JP2010251182A - Fuel cell module and fuel-cell-carrying vehicle equipped with fuel cell module - Google Patents

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Hiroshi Arisawa
広志 有澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell module capable of maintaining fine performance of a power converter and efficiently supplying power, and to provide a fuel-cell-carrying vehicle equipped with the fuel cell module. <P>SOLUTION: The fuel cell module 12 includes a fuel cell stack 16 which receives supply of a reactant gas to generate power through an electrochemical reaction, the power converter 17 which converts generated power from the fuel cell stack 16, and a case 18 housing the fuel cell stack 16 and the power converter 17. The case 18 has an opening formed to be higher than the upper surface of the power converter 17. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池スタックと電力変換器とをケース内に収容した燃料電池モジュール及びそれを備えた燃料電池搭載車両に関する。   The present invention relates to a fuel cell module in which a fuel cell stack and a power converter are accommodated in a case, and a fuel cell vehicle equipped with the fuel cell module.

反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）の電気化学反応によって発電する燃料電池をエネルギ源とする燃料電池システムにおいて、燃料電池スタックと同一筐体内に、燃料電池スタックの出力電圧を昇圧させるコンバータ（電力変換器）を収める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   A converter (power conversion) that boosts the output voltage of a fuel cell stack in the same housing as the fuel cell stack in a fuel cell system that uses a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction of reaction gases (fuel gas and oxidizing gas) A technique for housing a container is known (for example, see Patent Document 1).

特開２００７−２０７５８２号公報JP 2007-207582 A

上記のように、同一筐体内に燃料電池スタックとコンバータとを収容してモジュール化することにより、燃料電池スタックとコンバータとの間にて大電流を流すハーネスやコネクタなどの構造及びシール構造の簡略化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。   As described above, the fuel cell stack and the converter are accommodated in the same housing and modularized, thereby simplifying the structure of a harness, a connector, and the like that allow a large current to flow between the fuel cell stack and the converter, and the sealing structure. And further downsizing can be achieved.

ところが、コンバータは、リアクトルや電流センサあるいはリレーなどを構成部品としており、これらの構成部品は、フェライトから形成された磁石を有しているので、フェライトが反応ガスとして用いられる水素ガスに接触すると、その磁力の低下を招くことがある。このため、燃料電池スタックとコンバータとを同一筐体内に収めると、燃料電池スタックから僅かに漏出する水素ガスが長期にわたってコンバータ側へ流れ、コンバータの性能低下を引き起こすおそれがあった。   However, the converter has a reactor, a current sensor, a relay, and the like as components, and these components have magnets formed from ferrite, so when the ferrite comes into contact with hydrogen gas used as a reaction gas, The magnetic force may be reduced. For this reason, when the fuel cell stack and the converter are housed in the same housing, hydrogen gas slightly leaking from the fuel cell stack may flow to the converter for a long period of time, which may cause a decrease in converter performance.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電圧変換器の良好な性能を維持して効率良く電力を供給することが可能な燃料電池モジュール及びそれを備えた燃料電池搭載車両を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fuel cell module capable of efficiently supplying power while maintaining good performance of a voltage converter, and a fuel cell vehicle equipped with the fuel cell module. The purpose is that.

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池モジュールは、反応ガスの供給を受けて電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、該燃料電池スタックの発電電力を変換する電力変換器と、これら燃料電池スタックと電力変換器とを収容するケースと、を備えた燃料電池モジュールであって、前記ケースには、前記電力変換器の上面よりも高い位置に開口部が形成されている。   In order to achieve the above object, a fuel cell module of the present invention includes a fuel cell stack that receives supply of a reaction gas and generates electric power through an electrochemical reaction, and a power converter that converts power generated by the fuel cell stack. A fuel cell module including a case for housing the fuel cell stack and the power converter, and the case has an opening formed at a position higher than the upper surface of the power converter.

本発明の燃料電池モジュールによれば、燃料電池スタックでの発電時に、燃料電池スタックから反応ガスとして用いられる水素ガス（燃料ガス）が僅かに漏出したとしても、空気より軽い水素ガスは、燃料電池スタックの上方へ上昇し、ケースの上板に形成された開口部から外部へ排出される。このとき、電力変換器の上面よりも高い位置に開口部が形成されているので、燃料電池スタックから漏出した水素ガスの電力変換器側への流れ込みが抑制される。これにより、水素ガスによる電力変換器の性能低下を抑制して良好な性能を維持することができる。   According to the fuel cell module of the present invention, even when hydrogen gas (fuel gas) used as a reaction gas slightly leaks from the fuel cell stack during power generation in the fuel cell stack, It rises above the stack and is discharged to the outside through an opening formed in the upper plate of the case. At this time, since the opening is formed at a position higher than the upper surface of the power converter, the flow of hydrogen gas leaked from the fuel cell stack to the power converter side is suppressed. Thereby, the performance fall of the power converter by hydrogen gas can be suppressed, and a favorable performance can be maintained.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記電力変換器は、前記燃料電池スタックよりも低い位置に配置されていても良い。   In the fuel cell module of the present invention, the power converter may be disposed at a position lower than the fuel cell stack.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記開口部は、前記燃料電池スタックの上方位置に配置されていても良い。   In the fuel cell module of the present invention, the opening may be disposed at an upper position of the fuel cell stack.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記開口部に、防水性及び通気性を有する防水膜が設けられていても良い。   In the fuel cell module of the present invention, a waterproof film having waterproofness and air permeability may be provided in the opening.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記ケース内には、前記燃料電池スタックと前記電力変換器との間に隔壁が設けられていても良い。   In the fuel cell module of the present invention, a partition may be provided in the case between the fuel cell stack and the power converter.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記開口部に、前記ケース内の空気を外部へ排出するファンが設けられていても良い。   In the fuel cell module of the present invention, a fan for discharging the air in the case to the outside may be provided in the opening.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記ファンは、前記燃料電池スタックから前記電力変換器へ電力を送る配線に並列接続されていても良い。   In the fuel cell module of the present invention, the fan may be connected in parallel to a wiring that sends electric power from the fuel cell stack to the power converter.

本発明の燃料電池モジュールにおいて、前記電力変換器は、前記燃料電池からの出力電圧を所定電圧まで昇圧させるコンバータであってもよい。   In the fuel cell module of the present invention, the power converter may be a converter that boosts an output voltage from the fuel cell to a predetermined voltage.

本発明の燃料電池搭載車両は、上記のいずれかの燃料電池モジュールを車体に搭載している。   The vehicle equipped with the fuel cell of the present invention has any one of the above fuel cell modules mounted on the vehicle body.

この発明の燃料電池搭載車両によれば、水素ガスによる電力変換器の性能低下を抑制して良好な性能を維持することが可能な燃料電池モジュールを搭載しているので、効率良く走行することができる。   According to the fuel cell-equipped vehicle of the present invention, since the fuel cell module capable of maintaining the good performance by suppressing the performance degradation of the power converter due to hydrogen gas is installed, the vehicle can travel efficiently. it can.

また、本発明の燃料電池搭載車両において、前記ケースには、前記車体の走行方向前方側に空気取り入れ口が形成されていても良い。   Further, in the fuel cell vehicle according to the present invention, the case may be formed with an air intake on the front side in the traveling direction of the vehicle body.

本発明によれば、電力変換器の良好な性能を維持して効率良く電力を供給することができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently supply power while maintaining good performance of the power converter.

本実施形態に係る燃料電池モジュールを備えた燃料電池搭載車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell module according to an embodiment. 変形例を示す燃料電池搭載車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel cell mounting vehicle which shows a modification. 他の変形例を示す燃料電池搭載車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel cell mounting vehicle which shows another modification. 他の変形例を示す燃料電池搭載車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel cell mounting vehicle which shows another modification.

次に、本発明に係る燃料電池モジュール及びそれを備えた燃料電池搭載車両の一実施形態を説明する。   Next, an embodiment of a fuel cell module according to the present invention and a fuel cell vehicle equipped with the same will be described.

図１に示すように、燃料電池搭載車両１０は、燃料電池モジュール１２を車体１１のフロア下に搭載している。
燃料電池搭載車両１０の車体１１は、そのシート１３の下方にモジュール収容部１４を有しており、このモジュール収容部１４内に、燃料電池モジュール１２を収容している。 As shown in FIG. 1, the fuel cell vehicle 10 has a fuel cell module 12 mounted under the floor of the vehicle body 11.
The vehicle body 11 of the fuel cell vehicle 10 has a module housing portion 14 below the seat 13, and the fuel cell module 12 is housed in the module housing portion 14.

この燃料電池モジュール１２は、燃料電池スタック１６とコンバータ（電力変換器）１７とを有し、これら燃料電池スタック１６とコンバータ１７とを共通のケース１８内に収納して当該一つのケース１８によって覆った構造とされている。   The fuel cell module 12 includes a fuel cell stack 16 and a converter (power converter) 17. The fuel cell stack 16 and the converter 17 are housed in a common case 18 and covered by the single case 18. Structure.

燃料電池スタック１６は、燃料ガスである水素ガス（反応ガス）と酸化ガスである空気（反応ガス）との電気化学反応により電力を発生するもので、例えば高分子電解質形燃料電池であり、多数の単セルを積層したスタック構造となっている。単セルは、イオン交換膜からなる電解質の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極および燃料極を両側から挟み込むように配置された一対のセパレータを有する構造となっている。   The fuel cell stack 16 generates electric power by an electrochemical reaction between hydrogen gas (reactive gas) as a fuel gas and air (reactive gas) as an oxidizing gas, and is a polymer electrolyte fuel cell, for example. It has a stack structure in which single cells are stacked. A single cell has a pair of separators having an air electrode on one surface of an electrolyte made of an ion exchange membrane, a fuel electrode on the other surface, and further arranged to sandwich the air electrode and the fuel electrode from both sides. It has a structure.

そして、一方のセパレータの水素ガス流路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に空気が供給され、これらの反応ガスが電気化学反応することで電力が発生する。   Then, hydrogen gas is supplied to the hydrogen gas channel of one separator, air is supplied to the oxidizing gas channel of the other separator, and electric power is generated by the electrochemical reaction of these reaction gases.

コンバータ１７は、燃料電池スタック１６の発電電力を変換する装置であり、例えば、燃料電池スタック１６からの出力電圧を所定電圧まで昇圧して駆動モータ２７に電力を供給する。
これら燃料電池スタック１６とコンバータ１７とは、電力ケーブル（配線）１９によって接続されている。 The converter 17 is a device that converts the generated power of the fuel cell stack 16. For example, the converter 17 boosts the output voltage from the fuel cell stack 16 to a predetermined voltage and supplies power to the drive motor 27.
The fuel cell stack 16 and the converter 17 are connected by a power cable (wiring) 19.

ケース１８内に収容されたコンバータ１７は、燃料電池スタック１６よりも低い位置に配置されていてもよいが、レイアウトやケース１８の形状や構造上の制約などから、図１に示すように、燃料電池スタック１６の底面とコンバータ１７の底面とが同一面内にあってもよい。   The converter 17 accommodated in the case 18 may be disposed at a position lower than the fuel cell stack 16, but due to the layout, the shape and structure of the case 18 and the like, as shown in FIG. The bottom surface of the battery stack 16 and the bottom surface of the converter 17 may be in the same plane.

燃料電池モジュール１２を構成するケース１８の上面を構成する上板１８ａは、燃料電池スタック１６側がコンバータ１７側よりも高くなっており、この高くなっている上板１８ａ側の燃料電池スタック１６の上方に開口部２１が形成されている。   The upper plate 18a constituting the upper surface of the case 18 constituting the fuel cell module 12 is higher on the fuel cell stack 16 side than the converter 17 side, and above the fuel cell stack 16 on the higher upper plate 18a side. An opening 21 is formed in the opening.

つまり、このケース１８の上板１８ａに形成された開口部２１は、燃料電池スタック１６の上方位置に配置され、コンバータ１７の上面よりも高い位置に配置されている。
開口部２１には、通気性及び防水性を有する防水膜２２が設けられ、この防水膜２２によって開口部２１が塞がれている。 That is, the opening 21 formed in the upper plate 18 a of the case 18 is disposed above the fuel cell stack 16 and is disposed at a position higher than the upper surface of the converter 17.
The opening 21 is provided with a waterproof film 22 having air permeability and waterproofness, and the opening 21 is closed by the waterproof film 22.

車体１１には、さらに駆動モータ２５及びインバータ２６が搭載されている。インバータ２６とコンバータ１７とは、送電ケーブル３１によって接続されている。また、駆動モータ２５とインバータ２６とは、給電ケーブル３２によって接続されている。   A drive motor 25 and an inverter 26 are further mounted on the vehicle body 11. The inverter 26 and the converter 17 are connected by a power transmission cable 31. The drive motor 25 and the inverter 26 are connected by a power supply cable 32.

駆動モータ２５は、例えば三相交流モータであり、燃料電池搭載車両１０の主動力源を構成する。つまり、この駆動モータ２５の駆動力によって車体１１の車輪３３が回転駆動され、燃料電池搭載車両１０が走行する。インバータ２６は、直流電流を三相交流に変換して駆動モータ２５に供給し、駆動モータ２５を駆動させる。   The drive motor 25 is a three-phase AC motor, for example, and constitutes a main power source of the fuel cell vehicle 10. That is, the wheels 33 of the vehicle body 11 are rotationally driven by the driving force of the drive motor 25, and the fuel cell vehicle 10 travels. The inverter 26 converts the direct current into three-phase alternating current and supplies it to the drive motor 25 to drive the drive motor 25.

上記構成からなる燃料電池モジュール１２では、燃料電池スタック１６での発電時に、燃料電池スタック１６から僅かに水素ガスが漏出したとしても、空気より軽い水素ガスは、燃料電池スタック１６の上方へと上昇し、ケース１２の上板１８ａに形成された開口部２１から防水膜２２を介して外部へ排出される。   In the fuel cell module 12 having the above configuration, even when hydrogen gas slightly leaks from the fuel cell stack 16 during power generation in the fuel cell stack 16, the hydrogen gas lighter than air rises above the fuel cell stack 16. Then, it is discharged to the outside through the waterproof film 22 from the opening 21 formed in the upper plate 18 a of the case 12.

この燃料電池モジュール１２は、ケース１８におけるコンバータ１７の上面よりも高い位置に開口部２１が形成されているので、燃料電池スタック１６から漏出した水素ガスのコンバータ１７側への流れ込みが抑制される。これにより、水素ガスによるコンバータ１７の性能低下を抑制して良好な性能を維持することが可能になり、仮に僅かな水素ガス漏れが生じたとしても、効率良く電力を供給することができる。   Since the fuel cell module 12 has the opening 21 formed at a position higher than the upper surface of the converter 17 in the case 18, the flow of hydrogen gas leaked from the fuel cell stack 16 to the converter 17 side is suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in performance of the converter 17 due to hydrogen gas and maintain good performance, and even if a slight hydrogen gas leak occurs, power can be supplied efficiently.

そして、この燃料電池モジュール１２を搭載した燃料電池搭載車両１０によれば、水素ガスによるコンバータ１７の性能低下を抑制して良好な性能を維持することが可能な燃料電池モジュール１２を搭載しているので、効率良く走行することができる。   And according to the fuel cell-equipped vehicle 10 equipped with the fuel cell module 12, the fuel cell module 12 capable of maintaining good performance by suppressing the performance degradation of the converter 17 due to hydrogen gas is installed. Therefore, it can drive efficiently.

また、本実施形態の燃料電池搭載車両１０においては、ケース１８の開口部２１に防水性及び通気性を有する防水膜２２が設けられているので、例えば、雨天時の走行中などであっても開口部２１からケース１８内への水の侵入を抑制することができる。   Further, in the fuel cell-equipped vehicle 10 of the present embodiment, the waterproof film 22 having waterproofness and air permeability is provided in the opening 21 of the case 18, so that, for example, even when traveling in rainy weather, etc. Intrusion of water from the opening 21 into the case 18 can be suppressed.

次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図２に示す燃料電池モジュール１２Ａでは、ケース１８内における燃料電池スタック１６とコンバータ１７との間に、隔壁４０が設けられている。 Next, a modification of the above embodiment will be described.
In the fuel cell module 12 </ b> A shown in FIG. 2, a partition wall 40 is provided between the fuel cell stack 16 and the converter 17 in the case 18.

この隔壁４０は、ケース１８内に収納された燃料電池スタック１６やコンバータ１７を保護するための躯体の一部として機能するものではないから、躯体としての強度は不要である。この隔壁４０としては、水素ガスなどの気体の透過性が低い金属板、あるいは水素ガスを捕捉して水とするような触媒機能を有する薄膜を用いるのが好ましい。   Since the partition wall 40 does not function as a part of the casing for protecting the fuel cell stack 16 and the converter 17 housed in the case 18, the strength as the casing is not necessary. As the partition wall 40, it is preferable to use a metal plate having a low gas permeability such as hydrogen gas, or a thin film having a catalytic function of capturing hydrogen gas to form water.

なお、この隔壁４０は、燃料電池スタック１６とコンバータ１７とを接続する電力ケーブル１９に対しては絶縁されている。
また、隔壁４０は、ケース１８内を完全に二分するものである必要は必ずしもなく、例えば隔壁４０の下端がケース１８の底面に接しておらず、それら下端と底面との間に所定の隙間が形成されていてもよい。 The partition 40 is insulated from the power cable 19 that connects the fuel cell stack 16 and the converter 17.
Further, the partition wall 40 is not necessarily required to completely bisect the inside of the case 18. For example, the lower end of the partition wall 40 is not in contact with the bottom surface of the case 18, and there is a predetermined gap between the lower end and the bottom surface. It may be formed.

このような隔壁４０を設けた燃料電池モジュール１２Ａによれば、燃料電池スタック１６から漏出した水素ガスのコンバータ１７側への流れ込みを隔壁４０によってさらに良好に抑制することができ、水素ガスによるコンバータ１７の性能低下をより良好に抑制して高い性能を維持することができる。   According to the fuel cell module 12A provided with such a partition wall 40, the flow of hydrogen gas leaked from the fuel cell stack 16 to the converter 17 side can be further suppressed by the partition wall 40, and the converter 17 using hydrogen gas can be prevented. High performance can be maintained by better suppressing the performance degradation.

図３に示す燃料電池モジュール１２Ｂでは、ケース１８の開口部２１に、ケース１８内の空気を外部へ排出する電動ファン（ファン）４１が設けられている。この電動ファン４１は、例えば補機バッテリ(不図示)から給電を受けて駆動する。また、ケース１８内には、上板１８ａの裏面に、水素センサ４２が設けられている。   In the fuel cell module 12 </ b> B shown in FIG. 3, an electric fan (fan) 41 that discharges air in the case 18 to the outside is provided in the opening 21 of the case 18. The electric fan 41 is driven by receiving power from, for example, an auxiliary battery (not shown). In the case 18, a hydrogen sensor 42 is provided on the back surface of the upper plate 18 a.

さらに、ケース１８には、車体１１の走行方向前方側に、空気取り入れ口４３が形成されている。この空気取り入れ口４３にも、通気性及び防水性を有する防水膜４４が設けられ、この防水膜４４によって空気取り入れ口４３が塞がれている。   Furthermore, an air intake 43 is formed in the case 18 on the front side in the traveling direction of the vehicle body 11. The air intake 43 is also provided with a waterproof film 44 having air permeability and waterproofness, and the air intake 43 is blocked by the waterproof film 44.

このような燃料電池モジュール１２Ｂでは、水素センサ４２によって水素ガスが検出されると、電動ファン４１が駆動され、これにより、ケース１８内の空気が電動ファン４１によって外部へ送り出される。このとき、ケース１８内には、空気取り入れ口４３から外気が流入することとなる。   In such a fuel cell module 12 </ b> B, when hydrogen gas is detected by the hydrogen sensor 42, the electric fan 41 is driven, whereby the air in the case 18 is sent out by the electric fan 41. At this time, outside air flows into the case 18 from the air intake port 43.

このように、上記の燃料電池モジュール１２Ｂによれば、燃料電池スタック１６から漏出した水素ガスを電動ファン４１によって強制的に外部へ送り出すことが可能になるので、コンバータ１７側への水素ガスの流れ込みを一層良好に抑制することができ、水素ガスによるコンバータ１７の性能低下を良好に抑制して高い性能を維持することができる。   Thus, according to the fuel cell module 12B, the hydrogen gas leaked from the fuel cell stack 16 can be forcibly sent out to the outside by the electric fan 41, so that the hydrogen gas flows into the converter 17 side. Can be suppressed more satisfactorily, and the performance deterioration of the converter 17 due to hydrogen gas can be suppressed well, and high performance can be maintained.

また、ケース１８に形成した空気取り入れ口４３は、車体１１の走行方向前方側に設けられているので、燃料電池搭載車両１０が走行する際には、空気取り入れ口４３からケース１８内に外気が積極的に流入し、ケース１８内の空気が開口部２１から送り出されることとなる。つまり、走行時に空気取り入れ口４３から流入する外気によってケース１８内の空気を開口部２１から送り出すことができるので、燃料電池スタック１６から漏出した水素ガスを、より効率的に外部へ放出することができる。   Further, since the air intake 43 formed in the case 18 is provided on the front side in the traveling direction of the vehicle body 11, when the fuel cell vehicle 10 travels, outside air enters the case 18 from the air intake 43. The air flows in positively and the air in the case 18 is sent out from the opening 21. That is, since the air in the case 18 can be sent out from the opening 21 by the outside air flowing in from the air intake port 43 during traveling, the hydrogen gas leaked from the fuel cell stack 16 can be discharged to the outside more efficiently. it can.

なお、空気取り入れ口４３にも、防水性及び通気性を有する防水膜４４が設けられているので、例えば、雨天時の走行中などであっても空気取り入れ口４３からケース１８内への水の侵入を抑制することができる。   In addition, since the waterproof film 44 having waterproofness and air permeability is provided also in the air intake port 43, for example, even when traveling in rainy weather, water from the air intake port 43 into the case 18 can be obtained. Intrusion can be suppressed.

図４に示す燃料電池モジュール１２Ｃは、水素センサ４２を設けず、電動ファン４１の配線ケーブル４１ａを燃料電池スタック１６の電力ケーブル１９に並列に接続し、電力ケーブル１９から電動ファン４１に直接給電される構造としたものである。   The fuel cell module 12C shown in FIG. 4 does not include the hydrogen sensor 42, connects the wiring cable 41a of the electric fan 41 in parallel to the power cable 19 of the fuel cell stack 16, and is directly fed to the electric fan 41 from the power cable 19. This is a structure.

そして、この燃料電池モジュール１２Ｃでは、電力ケーブル１９側の電圧が電動ファン４１の駆動電圧より高い状態であると、電動ファン４１へ給電され、電動ファン４１が駆動する。   In the fuel cell module 12C, when the voltage on the power cable 19 side is higher than the driving voltage of the electric fan 41, power is supplied to the electric fan 41 and the electric fan 41 is driven.

したがって、燃料電池スタック１６が運転している状態では、ほぼ常時、電動ファン４１が駆動することとなり、燃料電池スタック１６から漏出した水素ガスを電動ファン４１によって強制的に外部へ送り出し、コンバータ１７側への水素ガスの流れ込みを良好に抑制することができ、水素ガスによるコンバータ１７の性能低下を良好に抑制して高い性能を維持することができる。   Therefore, when the fuel cell stack 16 is in operation, the electric fan 41 is almost always driven, and the hydrogen gas leaked from the fuel cell stack 16 is forcibly sent out to the outside by the electric fan 41, and the converter 17 side It is possible to satisfactorily suppress the hydrogen gas from flowing into the converter, and to satisfactorily suppress the performance degradation of the converter 17 due to the hydrogen gas, thereby maintaining high performance.

また、燃料電池スタック１６の運転停止後においては、燃料電池スタック１６あるいはコンバータ１７内のコンデンサに残留している電荷によって電力ケーブル１９側の電圧が電動ファン４１の駆動電圧より高い状態が続いている限り、電動ファン４１は継続して駆動する。   In addition, after the operation of the fuel cell stack 16 is stopped, the voltage on the power cable 19 side continues to be higher than the drive voltage of the electric fan 41 due to the charge remaining in the capacitor in the fuel cell stack 16 or the converter 17. As long as the electric fan 41 is driven continuously.

ここで、燃料電池スタック１６の運転停止後であっても、停止後しばらくの間は燃料電池スタック１６内に水素ガスが残留している。このため、燃料電池スタック１６内に残留している水素をパージしたり消費する等の処理を行なうことがある。   Here, even after the operation of the fuel cell stack 16 is stopped, hydrogen gas remains in the fuel cell stack 16 for a while after the stop. For this reason, processing such as purging or consuming hydrogen remaining in the fuel cell stack 16 may be performed.

しかし、上記の燃料電池モジュール１２Ｃでは、燃料電池スタック１６の運転停止後であっても、電力ケーブル１９側の電圧が電動ファン４１の駆動電圧より高い状態が続く限り、電動ファン４１が駆動し続けるので、燃料電池スタック１６内に残留した水素ガスが漏出するおそれがある運転停止直後においても、ケース１８内の空気を電動ファン４１によって強制的に外部へ送り出し、コンバータ１７側への水素ガスの流れ込みを良好に抑制し、水素ガスによるコンバータ１７の性能低下を良好に抑制して高い性能を維持することができる。   However, in the fuel cell module 12C described above, even after the operation of the fuel cell stack 16 is stopped, the electric fan 41 continues to be driven as long as the voltage on the power cable 19 side is higher than the driving voltage of the electric fan 41. Therefore, even immediately after the shutdown when hydrogen gas remaining in the fuel cell stack 16 may leak, the air in the case 18 is forcibly sent to the outside by the electric fan 41, and the hydrogen gas flows into the converter 17 side. Can be satisfactorily suppressed, and the performance degradation of the converter 17 due to hydrogen gas can be satisfactorily suppressed to maintain high performance.

また、この燃料電池モジュール１２Ｃでは、燃料電池スタック１６の停止後に、燃料電池スタック１６あるいはコンバータ１７内のコンデンサに残留している電荷を電動ファン４１の駆動によって消費することができ、これにより、燃料電池スタック１６の停止後にメンテナンスを行う際にも、その安全性を一層高めることができる。   Further, in the fuel cell module 12C, after the fuel cell stack 16 is stopped, the electric charge remaining in the capacitor in the fuel cell stack 16 or the converter 17 can be consumed by driving the electric fan 41. Even when maintenance is performed after the battery stack 16 is stopped, the safety can be further enhanced.

１０…燃料電池搭載車両、１１…車体、１２…燃料電池モジュール、１６…燃料電池スタック、１７…コンバータ（電力変換器）、１８…ケース、１９…電力ケーブル（配線）、２１…開口部、２２…防水膜、４０…隔壁、４１…電動ファン（ファン）、４３…空気取り入れ口。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle equipped with fuel cell, 11 ... Vehicle body, 12 ... Fuel cell module, 16 ... Fuel cell stack, 17 ... Converter (power converter), 18 ... Case, 19 ... Power cable (wiring), 21 ... Opening, 22 ... waterproofing membrane, 40 ... partition, 41 ... electric fan (fan), 43 ... air intake.

Claims (10)

反応ガスの供給を受けて電気化学反応により電力を発生する燃料電池スタックと、該燃料電池スタックの発電電力を変換する電力変換器と、これら燃料電池スタックと電力変換器とを収容するケースと、を備えた燃料電池モジュールであって、
前記ケースには、前記電力変換器の上面よりも高い位置に開口部が形成されている燃料電池モジュール。 A fuel cell stack that receives supply of a reaction gas and generates electric power by an electrochemical reaction; a power converter that converts the generated power of the fuel cell stack; and a case that accommodates the fuel cell stack and the power converter; A fuel cell module comprising:
The fuel cell module, wherein an opening is formed in the case at a position higher than the upper surface of the power converter. 請求項１に記載の燃料電池モジュールであって、
前記電力変換器は、前記燃料電池スタックよりも低い位置に配置されている燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 1, wherein
The power converter is a fuel cell module disposed at a position lower than the fuel cell stack. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池モジュールであって、
前記開口部は、前記燃料電池スタックの上方位置に配置されている燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 1 or 2, wherein
The fuel cell module, wherein the opening is disposed above the fuel cell stack. 請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールであって、
前記開口部に防水性及び通気性を有する防水膜が設けられている燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein
A fuel cell module in which a waterproof film having waterproofness and air permeability is provided in the opening. 請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールであって、
前記ケース内には、前記燃料電池スタックと前記電力変換器との間に隔壁が設けられている燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein
A fuel cell module in which a partition is provided between the fuel cell stack and the power converter in the case. 請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールであって、
前記開口部に、前記ケース内の空気を外部へ排出するファンが設けられている燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to any one of claims 1 to 5,
A fuel cell module, wherein the opening is provided with a fan for discharging the air in the case to the outside. 請求項６に記載の燃料電池モジュールであって、
前記ファンは、前記燃料電池スタックから前記電力変換器へ電力を送る配線に並列接続されている燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to claim 6, wherein
The fan is a fuel cell module that is connected in parallel to a wiring that sends power from the fuel cell stack to the power converter. 請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールであって、
前記電力変換器が前記燃料電池からの出力電圧を所定電圧まで昇圧させるコンバータである燃料電池モジュール。 The fuel cell module according to any one of claims 1 to 7,
A fuel cell module, wherein the power converter is a converter that boosts the output voltage from the fuel cell to a predetermined voltage. 請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールを車体に搭載した燃料電池搭載車両。   A fuel cell-equipped vehicle in which the fuel cell module according to any one of claims 1 to 8 is mounted on a vehicle body. 請求項９に記載の燃料電池搭載車両であって、
前記ケースにおける前記車体の走行方向前方側に、空気取り入れ口が形成されている燃料電池搭載車両。 A vehicle equipped with a fuel cell according to claim 9,
A fuel cell-equipped vehicle in which an air intake is formed on a front side of the vehicle body in the traveling direction of the case.
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