JP2018181778A - 燃料電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】水素の異常燃焼時において燃料電池ユニットのケースが変形することを抑制可能な技術を提供する。【解決手段】燃料電池ユニットは、燃料電池スタックと、電気機器と、電気機器に接続されるハーネスと、燃料電池スタックと電気機器とハーネスとを収容するケースと、を備える。ケースは、燃料電池スタックが収容される第１収容部と、電気機器が収容される第２収容部と、第１収容部と第２収容部とを区画し、ハーネスが通る第１連通孔が設けられた仕切り壁と、を有し、仕切り壁は、第１連通孔に加え、第１収容部と第２収容部とを連通させるための少なくとも１つの第２連通孔を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、燃料電池ユニットに関する。

特許文献１には、燃料電池を備える車両が開示されている。特許文献１に開示された燃料電池の上面には、各種の電気機器が取り付けられている。以下では、燃料電池（より詳しくは燃料電池スタック）と各種電気機器が一体化されたものを、燃料電池ユニットという。

特開２０１４−０７６７１６号公報

燃料電池ユニットの一つの態様として、燃料電池スタックと電気機器とが、１つのケース内の異なる部屋（収容部）にそれぞれ収容される構成が想定できる。そして、このような燃料電池ユニットにおいて、それぞれの部屋を区画する仕切り壁に、電気機器に接続されるハーネスが通る連通孔が設けられている構成を想定した場合、何らかの原因により燃料電池スタックから水素が漏れ、その水素が連通孔を通じて電気機器が収容された部屋に達し、異常燃焼したとすると、その部屋内の圧力が高まり、十分な強度を有するケースであっても、変形が生じる可能性がある。そのため、水素の異常燃焼時において燃料電池ユニットのケースが変形することを抑制可能な技術が望まれる。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、燃料電池ユニットが提供される。この燃料電池ユニットは、燃料電池スタックと；電気機器と；前記電気機器に接続されるハーネスと；前記燃料電池スタックと前記電気機器と前記ハーネスとを収容するケースと、を備える。そして、前記ケースは、前記燃料電池スタックが収容される第１収容部と、前記電気機器が収容される第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部とを区画し、前記ハーネスが通る第１連通孔が設けられた仕切り壁と、を有し、前記仕切り壁は、前記第１連通孔に加え、前記第１収容部と前記第２収容部とを連通させるための少なくとも１つの第２連通孔を有することを特徴とする。このような形態の燃料電池ユニットであれば、燃料電池スタックから水素が漏れ、その水素が第２収容部に流入して異常燃焼したとしても、仕切り壁には、ハーネスが通る第１連通孔以外に、第２連通孔が設けられているので、燃焼に伴って発生する衝撃波の移動距離が短くなる。この結果、第２収容部内の圧力が急激に高まることを抑制できるので、燃料電池ユニットのケースが変形する可能性を低減できる。

（２）上記形態の燃料電池ユニットは、更に、前記電気機器を制御する制御装置を備え、前記制御装置は前記第１収容部に収容され、前記ハーネスは前記制御装置と前記電気機器とを接続してもよい。このような形態の燃料電池ユニットによっても、燃料電池ユニットのケースが変形する可能性を低減することができる。

（３）上記形態の燃料電池ユニットにおいて、前記第１連通孔は、前記仕切り壁の端部に設けられてもよい。このような態様の燃料電池ユニットであれば、仕切り壁に対する部品配置の自由度を高めることができる。

（４）上記形態の燃料電池ユニットにおいて、前記仕切り壁は、前記第２連通孔を複数有し、前記仕切り壁において、前記ケースの端部側よりも前記ケースの中央部側に多くの第２連通孔が設けられていてもよい。このような形態の燃料電池ユニットであれば、ケースの端部側からの衝撃に対する耐久性が低下する可能性を低減することができる。

本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、上述の燃料電池ユニットを搭載した燃料電池システムや車両などの形態で実現することができる。

燃料電池ユニットの概略構成を示す斜視図。 電気機器ユニットケースの平面図。 電気機器ユニットケースの前面図。 電気機器ユニットケースの後面図。 電気機器ユニットケースの右側面図。 電気機器ユニットケースの左側面図。 電気機器ユニットケースの底面図。 図２におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図。 窪みに流路形成カバーが取り付けられた様子を示す図。 窪みに流路形成カバーが取り付けられた場合の断面図。 電気機器ユニットケース内における各種電気機器の配置を示す模式図。 電気機器ユニットケース内における各種電気機器の配置を示す模式図。 燃料電池ユニットを車両に搭載した場合における配置の一例を示す図。 第２連通孔が設けられていない仕切り壁の模式図。 第２連通孔が設けられている仕切り壁の模式図。 第２実施形態における電気機器ユニットケースの構成を示す断面図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としての燃料電池ユニット１００の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の燃料電池ユニット１００は、燃料電池車両に搭載されるものとして説明する。図１には、互いに直交する３つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）が描かれている。Ｚ方向は、鉛直上方を向く方向である。Ｘ方向は、Ｚ方向に直交する方向であり、燃料電池ユニット１００が車両に搭載された場合においては、運転席から見て右側の方向である。Ｙ方向は、Ｚ方向およびＸ方向に直交する方向であり、燃料電池ユニット１００が車両に搭載された場合においては、運転席から見て前側の方向である。図２以降に示した各方向は、図１に示した各方向に対応している。

燃料電池ユニット１００は、燃料電池スタック１０と、電気機器としての外部給電ユニット２０と、外部給電ユニット２０に接続されるハーネス３０（図１１，１２）と、ケース４０とを備える。ケース４０は、燃料電池スタック１０と外部給電ユニット２０とハーネス３０とを内部に収容する。外部給電ユニット２０やハーネス３０の詳細については後述する。

燃料電池スタック１０は、複数の燃料電池セルが積層されることによって構成されている。本実施形態の燃料電池セルは固体高分子形燃料電池であり、水素と酸素の供給を受けて発電する。なお、燃料電池としては、固体高分子形に限らず、水素を用いて発電を行う種々のタイプの燃料電池を採用可能である。

本実施形態では、ケース４０は、燃料電池スタックケース４１と電気機器ユニットケース４２とによって構成される。燃料電池スタックケース４１は、上方が開口した略直方体状のケースである。燃料電池スタックケース４１内には、燃料電池スタック１０が配置されて固定される。電気機器ユニットケース４２は、下方が開口した略直方体状のケースである。電気機器ユニットケース４２の上方の一部には凹部４３が設けられている。凹部４３上には凹部４３を塞ぐためのカバー４４が取り付けられる。電気機器ユニットケース４２には、外部給電ユニット２０等の各種電気機器が配置されて固定される。

電気機器ユニットケース４２は、燃料電池スタックケース４１の上方に配置され、ボルトにより燃料電池スタックケース４１に固定される。燃料電池スタックケース４１の上方は開口し、電気機器ユニットケース４２の下方も開口しているため、ケース４０内において、燃料電池スタックケース４１の内部空間と電気機器ユニットケース４２の内部空間とは連通している。燃料電池スタックケース４１および電気機器ユニットケース４２は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成することができる。なお、燃料電池スタックケース４１および電気機器ユニットケース４２は、ステンレス鋼など、他種の金属により形成することも可能である。

電気機器ユニットケース４２は、高電圧機器を含む複数の電気機器を収納するためのケースである。高電圧機器とは、電気機器であって、例えば安全性の見地から、車両の衝突時等におけるケース４０の損傷によってケース４０からの露出の抑制が要請される任意の機器とすることができる。このような要請は、例えば、法律等の種々の規則の規定によるものであってもよい。高電圧機器は、例えば、動作電圧が直流６０Ｖ以上または交流３０Ｖ以上の機器とすることができる。また、高電圧機器の動作電圧は、直流１００Ｖ以上とすることができる。また、高電圧機器の動作電圧は、直流３００Ｖ以下とすることができる。

ケース４０は、第１収容部４５と第２収容部４６と仕切り壁４７とを有している。第１収容部４５は、上述した高電圧機器や燃料電池スタック１０が収容される空間である。本実施形態では、第１収容部４５は、燃料電池スタックケース４１の内部空間と電気機器ユニットケース４２の内部空間とに亘っている。第２収容部４６は、上述した高電圧機器や外部給電ユニット２０が収容される空間である。

本実施形態では、第２収容部４６は、電気機器ユニットケース４２の上面４２５に設けられた凹部４３と、凹部４３を塞ぐカバー４４によって形成されている。仕切り壁４７は、第１収容部４５と第２収容部４６とを区画する壁である。本実施形態では、仕切り壁４７は、凹部４３の底面を形成している。なお、電気機器ユニットケース４２の上面４２５のうち、凹部４３が設けられていない部分のことを以下では天面４２６という。

図２は、電気機器ユニットケース４２の平面図である。図３は、電気機器ユニットケース４２の前面図である。図４は、電気機器ユニットケース４２の後面図である。図５は、電気機器ユニットケース４２の右側面図である。図６は、電気機器ユニットケース４２の左側面図である。図７は、電気機器ユニットケース４２の底面図である。図８は、図２におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

図２〜７に示すように、電気機器ユニットケース４２は、第１側面４２１、第２側面４２２、第３側面４２３、第４側面４２４、上面４２５を備えている。以下では、第１側面４２１のことを前面４２１ともいい、第２側面４２２のことを後面４２２ともいい、第３側面４２３のことを右側面４２３ともいい、第４側面４２４のことを左側面４２４ともいう。第１側面４２１、第２側面４２２、第３側面４２３、第４側面４２４および天面４２６に形成された開口部からは、各種のハーネスが引き出され、燃料電池ユニット１００外の装置に接続される。なお、各開口部とハーネスとの間の隙間は、蓋部材やシール部材によって密閉される。

第１側面４２１、第２側面４２２、第３側面４２３および第４側面４２４の外表面は、概ね平面である。概ね平面とは、面全域が完全に平坦である場合と、面の一部に凹凸や貫通孔を有する場合を含む。つまり、概ね平面とは、面の一部に凹凸や貫通孔があっても、電気機器ユニットケース４２の外形を構成する面や壁が把握できるような場合を含む。第１側面４２１、第２側面４２２、第３側面４２３および第４側面４２４の外形形状は、その各側面の法線方向から観察した場合において、いずれも長方形である。

図２および図５に示すように、本実施形態の電気機器ユニットケース４２の右側面４２３には、Ｘ方向に突出する格子状のリブによって構成された受圧部１２２が設けられている。この受圧部１２２により、電気機器ユニットケース４２は、右側面からの衝撃に対する強度が高められている。なお、他の実施形態では、受圧部１２２は省略されてもよい。

図２に示すように、仕切り壁４７には、ハーネス３０（図１１，１２）が通る第１連通孔６０が１つ設けられている。この第１連通孔６０は、本実施形態では仕切り壁４７の端部に設けられている。より具体的には、仕切り壁４７の＋Ｙ方向かつ−Ｘ方向の端部に設けられている。また、仕切り壁４７には、第１連通孔６０に加えて、第１収容部４５と第２収容部４６とを連通させるための第２連通孔６１が設けられている。第２連通孔６１は、少なくとも１つ以上設けられることが好ましく、本実施形態では、３つの第２連通孔６１が設けられている。３つの第２連通孔６１のうち、１つは、仕切り壁４７の受圧部１２２側の端部に設けられ、他の２つは、ケース４０の中央部側の端部に設けられている。つまり、本実施形態では、仕切り壁４７において、ケース４０の端部側よりもケース４０の中央部側に多くの第２連通孔６１が設けられている。また、本実施形態では、仕切り壁４７の−Ｘ方向側の端部に設けられた２つの第２連通孔６１は、第１連通孔６０よりも−Ｙ方向に位置しており、そのうちの一つは、仕切り壁４７の−Ｙ方向側の端部かつ−Ｘ方向側の端部に設けられている。また、本実施形態では、＋Ｘ方向側の端部に設けられた１つの第２連通孔６１は、Ｙ方向において受圧部１２２と重なる位置に設けられている。

既述のとおり、電気機器ユニットケース４２の上面４２５には凹部４３が形成されている。凹部４３の底面は、仕切り壁４７によって構成されている。また、凹部４３は、第１側面４２１、第２側面４２２および第３側面４２３、のそれぞれ内面により、＋Ｙ方向側、−Ｙ方向側、＋Ｘ方向側の側面が構成されている。凹部４３の−Ｘ方向側の側面は、仕切り壁４７の−Ｘ方向側の端部と天面４２６の＋Ｘ方向の端部とを鉛直方向に繋ぐ接続壁４８（図８）により構成されている。つまり、凹部４３は、仕切り壁４７と第１側面４２１と第２側面４２２と第３側面４２３と接続壁４８とにより区画されている。

図７および図８に示すように、仕切り壁４７の−Ｚ方向側（燃料電池スタックケース４１側）には、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に幅広の窪み５１が形成されている。この窪み５１には、−Ｚ方向側から、流路形成カバー５２（図９）が取り付けられる。

図９は、窪み５１に流路形成カバー５２が取り付けられた様子を示す図である。図９には、流路形成カバー５２にハッチングを付して示している。図１０は、窪み５１に流路形成カバー５２が取り付けられた場合の断面図である。図１０に示すように、流路形成カバー５２の上面には、Ｙ方向に沿ったフィン５３が、Ｘ方向に複数並んで設けられている。窪み５１に流路形成カバー５２が取り付けられることによって、仕切り壁４７の下面には、冷却媒体が流れる冷媒流路５４が形成される。前述した第１連通孔６０および第２連通孔６１は、仕切り壁４７において、この冷媒流路５４を避ける位置に配置されている。冷媒流路５４内において、冷却媒体は、フィン５３の間を通って、冷媒流路５４中をＹ方向に流れる。第１側面４２１および第２側面４２２には、冷媒流路５４内に冷却媒体を流すための開口５５，５６が設けられている。なお、冷媒流路５４の形態はこれに限られず、例えば、フィン５３が省略されてもよい。

図１１および図１２は、電気機器ユニットケース４２内における各種電気機器の配置を示す模式図である。図１１は、電気機器ユニットケース４２の下面側、すなわち、第１収容部４５における電気機器の配置を示し、図１２は、電気機器ユニットケース４２の上面側に、すなわち、第２収容部４６における電気機器の配置を示す。

図１１に示されているように、電気機器ユニットケース４２の下面側には、パワーモジュール７０と、セルモニタ７１と、リレー７２と、電流センサ７３と、バスバ７４と、複数のリアクトル７５と、が配置されている。パワーモジュール７０とリレー７２とセルモニタ７１とは、電気機器ユニットケース４２の天面４２６の下面に配置されて固定されている。パワーモジュール７０にはハーネス３０が接続されており、ハーネス３０は、第１連通孔６０を通って第２収容部４６側の外部給電ユニット２０に接続される。電流センサ７３とバスバ７４と複数のリアクトル７５は、電気機器ユニットケース４２の仕切り壁４７の下面に配置されて固定されている。本実施形態では、各リアクトル７５は、冷媒流路５４を構成する流路形成カバー５２に固定されている。そのため、各リアクトル７５は、冷媒流路５４によって、積極的に冷却される。

セルモニタ７１は、燃料電池スタック１０に含まれる燃料電池セルが発電した電圧を監視するための装置である。バスバ７４は、燃料電池スタック１０によって発電された電力が入力される部品である。バスバ７４を通じて燃料電池スタック１０から入力された電力は各リアクトル７５に供給される。電流センサ７３は、各リアクトル７５からの出力電流を検出する。各リアクトル７５は、制御装置７６やスイッチング回路、コンデンサ等を一体的に備えるパワーモジュール７０に接続されている。パワーモジュール７０は、燃料電池スタック１０から出力された電力を昇圧する。パワーモジュール７０によって昇圧された電力は、リレー７２、および、高圧インタフェース７７を通じて電力制御ユニット１３０（図１３）に供給される。

図１２に示されているように、電気機器ユニットケース４２の上面４２５側、より詳しくは、仕切り壁４７の上面側には、電気機器としての外部給電ユニット２０と、２つのポンプインバータ８１，８２と、エアコン用コネクタ８３と、バッテリ用コネクタ８４と、電力制御ユニット用コネクタ８５とを備える。バッテリ用コネクタ８４は、図示していない二次電池から供給を受けた電力を、リレーを介して外部給電ユニット２０に供給すると共に、エアコン用コネクタ８３を通じてエアコンに供給する。また、二次電池からバッテリ用コネクタ８４を通じて入力された電力は、２つのポンプインバータ８１，８２にも供給され、更に、電力制御ユニット用コネクタ８５を通じて電力制御ユニット１３０にも供給される。２つのポンプインバータ８１，８２は、二次電池から供給を受けた直流電力を交流電力に変換し、図示していない水素ポンプとウォータポンプとに、変換した電力を供給する。外部給電ユニット２０は、パワーモジュール７０（図１１）に内蔵された制御装置７６に、第１連通孔６０を通るハーネス３０を介して接続される。制御装置７６は、このハーネス３０を通じて外部給電ユニット２０を制御する。外部給電ユニット２０は、燃料電池スタック１０によって発電され、二次電池に蓄えられた電力を、必要に応じて車両外の負荷装置に供給するために用いられる装置である。

本実施形態では、上記のように、仕切り壁４７の下面側には、冷媒流路５４が形成されている。そのため、仕切り壁４７の上面４２５に設けられた２つのポンプインバータ８１や外部給電ユニット２０についても、仕切り壁４７の下面に固定されたリアクトル７５とともに効率的に冷却することができる。

図１３は、燃料電池ユニット１００を車両１８に搭載した場合における配置の一例を示す図である。燃料電池ユニット１００が車両１８に搭載される場合には、例えば、図１３に示すように、車両１８のフロントコンパートメント１９内に燃料電池ユニット１００が配置される。フロントコンパートメント１９の前方には、ボディ１５８の一部として、バンパーリインフォースメント１５７が設けられている。フロントコンパートメント１９の後方は、ダッシュパネル１５６によって車室１７と区画されている。また、フロントコンパートメント１９内には、一対のサスペンションタワー１５４，１５５が上方に突出して設けられている。一対のサスペンションタワー１５４，１５５は、車体の下方に配置されて車両１８の前輪を支持するフロントサスペンションを覆うように形成されており、フロントサスペンションの上端部を支持する。サスペンションタワー１５４の後方には、ダッシュパネル１５６との間に電力制御ユニット１３０が配置されている。電力制御ユニット１３０は、サスペンションタワー１５４とダッシュパネル１５６とボディ１５８によって支持されている。電力制御ユニット１３０は、燃料電池ユニット１００から供給された電力の変換や、二次電池の充放電の制御、燃料電池スタック１０に空気を供給するためのエアコンプレッサの駆動、車輪を駆動するためのトラクションモータの駆動を行う。

燃料電池ユニット１００は、フロントコンパートメント１９内において、車両１８の前後方向に延びる１組のサスペンションメンバー１５０にマウント等を介して固定されている。燃料電池ユニット１００の電気機器ユニットケース４２に設けられた受圧部１２２は、一方のサスペンションタワーであるサスペンションタワー１５４の少なくとも一部に、Ｘ方向、すなわち、車両１８の幅方向において対向している。また、受圧部１２２は、サスペンションタワー１５４と水平方向に重なる位置に設けられている。本実施形態では、このようにサスペンションタワー１５４と電気機器ユニットケース４２の受圧部１２２とが対向しているため、車両１８の衝突時などに、燃料電池ユニット１００が−Ｘ方向の成分を有する衝撃力を受けた場合に、燃料電池ユニット１００の耐衝撃性を確保することができる。

図１４は、第２連通孔６１が設けられていない仕切り壁４７ａの模式図である。図１５は、第２連通孔６１が設けられている本実施形態の仕切り壁４７の模式図である。図１４において、仕切り壁４７ａには、ハーネス３０を通すための第１連通孔６０は設けられているものの、第２連通孔６１は設けられていない。そのため、仮に、第１収容部４５に配置された燃料電池スタック１０から水素が漏れ、その水素が、第１連通孔６０を通じて第２収容部４６に達し、水素が異常燃焼したとすると、第２収容部４６内の圧力が高まり、電気機器ユニットケース４２が十分な強度を有していたとしても変形が生じる可能性がある。これは、仕切り壁４７ａに第１連通孔６０のみが設けられている場合には、水素燃焼に伴う衝撃波の逃げ場がなくなるため、衝撃波の移動距離Ｌが長くなり、それに伴い、第２収容部４６の角部において圧力が急激に高まるためである。

これに対して、本実施形態では、図１５に示すように、仕切り壁４７には、ハーネス３０を通すための第１連通孔６０以外に、第２連通孔６１が設けられている。そのため、水素が異常燃焼したとしても、それに伴う衝撃波の移動距離Ｌが短縮される。従って、第２収容部４６内の圧力が急激に高まることを抑制でき、これにより、水素が異常燃焼した場合において、ケース４０が変形する可能性を低減できる。特に本実施形態では、第２連通孔６１が複数設けられているため、水素の着火位置や電気機器ユニットケース４２内の部品配置に起因する水素の複雑な伝搬に対して、複数のルートを設定できる。そのため、衝撃波の移動距離Ｌを効果的に短縮することができ、第２収容部４６内の圧力が急激に高まることを抑制できる。

更に、本実施形態では、第２連通孔６１を設けることにより水素の異常燃焼時における第２収容部４６内の圧力上昇を抑制できるので、圧抜き弁や追加補強などを行うことなく、ケース４０の変形を抑制できる。そのため、燃料電池ユニット１００の製造コストを削減することができる。

また、本実施形態では、仕切り壁４７に、ハーネス３０を通すための第１連通孔６０に加えて、第２連通孔６１を設けるため、材料の使用量を削減でき、これにより、重量の増加抑制およびコストダウンを図ることができる。

また、本実施形態では、第１収容部４５内に配置された制御装置７６と、第２収容部４６内に配置された電気機器（外部給電ユニット２０）とを第１連通孔６０を通じて配線することができるので、ケース４０内における部品配置の自由度を高めながら、水素の異常燃焼時におけるケース４０の変形を抑制することができる。

また、本実施形態では、仕切り壁４７の端部に第１連通孔６０が設けられているので、仕切り壁４７の上面あるいは下面における部品配置の自由度を高めることができる。

また、本実施形態では、仕切り壁４７において、ケース４０の端部側よりもケース４０の中央部側に多くの第２連通孔６１が設けられているので、ケース４０の端部側からの衝撃に対する耐久性が低下する可能性を低減することができる。特に本実施形態では、ケース４０の受圧部１２２側の端部に設けられた第２連通孔６１の方がケース４０の中央部側に設けられた第２連通孔６１よりも少ないので、受圧部１２２に対する衝撃に対して耐久性を向上させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図１６は、第２実施形態における電気機器ユニットケース４２ｂの構成を示す断面図である。図１６は、第１実施形態における図１０に対応する図であり、第１実施形態において説明した各部位と同じ機能を果たす部位には同じ符号を付している。第１実施形態では、第２収容部４６は、電気機器ユニットケース４２の上面４２５に設けられた凹部４３に形成されている。これに対して第２実施形態は、電気機器ユニットケース４２ｂの上面４２５は、ほぼ平面であり、第２収容部４６は、上面４２５の上部に、内部に空間を有するカバー４４ｂを設けることで構成されている。つまり、本実施形態では、第２収容部４６は、第１収容部４５から上方に突出した形態を有している。このような構成であっても、第１連通孔６０の他に、第２連通孔６１が仕切り壁４７に形成されているので、第１実施形態と同様に、水素が第２収容部４６に流入して異常燃焼したとしても、第２収容部４６内の圧力が急激に高まることを抑制できる。

Ｃ．他の実施形態：
上記実施形態では、外部給電ユニット２０と、外部給電ユニット２０を制御する制御装置７６とが、第１連通孔６０を通るハーネス３０によって接続されている。しかし、第１連通孔６０を通るハーネス３０によって接続される機器は、これらに限られない。例えば、セルモニタ７１や電流センサ７３に接続されたハーネス３０が、第１連通孔６０を通って、第２収容部４６内の電気機器に接続されてもよい。

上記実施形態では、第１連通孔６０や第２連通孔６１は、仕切り壁４７の端部に設けられているが、第１連通孔６０や第２連通孔６１は、仕切り壁４７の端部に限らず、仕切り壁４７の任意の位置に設けられてもよい。また、上記実施形態では、仕切り壁４７には、３つの第２連通孔６１が設けられているが、仕切り壁４７に設けられる第２連通孔６１の数は、１つでもよいし、４つ以上でもよい。また、上記実施形態では第１連通孔６０が仕切り壁４７に１つのみ設けられているが、第１連通孔６０は２つ以上設けられてもよい。

上記実施形態において、仕切り壁４７と天面４２６とを接続する接続壁４８は、仕切り壁４７の一部として構成されてもよい。そのため、例えば、第１連通孔６０や第２連通孔６１は、仕切り壁４７としての接続壁４８に設けられてもよい。

上記実施形態では、ケース４０は、燃料電池スタックケース４１と電気機器ユニットケース４２とによって構成されているが、ケース４０の構成はこれに限られない。例えば、１つのケースに蓋が取り付けられることによって、ケース４０が構成されてもよい。

上記実施形態における第１収容部４５および第２収容部４６内の高電圧機器あるいは電気機器の構成は任意である。そのため、例えば、図１３に示した電力制御ユニット１３０の全てまたは一部が第１収容部４５または第２収容部４６内に配置されてもよい。また、第１収容部４５あるいは第２収容部４６に配置されている各電気機器が、燃料電池ユニット１００の外部に設けられてもよい。また、第１収容部４５内に配置されている電気機器と、第２収容部４６内に配置されている電気機器の一部または全部が、互いに取り替えられてもよい。

上記実施形態では、仕切り壁４７の下面に冷媒流路５４が設けられているが、冷媒流路５４は仕切り壁４７の上面や接続壁４８のいずれかの面に設けられてもよい。また、ケース４０に収容される電気機器の発熱量が小さい場合には、冷媒流路５４を省略してもよい。

上記実施形態では、燃料電池ユニット１００が車両１８のフロントコンパートメント１９内に配置されている。しかし、車両１８において燃料電池ユニット１００が配置される位置はこれに限定されない。例えば、車室１７の床下や、荷室の一部、あるいは荷室の床下などに配置されてもよい。

上記実施形態では、燃料電池ユニット１００は、車両に搭載されるものとして説明した。しかし、燃料電池ユニット１００は車両に限られず、例えば、住宅や事業所、工場などの電源として室内あるいは室外に据え付けられてもよい。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…燃料電池スタック
１７…車室
１８…車両
１９…フロントコンパートメント
２０…外部給電ユニット
３０…ハーネス
４０…ケース
４１…燃料電池スタックケース
４２，４２ｂ…電気機器ユニットケース
４３…凹部
４４，４４ｂ…カバー
４５…第１収容部
４６…第２収容部
４７，４７ａ…仕切り壁
４８…接続壁
５１…窪み
５２…流路形成カバー
５３…フィン
５４…冷媒流路
５５，５６…開口
６０…第１連通孔
６１…第２連通孔
７０…パワーモジュール
７１…セルモニタ
７２…リレー
７３…電流センサ
７４…バスバ
７５…リアクトル
７６…制御装置
７７…高圧インタフェース
８１，８２…ポンプインバータ
８３…エアコン用コネクタ
８４…バッテリ用コネクタ
８５…電力制御ユニット用コネクタ
１００…燃料電池ユニット
１２２…受圧部
１３０…電力制御ユニット
１５０…サスペンションメンバー
１５４，１５５…サスペンションタワー
１５６…ダッシュパネル
１５７…バンパーリインフォースメント
１５８…ボディ
４２１…第１側面
４２２…第２側面
４２３…第３側面
４２４…第４側面
４２５…上面
４２６…天面
Ｌ…移動距離

Claims (4)

1. 燃料電池ユニットであって、
   燃料電池スタックと、
   電気機器と、
   前記電気機器に接続されるハーネスと、
   前記燃料電池スタックと前記電気機器と前記ハーネスとを収容するケースと、を備え、
   前記ケースは、前記燃料電池スタックが収容される第１収容部と、前記電気機器が収容される第２収容部と、前記第１収容部と前記第２収容部とを区画し、前記ハーネスが通る第１連通孔が設けられた仕切り壁と、を有し、
   前記仕切り壁は、前記第１連通孔に加え、前記第１収容部と前記第２収容部とを連通させるための少なくとも１つの第２連通孔を有する、
   燃料電池ユニット。
2. 請求項１に記載の燃料電池ユニットであって、
   更に、前記電気機器を制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は前記第１収容部に収容され、
   前記ハーネスは前記制御装置と前記電気機器とを接続する、燃料電池ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池ユニットであって、
   前記第１連通孔は、前記仕切り壁の端部に設けられている、燃料電池ユニット。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の燃料電池ユニットであって、
   前記仕切り壁は、前記第２連通孔を複数有し、
   前記仕切り壁において、前記ケースの端部側よりも前記ケースの中央部側に多くの第２連通孔が設けられている、燃料電池ユニット。

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