燃料電池車輛的制作方法
【專利摘要】燃料電池車輛(10)具備燃料電池堆(14)和用于將所述燃料電池堆(14)搭載于前機(jī)箱(12)的車身框架(16)。燃料電池堆(14)及框架構(gòu)件(132)具有在車輛俯視下在車寬方向上重疊的部位，并且，所述燃料電池堆(14)的車輛前方向端部(14a)位于比所述框架構(gòu)件(132)的車輛前方向端部(132a)靠車輛后方向的位置，另一方面，所述燃料電池堆(14)的車輛后方向端部(14b)位于比所述框架構(gòu)件(132)的車輛后方向端部(132b)靠車輛前方向的位置。
【專利說明】燃料電池車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有燃料電池堆和用于將所述燃料電池堆搭載于車輛的前機(jī)箱的車 輛側(cè)框架的燃料電池車輛，所述燃料電池堆具有通過燃料氣體與氧化劑氣體的電化學(xué)反應(yīng) 而發(fā)電的燃料電池，并層疊有多個所述燃料電池。

【背景技術(shù)】
[0002] 例如，固體高分子型燃料電池具有發(fā)電單元（cell)，該發(fā)電單元是在由高分子離 子交換膜構(gòu)成的電解質(zhì)膜的兩側(cè)，通過隔板夾持分別配置陽極電極及陰極電極的電解質(zhì)膜 /電極結(jié)構(gòu)體（MEA)。這種燃料電池通常是通過層疊規(guī)定數(shù)量的發(fā)電單元來作為車載用燃 料電池堆加以使用。
[0003] 在上述車載用燃料電池堆中，構(gòu)成例如如日本特開2003-173790號公報（以下稱 為以往技術(shù)）所公開的車載用燃料電池系統(tǒng)。如圖13所示，燃料電池系統(tǒng)包括搭載于車輛 1的前機(jī)箱2的燃料電池堆3。燃料電池堆3沿鉛垂方向?qū)盈B有多個燃料電池3a。
[0004] 在前機(jī)箱2,在行進(jìn)方向前方配設(shè)有散熱器4,并在所述散熱器4的后方與其接近 地配設(shè)有離子交換器5a、空氣過濾器5b、中間冷卻器5c及增壓器5d等輔機(jī)。而且，在燃料 電池堆3的下方與其接近地配置有作為行駛馬達(dá)的主馬達(dá)6。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 但是，在上述的以往技術(shù)中，在前機(jī)箱2內(nèi)，與燃料電池堆3接近地配置各種輔機(jī)、 散熱器4。因此，希望在從外部對車輛1施加了沖擊載荷時，能阻止這些設(shè)備類直接與燃料 電池堆3抵接。因此，例如，考慮用強(qiáng)度較高的外罩包圍燃料電池堆3,但這樣設(shè)備整體變得 大型化。
[0006] 本發(fā)明是應(yīng)對這種要求而做出的，其目的在于提供如下的燃料電池車輛：不需要 使用強(qiáng)度較高的外罩覆蓋燃料電池，能夠用簡單且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)盡量阻止外部載荷直接作用 于所述燃料電池，能夠可靠地保護(hù)所述燃料電池。
[0007] 本發(fā)明涉及一種燃料電池車輛，該燃料電池車輛具備：燃料電池堆，其具有通過燃 料氣體與氧化劑氣體的電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)電的燃料電池，且層疊有多個所述燃料電池；車輛 側(cè)框架，其用于將所述燃料電池堆搭載于車輛的前機(jī)箱。
[0008] 在該燃料電池車輛中，設(shè)有緩和從外部施加的沖擊并且比燃料電池堆的車輛前后 方向的長度長的沖擊緩和機(jī)構(gòu)。并且，燃料電池堆及沖擊緩和機(jī)構(gòu)具有在車輛俯視下在車 寬方向上重疊的部位，并且所述燃料電池堆的車輛前方向端部位于比所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)的 車輛前方向端部靠車輛后方向的位置，另一方面，所述燃料電池堆的車輛后方向端部位于 比所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)的車輛后方向端部靠車輛前方向的位置。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，沖擊緩和機(jī)構(gòu)構(gòu)成為在車輛前后方向上比燃料電池堆長，并且所述 燃料電池堆在車輛俯視下配置于所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)的范圍內(nèi)。因此，燃料電池堆在車輛前 方向或車輛后方向不會從沖擊緩和機(jī)構(gòu)突出。
[0010] 因此，在從車輛前后方向?qū)θ剂想姵剀囕v施加有外部載荷時，能夠由沖擊緩和機(jī) 構(gòu)可靠地?fù)踝∷鐾獠枯d荷。由此，外部載荷不會直接施加于燃料電池堆。
[0011] 因此，不需要使用強(qiáng)度較高的外罩覆蓋燃料電池堆，能夠用簡單且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)盡 量阻止外部載荷直接作用于燃料電池，能夠可靠地保護(hù)所述燃料電池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的燃料電池車輛的主要部分側(cè)視說明圖。
[0013] 圖2是所述燃料電池車輛的主要部分立體說明圖。
[0014] 圖3是所述燃料電池車輛的主要部分俯視說明圖。
[0015] 圖4是構(gòu)成所述燃料電池堆的燃料電池的主要部分分解立體圖。
[0016] 圖5是所述燃料電池堆的輔機(jī)類的說明圖。
[0017] 圖6是本發(fā)明的第二實施方式涉及的燃料電池車輛的主要部分側(cè)視說明圖。
[0018] 圖7是所述燃料電池車輛的主要部分俯視說明圖。
[0019] 圖8是本發(fā)明的第三實施方式涉及的燃料電池車輛的主要部分側(cè)視說明圖。
[0020] 圖9是所述燃料電池車輛的主要部分俯視說明圖。
[0021] 圖10是本發(fā)明的第四實施方式涉及的燃料電池車輛的主要部分分解立體說明 圖。
[0022] 圖11是所述燃料電池車輛的主視說明圖。
[0023] 圖12是所述燃料電池車輛的主要部分俯視說明圖。
[0024] 圖13是以往技術(shù)所公開的車載用燃料電池系統(tǒng)的主要部分側(cè)視說明圖。

【具體實施方式】
[0025] 如圖1?圖3所示，本發(fā)明的第一實施方式涉及的燃料電池車輛10包括收納于前 機(jī)箱（所謂的電機(jī)室）12的燃料電池堆14和用于將所述燃料電池堆14搭載于所述前機(jī)箱 12的車身框架（車輛側(cè)框架）16。
[0026] 在燃料電池堆14中，多個燃料電池 18以堅立姿勢沿與燃料電池車輛10的車長方 向（箭頭L方向）交叉的車寬方向（箭頭Η方向）層疊。需要說明的是，多個燃料電池18 也可以沿燃料電池車輛10的高度方向（箭頭Τ方向）層疊。
[0027] 如圖2和圖3所不，在多個燃料電池18的層疊方向一端，朝向外方依次配設(shè)有第 一接線板20a、第一絕緣板22a及第一端板24a。在多個燃料電池18的層疊方向另一端，朝 向外方依次配設(shè)有第二接線板20b、第二絕緣板22b及第二端板24b。
[0028] 從第一端板24a的中央部延伸出與第一接線板20a相連接的第一輸出端子26a。 從第二端板24b的中央部延伸出與第二接線板20b連接的第二輸出端子26b。
[0029] 第一端板24a及第二端板24b具有將各角部切去而成的橫長的大致長方形狀，但 不限于此，例如可以具有長方形狀、正方形狀等。
[0030] 連結(jié)桿（緊固構(gòu)件）28a的兩端通過螺釘30固定在第一端板24a與第二端板24b 的各長邊之間。連結(jié)桿（緊固構(gòu)件）28b的兩端通過螺釘30固定在第一端板24a與第二端 板24b的各短邊之間。通過連結(jié)桿28a、28b，對燃料電池堆14的多個層疊的燃料電池18施 加層疊方向（箭頭Η方向）的緊固載荷。
[0031] 如圖4所示，燃料電池18具有橫長的長方形狀，由第一隔板42及第二隔板44夾 持電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40。第一隔板42及第二隔板44例如由鋼板、不銹鋼板、鋁板或電 鍍處理鋼板等金屬隔板、碳隔板構(gòu)成。
[0032] 在燃料電池18的箭頭L方向（圖4中，水平方向）的一端緣部，沿箭頭T方向（鉛 垂方向）排列設(shè)置有用于供給氧化劑氣體、例如含氧氣體的氧化劑氣體入口連通孔46a及 用于排出燃料氣體、例如含氫氣體的燃料氣體出口連通孔48b，該氧化劑氣體入口連通孔 46a及燃料氣體出口連通孔48b在層疊方向即箭頭Η方向上相互連通。
[0033] 在燃料電池18的箭頭L方向的另一端緣部，沿箭頭Τ方向排列設(shè)置有用于供給燃 料氣體的燃料氣體入口連通孔48a及用于排出氧化劑氣體的氧化劑氣體出口連通孔46b， 該燃料氣體入口連通孔48a和該氧化劑氣體出口連通孔46b在箭頭Η方向上相互連通。
[0034] 在燃料電池18的箭頭Τ方向的上端緣部設(shè)有用于供給冷卻介質(zhì)的一對冷卻介質(zhì) 入口連通孔50a，并在所述燃料電池18的箭頭Τ方向的下端緣部設(shè)有用于排出所述冷卻介 質(zhì)的一對冷卻介質(zhì)出口連通孔50b。
[0035] 在第一隔板42的面向電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40的面42a設(shè)有與氧化劑氣體入口 連通孔46a和氧化劑氣體出口連通孔46b連通并沿箭頭L方向延伸的氧化劑氣體流路52。
[0036] 在第二隔板44的面向電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40的面44a設(shè)有與燃料氣體入口連 通孔48a和燃料氣體出口連通孔48b連通并沿箭頭L方向延伸的多條燃料氣體流路54。
[0037] 在構(gòu)成彼此相鄰的燃料電池18的第一隔板42的面42b與第二隔板44的面44b 之間設(shè)有將冷卻介質(zhì)入口連通孔50a和冷卻介質(zhì)出口連通孔50b連通并沿箭頭T方向延伸 的多條冷卻介質(zhì)流路56。
[0038] 在第一隔板42及第二隔板44分別一體或單獨地設(shè)有密封構(gòu)件58、60。密封構(gòu)件 58、60例如使用EPDM、NBR、氟化橡膠、硅酮橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠、 氯丁二烯或丙烯酸橡膠等密封材料、緩沖材料或填密材料等具有彈力的密封構(gòu)件。
[0039] 電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40包括例如在全氟磺酸的薄膜中含浸水而成的固體高分 子電解質(zhì)膜62和夾持所述固體高分子電解質(zhì)膜62的陰極電極64及陽極電極66。
[0040] 陰極電極64及陽極電極66包括由碳紙等構(gòu)成的氣體擴(kuò)散層以及在所述氣體擴(kuò)散 層的表面均勻地涂布在表面載荷承載有鉬合金的多孔質(zhì)碳粒子而形成的電極催化劑層。電 極催化劑層形成于固體高分子電解質(zhì)膜62的兩面。
[0041] 如圖2所示，在第一端板24a安裝有分別與氧化劑氣體入口連通孔46a、氧化劑氣 體出口連通孔46b、燃料氣體入口連通孔48a及燃料氣體出口連通孔48b連通的氧化劑氣體 供給歧管70a、氧化劑氣體排出歧管70b、燃料氣體供給歧管72a及燃料氣體排出歧管72b。
[0042] 如圖3所示，在第二端板24b安裝有分別與一對冷卻介質(zhì)入口連通孔50a及一對 冷卻介質(zhì)出口連通孔50b連通的一對冷卻介質(zhì)供給歧管74a及一對冷卻介質(zhì)排出歧管74b。 一對冷卻介質(zhì)供給歧管74a合流而成為單一的供給配管結(jié)構(gòu)，另一方面，一對冷卻介質(zhì)排 出歧管74b同樣地合流而成為單一的排出配管結(jié)構(gòu)。
[0043] 另外，也可以取代上述結(jié)構(gòu)，而將所有歧管（氧化劑氣體供給歧管70a、氧化劑氣 體排出歧管70b、燃料氣體供給歧管72a、燃料氣體排出歧管72b、一對冷卻介質(zhì)供給歧管 74a及一對冷卻介質(zhì)排出歧管74b)設(shè)于第一端板24a。
[0044] 如圖5所示，燃料電池車輛10具有：向燃料電池堆14供給氧化劑氣體的氧化劑 氣體供給裝置80、向所述燃料電池堆14供給燃料氣體的燃料氣體供給裝置82、向所述燃料 電池堆14供給冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)供給裝置84、控制所述燃料電池車輛10整體的控制器 (ECU)86。
[0045] 氧化劑氣體供給裝置80具有對來自大氣的空氣進(jìn)行壓縮而供給的空氣壓縮機(jī) 88,并且所述空氣壓縮機(jī)88由空氣馬達(dá)90驅(qū)動。空氣壓縮機(jī)88配設(shè)于空氣供給流路92。 在空氣供給流路92設(shè)有在供給氣體與排出氣體之間交換水分和熱量的加濕器94,并且所 述空氣供給流路92與燃料電池堆14的氧化劑氣體入口連通孔46a連通。
[0046] 氧化劑氣體供給裝置80具有與氧化劑氣體出口連通孔46b連通的空氣排出流路 96?？諝馀懦隽髀?6與加濕器94的加濕介質(zhì)通路（未圖示）連通。在空氣供給流路92， 在空氣壓縮機(jī)88與加濕器94之間設(shè)有入口側(cè)封閉閥98a，并且，在空氣排出流路96,在所 述加濕器94的下游設(shè)有出口側(cè)封閉閥98b。
[0047] 燃料氣體供給裝置82包括儲存高壓氫的氫罐（H2罐）100,該氫罐100經(jīng)由氫供給 流路102與燃料電池堆14的燃料氣體入口連通孔48a連通。在氫供給流路102還設(shè)有截 止閥104、噴射器106,根據(jù)需要還設(shè)有氫泵108。
[0048] 噴射器106將從氫罐100供給來的氫氣體通過氫供給流路102向燃料電池堆14 供給，并從氫循環(huán)路徑110吸引包含在所述燃料電池堆14未使用過的未使用氫氣體在內(nèi)的 排氣，再次作為燃料氣體向所述燃料電池堆14供給。
[0049] 廢氣流路112與燃料氣體出口連通孔48b連通。氫循環(huán)路徑110與廢氣流路112 的中途連通，并且在所述廢氣流路112連接有清洗閥114。
[0050] 冷卻介質(zhì)供給裝置84具有與設(shè)于燃料電池堆14的冷卻介質(zhì)入口連通孔50a及冷 卻介質(zhì)出口連通孔50b連通、用于使冷卻介質(zhì)在所述燃料電池堆14循環(huán)的冷卻介質(zhì)循環(huán)路 徑116。在冷卻介質(zhì)循環(huán)路徑116連接有散熱器118、冷卻泵120及離子交換器122。在散 熱器118設(shè)有風(fēng)扇馬達(dá)124,驅(qū)動散熱器風(fēng)扇125來對所述散熱器118進(jìn)行送風(fēng)。
[0051] 如后所述，在燃料電池車輛10中，在前機(jī)箱12除了行駛馬達(dá)126之外還搭載有空 調(diào)用設(shè)備及各種部件。
[0052] 如圖2及圖3所示，一對安裝構(gòu)件130a的一端固定于第一端板24a，并且所述一對 安裝構(gòu)件130a的另一端固定于作為燃料電池堆配置機(jī)構(gòu)的燃料電池用框架構(gòu)件（沖擊緩 和機(jī)構(gòu)）132。一對安裝構(gòu)件130b的一端固定于第二端板24b，并且所述一對安裝構(gòu)件130b 的另一端固定于框架構(gòu)件132。
[0053] 需要說明的是，作為燃料電池堆配置機(jī)構(gòu)，除了框架構(gòu)件132之外，例如還可以使 用供行駛馬達(dá)126安裝的馬達(dá)安裝件（未圖示），將燃料電池堆14配置于所述馬達(dá)安裝件。
[0054] 如圖1?圖3所示，框架構(gòu)件132借助托架136固定于作為車輛側(cè)構(gòu)成構(gòu)件的側(cè) 框架134。側(cè)框架134構(gòu)成車身框架16的一部分。
[0055] 如圖1所示，在框架構(gòu)件132的下部側(cè)固定有高電壓系統(tǒng)單元140。高電壓系統(tǒng) 單元140例如包括：rou(動力驅(qū)動單元）、氫泵rou、DC-DC轉(zhuǎn)換器、燃料電池 v⑶（電壓控 制單元）、燃料電池連接器，除此之外還包括構(gòu)成燃料氣體供給裝置82的截止閥104、氫泵 108及其他各種閥類、空調(diào)加熱器等。
[0056] 高電壓系統(tǒng)單元140設(shè)定為外形尺寸小于燃料電池堆14,配置在所述燃料電池堆 14的下方且配置在該燃料電池堆14的投影范圍內(nèi)。因此，由于高電壓系統(tǒng)單元140配置在 燃料電池堆14的范圍內(nèi)受到保護(hù)，因此可以將所述高電壓系統(tǒng)單元140的剛性構(gòu)成得低于 燃料電池堆14的剛性。
[0057] 在框架構(gòu)件132還安裝有空氣壓縮機(jī)88、加濕器94、入口側(cè)封閉閥98a及出口側(cè) 封閉閥98b。需要說明的是，這些部件可以安裝于車身框架16。
[0058] 在車身框架16安裝有行駛馬達(dá)126,并在所述行駛馬達(dá)126通過多個連結(jié)構(gòu)件 142而安裝有構(gòu)成氧化劑氣體供給裝置80的空氣馬達(dá)90。
[0059] 在前機(jī)箱12內(nèi)，在車輛前方向（箭頭La方向）前方配置有散熱器118。在前機(jī)箱 12的車輛后方向（箭頭Lb方向）設(shè)有分隔所述前機(jī)箱12和乘員室144的儀表板146。
[0060] 在第一實施方式中，框架構(gòu)件132構(gòu)成緩和從外部施加的沖擊、并具有比燃料電 池堆14的車輛前后方向（箭頭L方向）的長度S1長的長度S2的沖擊緩和機(jī)構(gòu)。
[0061] 如圖3所示，燃料電池堆14和框架構(gòu)件132具有在車輛俯視下在車寬方向（箭頭 Η方向）上重疊的部位。燃料電池堆14的車輛前方向端部14a位于比框架構(gòu)件132的車 輛前方向端部132a向車輛后方向離開距離Sa的位置。另一方面，燃料電池堆14的車輛后 方向端部14b位于比框架構(gòu)件132的車輛后方向端部132b向車輛前方向離開距離Sb的位 置。
[0062] 如圖1所示，燃料電池堆14的車輛前方向端部14a與框架構(gòu)件132的車輛前方向 端部132a之間的距離Sa設(shè)定為比安裝于散熱器118后部的風(fēng)扇馬達(dá)124的車輛前后方向 的尺寸S3長（Sa > S3)。
[0063] 如圖1所示，燃料電池堆14的車輛后方向端部14b與框架構(gòu)件132的車輛后方向 端部132b之間的距離Sb設(shè)定為如下距離，S卩，在由于來自外部的沖擊等使得所述框架構(gòu)件 132與儀表板146抵接時，在所述燃料電池堆14的車輛后方向端部14b與所述儀表板146 之間形成有間隙。
[0064] 以下說明該燃料電池車輛10的動作。
[0065] 首先，如圖5所示，通過氧化劑氣體供給裝置80的空氣壓縮機(jī)88向空氣供給流路 92輸送氧化劑氣體（空氣）。該氧化劑氣體通過加濕器94被加濕后，被供給到燃料電池堆 14的氧化劑氣體入口連通孔46a。
[0066] 另一方面，在燃料氣體供給裝置82中，在截止閥104的開放作用下，從氫罐100向 氫供給流路102供給燃料氣體（氫氣）。該燃料氣體通過噴射器106后，在氫泵108的作用 下被供給到燃料電池堆14的燃料氣體入口連通孔48a。
[0067] 此外，在冷卻介質(zhì)供給裝置84中，在冷卻泵120的作用下，從冷卻介質(zhì)循環(huán)路徑 116向燃料電池堆14的冷卻介質(zhì)入口連通孔50a供給純水、乙醇、油等冷卻介質(zhì)。
[0068] 因此，如圖4所示，氧化劑氣體從氧化劑氣體入口連通孔46a被導(dǎo)入第一隔板42 的氧化劑氣體流路52。氧化劑氣體一邊沿箭頭L方向移動，一邊供給到電解質(zhì)膜/電極結(jié) 構(gòu)體40的陰極電極64。
[0069] 另一方面，燃料氣體從燃料氣體入口連通孔48a被導(dǎo)入第二隔板44的燃料氣體流 路54。該燃料氣體一邊沿箭頭L方向移動，一邊供給到電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40的陽極電 極66。
[0070] 因此，在電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40中，供給到陰極電極64的氧化劑氣體與供給到 陽極電極66的燃料氣體在電極催化劑層內(nèi)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而被消耗，進(jìn)行發(fā)電。由此，向 行駛馬達(dá)126供給電力，因此燃料電池車輛10可進(jìn)行行駛。
[0071] 接著，如圖5所示，從陰極電極64排出到氧化劑氣體出口連通孔46b的氧化劑氣 體在空氣排出流路96流通而被導(dǎo)入加濕器94,對新的氧化劑氣體進(jìn)行加濕。另一方面，從 陽極電極66排出到燃料氣體出口連通孔48b的燃料氣體被噴射器106吸引而供給到燃料 電池堆14。此外，冷卻介質(zhì)被導(dǎo)入冷卻介質(zhì)流路56后，將電解質(zhì)膜/電極結(jié)構(gòu)體40冷卻， 返回冷卻介質(zhì)循環(huán)路徑116。
[0072] 在燃料電池車輛10中，如上所述，從燃料電池堆14供給電力來進(jìn)行行駛。此時， 如圖1所示，當(dāng)從前方對燃料電池車輛10施加作為沖擊的外部載荷F時，所述燃料電池車 輛10的前方部分容易向內(nèi)部變形。
[0073] 在該情況下，在第一實施方式中，如圖3所示，框架構(gòu)件132構(gòu)成沖擊緩和機(jī)構(gòu)，該 框架構(gòu)件132的車輛前方向端部132a比燃料電池堆14的車輛前方向端部14a向前方突出 距離Sa。另一方面，框架構(gòu)件132的車輛后方向端部132b比燃料電池堆14的車輛后方向 端部14b向后方突出距離Sb。
[0074] 因此，燃料電池堆14在車輛前后方向上配置于框架構(gòu)件132的內(nèi)側(cè)，即使對燃料 電池車輛10施加外部載荷F，所述外部載荷F也不會直接施加于所述燃料電池堆14。因此， 不需要使用強(qiáng)度較高的外罩覆蓋燃料電池堆14。
[0075] 由此，能夠用簡單且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)盡量阻止外部載荷F直接作用于燃料電池18,從 而能可靠地保護(hù)所述燃料電池18。
[0076] 而且，由于外部載荷F的施加，有時散熱器118向車輛后方（箭頭Lb方向）移動。 此時，向散熱器118的后方突出的風(fēng)扇馬達(dá)124設(shè)定為其車輛前后方向的尺寸S3比燃料電 池堆14的車輛前方向端部14a與框架構(gòu)件132的車輛前方向端部132a之間的距離Sa短。 由此，即使散熱器118移動而沖撞到框架構(gòu)件132,風(fēng)扇馬達(dá)124也不會與燃料電池堆14抵 接。因此，能夠可靠地保護(hù)燃料電池堆14。
[0077] 此外，由于外部載荷F，有時框架構(gòu)件132向車輛后方向（箭頭Lb方向）移動而與 儀表板146抵接。在此，在燃料電池堆14的車輛后方向端部14b與儀表板146之間形成有 間隙。因此，能盡量阻止燃料電池堆14與儀表板14b抵接。
[0078] 而且，在第一實施方式中，如圖3所示，燃料電池堆14的車寬方向（箭頭Η方向） 兩端部配置在比框架構(gòu)件132的車寬方向兩端部靠內(nèi)方的位置。因此，當(dāng)從橫向?qū)θ剂想?池車輛10施加有外部載荷Fs時，所述外部載荷Fs不會直接作用于燃料電池堆14。
[0079] 圖6是本發(fā)明的第二實施方式涉及的燃料電池車輛150的主要部分側(cè)視說明圖。
[0080] 需要說明的是，對于與第一實施方式涉及的燃料電池車輛10相同的構(gòu)成要素標(biāo) 注同一參照符號，省略其詳細(xì)說明。此外，在以下說明的第三實施方式以后的實施方式中也 同樣省略其詳細(xì)說明。
[0081] 在燃料電池車輛150中，由行駛馬達(dá)126和空氣馬達(dá)90構(gòu)成沖擊緩和機(jī)構(gòu)152。 空氣馬達(dá)90和行駛馬達(dá)126彼此沿車輛前后方向配置，各自的軸芯01、02沿水平方向配置 在同一平面上。
[0082] 在沖擊緩和機(jī)構(gòu)152中，從行駛馬達(dá)126外周部到空氣馬達(dá)90外周部的水平方向 的最大距離（連結(jié)各直徑的水平線上的距離）S4設(shè)定為比燃料電池堆14的車輛前后方向 的長度S1長（參照圖6及圖7)。需要說明的是，行駛馬達(dá)126和空氣馬達(dá)90可以配置在 相對于車輛前后方向傾斜的方向上，作為沖擊緩和機(jī)構(gòu)152,只要車輛前后方向的長度比燃 料電池堆14的長度S1長即可。
[0083] 在該第二實施方式中，具有沖擊緩和機(jī)構(gòu)152,利用所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)152緩和在 車輛前后方向上施加于燃料電池堆14的載荷。
[0084] 因此，能夠用簡單且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)盡量阻止外部載荷F直接作用于燃料電池18等， 可獲得與上述第一實施方式同樣的效果。
[0085] 而且，在第二實施方式中，沖擊緩和機(jī)構(gòu)152具有高剛性的行駛馬達(dá)126和空氣馬 達(dá)90,對于外部載荷F產(chǎn)生反力，能夠良好地?fù)踝∷鐾獠枯d荷F。而且，空氣馬達(dá)90的軸 芯01和行駛馬達(dá)126的軸芯02沿水平方向配置在同一平面上。由此，能夠利用行駛馬達(dá) 126及空氣馬達(dá)90更可靠地?fù)踝⊥獠枯d荷F，能夠?qū)⑺鲂旭傫R達(dá)126及所述空氣馬達(dá)90 的安裝結(jié)構(gòu)的剛性設(shè)定得較低，經(jīng)濟(jì)上有利。
[0086] 如圖8及圖9所示，本發(fā)明的第三實施方式涉及的燃料電池車輛160具備沖擊緩 和機(jī)構(gòu)162。沖擊緩和機(jī)構(gòu)162具備構(gòu)成氧化劑氣體供給裝置80的各種部件，具體而言具 備空氣壓縮機(jī)88、入口側(cè)封閉閥98a、加濕器94及出口側(cè)封閉閥98b，這些部件沿車輛前后 方向（箭頭L方向）排列。
[0087] 在沖擊緩和機(jī)構(gòu)162中，車輛前后方向的長度S5設(shè)定為比燃料電池堆14的車輛 前后方向的長度S1長。燃料電池堆14配置在沖擊緩和機(jī)構(gòu)162的長度S5的范圍內(nèi)，而所 述沖擊緩和機(jī)構(gòu)162配置成從所述燃料電池堆14的一方的寬度方向側(cè)部向外方突出（參 照圖9)。
[0088] 在該第三實施方式中，具備沖擊緩和機(jī)構(gòu)162,利用所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)162緩和在 車輛前后方向上對燃料電池堆14施加的載荷。
[0089] 因此，能夠用簡單且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)盡量阻止外部載荷F直接作用于燃料電池18等， 可獲得與上述第一實施方式同樣的效果。
[0090] 而且，沖擊緩和機(jī)構(gòu)162由比氫系設(shè)備便宜的氧化劑氣體系設(shè)備等構(gòu)成。由此，更 換作業(yè)簡化，并且經(jīng)濟(jì)上有利。
[0091] 如圖10?圖12所示，本發(fā)明的第四實施方式涉及的燃料電池車輛170組合第 一?第三實施方式而構(gòu)成。
[0092] 具體而言，燃料電池車輛170為了保護(hù)燃料電池堆14而具有框架構(gòu)件（沖擊緩和 機(jī)構(gòu)）132、沖擊緩和機(jī)構(gòu)152及沖擊緩和機(jī)構(gòu)162。
[0093] 由此，在第四實施方式中，在施加了外部載荷F時，框架構(gòu)件132、沖擊緩和機(jī)構(gòu) 152或沖擊緩和機(jī)構(gòu)162的至少任一個能夠良好地?fù)踝∷鐾獠枯d荷F。因此，除了能夠更 可靠地保護(hù)燃料電池堆14,還能獲得與上述第一?第三實施方式同樣的效果。
【權(quán)利要求】
1. 一種燃料電池車輛，其具備： 燃料電池堆（14)，其具有通過燃料氣體與氧化劑氣體的電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)電的燃料電池 (18)，且層疊有多個所述燃料電池（18); 車輛側(cè)框架（16)，其用于將所述燃料電池堆（14)搭載于車輛的前機(jī)箱（12)， 所述燃料電池車輛的特征在于， 在該燃料電池車輛中設(shè)有沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)，該沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)緩和從外部施 加的沖擊，并且形成得比所述燃料電池堆（14)的車輛前后方向的長度長， 所述燃料電池堆（14)及所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)具有在車輛俯視下在車寬方向上重 疊的部位， 并且，所述燃料電池堆（14)的車輛前方向端部（14a)位于比所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132) 的車輛前方向端部（132a)靠車輛后方向的位置，另一方面，所述燃料電池堆（14)的車輛后 方向端部（14b)位于比所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)的車輛后方向端部（132b)靠車輛前方向 的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 該燃料電池車輛具有燃料電池堆配置機(jī)構(gòu)，該燃料電池堆配置機(jī)構(gòu)配置所述燃料電池 堆（14)，且安裝于所述車輛側(cè)框架（16)， 所述燃料電池堆配置機(jī)構(gòu)是所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 在所述前機(jī)箱（12)的車輛后方向設(shè)有將該前機(jī)箱（12)和乘員室（144)分隔的儀表板 (146)， 并且，所述燃料電池堆（14)的車輛后方向端部（14b)與所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)的 車輛后方向端部（132b)之間的距離設(shè)定為如下的距離，S卩，在所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)與 所述儀表板（146)抵接時，在所述燃料電池堆（14)的車輛后方向端部（14b)與所述儀表板 (146)之間形成有間隙。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 該燃料電池車輛具備： 散熱器（118)，其配置于所述燃料電池堆（14)的車輛前方向，供所述燃料電池（18)的 冷卻所使用的冷卻介質(zhì)流通； 風(fēng)扇馬達(dá)（124)，其配置于所述散熱器（118)的后部，用于使向所述散熱器（118)送風(fēng) 的散熱器風(fēng)扇（125)工作， 所述燃料電池堆（14)的車輛前方向端部（14a)與所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（132)的車輛前 方向端部（132a)之間的距離設(shè)定為比所述風(fēng)扇馬達(dá)（124)的車輛前后方向的尺寸長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 該燃料電池車輛具備： 使所述燃料電池車輛行駛的行駛馬達(dá)（126); 向所述燃料電池堆（14)供給所述氧化劑氣體的空氣壓縮機(jī)（88); 驅(qū)動所述空氣壓縮機(jī)（88)的空氣馬達(dá)（90)， 并且，所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（152)由彼此并列的所述行駛馬達(dá)（126)及所述空氣馬達(dá) (90)構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池車輛，其特征在于， 所述行駛馬達(dá)（126)的軸心和所述空氣馬達(dá)（90)的軸心沿水平方向配置在同一平面 上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 所述沖擊緩和機(jī)構(gòu)（162)由用于使所述燃料電池（18)所使用的所述氧化劑氣體流通 的燃料電池用輔機(jī)或所述燃料電池車輛的空調(diào)用輔機(jī)構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 該燃料電池車輛具備： 進(jìn)行所述燃料電池車輛的控制的控制裝置（86); 包括所述控制裝置（86)在內(nèi)的高電壓系統(tǒng)單元（140)， 所述高電壓系統(tǒng)單元（140)構(gòu)成為沿所述車輛前后方向比所述燃料電池堆（14)短。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池車輛，其特征在于， 在所述燃料電池堆（14)中，將所述燃料電池（18)沿車寬方向或車輛高度方向?qū)盈B。
【文檔編號】B60L11/18GK104114396SQ201380007097
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月7日
【發(fā)明者】內(nèi)藤秀晴, 好永成志 申請人:本田技研工業(yè)株式會社