JP2010063234A - 燃料電池車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池車両において、車両駆動モータとコンプレッサ駆動モータとが共用するコンデンサ23と、INV14とINV18とコンデンサ23を収納するPDUケース12を備え、その内部空間を上空間部37と下空間部36とに区分する中間壁38と、中間壁38を貫通して上空間部37と下空間部36を連通させる貫通部47とを設け、上空間部37および下空間部36のうち、何れか一方にINV14を配置するとともに、他方にINV18を配置して、コンデンサ23を、貫通部47を介して上空間部37および下空間部36に渡って配置したことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
請求項5に記載した発明は、請求項1乃至4の何れか一項に記載の発明において、前記平滑コンデンサ内の電荷を放電するための放電抵抗を設けたことを特徴とする。
図1,2に示すように、この第1の実施の形態における燃料電池車両1は、そのダッシュパネル2よりも前方にモータルーム3を隔成して備えている。このモータルーム3の左・右前輪Wf(図1中、左前輪のみを示す)の間には、駆動モータTMとミッション(図示略)とが一体的にユニット化された駆動モータユニット5が収容され、駆動モータTMの出力がミッションを介して左右前輪Wfに伝達される。
駆動モータTMは、いわゆる3相モータであり、車室のフロアトンネル下などに配置されている燃料電池スタック(FC)6より出力された電力によって駆動される。ここで、燃料電池スタック6は、単位電池(単位セル)を例えば車両前後方向に沿って多数積層してなり、アノード側に燃料ガスとして水素ガスを供給し、カソード側に酸化剤ガスとして酸素を含む空気を供給することで、電気化学反応により電力および水を生成する。
下ケース部26は、底壁30と、この底壁30の周縁から上方に立ち上がる側壁31とで構成された有底筒状に形成され、底壁30の上にモータ駆動用パワードライブユニット10を構成するINV(MOTPDU用インバータ)14が設置される。
また、側壁31には、駆動モータ用の3相ケーブルTLが貫通する下貫通部33が形成され、さらに側壁31の上縁外側にはフランジ部32が形成されている。
上ケース部27の上縁外側のフランジ部43には、上ケース部27の上部開口部44を閉塞するカバー部28の外周に設けられたフランジ部45が接続されて、上ケース部27にカバー部28が固定される。なお、フランジ部43とフランジ部45との間には、防水用のOリング54が設けられている。
図5(a)は、縦軸を車速、横軸を時間とした場合の燃料電池車両の速度変化を示すグラフである。図5(b)〜(d)は図5(a)と横軸を同一の時間としたものであり、(b)は縦軸を駆動モータ用パワードライブユニット(MOTPDU)10に対するコンデンサユニット(C)23の仕事量、(c)は縦軸をコンプレッサ用パワードライブユニット(A/PUMPPDU)11に対するコンデンサユニット(C)23の仕事量、(d)は縦軸を駆動モータ用パワードライブユニット10およびコンプレッサ用パワードライブユニット11に対するコンデンサユニット(C)23の合計仕事量を示している。
このとき、駆動モータ用パワードライブユニット10に対するコンデンサユニット23の仕事量(図5(b)参照)は、時間t0〜t1の加速状態で車速の上昇に応じてリニアに上昇し、時間t1でクルーズ状態に入ると、急激に低下して加速時のピーク(例えば、1.5程度)よりも十分に低い仕事量(例えば0.5程度)で略一定となる。
また、このときのコンプレッサ用パワードライブユニット11に対するコンデンサユニット23の仕事量は、減速と同時に燃料電池スタック6の発電が生活電力程度となるため、再加速する(時間t5)まで極めて小さい仕事量で維持される。なお、図5(a)〜(d)では、時間t5で再び加速を開始して時間t6でクルーズ状態となる場合を示しており、上述した時間t0から時間t3までのコンデンサユニット23の仕事量の変移と同様の変移を繰り返している。
そして、上述したコンデンサユニット23には、上下方向の略中央位置に、一端がINV14,18に接続された正極側バスバー(図示略)および負極側バスバー49が接続されている。
18 INV(コンプレッサ駆動モータ用スイッチング素子)
23 コンデンサ(平滑コンデンサ)
12 PDUケース(収納ボックス)
37 上空間部(上空間)
36 下空間部(下空間)
38,55 中間壁(中間フロア)
47 貫通部
56 通路(冷却部)
CM コンプレッサ用モータ(コンプレッサ駆動モータ)
TM 駆動用モータ(車両駆動モータ)
Claims (5)
- 燃料ガスと酸化剤ガスとが供給されて発電する燃料電池と、
該燃料電池に燃料ガスを供給するコンプレッサと、
該コンプレッサを駆動するためのコンプレッサ駆動モータと、
車輪を駆動する車両駆動モータと、
前記燃料電池から出力される直流電流を交流電流に変換して前記車両駆動モータへ供給する車両駆動モータ用スイッチング素子と、
前記燃料電池から出力される直流電流を交流電流に変換して前記コンプレッサ駆動モータへ供給するコンプレッサ駆動モータ用スイッチング素子とを備える燃料電池車両において、
前記車両駆動モータと前記コンプレッサ駆動モータとが共用する平滑コンデンサと、
前記車両駆動モータ用スイッチング素子と前記コンプレッサ駆動モータ用スイッチング素子と前記平滑コンデンサとを収納する収納ボックスとを備え、
該収納ボックスに、その内部空間を上空間と下空間とに区分する中間フロアと、
該中間フロアを貫通して前記上空間と前記下空間を連通させる貫通部とを設け、
前記上空間および前記下空間のうち、何れか一方に前記車両駆動モータ用スイッチング素子を配置するとともに、他方に前記コンプレッサ駆動用スイッチング素子を配置して、前記平滑コンデンサを、前記貫通部を介して前記上空間および前記下空間に渡って配置したことを特徴とする燃料電池車両。 - 前記収納ボックスは、前記車両駆動モータの上方に配置されて、前記車両駆動モータ用スイッチング素子が前記下空間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両。
- 前記コンプレッサ駆動モータ用スイッチング素子は、前記中間フロアの上面又は下面のうち一方の面に取付けられ、前記車両駆動モータ用スイッチング素子は、前記中間フロアの上面又は下面のうち他方の面に取り付けられ、前記平滑コンデンサの接続端子が前記貫通部に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池車両。
- 前記中間フロアに冷却部を形成したことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池車両。
- 前記平滑コンデンサ内の電荷を放電するための放電抵抗を設けたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の燃料電池車両。
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