有溫度傳感器Tl和冷卻液泵C2。通過驅(qū)動(dòng)冷卻液泵C2，冷卻液從散熱器Cl通過冷卻液去路C3向燃料電池20流動(dòng)。冷卻液返回路C4是連接燃料電池20和散熱器Cl的流路，設(shè)有溫度傳感器T2。通過驅(qū)動(dòng)冷卻液泵C2，冷卻了燃料電池20的冷卻液向散熱器Cl回流。轉(zhuǎn)換器冷卻系DCCS具有散熱器Cl I、冷卻液泵C12、冷卻液去路C13、冷卻液返回路C14。散熱器Cll將用于冷卻DC / DC轉(zhuǎn)換器41的冷卻液散熱而進(jìn)行冷卻。冷卻液泵C12是用于使冷卻液在DC / DC轉(zhuǎn)換器41和散熱器Cll之間循環(huán)的泵。冷卻液去路C13是連接散熱器Cll和DC / DC轉(zhuǎn)換器41的流路，設(shè)有溫度傳感器Tll和冷卻液泵C12。通過驅(qū)動(dòng)冷卻液泵C12，冷卻液從散熱器Cll通過冷卻液去路C13流向DC / DC轉(zhuǎn)換器41。冷卻液返回路C14是連接DC / DC轉(zhuǎn)換器41和散熱器Cll的流路，設(shè)有溫度傳感器T12。通過驅(qū)動(dòng)冷卻液泵C12，冷卻了 DC / DC轉(zhuǎn)換器41的冷卻液向散熱器Cll回流?？刂撇?0是具備CPU、ROM、RAM、及輸入輸出接ロ的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，控制燃料電池系統(tǒng)I的各部。例如，控制部50在接受到從點(diǎn)火開關(guān)輸出的起動(dòng)信號(hào)IG吋，開始燃料電池系統(tǒng)I的運(yùn)轉(zhuǎn)。之后，控制部50基于從加速器傳感器輸出的加速器開度信號(hào)ACC、從車速傳感器輸出的車速信號(hào)VC等求燃料電池系統(tǒng)I整體的要求電力。
而且，控制部50決定燃料電池20和蓄電池44各自的輸出電力的分配，且以燃料電池20的發(fā)電量與目標(biāo)電力一致的方式控制氧化氣體供給系A(chǔ)SS及燃料氣體供給系FSS，并且，控制DC / DC轉(zhuǎn)換器41，控制燃料電池20的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)(輸出端子電壓、輸出電流)。另外，控制部50以得到與加速器開度相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的方式，例如作為開關(guān)指令將U相、V相、及W相的各交流電壓指令值向牽引逆變器42輸出，控制牽引電動(dòng)機(jī)43的輸出扭矩、及轉(zhuǎn)速。而且，控制部50控制燃料電池冷卻系FCCS及轉(zhuǎn)換器冷卻系DCCS，以將燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41維持在適宜溫度的方式進(jìn)行控制。其次，參照?qǐng)D2及圖3說明本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)I的車載布局。在形成于車輛(燃料電池車輛)V的前部的艙室100內(nèi)配置有牽引逆變器42和牽引電動(dòng)機(jī)43和控制部50。另外，在艙室100內(nèi)還配置有圖2及圖3中省略圖示的圖I所示的空氣過濾器Al及空氣壓縮機(jī)A2、和散熱器Cl及散熱器CU。 而且，在比艙室100更靠車輛后方的地板下、即車室101下的地板下空間102，從車輛前后方向前側(cè)按順序以上下左右的位置大致一致的方式串聯(lián)配置有DC / DC轉(zhuǎn)換器41、輔機(jī)45、燃料電池20。燃料電池20將單電池的層疊方向的一端板(單電池層疊方向一端部)20a朝向車輛前方，另外將另一端板(單電池層疊方向另一端部)20b朝向車輛后方配置。此外，本實(shí)施方式的燃料電池20在車輛前方側(cè)的端板20a上均纏繞配管向該燃料電池20連接的配管的連接部。另外，該端板20a側(cè)為燃料電池20的總負(fù)極，相反側(cè)的端板20b側(cè)為總正極。而且，在燃料電池20的車輛后方位置、例如比后部座席的座椅靠背110下更靠行李箱103側(cè)的位置配置有氫供給源30 (參照?qǐng)D3)。根據(jù)以上所述的第一實(shí)施方式，配置于車輛的地板下的燃料電池20、配置于同一地板下的DC / DC轉(zhuǎn)換器41及配置于同一地板下的燃料電池20用的輔機(jī)45從車輛前后方向前側(cè)按DC / DC轉(zhuǎn)換器41、輔機(jī)45、燃料電池20的順序串聯(lián)配置，因此，可以將這些DC / DC轉(zhuǎn)換器41、輔機(jī)45及燃料電池20在車輛地板下高效地配置于在車寬方向及上下方向窄的空間。因此，可以使用地板下的側(cè)梁間的寬度搭載燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41。另夕卜，由于可以將燃料電池20配置于車輛后部側(cè)，所以能夠避免前部座席(駕駛席、助手席)的腳下橫梁的高度方向的限制，能夠確保燃料電池20的單電池的高度。此外，為驗(yàn)證上述第一實(shí)施方式的配置所產(chǎn)生的優(yōu)異的效果，將從車輛前后方向前側(cè)按DC / DC轉(zhuǎn)換器41、輔機(jī)45、燃料電池20的順序串聯(lián)配置的實(shí)施例I、從車輛前后方向前側(cè)按輔機(jī)45、燃料電池20、DC / DC轉(zhuǎn)換器41的順序串聯(lián)配置的比較例I、從車輛前后方向前側(cè)按輔機(jī)45、DC / DC轉(zhuǎn)換器41、燃料電池20的順序串聯(lián)配置的比較例2進(jìn)行比較。此外，燃料電池20作為燃料電池系統(tǒng)I的構(gòu)成要素為最大級(jí)的零件，與之相對(duì)，輔機(jī)45及DC / DC轉(zhuǎn)換器41雖然為較大的零件，但比燃料電池20小。(實(shí)施例I)首先，參照?qǐng)D4說明實(shí)施例I的車載布局。圖4中的“FC”表示燃料電池20，“FC空氣”表示氧化氣體供給系A(chǔ)SS，“FC氫”表示燃料氣體供給系FSS，“FC冷卻”表示燃料電池冷卻系FCCS，“高電壓”表示高電壓系的配線(主電源線)，“低電壓”表示低電壓系的配線(12V蓄電池系)，“輔機(jī)”表示輔機(jī)45，“FDC”表示DC / DC轉(zhuǎn)換器41，“FDC冷卻”表示轉(zhuǎn)換器冷卻系DCCS (后述的圖5 圖7也相同)。此外，圖4中，黑圈表示必須連接配管及配線的部分(系統(tǒng)構(gòu)成要素)，白圈表示配管及配線不得不橫穿的部分(系統(tǒng)構(gòu)成要素)(后述的圖5 圖7也相同)。< “ FC ”的項(xiàng)目中的“ FC空氣” >用于將從配置于艙室100內(nèi)的空氣過濾器Al導(dǎo)入的空氣向燃料電池20供給的氧化氣體流路11由比所述燃料氣體供給系FSS的配管直徑大的配管形成。該配管從艙室100進(jìn)入地板下，在車寬方向橫穿(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為“橫穿”等。)DC / DC轉(zhuǎn)換器41，在與輔機(jī)45的加濕器A21及截?cái)嚅yA3連接后，與燃料電池20連接。另外，用于將從燃料電池20排出的空氣廢氣導(dǎo)出到車外的氧化廢氣流路12與上述氧化氣體流路11的配管相同，由比上述燃料氣體供給系FSS的配管直徑大的配管形成。 該配管在地板下從燃料電池20延伸并連接到輔機(jī)45的截?cái)嚅yA4、壓カ調(diào)節(jié)閥A5及加濕器A21后，橫穿燃料電池20而向氫供給源30的更后方延伸出，最終在車外開ロ。< “FC”的項(xiàng)目中的“FC氫” >用于將來自配置于車輛后部的氫供給源30的氫氣向燃料電池20供給的燃料氣體流路31由比上述氧化氣體供給系A(chǔ)SS的配管直徑小的配管形成。該配管從車輛后部進(jìn)入地板下，橫穿燃料電池20，連接到輔機(jī)45的調(diào)節(jié)器H2及噴射器H3后，與燃料電池20連接。另外，用于使從燃料電池20排出的氫廢氣返回燃料氣體流路31的循環(huán)流路32與上述燃料氣體流路31的配管相同，由比上述氧化氣體供給系A(chǔ)SS的配管直徑小的配管形成。該配管在地板下從燃料電池20延伸出并連接到輔機(jī)45的氣液分離器HlI及排氣排水閥Hl2后，與氧化廢氣流路12連接。 < “FC”的項(xiàng)目中的“FC冷卻” >用于將來自配置于艙室100內(nèi)的散熱器Cl的冷卻液通過冷卻液泵C2導(dǎo)入燃料電池20的冷卻液去路C3由比上述燃料氣體供給系FSS的配管直徑大的配管形成。該配管從艙室100進(jìn)入地板下，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41而連接到輔機(jī)45的溫度傳感器Tl后，與燃料電池20連接。另外，用于將來自燃料電池20的冷卻液導(dǎo)入散熱器Cl的冷卻液返回路C4與上述冷卻液去路C3的配管相同，由比上述燃料氣體供給系FSS的配管直徑大的配管形成。該配管在地板下從燃料電池20延伸出并連接到輔機(jī)45的溫度傳感器T2后，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41而進(jìn)入艙室100內(nèi)，與散熱器Cl連接。< “FC”的項(xiàng)目中的“高電壓” >來自燃料電池20的端板20a側(cè)的總負(fù)極的高電壓配線(以下為FC系高電壓配線)為比上述氧化氣體供給系A(chǔ)SS或燃料電池冷卻系FCCS的配管直徑小的電線。該電線在地板下從燃料電池20的端板20a延伸出并橫穿輔機(jī)45，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。來自燃料電池20的端板20b側(cè)的總正極的FC系高電壓配線與來自上述總負(fù)極的FC系高電壓配線相同，為比上述氧化氣體供給系A(chǔ)SS或燃料電池冷卻系FCCS的配管直徑小的電線。該電線在地板下從燃料電池20的端板20b延伸出并橫穿該燃料電池20及輔機(jī)45，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。< “FC”的項(xiàng)目中的“低電壓(CM)” >
來自燃料電池20的端板20a側(cè)的單電池電壓測(cè)定用的低電壓配線(以下為FC系低電壓配線)為比上述氧化氣體供給系A(chǔ)SS或燃料電池冷卻系FCCS的配管直徑小的電線群。該電線群在地板下橫穿輔機(jī)45及DC / DC轉(zhuǎn)換器41而進(jìn)入艙室100內(nèi)，與控制部50連接。< “輔機(jī)”的項(xiàng)目中的“高電壓” >來自配置于艙室100內(nèi)的牽引逆變器42的高電壓配線(以下為輔機(jī)系高電壓配線)為比上述FC系高電壓配線及FC系低電壓配線的電線直徑大的電線。該電線從艙室100進(jìn)入地板下，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41而與輔機(jī)45的循環(huán)泵H13連接。 < “輔機(jī)”的項(xiàng)目中的“低電壓” >來自配置于艙室100內(nèi)的控制部50的低電壓配線(以下為輔機(jī)系低電壓配線)與上述輔機(jī)系高電壓配線相同，為比上述FC系高電壓配線及FC系低電壓配線的電線直徑大 的電線。該電線從艙室100進(jìn)入地板下，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41而與輔機(jī)45的閥類及傳感器類連接。<“FDC”的項(xiàng)目中的“高電壓’’>來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的高電壓配線(以下為FDC系高電壓配線)為比上述FC系高電壓配線及FC系低電壓配線的電線直徑大的電線。該電線從地板下進(jìn)入艙室100內(nèi)，經(jīng)由牽引逆變器42與牽引電動(dòng)機(jī)43連接。< “FDC”的項(xiàng)目中的“低電壓” >來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的低電壓配線(以下為FDC系低電壓配線)與上述FDC系高電壓配線相同，為比上述FC系高電壓配線及FC系低電壓配線的電線直徑大的信號(hào)線。該信號(hào)線從地板下進(jìn)入艙室100內(nèi)，與控制部50連接。< “ FDC ”的項(xiàng)目中的“ FDC冷卻” >用于將來自配置于艙室100內(nèi)的散熱器Cll的冷卻液通過冷卻液泵C12向DC /DC轉(zhuǎn)換器41供給的冷卻液去路C13由比上述燃料電池冷卻系FCCS的配管直徑小的配管形成。該配管從艙室100進(jìn)入地板下，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。另外，用于將來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的冷卻液導(dǎo)入散熱器Cll的冷卻液返回路C14與上述冷卻液去路C13相同，由比燃料電池冷卻系FCCS的配管直徑小的配管形成。該配管從地板下進(jìn)入艙室100內(nèi)，與散熱器Cll連接。如上，在該實(shí)施例I中，DC / DC轉(zhuǎn)換器41、輔機(jī)45及燃料電池20各自之間的配管及配線的連接關(guān)系(配線)僅燃料電池20和DC / DC轉(zhuǎn)換器41之間的配線交錯(cuò)，但其它并不會(huì)變成冗長(zhǎng)的配線，是良好的。(比較例I)其次，參照?qǐng)D5說明比較例I的車載布局。< “FC”的項(xiàng)目中的“FC空氣” >形成將從配置于艙室100內(nèi)的空氣過濾器Al導(dǎo)入的空氣向燃料電池20供給用的氧化氣體流路11的配管從艙室100進(jìn)入地板下，連接到輔機(jī)45的加濕器A21及截?cái)嚅yA3后，與燃料電池20連接。另外，形成將從燃料電池20排出的空氣廢氣導(dǎo)出向車外用的氧化廢氣流路12的配管在地板下從燃料電池20延伸出并連接到輔機(jī)45的截?cái)嚅yA4、壓力調(diào)節(jié)閥A5及加濕器A21后，橫穿燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41向氫供給源30的更后方延伸，最終在車外開ロ。< “FC”的項(xiàng)目中的“FC氫” >形成將來自配置于車輛后部的氫供給源30的氫氣向燃料電池20供給用的燃料氣體流路31的配管從車輛后部進(jìn)入地板下，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41及燃料電池20而連接到輔機(jī)45的調(diào)節(jié)器H2及噴射器H3后，與燃料電池20連接。另外，形成使從燃料電池20排出的氫廢氣返回燃料氣體流路31用的循環(huán)流路32的配管在地板下從燃料電池20延伸出并連接到輔機(jī)45的氣液分離器Hll及排氣排水閥Hl2后，與氧化廢氣流路12連接。< “FC”項(xiàng)目中的“FC冷卻” > 形成將來自配置于艙室100內(nèi)的散熱器Cl的冷卻液通過冷卻液泵C2導(dǎo)入燃料電池20用的冷卻液去路C3的配管從艙室100進(jìn)入地板下，連接到輔機(jī)45的溫度傳感器Tl后，與燃料電池20連接。另外，形成將來自燃料電池20的冷卻液導(dǎo)入散熱器Cl用的冷卻液返回路C4的配管在地板下從燃料電池20延伸出并連接到輔機(jī)45的溫度傳感器T2后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與散熱器Cl連接。く“FC”的項(xiàng)目中的“高電壓” >來自燃料電池20的端板20a側(cè)的總負(fù)極的FC系高電壓配線在地板下從燃料電池20的端板20a延伸出并橫穿該燃料電池20，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。來自燃料電池20的端板20b側(cè)的總正極的FC系高電壓配線在地板下從燃料電池20的端板20b延伸出，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。< “FC”的項(xiàng)目中的“低電壓(CM)” >來自燃料電池20的端板20a側(cè)的單電池電壓測(cè)定用的FC系低電壓配線在地板下從燃料電池20的端板20a延伸出并橫穿輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與控制部50連接。< “輔機(jī)”的項(xiàng)目中的“高電壓” >來自配置于艙室100內(nèi)的牽引逆變器42的輔機(jī)系高電壓配線從艙室100進(jìn)入地板下，與輔機(jī)45的循環(huán)泵H13連接。< “輔機(jī)”的項(xiàng)目中的“低電壓” >來自配置于艙室100內(nèi)的控制部50的輔機(jī)系低電壓配線從艙室100進(jìn)入地板下，與輔機(jī)45的閥類及傳感器類連接。<‘卞0(”的項(xiàng)目中的“高電壓’’>來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的FDC系高電壓配線在地板下橫穿燃料電池20及輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，經(jīng)由牽引逆變器42與牽引電動(dòng)機(jī)43連接。< “FDC”的項(xiàng)目中的“低電壓” >來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的FDC系低電壓配線在地板下橫穿燃料電池20及輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與控制部50連接。< “ FDC ”的項(xiàng)目中的“ FDC冷卻” >形成將來自配置于艙室100內(nèi)的散熱器Cl I的冷卻液利用冷卻液泵C 12向DC /DC轉(zhuǎn)換器41供給用的冷卻液去路C13的配管從艙室100進(jìn)入地板下，橫穿輔機(jī)45及燃料電池20后，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。另外，形成將來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的冷卻液導(dǎo)入散熱器Cll用的冷卻液返回路C14的配管在地板下橫穿燃料電池20及輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與散熱器Cll連接。在該比較例I中，輔機(jī)45、燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41間的配設(shè)不交錯(cuò)而良好。另外，可以使用地板下的側(cè)梁間的寬度搭載燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41。
但是，由于不能將燃料電池20配置于車輛后部側(cè)，所以不能避免前部座席(駕駛席、助手席)的足下橫梁的高度方向的限制，且不能確保燃料電池20的單電池的高度。DC /DC轉(zhuǎn)換器41在高度方向不利，通向DC / DC轉(zhuǎn)換器41的配線多橫穿輔機(jī)45及燃料電池20。(比較例2)其次，參照?qǐng)D6說明比較例2的車載布局。< “ FC ”的項(xiàng)目中的“ FC空氣” >形成將從配置于艙室100內(nèi)的空氣過濾器Al導(dǎo)入的空氣向燃料電池20供給用的氧化氣體流路11的配管從艙室100進(jìn)入地板下，連接到輔機(jī)45的加濕器A21及截?cái)嚅yA3后，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41與燃料電池20連接。另外，形成將從燃料電池20排出的空氣廢氣導(dǎo)出到車外用的氧化廢氣流路12的配管在地板下從燃料電池20延伸出并橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41，連接到輔機(jī)45的截?cái)嚅yA4、壓力調(diào)節(jié)閥A5及加濕器A21后，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41及燃料電池20并向氫供給源30的更后方延伸，最終在車外開口。< “FC”的項(xiàng)目中的“FC氫” >形成將來自配置于車輛后部的氫供給源30的氫氣向燃料電池20供給用的燃料氣體流路31的配管從車輛后部進(jìn)入地板下，橫穿燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41并連接到輔機(jī)45的調(diào)節(jié)器H2及噴射器H3后，與燃料電池20連接。另外，形成使從燃料電池20排出的氫廢氣返回燃料氣體流路31用的循環(huán)流路32的配管在地板下從燃料電池20延伸出并橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41，連接到輔機(jī)45的氣液分離器Hl I及排氣排水閥H12后，與氧化廢氣流路12連接。< “ FC ”項(xiàng)目中的“ FC冷卻” >形成將來自配置于艙室100內(nèi)的散熱器Cl的冷卻液利用冷卻液泵C2導(dǎo)入燃料電池20用的冷卻液去路C3的配管從艙室100進(jìn)入地板下，連接到輔機(jī)45的溫度傳感器Tl后，橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41，與燃料電池20連接。另外，形成將來自燃料電池20的冷卻液導(dǎo)入散熱器Cl用的冷卻液返回路C4的配管在地板下從燃料電池20延伸出并橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41，連接到輔機(jī)45的溫度傳感器T2后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與散熱器Cl連接。<“FC”的項(xiàng)目中的“高電壓’’>來自燃料電池20的端板20a側(cè)的總負(fù)極的FC系高電壓配線在地板下從燃料電池20的端板20a延伸出，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。另外，來自燃料電池20的端板20b側(cè)的總正極的FC系高電壓配線在地板下從燃料電池20的端板20b延伸出并橫穿該燃料電池20，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。< “FC”的項(xiàng)目中的“低電壓(CM) ” >
來自燃料電池20的端板20a側(cè)的單電池電壓測(cè)定用的FC系低電壓配線在地板下從燃料電池20的端板20a延伸出并橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41及輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與控制部50連接。< “輔機(jī)”的項(xiàng)目中的“高電壓” >來自配置于艙室100內(nèi)的牽引逆變器42的輔機(jī)系高電壓配線從艙室100進(jìn)入地板下，與輔機(jī)45的循環(huán)泵H13連接。< “輔機(jī)”的項(xiàng)目中的“低電壓” >來自配置于艙室100內(nèi)的控制部50的輔機(jī)系低電壓配線從艙室100進(jìn)入地板下，與輔機(jī)45的閥類及傳感器類連接。<‘卞0(”的項(xiàng)目中的“高電壓”>來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的FDC系高電壓配線在地板下橫穿輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，經(jīng)由牽引逆變器42與牽引電動(dòng)機(jī)43連接。< “FDC”的項(xiàng)目中的“低電壓” >來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的FDC系低電壓配線在地板下橫穿輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與控制部50連接。< “ FDC ”的項(xiàng)目中的“ FDC冷卻” >形成將來自配置于艙室100內(nèi)的散熱器Cll的冷卻液利用冷卻液泵C12向DC /DC轉(zhuǎn)換器41供給用的冷卻液去路C13的配管從艙室100進(jìn)入地板下，橫穿輔機(jī)45后，與DC / DC轉(zhuǎn)換器41連接。另外，形成將來自DC / DC轉(zhuǎn)換器41的冷卻液導(dǎo)入散熱器Cll用的冷卻液返回路C14的配管在地板下橫穿輔機(jī)45后，進(jìn)入艙室100內(nèi)，與散熱器Cll連接。在該比較例2中，可使用地板下的側(cè)梁間的寬度搭載燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41。但是，由于輔機(jī)45和燃料電池20的配管橫穿DC / DC轉(zhuǎn)換器41，DC / DC轉(zhuǎn)換器41和艙室100之間的配線橫穿輔機(jī)45，所以交錯(cuò)度大。如以上說明，在上述比較例I中，由于DC / DC轉(zhuǎn)換器41配置于燃料電池20的后方，所以連接DC / DC轉(zhuǎn)換器41和艙室100的配線及配管需要橫穿輔機(jī)45及燃料電池20，與之相對(duì)，在實(shí)施例I中，由于DC / DC轉(zhuǎn)換器41配置于輔機(jī)45的前側(cè)，所以連接DC / DC轉(zhuǎn)換器41和艙室100的配線及配管不需要橫穿輔機(jī)45及燃料電池20。因此，能夠?qū)⑷剂想姵?0、輔機(jī)45及DC / DC轉(zhuǎn)換器41在車輛地板下高效地配置于車寬方向的窄的空間。另外，上述比較例2中，由于DC / DC轉(zhuǎn)換器41配置于輔機(jī)45的后方，所以連接DC / DC轉(zhuǎn)換器41和艙室100的配線及配管需要橫穿輔機(jī)45，與之相對(duì)，實(shí)施例I中，由于DC / DC轉(zhuǎn)換器41配置于輔機(jī)45的前側(cè)，所以連接DC / DC轉(zhuǎn)換器41和艙室100的配線及配管不需要橫穿輔機(jī)45。因此，可以將燃料電池20、輔機(jī)45及DC / DC轉(zhuǎn)換器41在車輛地板下有效地配置于車寬方向的窄的空間。其次，對(duì)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的第二實(shí)施方式參照?qǐng)D7主要以與第一實(shí)施方式不同的部分為中心進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式中，在艙室100的車輛后方的地板下，DC / DC轉(zhuǎn)換器41、燃料電池20和輔機(jī)45從車輛前后方向前側(cè)按此順序使上下左右的位置大致一致地串聯(lián)配置，在輔機(jī)45的車輛后方配置有氫供給源30。另外，第二實(shí)施方式中，在燃料電池20的一端板即艙室100側(cè)的端板20a上連接有氧化氣體供給系A(chǔ)SS的氧化氣體流路11、和燃料電池冷卻系FCCS，在燃料電池20的另一端板即氫供給源30側(cè)的端板20b上連接有氧化氣體供給系A(chǔ)SS的氧化廢氣流路12和燃料氣體供給系FSS。而且，連接于端板20a的氧化氣體流路11、冷卻液去路C3及冷卻液返回路C4作為歸攏到一起的配管群200而構(gòu)成。另一方面，上述調(diào)節(jié)器H2、噴射器H3、氣液分離器H11、排氣排水閥H12、循環(huán)泵H13、及與它們連接的配管及配線作為歸攏到一起的輔機(jī)45而構(gòu)成。因此，本實(shí)施方式的輔機(jī)45及配管群200成為比第一實(shí)施方式的輔機(jī)45更小的系統(tǒng)構(gòu)成要素。根據(jù)以上所述的第二實(shí)施方式，配置于車輛的地板下的燃料電池20、配置于同一 地板下的DC / DC轉(zhuǎn)換器41及配置于同一地板下的輔機(jī)45從車輛前后方向前側(cè)按DC /DC轉(zhuǎn)換器41、燃料電池20、輔機(jī)45的順序串聯(lián)配置，因此，轉(zhuǎn)換器、輔機(jī)及燃料電池各自之間的配管及配線的連接關(guān)系(配線)與第一實(shí)施方式的情況相同，僅燃料電池和轉(zhuǎn)換器之間的配線產(chǎn)生交錯(cuò)的部分，但其它不會(huì)變成冗長(zhǎng)的配線，是良好的。因此，可以將DC / DC轉(zhuǎn)換器41、燃料電池20及輔機(jī)45在車輛地板下有效地配置于車寬方向的窄的空間。另外，與第一實(shí)施方式相比，輔機(jī)45整體的體積將減小從輔機(jī)45分離了配管群200的量，因此，燃料氣體供給系FSS的路徑縮短和配管的配設(shè)容易度提高。但是，由于輔機(jī)45的空間和配管群200的空間分離，從而燃料電池20及DC / DC轉(zhuǎn)換器41的車輛前后方向長(zhǎng)度將被壓縮，在性能及搭載性這一點(diǎn)上第一實(shí)施方式是有利的。第二實(shí)施方式中，由于DC / DC轉(zhuǎn)換器41配置于燃料電池20及輔機(jī)45的前側(cè)，所以連接DC / DC轉(zhuǎn)換器41和艙室100的配線及配管不需要橫穿輔機(jī)45及燃料電池20。因此，可以將燃料電池20、輔機(jī)45及DC / DC轉(zhuǎn)換器41在車輛地板下有效地配置于車寬方向的窄的空間。下面，省略詳細(xì)的說明，但為了更明確怎樣得到本發(fā)明的構(gòu)成帶來的優(yōu)異的效果，也對(duì)其它比較例進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。首先，在燃料電池的一側(cè)配置輔機(jī)而在另一側(cè)方配置DC / DC轉(zhuǎn)換器的并列配置中，雖然燃料電池和DC / DC轉(zhuǎn)換器的電連接的距離近且容易連接，但燃料電池和輔機(jī)間的配管多有彎曲，路徑的浪費(fèi)較多。另外，不能在車寬方向的窄的空間進(jìn)行設(shè)置。另外，在燃料電池的一側(cè)配置輔機(jī)而在輔機(jī)的與燃料電池相反的一側(cè)配置DC /DC轉(zhuǎn)換器的并列配置中，在燃料電池和DC / DC轉(zhuǎn)換器之間放入輔機(jī)，電連接多有浪費(fèi)，燃料電池和輔機(jī)之間的配管多有彎曲，路徑的浪費(fèi)也增多。另外，不能在車寬方向的窄的空間進(jìn)行配置。另外，在燃料電池的一側(cè)配置DC / DC轉(zhuǎn)換器而在DC / DC轉(zhuǎn)換器的與燃料電池相反的一側(cè)配置輔機(jī)的并列配置中，由于燃料電池和輔機(jī)之間放入DC / DC轉(zhuǎn)換器，所以距離也變長(zhǎng)，浪費(fèi)的路徑也增多。另外，不能在車寬方向的窄的空間行設(shè)置。另外，在燃料電池的一側(cè)并列配置DC / DC轉(zhuǎn)換器而在燃料電池的車輛前方串聯(lián)配置輔機(jī)時(shí)，不存在配管的來回往復(fù)，是良好的。但是，不能在車寬方向的窄的空間進(jìn)行設(shè)置。另外，在燃料電池的一側(cè)并列配置DC / DC轉(zhuǎn)換器而在燃料電池的車輛后方串聯(lián)配置輔機(jī)時(shí)，燃料電池的配管連接用的端板和輔機(jī)處于相反側(cè)，配管的配設(shè)將變得冗長(zhǎng)。另夕卜，不能在車寬方向的窄的空間進(jìn)行設(shè)置。另外，在燃料電池的一側(cè)并列配置輔機(jī)而在燃料電池的車輛后方串聯(lián)配置DC /DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，燃料電池和DC / DC轉(zhuǎn)換器的配線交錯(cuò)的部位減少，是良好的，但燃料電池和 輔機(jī)之間的配管多有彎曲，路徑的浪費(fèi)增多。另外，不能在車寬方向的窄的空間進(jìn)行設(shè)置。另外，在燃料電池的一側(cè)并列配置輔機(jī)而在燃料電池的車輛前方串聯(lián)配置DC /DC轉(zhuǎn)換器吋，DC / DC轉(zhuǎn)換器處于輔機(jī)配設(shè)的中途，配設(shè)上不利，燃料電池和輔機(jī)之間的配管多有彎曲，路徑的浪費(fèi)增多。另外，不能在車寬方向的窄的空間進(jìn)行配置。另外，在燃料電池的車輛后方串聯(lián)配置輔機(jī)而在燃料電池的車輛前方串聯(lián)配置DC / DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，燃料電池的配管連接用的端板和輔機(jī)處于相反側(cè)，配管的配設(shè)變得冗長(zhǎng)。另外，在燃料電池的車輛后方串聯(lián)配置DC / DC轉(zhuǎn)換器而在DC / DC轉(zhuǎn)換器的車輛后方串聯(lián)配置輔機(jī)時(shí)，燃料電池的配管連接用的端板和輔機(jī)處于相反側(cè)，而且在其間配置DC / DC轉(zhuǎn)換器，因此，配管的配設(shè)變得冗長(zhǎng)。另外，在燃料電池的車輛后方串聯(lián)配置輔機(jī)而在輔機(jī)的車輛后方串聯(lián)配置DC /DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，燃料電池的配管連接用的端板和輔機(jī)處于相反側(cè)，因此，配管的配設(shè)變得冗長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.一種車輛用燃料電池系統(tǒng)，在地板下具備 接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池； 與所述燃料電池的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輔機(jī)；及 變換所述燃料電池的發(fā)電電力的轉(zhuǎn)換器， 沿車輛前后方向串聯(lián)配置所述燃料電池、所述輔機(jī)及所述轉(zhuǎn)換器，且將所述輔機(jī)與所述燃料電池相鄰配置而構(gòu)成所述車輛用燃料電池系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的車輛用燃料電池系統(tǒng)，其中， 層疊所需數(shù)量的接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的單電池而構(gòu)成所述燃料電池，并且所述燃料電池在單電池層疊方向一端部側(cè)供排氧化氣體及燃料氣體， 從車輛前后方向前側(cè)依次串聯(lián)配置所述轉(zhuǎn)換器、所述輔機(jī)、所述燃料電池而構(gòu)成所述車輛用燃料電池系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求I所述的車輛用燃料電池系統(tǒng)，其中， 層疊所需數(shù)量的接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的單電池而構(gòu)成所述燃料電池，并且所述燃料電池在單電池層疊方向一端部側(cè)供排氧化氣體且在單電池層疊方向另一端部側(cè)供排燃料氣體， 從車輛前后方向前側(cè)依次串聯(lián)配置所述轉(zhuǎn)換器、所述燃料電池、所述輔機(jī)而構(gòu)成所述車輛用燃料電池系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的車輛用燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述輔機(jī)包括與所述燃料電池的流體供排相關(guān)聯(lián)的設(shè)備、和與該設(shè)備連接的配管或/和配線。
5.ー種燃料電池車輛，搭載有權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的車輛用燃料電池系統(tǒng)，其中， 在形成于車輛前部的艙室內(nèi)配置有控制所述轉(zhuǎn)換器和所述輔機(jī)及所述燃料電池的控制部、用于冷卻所述燃料電池和所述轉(zhuǎn)換器的散熱器、與所述轉(zhuǎn)換器電連接的車輛驅(qū)動(dòng)用的牽引電動(dòng)機(jī)、向所述燃料電池壓送作為氧化氣體的空氣的空氣壓縮機(jī)， 在形成于所述艙室后方的車室下的地板下空間配置有所述轉(zhuǎn)換器、所述輔機(jī)及所述燃料電池。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠高效地配置于地板下的車輛用燃料電池系統(tǒng)。本發(fā)明的車輛用燃料電池系統(tǒng)在地板下具備接受氧化氣體和燃料氣體的供給并通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池、與所述燃料電池的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輔機(jī)、變換所述燃料電池的發(fā)電電力的轉(zhuǎn)換器，沿車輛前后方向串聯(lián)配置所述燃料電池、所述輔機(jī)及所述轉(zhuǎn)換器，且將所述輔機(jī)與所述燃料電池相鄰配置而構(gòu)成車輛用燃料電池系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B60K8/00GK102859772SQ20108006650
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者堀田裕 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社