JP4127046B2

JP4127046B2 - Fuel cell vehicle

Info

Publication number: JP4127046B2
Application number: JP2002369828A
Authority: JP
Inventors: 隆彦増田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004196217A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池自動車に関し、詳細には、燃料電池及び燃料タンクをキャビン床下部に配置した燃料電池自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池及び燃料タンクをキャビン床下部に配置した燃料電池自動車として、次のものが知られている（下記特許文献１）。すなわち、燃料タンクとしての水素吸蔵合金タンクを比較的に扁平な形状に構成するとともに、この燃料タンクと燃料電池とを隣接させてユニットとし、このユニットを自動車の進行方向に対して燃料タンクが燃料電池の後方に位置するようにキャビン床下部に設置したものである。その結果、この燃料電池自動車では、燃料タンクが後部座席の乗員の足元直下に位置することになる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６８７２０号公報（図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料タンクを上記のようにキャビン床下部において乗員の足元直下に位置させた燃料電池自動車では、１回の燃料補給当たりの航続距離を確保するなどの必要性から燃料タンクの容量を増大させようとしても、簡単にはこれをすることができない。それは、燃料タンクが大型化することで、その設置スペースを確保するために床面が上昇して、キャビンのフロアスペースが狭くなったり、あるいはこのフロアスペースを確保するため、自動車の全高を増大させざるを得なくなるからである。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料電池及び燃料タンクをキャビン床下部に配置するレイアウトのもとで、キャビンの縮小や自動車の全高増大を招くことなく、燃料タンクの容量を増大させることを可能とした燃料電池自動車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、燃料電池と、この燃料電池に供給される燃料又はその原燃料を車上で貯蔵するための燃料タンクと、燃料電池で発生した電力により作動する電気モータとを含んで構成される燃料電池自動車において、座席として、前部座席と後部座席とを設けるとともに、燃料タンクとして、第１のタンクと第２のタンクとを設け、後部座席の乗員の膝下が置かれるフロアスペースの前後の床下がキャビン側に膨出するように膨出部を形成し、キャビン床下部において、これらの燃料タンクのうち第１のタンクを膝下フロアスペース前側の膨出部の前部座席下方に、第２のタンクを前記膝下フロアスペース後側の膨出部の後部座席下方に配置することとした。
【０００７】
このような構成によれば、乗員の足元直下とは異なり、座席下方には燃料タンクの容量を増大させるための空間的な余裕が残されているので、キャビンの縮小や自動車の全高増大を招くことなく、燃料タンクの容量を増大させることができる。また、１つの燃料タンク当たりの容量が少なくて済むので、キャビン床下部に容易に設置することができるとともに、キャビン床下部の設置スペースが限られていたとしても、より多量の燃料等を貯蔵することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池自動車（以下「自動車」という。）１の駆動系の構成図である。
【０００９】
本駆動系は、図中中央に示す燃料電池２が発生した電力により電気モータ３を駆動し、その動力により車輪駆動軸４及び駆動輪５を回転させるように構成されている。燃料電池２には、燃料タンクとしての高圧水素タンク（「水素タンク」という。）６から水素ガスが供給されるとともに、コンプレッサ７により空気が圧縮されて供給される。燃料電池２と水素タンク６とは、車体に対し、後述のようにフレームＦにより一体に結合されるとともに、カバーＣにより覆われた状態で固定されている。
【００１０】
符号８は、燃料電池２を冷却するための冷却装置を示しており、この冷却装置８は、ラジエータ８１と、燃料電池２及びラジエータ８１の間で冷却水を循環させるためのポンプ８２と、図示しない水タンク内の水位を検出するセンサ８３と、検出した水位が所定値を下回ったときに冷却水の不足を警告するアラーム８４とを含んで構成されている。
【００１１】
また、燃料電池２の電界質膜として固体高分子膜が用いられており、運転時にこの電解質膜を湿潤状態に置くため、燃料電池２に供給される水素ガス及び空気に純水が添加されるように構成されている。
【００１２】
図２は、自動車１の側方透視図であり、自動車１における燃料タンク６ａ，６ｂと座席１４，１５との関係を示している。
自動車１において、符号１１は、車体を示している。符号１２で示すキャビン（車室であり、トランクスペース１３を含まない。）１２において、自動車１の進行方向に前後して前部座席１４及び後部座席１５が設置されている。燃料タンクとしての水素タンクは、２つ設けられており、これらの水素タンク６ａ，６ｂと燃料電池２とは、フレームＦを介して結合した状態でキャビン床下部に配置されている。一方の水素タンク（「第１のタンク」に相当する。）６ａが前部座席１４下方に配置されるとともに、他方の水素タンク（「第２のタンク」に相当する。）６ｂが後部座席１５下方に配置されており、これらの水素タンク６ａ，６ｂの間に燃料電池２が配置されている。このため、燃料電池２は、後部座席１５の乗員の足元直下に位置することになる。符号１６は、後部座席の乗員の膝下が置かれるフロアスペースを示している。
【００１３】
図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、本駆動系と駆動輪５，５との関係を示している。
燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂは、四角形断面のフレームＦに固定され、一体として車体１１に搭載される。
フレームＦは、燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂが左右各側でブラケット等の適宜の固定手段により固定されるサイドメンバＦ１，Ｆ２と、これらのサイドメンバＦ１，Ｆ２同士を繋ぐクロスメンバＦ３，Ｆ４とを含んで構成されており、全体としてほぼ長方形をなしている。燃料電池２と水素タンク６ａ，６ｂとをフレームＦを介して結合してアッセンブリを構成し、このアッセンブリを車体１１に対してキャビン床下部に固定する。
【００１４】
自動車１は、後輪５，５が駆動輪であり、電気モータ３の回転軸が車輪駆動軸４，４と結合されている。
図４は、本駆動系の前方斜視図であり、本駆動系の配管及び電気系の構成を示している。
【００１５】
燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂは、フレームＦ（一方のサイドメンバＦ１のみを示す。）に固定されている。
燃料電池２と水素タンク６ａ，６ｂとは、水素タンク６ａ，６ｂから燃料電池２に水素ガスを供給するための水素導入管２１により接続されている。水素導入管２１には、逆流防止弁２２ａ，２２ｂ等の補機が介装され、これらの補機により水素供給量が最適に調節されるように構成されている。また、燃料電池２とコンプレッサ７とは、コンプレッサ７から燃料電池２に空気を導入するための、図示しない空気導入管により接続されている。符号２３は、水素ガスの充填時に使用される水素導入管を示している。
【００１６】
燃料電池２で発生した電力は、ハーネス３１ａ，３１ｂ及びジョイントボックス３２を介してインバータ（図示せず）に供給され、交流電力として電気モータ３に供給される。ジョイントボックス３２は、フレームＦを車体１１に着脱する際の送電経路の接続部となる。インバータは、ジョイントボックス３２に対して車体１１側に設置されてもよいし、燃料電池２等とともにフレームＦに固定されてもよい。
【００１７】
燃料電池２と冷却装置８のラジエータ８１とは、燃料電池２を経た冷却水をラジエータ８１に送り込むための冷却水導入管４１と、ラジエータ８１で放熱させた冷却水を燃料電池２に送り込むための冷却水供給管４２とにより接続されている。
【００１８】
図５，６は、本駆動系の配管及び電気系の配置図である。図５は、本駆動系を上方から見た状態で、図６は、これを側方から見た状態で示している。
水素導入管２１、ハーネス３１ａ，３１ｂ、冷却水導入管４１及び冷却水供給管４２は、いずれもフレームＦに沿って配設されるとともに、適宜の箇所でフレームＦに固定されている。冷却水導入管４１及び冷却水供給管４２は、車体１１に対するフレームＦの着脱のため、対応する車体側配管との接続部（図示せず）を備えている。また、冷却水導入管４１及び冷却水供給管４２は、フレームＦに沿って水素タンク６ａを左右及び下方に迂回するように配設されている。図示しない空気導入管もフレームＦに沿わせて配設し、適宜の個所でフレームＦに固定するとともに、接続部を介してその車体側配管と接続する。
【００１９】
図７は、燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂのアッセンブリにカバーＣを取り付けた状態における本駆動系の前方斜視図である。
カバーＣは、フレームＦに固定されて、燃料電池２等のアッセンブリを上下から覆っている。このため、燃料電池２、水素タンク６ａ，６ｂ、並びに水素導入管２１及びこれに介装される補機２２ａ，２２ｂを含む燃料電池２の燃料系部品は、カバーＣとフレームＦとで構成されるケースに内包された状態にある。Ｂ−Ｂ線断面図である図８は、このことを示している。このケースの内部は、カバーＣとフレームＦとの間に施されたガスケット等のシール手段により気密に保持されており、燃料電池２の燃料系から漏れた水素ガス（「漏洩水素ガス」という。）が拡散することを防止している。また、カバーＣは、前後で水素タンク６ａ、６ｂの形状に合わせて膨らませてあり、この膨出部Ｃ１，Ｃ２に、漏洩水素ガスを排出してケース内を換気するための換気用配管５１ａ，５１ｂが接続されている。図７は、換気用配管が比較的にケースの天井位置が高い後方の膨出部Ｃ２にのみ設けられたものを示している。しかしながら、換気用配管は、前後双方の膨出部Ｃ１，Ｃ２に設けることもできる。換気用配管５１ａ，５１ｂは、先端が開放されており、ケース内の漏洩水素ガスを適宜に大気中に放出することができるように構成されている。
【００２０】
以上に述べた本実施形態に係る燃料電池自動車１では、以下の効果を得ることができる。
第１に、燃料タンクとしての水素タンク６ａ，６ｂを、キャビン床下部のうち前部座席１４下方及び後部座席１５下方に配置することとした。このため、水素タンク６ａ，６ｂの容量（すなわち、水素ガス貯蔵量）を増大させる際に、大型化した水素タンク６ａ，６ｂを収納するための空間的な余裕が充分に確保される。従って、キャビン１２の縮小や自動車１の全高増大を招くことなく、水素タンク６ａ，６ｂの容量を増大させることができる。
【００２１】
第２に、燃料としての水素ガスを第１のタンクとしての水素タンク６ａと、第２のタンクとしての水素タンク６ｂとに分けて貯蔵することとし、それぞれを対応する座席１４，１５下方に配置することとした。このため、１つの水素タンク当たりの水素ガス貯蔵量が少なくて済むので、キャビン床下部に容易に設置することができる。また、キャビン床下部の設置スペースが限られていたとしても、２つの水素タンク６ａ，６ｂを設けたことで、より多量の水素ガスを貯蔵することができる。
【００２２】
第３に、燃料電池２を２つの水素タンク６ａ，６ｂの間に配置することとしたので、設置スペースを有効に活用することができるとともに、燃料電池２が自動車１の重心付近に位置することになるので、自動車１の操作性が向上する。
【００２３】
第４に、フレームＦにより燃料電池２、水素タンク６ａ，６ｂ及び各種配管２１，４１，４２等を一体として車体１１に搭載することとしたので、駆動系を車体１１に搭載する際の作業が効率化される。また、駆動系を搭載するための部品や、路面との干渉及び石等の跳ね上げによる破損から駆動系及びその搭載部品を保護するためのアンダーカバーを集約し、部品点数の削減及び自動車１の軽量化を図ることができる。
【００２４】
第５に、水素タンク６ａ，６ｂ及び水素導入管２１等の燃料系部品をカバーＣ及びフレームＦで構成されるケースに収納することとしたので、漏洩水素ガスの拡散を確実に防止することができる。ここで、燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂをキャビン床下部に配置したことで、水素タンク６ａ，６ｂ及び燃料系部品が集約され、比較的に小さなケースにより漏洩水素ガスの拡散を防止することができる。ケース内の換気は、比較的に小型のファンを使用して、効率良く行うことが可能である。
【００２５】
以上では、燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂを結合手段としてのフレームＦに固定するとともに、フレームＦにカバーＣを取り付けることで、燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂの車体１１への搭載と、漏洩水素ガスの回収及び排出とを行うようにした。しかしながら、燃料電池２及び水素タンク６ａ，６ｂを結合手段としての機能を兼ねたケースに収納するとともに、これをキャビン床下部に設置するようにして、燃料電池２等の車体１１への搭載と、漏洩水素ガスの回収等とを行うようにしてもよい。
【００２６】
また、以上では、燃料タンクとして高圧水素タンク６ａ，６ｂを採用した場合を例に説明したが、これに限らず、液体水素タンクや水素吸蔵合金タンクを採用した直接搭載型燃料電池自動車や、メタノール又はガソリンといった原燃料を貯蔵するための燃料タンクを採用する改質型燃料電池自動車に本発明を適用することも可能である。後者の場合は、貯蔵した原燃料を改質する改質装置を、フレーム等の結合手段により燃料電池及び燃料タンクと一体として搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池自動車の駆動系の構成
【図２】同上燃料電池自動車における水素タンクと座席との関係
【図３】同上燃料電池自動車の駆動系と駆動輪との関係
【図４】同上燃料電池自動車の駆動系の配管及び電気系の構成
【図５】同上配管及び電気系の配置
【図６】同上配管及び電気系の配置
【図７】カバーを取り付けた状態の駆動系の概観
【図８】カバー内における配管及び電気系の配置
【符号の説明】
１…燃料電池自動車、２…燃料電池、３…電気モータ、５…駆動輪、６…燃料タンクとしての高圧水素タンク、６ａ…第１のタンクとしての高圧水素タンク、６ｂ…第２のタンクとしての高圧水素タンク、７…コンプレッサ、８…冷却装置、１１…車体、１２…キャビン、１４…前部座席、１５…後部座席、１６…フロアスペース、２１…水素導入管、３１ａ，３１ｂ…ハーネス、３２…ジョイントボックス、４１…冷却水導入管、４１…冷却水供給管、５１ａ，５１ｂ…換気用配管、Ｆ…結合手段としてのフレーム、Ｃ…カバー。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell vehicle, and more particularly, to a fuel cell vehicle in which a fuel cell and a fuel tank are arranged at a lower part of a cabin floor.
[0002]
[Prior art]
The following is known as a fuel cell vehicle in which a fuel cell and a fuel tank are arranged at the lower part of the cabin floor (Patent Document 1 below). That is, the hydrogen storage alloy tank as a fuel tank is configured to have a relatively flat shape, and the fuel tank and the fuel cell are adjacent to each other as a unit. It is installed at the lower part of the cabin floor so as to be located behind the battery. As a result, in this fuel cell vehicle, the fuel tank is located directly below the feet of the passenger in the rear seat.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-268720 A (FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the fuel cell vehicle in which the fuel tank is positioned just below the passenger's feet at the lower part of the cabin floor as described above, the capacity of the fuel tank is increased due to the necessity of securing a cruising distance per refueling. Even if you try, you can't do this easily. This is because the fuel tank becomes larger and the floor surface rises to secure the installation space, the cabin floor space becomes narrower, or the overall height of the vehicle increases to secure this floor space. This is because it must be done.
[0005]
Therefore, the present invention provides a fuel that can increase the capacity of the fuel tank without reducing the cabin and increasing the overall height of the automobile under the layout in which the fuel cell and the fuel tank are arranged in the lower part of the cabin floor. The object is to provide a battery car.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention includes a fuel cell, a fuel tank for storing the fuel supplied to the fuel cell or its raw fuel on the vehicle, and an electric motor operated by the electric power generated by the fuel cell. In the fuel cell vehicle configured as described above, a front space and a rear seat are provided as seats, a first tank and a second tank are provided as fuel tanks, and a floor space in which the knees of passengers in the rear seats are placed A bulge is formed so that the front and rear floors bulge toward the cabin. At the lower part of the cabin floor, the first of these fuel tanks is located below the front seat of the bulge on the front side of the floor space below the knee. The second tank is arranged below the rear seat of the bulging portion on the rear side of the below-knee floor space .
[0007]
According to such a configuration, unlike under the passenger's feet, a space is left under the seat to increase the capacity of the fuel tank, thereby reducing the cabin and increasing the overall height of the vehicle. Without increasing the capacity of the fuel tank. Further, since the capacity per fuel tank is small, it can be easily installed in the lower part of the cabin floor, and a larger amount of fuel is stored even if the installation space in the lower part of the cabin floor is limited. be able to.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a drive system of a fuel cell vehicle (hereinafter referred to as “automobile”) 1 according to an embodiment of the present invention.
[0009]
This drive system is configured to drive the electric motor 3 with the electric power generated by the fuel cell 2 shown in the center in the drawing and rotate the wheel drive shaft 4 and the drive wheel 5 with the power. The fuel cell 2 is supplied with hydrogen gas from a high-pressure hydrogen tank (referred to as “hydrogen tank”) 6 as a fuel tank, and is supplied with compressed air by a compressor 7. The fuel cell 2 and the hydrogen tank 6 are integrally coupled to the vehicle body by a frame F as described later, and are fixed in a state of being covered by a cover C.
[0010]
Reference numeral 8 denotes a cooling device for cooling the fuel cell 2. The cooling device 8 includes a radiator 81, a pump 82 for circulating cooling water between the fuel cell 2 and the radiator 81, and an illustration. A sensor 83 that detects the water level in the water tank that is not to be operated, and an alarm 84 that warns the lack of cooling water when the detected water level falls below a predetermined value.
[0011]
Further, a solid polymer film is used as the electrolyte membrane of the fuel cell 2, and pure water is added to the hydrogen gas and air supplied to the fuel cell 2 in order to keep the electrolyte membrane in a wet state during operation. It is configured as follows.
[0012]
FIG. 2 is a side perspective view of the automobile 1, and shows the relationship between the fuel tanks 6 a and 6 b and the seats 14 and 15 in the automobile 1.
In the automobile 1, reference numeral 11 denotes a vehicle body. A front seat 14 and a rear seat 15 are installed in a cabin (a cabin, not including the trunk space 13) 12, which is indicated by a reference numeral 12, in the traveling direction of the automobile 1. Two hydrogen tanks as fuel tanks are provided, and these hydrogen tanks 6 a and 6 b and the fuel cell 2 are arranged in the lower part of the cabin floor in a state where they are coupled via a frame F. One hydrogen tank (corresponding to a “first tank”) 6 a is arranged below the front seat 14, and the other hydrogen tank (corresponding to a “second tank”) 6 b is a rear seat 15. The fuel cell 2 is disposed between the hydrogen tanks 6a and 6b. For this reason, the fuel cell 2 is located immediately below the feet of the passenger in the rear seat 15. Reference numeral 16 denotes a floor space where the occupant's knees in the rear seat are placed.
[0013]
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 and shows the relationship between the drive system and the drive wheels 5 and 5.
The fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are fixed to a frame F having a quadrangular cross section, and are integrally mounted on the vehicle body 11.
The frame F includes side members F1, F2 to which the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a, 6b are fixed by appropriate fixing means such as brackets on the left and right sides, and a cross member F3, which connects these side members F1, F2. F4 is comprised and it has comprised the substantially rectangular shape as a whole. The fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6 a and 6 b are coupled via a frame F to form an assembly, and this assembly is fixed to the lower part of the cabin floor with respect to the vehicle body 11.
[0014]
In the automobile 1, the rear wheels 5 and 5 are drive wheels, and the rotating shaft of the electric motor 3 is coupled to the wheel drive shafts 4 and 4.
FIG. 4 is a front perspective view of the drive system and shows the configuration of the piping and the electrical system of the drive system.
[0015]
The fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are fixed to a frame F (only one side member F1 is shown).
The fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are connected by a hydrogen introduction pipe 21 for supplying hydrogen gas from the hydrogen tanks 6a and 6b to the fuel cell 2. Auxiliary equipment such as check valves 22a and 22b is interposed in the hydrogen introduction pipe 21, and the hydrogen supply amount is optimally adjusted by these auxiliary equipment. The fuel cell 2 and the compressor 7 are connected by an air introduction pipe (not shown) for introducing air from the compressor 7 to the fuel cell 2. Reference numeral 23 denotes a hydrogen introduction pipe used when filling with hydrogen gas.
[0016]
The electric power generated in the fuel cell 2 is supplied to an inverter (not shown) via the harnesses 31a and 31b and the joint box 32, and is supplied to the electric motor 3 as AC power. The joint box 32 serves as a connection portion of a power transmission path when the frame F is attached to and detached from the vehicle body 11. The inverter may be installed on the vehicle body 11 side with respect to the joint box 32, or may be fixed to the frame F together with the fuel cell 2 and the like.
[0017]
The fuel cell 2 and the radiator 81 of the cooling device 8 include a cooling water introduction pipe 41 for sending the cooling water passed through the fuel cell 2 to the radiator 81, and a cooling water radiated by the radiator 81 for sending the cooling water to the fuel cell 2. The cooling water supply pipe 42 is connected.
[0018]
5 and 6 are layout diagrams of the piping and electric system of the present driving system. FIG. 5 shows the drive system as viewed from above, and FIG. 6 shows the drive system as viewed from the side.
The hydrogen introduction pipe 21, the harnesses 31a and 31b, the cooling water introduction pipe 41, and the cooling water supply pipe 42 are all disposed along the frame F and fixed to the frame F at appropriate positions. The cooling water introduction pipe 41 and the cooling water supply pipe 42 are provided with a connection portion (not shown) with a corresponding vehicle body side pipe for attaching and detaching the frame F to and from the vehicle body 11. Further, the cooling water introduction pipe 41 and the cooling water supply pipe 42 are arranged along the frame F so as to bypass the hydrogen tank 6 a to the left and right and below. An air introduction pipe (not shown) is also provided along the frame F, fixed to the frame F at an appropriate location, and connected to the vehicle body side pipe via a connecting portion.
[0019]
FIG. 7 is a front perspective view of the drive system in a state in which the cover C is attached to the assembly of the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b.
The cover C is fixed to the frame F and covers the assembly such as the fuel cell 2 from above and below. For this reason, the fuel system parts of the fuel cell 2 including the fuel cell 2, the hydrogen tanks 6 a and 6 b, the hydrogen introduction pipe 21, and the auxiliary machines 22 a and 22 b interposed therebetween are constituted by a cover C and a frame F. It is in a state enclosed in a case. This is shown in FIG. 8, which is a sectional view taken along the line BB. The inside of the case is hermetically held by a sealing means such as a gasket provided between the cover C and the frame F, and hydrogen gas leaked from the fuel system of the fuel cell 2 (referred to as “leaked hydrogen gas”). ) Is prevented from spreading. The cover C is inflated in accordance with the shape of the hydrogen tanks 6a and 6b at the front and rear, and ventilation pipes 51a for exhausting leaked hydrogen gas and ventilating the case to the bulging portions C1 and C2. 51b is connected. FIG. 7 shows that the ventilation pipe is provided only in the rear bulge C2 where the ceiling position of the case is relatively high. However, the piping for ventilation can also be provided in both the front and rear bulging portions C1, C2. The ventilation pipes 51a and 51b have open ends, and are configured so that leaked hydrogen gas in the case can be appropriately released into the atmosphere.
[0020]
In the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
First, the hydrogen tanks 6a and 6b as fuel tanks are arranged below the front seat 14 and below the rear seat 15 in the lower cabin floor. For this reason, when the capacity of the hydrogen tanks 6a and 6b (that is, the hydrogen gas storage amount) is increased, a sufficient space for storing the enlarged hydrogen tanks 6a and 6b is secured. Therefore, the capacity of the hydrogen tanks 6a and 6b can be increased without reducing the cabin 12 and increasing the overall height of the automobile 1.
[0021]
Secondly, hydrogen gas as fuel is stored separately into a hydrogen tank 6a as a first tank and a hydrogen tank 6b as a second tank, which are respectively arranged below the corresponding seats 14 and 15. It was decided to. For this reason, since the amount of hydrogen gas stored per hydrogen tank is small, it can be easily installed in the lower part of the cabin floor. Moreover, even if the installation space under the cabin floor is limited, a larger amount of hydrogen gas can be stored by providing the two hydrogen tanks 6a and 6b.
[0022]
Third, since the fuel cell 2 is arranged between the two hydrogen tanks 6a and 6b, the installation space can be used effectively, and the fuel cell 2 is located near the center of gravity of the automobile 1. Therefore, the operability of the automobile 1 is improved.
[0023]
Fourthly, since the fuel cell 2, the hydrogen tanks 6a, 6b, the various pipes 21, 41, 42, and the like are integrally mounted on the vehicle body 11 by the frame F, work for mounting the drive system on the vehicle body 11 is facilitated. Increased efficiency. Also, the parts for mounting the drive system and the under cover for protecting the drive system and its mounted parts from damage caused by interference with the road surface and rocks are collected. Weight reduction can be achieved.
[0024]
Fifth, since the fuel system parts such as the hydrogen tanks 6a and 6b and the hydrogen introduction pipe 21 are housed in the case constituted by the cover C and the frame F, it is possible to reliably prevent the leakage of leaked hydrogen gas. it can. Here, by arranging the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b at the lower part of the cabin floor, the hydrogen tanks 6a and 6b and the fuel system parts are integrated, and the diffusion of leaked hydrogen gas is prevented by a relatively small case. Can do. Ventilation in the case can be efficiently performed using a relatively small fan.
[0025]
In the above, the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are fixed to the frame F as a coupling means, and the cover C is attached to the frame F, whereby the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are mounted on the vehicle body 11. The leaked hydrogen gas was recovered and discharged. However, the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are housed in a case that also functions as a coupling means, and the fuel cell 2 and the hydrogen tanks 6a and 6b are installed in the lower part of the cabin floor, You may make it perform collection | recovery etc. of leaked hydrogen gas.
[0026]
In the above description, the case where the high-pressure hydrogen tanks 6a and 6b are employed as fuel tanks has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and a direct-mounted fuel cell vehicle employing a liquid hydrogen tank or a hydrogen storage alloy tank, or methanol or it is also possible to apply the present invention to you adopt fuel tank reforming type fuel cell vehicle for the storage of raw fuel such as gasoline. In the latter case, the reformer for reforming the stored raw fuel can be mounted integrally with the fuel cell and the fuel tank by a coupling means such as a frame.
[Brief description of the drawings]
1 is a configuration of a drive system of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a relationship between a hydrogen tank and a seat in the same fuel cell vehicle. [Fig. 4] Same as above [Fig. 5] Configuration of piping and electric system for fuel cell vehicle [Fig. 5] Arrangement of same piping and electric system [Fig. 6] Arrangement of same piping and electric system [Fig. Fig. 8 Arrangement of piping and electrical system in the cover [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell vehicle, 2 ... Fuel cell, 3 ... Electric motor, 5 ... Drive wheel, 6 ... High pressure hydrogen tank as a fuel tank, 6a ... High pressure hydrogen tank as a 1st tank, 6b ... As a 2nd tank High pressure hydrogen tank, 7 ... compressor, 8 ... cooling device, 11 ... vehicle body, 12 ... cabin, 14 ... front seat, 15 ... rear seat, 16 ... floor space, 21 ... hydrogen introduction pipe, 31a, 31b ... harness, 32 ... Joint box, 41 ... Cooling water introduction pipe, 41 ... Cooling water supply pipe, 51a, 51b ... Ventilation pipe, F ... Frame as coupling means, C ... Cover.

Claims

燃料電池と、
前記燃料電池に供給される燃料又はその原燃料を車上で貯蔵するための燃料タンクと、
前記燃料電池で発生した電力により作動する電気モータと、を含んで構成され、
座席として、前部座席と後部座席とが設けられ、
前記燃料タンクとして、第１のタンクと第２のタンクとが設けられ、
後部座席の乗員の膝下が置かれるフロアスペースの前後の床下がキャビン側に膨出するように膨出部が形成され、
キャビン床下部において、前記燃料タンクのうち第１のタンクが前記膝下フロアスペース前側の膨出部の前部座席下方に配置される一方、第２のタンクが前記膝下フロアスペース後側の膨出部の後部座席下方に配置された燃料電池自動車。A fuel cell;
A fuel tank for storing the fuel supplied to the fuel cell or its raw fuel on the vehicle;
An electric motor that operates with electric power generated in the fuel cell,
As the seat, a front seat and a rear seat are provided,
As the fuel tank, a first tank and a second tank are provided,
A bulge is formed so that the floor below the floor space where the occupant's knees of the rear seat are placed bulges to the cabin side,
In the lower cabin floor, the first tank of the fuel tank is disposed below the front seat of the bulge portion on the front side of the below-knee floor space, while the second tank is the bulge portion on the rear side of the below-knee floor space. A fuel cell vehicle located below the rear seat.

前記燃料電池がキャビン床下部に配置された請求項１に記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the fuel cell is disposed at a lower part of a cabin floor.

前記燃料電池が、キャビン床下部において、前記第１及び第２のタンクの間に配置された請求項２に記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the fuel cell is disposed between the first and second tanks in a lower cabin floor.

前記燃料電池と前記燃料タンクとをキャビン床下部に一体にして搭載するための結合手段を更に備える請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, further comprising coupling means for integrally mounting the fuel cell and the fuel tank on a lower cabin floor.

前記燃料電池及び燃料タンクが前記結合手段としてのフレームに固定された状態でキャビン床下部に搭載された請求項４に記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to claim 4, wherein the fuel cell and the fuel tank are mounted on a lower cabin floor in a state where the fuel cell and the fuel tank are fixed to a frame as the coupling means.

前記燃料タンクと、前記燃料タンクから前記燃料電池に燃料を供給するための配管とを少なくとも鉛直方向の上側から覆うカバーを備え、このカバーに換気用開口部が設けられた請求項４又は５に記載の燃料電池自動車。 A cover for covering the fuel tank and a pipe for supplying fuel from the fuel tank to the fuel cell at least from the upper side in the vertical direction is provided, and the cover is provided with a ventilation opening. The fuel cell vehicle described.

前記燃料電池及び燃料タンクが前記結合手段としてのケースに内包された状態でキャビン床下部に搭載された請求項４に記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to claim 4, wherein the fuel cell and the fuel tank are mounted in a lower cabin floor in a state of being included in a case as the coupling means.

前記燃料電池を冷却し又は前記燃料電池に酸化剤を供給するための配管のうち少なくとも一方が前記結合手段に固定された請求項４〜７のいずれかに記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to any one of claims 4 to 7, wherein at least one of pipes for cooling the fuel cell or supplying an oxidant to the fuel cell is fixed to the coupling means.

前記燃料タンクが高圧水素タンクである請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池自動車。 The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 8, wherein the fuel tank is a high-pressure hydrogen tank.