JP2000149974A - 電気自動車 - Google Patents
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- JP2000149974A JP2000149974A JP10314853A JP31485398A JP2000149974A JP 2000149974 A JP2000149974 A JP 2000149974A JP 10314853 A JP10314853 A JP 10314853A JP 31485398 A JP31485398 A JP 31485398A JP 2000149974 A JP2000149974 A JP 2000149974A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 衝突事故によっても燃料電池やそれへの燃料
供給手段の損傷を防ぐことができる安全性の高い電気自
動車を提供する。 【解決手段】 燃料電池を駆動源とする電動車両におい
て、燃料電池をルーフ部に配する。燃料電池へ供給する
燃料が水素である場合には、好ましくは、メタノール等
の液体燃料を改質して水素ガスを発生させるための改質
器を、燃料タンクと隔離するようにルーフ部に配する。
供給手段の損傷を防ぐことができる安全性の高い電気自
動車を提供する。 【解決手段】 燃料電池を駆動源とする電動車両におい
て、燃料電池をルーフ部に配する。燃料電池へ供給する
燃料が水素である場合には、好ましくは、メタノール等
の液体燃料を改質して水素ガスを発生させるための改質
器を、燃料タンクと隔離するようにルーフ部に配する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を動力源
とする電気自動車に関するものであり、特にその燃料電
池の配置機構に関する。
とする電気自動車に関するものであり、特にその燃料電
池の配置機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、クリーンエネルギー指向の高まり
から、電気自動車に対する期待が高まっている。これま
で、リチウムイオン二次電池、ニッケル−水素二次電
池、鉛酸蓄電池等の二次電池を動力源とした電気自動車
が開発されてきた。しかし、これら二次電池を用いた電
気自動車は、充電に長時間を要すること、所望の走行距
離や出力を確保するためには大量の単電池を積載する必
要があり、重量が大きくなることなどが実用上の大きな
問題点になっている。
から、電気自動車に対する期待が高まっている。これま
で、リチウムイオン二次電池、ニッケル−水素二次電
池、鉛酸蓄電池等の二次電池を動力源とした電気自動車
が開発されてきた。しかし、これら二次電池を用いた電
気自動車は、充電に長時間を要すること、所望の走行距
離や出力を確保するためには大量の単電池を積載する必
要があり、重量が大きくなることなどが実用上の大きな
問題点になっている。
【０００３】そこで、近年では、二次電池に代えて燃料
で発電する燃料電池を動力源とした電気自動車の開発が
盛んになっている。燃料電池は、水素等の燃料ガスと酸
素等の酸化剤ガスを反応させることにより電力を発生さ
せる。電気自動車用の燃料電池としては、メタノール等
の液体燃料と水を高温下で反応させて生成させた水素を
燃料ガスに用いるタイプのものが注目を集めている。こ
のように液体燃料を用いることにより、従来の自動車と
同様に短時間で燃料の補給が可能になる。また、自動車
の燃料タンクの容量によっては、一度の燃料補給で従来
の内燃機関を用いた自動車と変わらない走行距離を得る
こともできる。
で発電する燃料電池を動力源とした電気自動車の開発が
盛んになっている。燃料電池は、水素等の燃料ガスと酸
素等の酸化剤ガスを反応させることにより電力を発生さ
せる。電気自動車用の燃料電池としては、メタノール等
の液体燃料と水を高温下で反応させて生成させた水素を
燃料ガスに用いるタイプのものが注目を集めている。こ
のように液体燃料を用いることにより、従来の自動車と
同様に短時間で燃料の補給が可能になる。また、自動車
の燃料タンクの容量によっては、一度の燃料補給で従来
の内燃機関を用いた自動車と変わらない走行距離を得る
こともできる。
【０００４】燃料電池を自動車の動力源にするには、６
０〜８０個の単電池を積載する必要がある。電気自動車
に限らず自動車のほとんどにおいて、前方車軸および後
方車軸の間の空間は主として乗員室として用いられる。
多数の燃料電池やそれへの燃料供給手段を搭載するため
の広いスペースは、車両の乗員室以外の場所に設ける必
要がある。一般に、この乗員室の前方または下方に、モ
ータまたは内燃機関およびその変速機等の駆動手段を搭
載する空間（内燃機関を用いた場合のいわゆるエンジン
ルーム）が設けられ、乗員室の後方に、荷物を積載する
ための空間すなわち荷物室が設けられる。
０〜８０個の単電池を積載する必要がある。電気自動車
に限らず自動車のほとんどにおいて、前方車軸および後
方車軸の間の空間は主として乗員室として用いられる。
多数の燃料電池やそれへの燃料供給手段を搭載するため
の広いスペースは、車両の乗員室以外の場所に設ける必
要がある。一般に、この乗員室の前方または下方に、モ
ータまたは内燃機関およびその変速機等の駆動手段を搭
載する空間（内燃機関を用いた場合のいわゆるエンジン
ルーム）が設けられ、乗員室の後方に、荷物を積載する
ための空間すなわち荷物室が設けられる。
【０００５】燃料電池は、二次電池と比べて上記のよう
な利点を有する一方、以下のような問題点を有する。水
素を燃料ガスに用いた燃料電池では、衝突事故等により
燃料電池や燃料電池への水素ガスの供給装置が破壊され
ると、水素ガスが漏れ出して爆発を引き起こす危険性が
ある。したがって、燃料電池を動力源に用いるために
は、衝突時の安全性等を充分に確保する必要がある。特
開平８−１９２６３９号公報には、自動車のフロント部
すなわち駆動手段用空間に燃料電池および燃料供給装置
を配した場合のその取付構造が提案されている。同公報
によると、燃料供給装置とは別途配された燃料電池の収
納ケースに衝突の際のエネルギーを吸収するために切込
部を設け、燃料電池を搭載するフレームに同じく衝突の
際のエネルギーを吸収するため切欠部を設けることによ
り、燃料電池を積極的に衝撃吸収材として用いている。
な利点を有する一方、以下のような問題点を有する。水
素を燃料ガスに用いた燃料電池では、衝突事故等により
燃料電池や燃料電池への水素ガスの供給装置が破壊され
ると、水素ガスが漏れ出して爆発を引き起こす危険性が
ある。したがって、燃料電池を動力源に用いるために
は、衝突時の安全性等を充分に確保する必要がある。特
開平８−１９２６３９号公報には、自動車のフロント部
すなわち駆動手段用空間に燃料電池および燃料供給装置
を配した場合のその取付構造が提案されている。同公報
によると、燃料供給装置とは別途配された燃料電池の収
納ケースに衝突の際のエネルギーを吸収するために切込
部を設け、燃料電池を搭載するフレームに同じく衝突の
際のエネルギーを吸収するため切欠部を設けることによ
り、燃料電池を積極的に衝撃吸収材として用いている。
【０００６】しかしながら、このような衝撃吸収構造
は、いわゆる正面衝突に対してのみ有効であって、側面
衝突に対してはなんら効果がない。また、燃料供給装置
の防護は可能であるが、燃料電池自体の防護を完全に無
視している。近年では、車両の安全性の向上を目的とし
て、乗員室の構造を堅牢にし、その前方および後方の空
間を衝突時に積極的に破壊させる衝撃吸収空間とした車
両設計が広く行われていて、この提案もその思想に基づ
くものである。したがって、このような設計思想に基づ
く限り、駆動手段用の空間に燃料電池および燃料供給手
段を配すると、事故時の燃料電池等の破壊を防ぐことは
困難である。さらに駆動手段用空間への燃料電池等の配
置は、モータや変速機等、駆動系のレイアウトの自由度
の低下を招く。したがって、自動車自体の性能を制限す
る原因にもなりうる。
は、いわゆる正面衝突に対してのみ有効であって、側面
衝突に対してはなんら効果がない。また、燃料供給装置
の防護は可能であるが、燃料電池自体の防護を完全に無
視している。近年では、車両の安全性の向上を目的とし
て、乗員室の構造を堅牢にし、その前方および後方の空
間を衝突時に積極的に破壊させる衝撃吸収空間とした車
両設計が広く行われていて、この提案もその思想に基づ
くものである。したがって、このような設計思想に基づ
く限り、駆動手段用の空間に燃料電池および燃料供給手
段を配すると、事故時の燃料電池等の破壊を防ぐことは
困難である。さらに駆動手段用空間への燃料電池等の配
置は、モータや変速機等、駆動系のレイアウトの自由度
の低下を招く。したがって、自動車自体の性能を制限す
る原因にもなりうる。
【０００７】特開平５−７７６４８号公報には、燃料電
池発電装置を車両後端部に搭載し、燃料電池発電装置の
周囲を取り囲む帯状防護隔壁と燃料電池の上部および側
部を覆う防護隔壁を設ける提案がなされている。しかし
ながら、このような大型の防護隔壁用スペースを設ける
ことができる自動車は、バス等の大型車両に限定され
る。したがって、このような構造を空間体積の小さい乗
用車等の小型車両に適用することは困難である。
池発電装置を車両後端部に搭載し、燃料電池発電装置の
周囲を取り囲む帯状防護隔壁と燃料電池の上部および側
部を覆う防護隔壁を設ける提案がなされている。しかし
ながら、このような大型の防護隔壁用スペースを設ける
ことができる自動車は、バス等の大型車両に限定され
る。したがって、このような構造を空間体積の小さい乗
用車等の小型車両に適用することは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決するものであり、衝突事故によっても燃料電池
やそれへの燃料供給手段の損傷を防ぐことができる安全
性の高い電気自動車を提供することを目的とする。
点を解決するものであり、衝突事故によっても燃料電池
やそれへの燃料供給手段の損傷を防ぐことができる安全
性の高い電気自動車を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電気自動車は、
燃料電池を駆動源とし、燃料電池はルーフ部に配され
る。好ましくは、ルーフ部の燃料電池より前方に、燃料
電池を循環する冷却水を放熱させる放熱器を具備する。
より好ましくは、放熱器の後方に放熱器を通過して加温
された空気を吸入する空気吸入口を具備する。燃料電池
へ供給する燃料が水素である場合には、メタノール等の
液体燃料を改質して水素ガスを生成させるための改質器
を、燃料タンクと隔離するようにルーフ部に配する。
燃料電池を駆動源とし、燃料電池はルーフ部に配され
る。好ましくは、ルーフ部の燃料電池より前方に、燃料
電池を循環する冷却水を放熱させる放熱器を具備する。
より好ましくは、放熱器の後方に放熱器を通過して加温
された空気を吸入する空気吸入口を具備する。燃料電池
へ供給する燃料が水素である場合には、メタノール等の
液体燃料を改質して水素ガスを生成させるための改質器
を、燃料タンクと隔離するようにルーフ部に配する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の電気自動車は、燃料電池
を駆動源とし、燃料電池は、車両の乗員室または荷物室
の上方すなわちルーフ部に配される。実際の衝突事故に
おいて、衝突のほとんどが前面衝突または背面衝突であ
る。したがって、駆動手段用の空間または荷物室用の空
間に燃料電池や燃料供給手段を搭載すると、衝突時に直
接衝撃を受ける可能性が高い。また、上記のように車両
設計の思想上においても、燃料電池等の損傷を防ぐこと
は困難である。これに対して自動車のルーフ部は、衝突
時に直接衝撃を受けにくい構造になっている。特に、乗
員室の上方のルーフ部は、乗員室が、上記のようにその
前方または後方の空間により堅牢に保護されているた
め、前面衝突や背面衝突において損傷を受けにくい。し
たがって、ルーフ部に燃料電池等を配することで、衝突
事故におけるこれらの損傷による水素ガス漏出の危険性
を大幅に低減することができる。なお、乗員室の後方に
荷物室が連続して設けられた、いわゆるワゴンやワンボ
ックス車等においては、荷物室の上方のルーフ部に燃料
電池等を配することもできる。ただし、このような自動
車においては、事故時の損傷をより効果的に防ぐため
に、ルーフ部のうち前方車軸よりも後方で後方車軸より
も前方の箇所に燃料電池等を配することが好ましい。
を駆動源とし、燃料電池は、車両の乗員室または荷物室
の上方すなわちルーフ部に配される。実際の衝突事故に
おいて、衝突のほとんどが前面衝突または背面衝突であ
る。したがって、駆動手段用の空間または荷物室用の空
間に燃料電池や燃料供給手段を搭載すると、衝突時に直
接衝撃を受ける可能性が高い。また、上記のように車両
設計の思想上においても、燃料電池等の損傷を防ぐこと
は困難である。これに対して自動車のルーフ部は、衝突
時に直接衝撃を受けにくい構造になっている。特に、乗
員室の上方のルーフ部は、乗員室が、上記のようにその
前方または後方の空間により堅牢に保護されているた
め、前面衝突や背面衝突において損傷を受けにくい。し
たがって、ルーフ部に燃料電池等を配することで、衝突
事故におけるこれらの損傷による水素ガス漏出の危険性
を大幅に低減することができる。なお、乗員室の後方に
荷物室が連続して設けられた、いわゆるワゴンやワンボ
ックス車等においては、荷物室の上方のルーフ部に燃料
電池等を配することもできる。ただし、このような自動
車においては、事故時の損傷をより効果的に防ぐため
に、ルーフ部のうち前方車軸よりも後方で後方車軸より
も前方の箇所に燃料電池等を配することが好ましい。
【００１１】以下、本発明の電気自動車の一形態とし
て、本発明をいわゆるセダン型の乗用車に適用した場合
について、図面を用いて説明する。図１に示す車両本体
１は、その乗員室２のルーフ部３に燃料電池４が搭載さ
れている。燃料としてのメタノールを収容する燃料タン
ク５は、内燃機関を用いた自動車と同様、乗員室２の後
方に配されている。燃料タンク５中のメタノールは、リ
ヤピラー６に配された配管７を通じて、改質器８に供給
される。改質器８において、メタノールが高温で加湿さ
れて、水素ガスが発生する。改質器８で発生した水素ガ
スは、燃料電池４に供給される。すなわち、本電気自動
車によると、水素ガスはルーフ部３において生成され、
消費される。これにより、衝突時にリヤピラー６が破損
しても、水素ガスが漏出することを防ぐことができる。
て、本発明をいわゆるセダン型の乗用車に適用した場合
について、図面を用いて説明する。図１に示す車両本体
１は、その乗員室２のルーフ部３に燃料電池４が搭載さ
れている。燃料としてのメタノールを収容する燃料タン
ク５は、内燃機関を用いた自動車と同様、乗員室２の後
方に配されている。燃料タンク５中のメタノールは、リ
ヤピラー６に配された配管７を通じて、改質器８に供給
される。改質器８において、メタノールが高温で加湿さ
れて、水素ガスが発生する。改質器８で発生した水素ガ
スは、燃料電池４に供給される。すなわち、本電気自動
車によると、水素ガスはルーフ部３において生成され、
消費される。これにより、衝突時にリヤピラー６が破損
しても、水素ガスが漏出することを防ぐことができる。
【００１２】これら燃料電池発電装置の構成の一例を図
２に示す。燃料電池４は、単電池を積層したスタック４
ａが６個配置されている。改質器８で発生した水素ガス
は、これらスタック４ａのそれぞれに供給される。燃料
電池４の冷却水を冷却するための放熱器１２は、燃料電
池４の前方に配される。吸入ファン１３は、外部の空気
を吸入する。放熱器１２には、図３に示すように燃料電
池４を循環した冷却水が通過するようになっている。外
部より吸入された空気は、放熱器１２を通過して温度が
上昇した後、空気吸入口１４より取り入れられる。その
後、この空気は、加湿器９によって加湿されたのち、燃
料電池４に供給される。燃料電池４の出力は、フロント
ピラー１０を経由して駆動部１１に供給される。駆動部
１１は、図示しないが、燃料電池の出力電流を交流に変
換するＡＣ／ＤＣ変換器、モータ、回生器、余剰電流等
を蓄える蓄電池、これらを制御するコントローラ等を備
える。なお、燃料電池の発熱により乗員室の温度が上昇
することが懸念されるが、ルーフ部と乗員室の間に断熱
材を配したり、放熱器の高性能化により、乗員室の過剰
な温度上昇は抑制される。
２に示す。燃料電池４は、単電池を積層したスタック４
ａが６個配置されている。改質器８で発生した水素ガス
は、これらスタック４ａのそれぞれに供給される。燃料
電池４の冷却水を冷却するための放熱器１２は、燃料電
池４の前方に配される。吸入ファン１３は、外部の空気
を吸入する。放熱器１２には、図３に示すように燃料電
池４を循環した冷却水が通過するようになっている。外
部より吸入された空気は、放熱器１２を通過して温度が
上昇した後、空気吸入口１４より取り入れられる。その
後、この空気は、加湿器９によって加湿されたのち、燃
料電池４に供給される。燃料電池４の出力は、フロント
ピラー１０を経由して駆動部１１に供給される。駆動部
１１は、図示しないが、燃料電池の出力電流を交流に変
換するＡＣ／ＤＣ変換器、モータ、回生器、余剰電流等
を蓄える蓄電池、これらを制御するコントローラ等を備
える。なお、燃料電池の発熱により乗員室の温度が上昇
することが懸念されるが、ルーフ部と乗員室の間に断熱
材を配したり、放熱器の高性能化により、乗員室の過剰
な温度上昇は抑制される。
【００１３】
【発明の効果】本発明によると、衝突時の安全性が高い
燃料電池を動力源とする電気自動車を提供することがで
きる。
燃料電池を動力源とする電気自動車を提供することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例における電気自動車の構成を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図２】同燃料電池発電装置の燃料系の構成を示す概略
図である。
図である。
【図３】同燃料電池発電装置の冷却系の構成を示す概略
図である。
図である。
１ 車両本体 ２ 乗員室 ３ ルーフ部 ４ 燃料電池 ４ａ スタック ５ 燃料タンク ６ リヤピラー ７ 配管 ８ 改質器 ９ 加湿器 １０ フロントピラー １１ 駆動部 １２ 放熱器 １３ 吸入ファン １４ 空気吸入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 鈴木 次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小原 克之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D035 AA06 BA01 5H027 AA02 BA01 CC06 5H115 PA08 PG04 PI18 PU01 PV09 TU12 UI35
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料電池を動力源とし、前記燃料電池が
ルーフ部に配された電気自動車。 - 【請求項２】 前記ルーフ部の前記燃料電池より前方
に、前記燃料電池を循環する冷却水を放熱させる放熱器
を具備する請求項１記載の電気自動車。 - 【請求項３】 前記ルーフ部の前記放熱器の後方に、前
記放熱器を通過した空気を吸入する空気吸入口を具備す
る請求項２記載の電気自動車。 - 【請求項４】 前記燃料電池の燃料が水素であって、液
体燃料を改質して水素ガスを発生させる改質器を前記ル
ーフ部に具備する請求項１記載の電気自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10314853A JP2000149974A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 電気自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10314853A JP2000149974A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 電気自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000149974A true JP2000149974A (ja) | 2000-05-30 |
| JP2000149974A5 JP2000149974A5 (ja) | 2007-11-08 |
Family
ID=18058411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10314853A Pending JP2000149974A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 電気自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000149974A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002094593A1 (de) * | 2001-05-25 | 2002-11-28 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Brennstoffbetriebenes zusatzgerät für ein fahrzeug mit erkennung eines sicherheitskritischen zustandes |
| JP2002372385A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-12-26 | Denso Corp | 熱交換装置 |
| JP2003182379A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-07-03 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池搭載型電気自動車および燃料電池システムボックス |
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| US7434611B2 (en) * | 2003-10-28 | 2008-10-14 | Webasto Ag | Roof module |
| US7595125B2 (en) | 2002-07-24 | 2009-09-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack for vehicle |
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| CN103707795A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-09 | 中通服节能技术服务有限公司 | 一种采用甲醇燃料电池的移动应急发电车 |
| CN106143101A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 湖南大学 | 基于发动机余热回收的裂解甲醇制氢混合动力***的控制方法 |
| JP2018073718A (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池車両 |
| JP7441265B2 (ja) | 2022-04-28 | 2024-02-29 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム |
-
1998
- 1998-11-05 JP JP10314853A patent/JP2000149974A/ja active Pending
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