KR20210057499A - 연료 전지 차량 - Google Patents

연료 전지 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR20210057499A
KR20210057499A KR1020190144313A KR20190144313A KR20210057499A KR 20210057499 A KR20210057499 A KR 20210057499A KR 1020190144313 A KR1020190144313 A KR 1020190144313A KR 20190144313 A KR20190144313 A KR 20190144313A KR 20210057499 A KR20210057499 A KR 20210057499A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
frame
outer frame
upper structure
cell vehicle
Prior art date
Application number
KR1020190144313A
Other languages
English (en)
Inventor
서정도
연승준
김덕환
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190144313A priority Critical patent/KR20210057499A/ko
Priority to US16/773,410 priority patent/US11458848B2/en
Priority to CN202010183311.1A priority patent/CN112793433B/zh
Publication of KR20210057499A publication Critical patent/KR20210057499A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B60L50/71—Arrangement of fuel cells within vehicles specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B60L50/72—Constructional details of fuel cells specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

실시 예의 연료 전지 차량은. 외부 프레임; 및 상기 프레임의 내측에 배치된 내부 프레임을 포함하는 연료 전지 프레임과, 연료 전지 프레임 위에 배치된 상부 구조체 및 연료 전지 프레임 아래에 배치된 하부 구조체를 포함하고, 내부 프레임은 외부 프레임에 의해 둘러싸인 내측 공간을 복수의 중공으로 구분하는 칸막이 형상을 가질 수 있다.

Description

연료 전지 차량{Fuel cell vehicle}
실시 예는 연료 전지 차량에 관한 것이다.
일반적으로 연료 전지를 탑재한 자동차는, 반응가스, 즉 연료로 사용되는 수소와 산화제로 사용되는 산소를 포함하는 공기를 연료 전지의 셀 스택으로 공급하여 전기를 생산한다. 그리고 셀 스택에 의해 생산된 전기로 구동모터를 작동시켜 차량을 구동시킨다. 여기서, 셀 스택에서 발생된 전기는 구동 모터와 감속기 등을 포함하는 연료 전지 파워 트레인부로 적절하게 전달되어 차량 구동이 이루어진다.
한편, 연료 전지와 파워 트레인부를 별도의 프레임을 이용하지 않고 차량의 새시에 직접 마운팅할 경우, 연료 전지와 파워 트레인부를 포함하는 연료 전지 시스템의 전체 두께(또는, 높이)가 별도의 프레임을 사용할 때보다 감소할 수 있다. 그러나, 이 경우, 차량 주행 중 발생한 진동 하중에 의하여 셀 스택의 체결력이 영향을 받을 수 있고, 셀 스택의 기밀성이 저하될 가능성이 커지며, 셀 스택에 모든 구성품을 장착하기 어려우므로 통합된 연료 전지 시스템을 구성하기 어려울 수 있다. 왜냐하면, 공기 압축기 등을 셀 스택과는 별도로 각각 장착해야 하기 때문이다.
따라서, 별도의 프레임을 사용하여, 연료 전지 시스템을 구현할 수 있다. 그러나, 이 경우, 별도의 프레임이 자체가 갖는 두께로 인해 연료 전지 시스템의 전체 두께가 증가할 수 있다. 특히, 연료 전지 시스템을 엔진 룸이 협소한 다양한 차종에 장착하는 경우, 혹은 기존 전차선과의 간섭 회피가 필요한 기차 등에 적용하기 위하여 연료 전지 시스템의 두께 저감이 절실히 요구되고 있다.
실시 예는 슬림한 두께를 갖는 연료 전지 시스템을 포함하는 연료 전지 차량을 제공한다.
실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 외부 프레임; 및 상기 외부 프레임의 내측에 배치된 내부 프레임을 포함하는 연료 전지 프레임; 상기 연료 전지 프레임 위에 배치된 상부 구조체; 및 상기 연료 전지 프레임 아래에 배치된 하부 구조체를 포함하고, 상기 내부 프레임은 상기 외부 프레임에 의해 둘러싸인 내측 공간을 복수의 중공으로 구분하는 칸막이 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임은 상기 셀 스택의 수직방향 투영면을 에워싸는 평면 고리 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상 외부 프레임의 상기 내측 공간의 제1 평면적은 상기 셀 스택의 수직방향 투영면의 제2 평면적보다 클 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임의 제1 강성은 상기 내부 프레임의 제2 강성보다 더 클 수 있다.
예를 들어, 수직 방향으로, 상기 외부 프레임의 제1 두께는 상기 내부 프레임의 제2 두께보다 더 클 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임과 상기 내부 프레임은 일체이거나 별개일 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임의 재질과 상기 내부 프레임의 재질은 서로 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임 또는 상기 내부 프레임 중 적어도 하나의 재질은 금속을 포함할 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임의 재질과 상기 내부 프레임의 재질은 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 상기 내부 프레임은 상기 외부 프레임에 용접으로 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임 또는 상기 내부 프레임 중 적어도 하나의 절단면은 중공, 트러스(truss) 형상 또는 벌집 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 전지 차량은 상기 외부 프레임 또는 상기 내부 프레임 중 적어도 하나는 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체 중 적어도 하나와 결합하는 제1 결합부를 포함할 수 있다.
예를 들어,상기 제1 결합부는 상기 외부 프레임 또는 상기 내부 프레임 중 적어도 하나에 임베디드될 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체 중 적어도 하나는 상기 제1 결합부와 결합된 제2 결합부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체 중 적어도 하나는 제3 결합부를 더 포함하고, 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체는 상기 제3 결합부에 의해 서로 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 또는 제3 결합부 중 적어도 하나는 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체 중 적어도 하나에 임베디드될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 결합부, 상기 제2 결합부 및 상기 제3 결합부 중 어느 하나는 스터드 너트, 압입 너트 또는 블라인드 리벳 너트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제1 결합부, 상기 제2 결합부 및 상기 제3 결합부 중 다른 하나는 스터드 볼트, 압입 볼트 또는 블라인드 리벳 볼트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 결합부는 상기 상부 구조체의 외측면으로부터 돌출되어 상기 외부 프레임의 탑면과 적어도 일부가 수직 방향으로 중첩하는 마운팅 보스부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임의 상기 탑면과 접하는 상기 마운팅 보스부의 버텀면의 높이는 상기 상부 구조체의 버텀면의 높이보다 지면을 기준으로 더 클 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 구조체는 상기 셀 스택을 보호하는 인클로저를 포함하고, 상기 마운팅 보스부는 상기 인클로저의 외측면으로부터 돌출될 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 프레임의 탑면의 높이는 지면을 기준으로, 상기 상부 구조체의 버텀면의 높이보다 더 클 수 있다.
예를 들어, 상기 내부 프레임은 단차를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 내부 프레임은, 상기 상부 구조체가 장착되는 제1 부분; 및 지면을 기준으로 상기 제1 부분보다 더 큰 높이를 갖고, 상기 제1 부분과 상기 단차를 형성하며 상기 하부 구조체가 장착된 제2 부분을 포함할 수 있다.
예를 들어, 지면을 기준으로, 상기 제1 부분에 장착된 상기 상부 구조체의 버텀면은 상기 제2 부분에 장착된 상기 하부 구조체의 탑면과 동일한 수평면에 위치할 수 있다.
예를 들어, 지면을 기준으로, 상기 제1 부분에 장착된 상기 상부 구조체의 버텀면은 상기 제2 부분에 장착된 상기 하부 구조체의 탑면보다 더 낮을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 부분에 장착된 상기 상부 구조체의 적어도 일부와 상기 제2 부분에 장착된 상기 하부 구조체의 적어도 일부는 수평 방향으로 중첩될 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 중공 중 적어도 어느 하나는 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체의 단부 중 일부가 삽입 가능한 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 항에 있어서, 상기 상부 구조체는 상기 셀 스택, 고전압 정션 박스 또는 냉각 펌프 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 하부 구조체는 가습기, 공기 압축기 또는 구동 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 연료 전지 차량은 두께가 슬림하면서도 강성이 좋고 가벼울 수 있고, 전체 높이가 매우 중요한 제약 요건인 상용 차량에 유용하게 이용될 수 있고, 제조 비용을 절감시키고, 성형 자유도를 극대화시킬 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 실시 예에 의한 연료 전지 차량을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2d는 실시 예에 의한 연료 전지 프레임을 나타낸다.
도 3 (a) 내지 도 3 (d)는 외부 프레임 및 내부 프레임 각각의 실시 예에 의한 절단면을 나타낸다.
도 4는 도 1a 내지 1c에 도시된 연료 전지 시스템의 실시 예에 의한 국부적인 단면도를 나타낸다.
도 5는 연료 전지 프레임, 상부 구조체 및 하부 구조체 간의 결합을 설명하기 위한 실시 예에 의한 예시적인 단면도를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 연료 전지 시스템의 다른 실시 예에 의한 평면도 및 단면도를 각각 나타낸다.
도 7은 상부 구조체로서 셀 스택을 포함하는 연료 전지와 외부 프레임의 결합 관계를 보이는 실시 예에 의한 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 ‘B’ 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 9는 실시 예에 의한 외부 프레임의 사시도를 나타낸다.
도 10a 및 도 10b는 실시 예에 의한 연료 전지 프레임의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 사시도를 나타낸다.
도 11은 도 10b에 도시된 ‘C’ 부분을 확대 도시한 사시도를 나타낸다.
도 12는 비교 례에 의한 연료 전지 시스템의 정면도를 나타낸다.
도 13은 실시 예에 의한 연료 전지 시스템의 강성을 설명하기 위한 외부 프레임의 평면도를 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
이하, 실시 예에 의한 연료 전지 차량을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 연료 전지 차량을 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다. 또한, 데카르트 좌표계에 의하면, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축 및 z축은 서로 교차할 수도 있다. 이하, 수직 방향이란, z축 방향을 의미하고, 수평 방향이란 x축 또는 y축 방향 중 적어도 하나의 방향을 의미할 수 있다. 또한, y축 방향은 실시 예에 의한 연료 전지 차량이 진행하는 방향일 수 있지만, 다른 실시 예에 의하면 연료 전지 차량은 x축 방향으로 진행할 수도 있다.
도 1a 내지 도 1c는 실시 예에 의한 연료 전지 차량을 나타낸다. 도 1a는 실시 예에 의한 연료 전지 차량에 포함되는 연료 전지 시스템(1000)의 분해 사시도를 나타내고, 도 1b는 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)의 결합 사시도를 나타내고, 도 1c는 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)의 정면도를 나타낸다.
연료 전지 차량은 연료 전지 시스템(1000)을 포함할 수 있다. 연료 전지 시스템(1000)이란, 연료 전지 차량에서, 연료 전지 프레임(또는, 크로스 멤버(cross member))(100), 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(또는, 연료 전지 파워 트레인부)(300)를 포함할 수 있다. 또한, 연료 전지 시스템(1000)이란, 연료 전지 차량에서, 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300)가 연료 전지 프레임(100)에 결합되고 고정되어 이룬 한 몸체를 의미할 수도 있다.
상부 구조체(200)는 연료 전지 프레임(100) 위에 배치되고, 하부 구조체(300)는 연료 전지 프레임(100)의 아래에 배치될 수 있다.
상부 구조체(200)란, 연료 전지 차량에 포함되는 여러 구성 부품 중에서 연료 전지 프레임(100)의 위에 배치되어 연료 전지 프레임(100)과 결합된 적어도 하나의 구성 부품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상부 구조체(200)는 연료 전지(또는, 셀 스택(210)), 고전압 정션 박스(또는, 정션 박스)(220) 또는 냉각 펌프(230) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 하부 구조체(300)란, 연료 전지 차량에 포함되는 여러 구성 부품 중에서 연료 전지 프레임(100)의 아래에 배치되어 연료 전지 프레임(100)과 결합된 적어도 하나의 구성 부품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 하부 구조체(300)는 가습기(310) 또는 공기 압축기(320) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 하부 구조체(300)는 가습기(310), 공기 압축기(320) 또는 구동 모터(330) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 도 1a 내지 도 1c에서, 셀 스택(210), 고전압 정션 박스(220) 및 냉각 펌프(230)가 서로 배치된 상대적 위치나 셀 스택(210), 고전압 정션 박스(220) 및 냉각 펌프(230)의 상대적 크기는 예시적인 것으로서, 실시 예는 이들(210, 220, 230)이 배치된 상대적 위치나 상대적 크기에 국한되지 않는다. 마찬가지로, 도 1a 내지 도 1c에서, 가습기(310), 공기 압축기(320) 및 구동 모터(330)가 서로 배치된 상대적 위치나 가습기(310), 공기 압축기(320) 및 구동 모터(330)의 상대적 크기는 예시적인 것으로서, 실시 예는 이들(310, 320, 330)이 배치된 상대적 위치나 상대적 크기에 국한되지 않는다.
이하, 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)에서, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 상부 구조체(200)는 셀 스택(210), 고전압 정션 박스(220) 및 냉각 펌프(230)를 모두 포함하고, 하부 구조체(300)는 가습기(310), 공기 압축기(320) 및 구동 모터(330)를 모두 포함하는 것으로 설명하지만, 하기의 연료 전지 시스템(1000)에 대한 설명은 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 각각에 포함되는 구성 부품의 종류 및 구성 부품의 개수에 관계없이 적용될 수 있다.
상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 각각에 포함되는 구성 부품에 대해 간략히 살펴보면 다음과 같다.
셀 스택(210)은 수평 방향(예를 들어, x축 방향 또는 y축 방향)으로 적층된 복수의 단위 셀을 포함할 수 있다. 수십 내지 수백 개 예를 들어, 100 내지 400개의 단위 셀이 적층되어 셀 스택(210)을 구현할 수 있다.
고전압 정션 박스(220)는 연료 전지의 셀 스택(210)에서 발전된 전력을 분배하는 역할을 한다. 예를 들어, 고전압 정션 박스(220)는 연료 전지의 운전을 돕는 주변 보조 기기(BOP:Balance Of Plant) 부품들을 제어하기 위한 퓨즈(미도시)와 릴레이류(미도시)를 포함할 수 있다.
냉각 펌프(230)는 셀 스택(210)으로부터 냉각수를 배출하는 역할을 한다.
공기 압축기(320)는 외부 공기를 흡입 및 압축하고, 가습기(310)는 공기 압축기(320)로부터 토출되는 공기를 적정 습도를 가지도록 가습하여 연료 전지의 공기극으로 공급하는 역할을 한다. 구동 모터(330)는 구동 전류(예를 들어, 3상 전류)에 의해 구동력을 발생시켜 회전축을 통해 연료 전지 차량의 구동륜으로 전달하는 역할을 한다.
한편, 연료 전지 프레임(100)은 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 사이에 배치되어, 이들(200, 300)과 결합할 수 있다. 이하에서 설명되는 연료 전지 프레임(100)은 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 각각에 포함되는 구성 부품의 종류, 개수 및 형상에 국한되지 않고 연료 전지 시스템(1000)에 적용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 실시 예에 의한 연료 전지 프레임(100)을 나타낸다. 도 2a는 연료 전지 프레임(100)에서 외부 프레임(110)의 평면도를 나타내고, 도 2b는 연료 전지 프레임(100)에서 내부 프레임(120)의 평면도를 나타내고, 도 2c는 연료 전지 프레임(100)의 평면도를 나타내고, 도 2d는 연료 전지 프레임(100)의 사시도를 나타낸다.
실시 예에 의한 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)을 설명하기에 앞서, 연료 전지 시스템(1000)을 연료 전지 차량의 다른 구성 부품에 연결하는 제1 및 제2 차량 연결부(600, 610)에 대해 도 1a, 도 2a, 도 2c 및 도 2d를 참조하여 다음과 같이 살펴본다. 설명의 편의상, 도 1b 및 도 1c에서 제1 및 제2 차량 연결부(600, 610)의 도시는 생략된다.
제1 및 제2 차량 연결부(600, 610)는 외부 프레임(110)의 외측면(100S)에 서로 이격되어 배치되며, 연료 전지 시스템(1000)의 연료 전지 프레임(100)을 차량의 사이드 부재(미도시)에 연결하며, 충격을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 사이드 부재는 차량의 차체에 해당할 수 있다.
제1 차량 연결부(600)는 제1 마운팅 브라켓(602) 및 제1 부쉬(bush)(또는, 제1 마운트 인슐레이터)(604)를 포함할 수 있다. 제1 마운팅 브라켓(602)은 외부 프레임(110)의 외측면(100S)에 결합되어, 제1 부쉬(604)를 지지하는 역할을 한다. 제1 부쉬(604)는 제1 마운팅 브라켓(602)과 차량의 사이드 부재 사이에 배치되며, 진동 절연성을 가질 수 있다. 따라서, 제1 부쉬(604)가 배치됨으로써, 외부 프레임(110)으로부터의 진동이 차량의 사이드 부재로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있고, 차량의 사이드 부재로부터의 진동이 외부 프레임(110)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있다.
제1 차량 연결부(600)와 유사하게 제2 차량 연결부(610)는 제2 마운팅 브라켓(612) 및 제2 부쉬(또는, 제2 마운트 인슐레이터)(614)를 포함할 수 있다. 제2 마운팅 브라켓(612)은 외부 프레임(110)의 외측면(100S)에 제1 마운팅 브라켓(602)과 이격되어 결합되고, 제2 부쉬(614)를 지지하는 역할을 한다. 제2 부쉬(614)는 제2 마운팅 브라켓(612)과 차량의 사이드 부재 사이에 배치되며, 진동 절연성을 가질 수 있다. 따라서, 제2 부쉬(614)가 배치됨으로써, 외부 프레임(110)으로부터의 진동이 차량의 사이드 부재로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있고, 차량의 사이드 부재로부터의 진동이 외부 프레임(110)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있다.
또한, 외부 프레임(110)은 연결 홈(CH)을 더 포함할 수 있다. 도 2a에 예시된 바와 같이, 제1 차량 연결부(600)의 제1 마운팅 브라켓(602)은 외부 프레임(110)의 외측면(SO) 예를 들어, 외부 프레임(110)의 모서리에 형성된 연결 홈(CH)에 장착될 수 있다. 제2 차량 연결부(610)의 제2 마운팅 브라켓(612)은 외부 프레임(110)의 외측면(SO)에 직접 결합될 수 있다.
도 2a에 도시된 연결 홈(CH)에 제1 마운팅 브라켓(602)이 삽입되는 바와 달리, 제2 마운팅 브라켓(612)은 외부 프레임(110)의 외측면(SO)에 직접 결합될 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에 의하면, 도 1a 및 도 2a에서 제1 차량 연결부(600)의 제1 마운팅 브라켓(602)이 연결 홈(CH)에 배치된 형태와 동일한 모습으로 제2 차량 연결부(610)의 제2 마운팅 브라켓(612)을 위한 별도의 연결 홈(미도시)이 외부 프레임(SO)의 측면에 형성되고, 제2 마운팅 브라켓(612)은 별도의 연결 홈에 삽입될 수도 있다.
또는, 도 1a 및 도 2a에서 제2 마운팅 브라켓(612)이 외부 프레임(110)의 외측면(SO)에 결합된 형태와 동일한 모습으로, 제1 마운팅 브라켓(602)은 별도의 연결 홈(CH)에 배치되지 않고, 외부 프레임(110)의 외측면(SO)에 배치될 수도 있다.
도 1a의 경우 3개의 차량 연결부(600, 610)가 도시되어 있지만, 실시 예는 차량 연결부(600, 610)의 개수 및 차량 연결부(600, 610)가 연료 전지 프레임(100)에 결합된 특정한 형태에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 차량 연결부의 개수는 2개 이하이거나 4개 이상일 수 있다.
한편, 다시 도 1a 내지 도 2를 참조하면, 외부 프레임(110)은 셀 스택(210)의 수직 방향 투영면(HPS)을 에워싸는 평면 고리 형상을 가질 수 있다. 여기서, 수직 방향 투영면(HPS)이란, -z축 방향으로 셀 스택(210)을 투영할 때 지면에 맺히는 면을 의미할 수 있다. 즉, 외부 프레임(110)의 내측 공간(HO)의 평면적(이하, ‘제1 평면적’이라 함)은 셀 스택(210)의 수직방향 투영면(HPS)의 평면적(이하, ‘제2 평면적’이라 함)보다 클 수 있다.
내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)의 내측에 배치될 수 있다. 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)에 의해 둘러싸인 내측 공간(HO)을 복수의 중공으로 구분하는 칸막이 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 내측 공간(HO)은 칸막이 형상의 내부 프레임(120)에 의해 도 2c에 예시된 바와 같이 복수 개(예를 들어, 7개)의 중공(H1 내지 H7)으로 나뉠 수 있으나, 실시 예는 중공의 특정한 개수나 특정한 형상, 특정한 위치에 국한되지 않는다.
또한, 복수의 중공(예를 들어, H1 내지 H7) 중 적어도 어느 하나는 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300)의 단부 중 일부가 삽입 가능한 크기를 가질 수 있다.
또한, 도 1a 및 도 1b 각각에서 상부 구조체(200)에 포함된 부품(210, 220, 230) 및 하부 구조체(300)에 포함된 부품(310, 320, 330) 각각은 육면체 형상을 갖는 것으로 도시하였다. 그러나, 이들 부품(210, 220, 230, 310, 320, 330) 각각은 자신의 고유한 형상을 가지며, 연료 전지 프레임(100) 특히, 외부 프레임(110)은 이들 부재(210, 220, 230, 310, 320, 330)의 수직 투영면을 에워싸는 평면 고리 형상을 가질 수 있다. 또는, 외부 프레임(110)은 이들 부재(210, 220, 230, 310, 320, 330)의 수직 투영면이 외부 프레임(110)의 외부로 벗어나지 않는 평면 고리 형상을 가질 수 있다.
연료 전지 시스템(1000)의 상부 구조체(200)는 내부 프레임(120)의 위에 장착(또는, 배치, 결합, 조립, 안착, 부착, 고정)되고, 하부 구조체(300)는 내부 프레임(120)의 아래에 장착(또는, 배치, 결합, 조립, 안착, 부착, 고정)될 수 있다.
외부 프레임(110)은 연료 전지 프레임(100)의 강성을 담보하는 역할을 하고, 내부 프레임(120)은 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300)가 연료 전지 프레임(100)에 고정되고 결합되는 영역을 구분하는 역할을 한다. 이를 위해, 외부 프레임(110)의 제1 강성은 내부 프레임(120)의 제2 강성보다 더 클 수 있다.
또한, 연료 전지 시스템(1000)의 전체 높이(MH1)를 줄이기 위해, 외부 프레임(110)의 내측 공간(HO)에 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300) 중 적어도 하나의 단부의 일부가 삽입 배치될 수 있다. 이를 위해, 수직 방향으로, 외부 프레임(110)의 두께(이하, ‘제1 두께(T1)’라 한다)는 내부 프레임(120)의 두께(이하, ‘제2 두께(T2)’라 한다)보다 더 클 수 있다. 제2 두께(T2)가 제1 두께(T1)보다 더 작을 경우, 전체 두께(MH1)가 감소되는 이유에 대해서는 도 1c 및 도 12를 비교하여 상세히 후술된다.
또한, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)은 일체일 수도 있고, 별개일 수도 있다.
외부 프레임(110)의 재질과 내부 프레임(120)의 재질은 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 특히, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)이 별개일 경우, 외부 프레임(110)의 재질과 내부 프레임(120)의 재질은 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120) 중 적어도 하나의 재질은 금속 예를 들어, 알루미늄을 포함할 수 있다.
만일, 외부 프레임(110)과 내부 플레임(120)이 별개일 경우, 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)에 용접으로 결합될 수 있으나, 실시 예는 내부 프레임(120)이 외부 프레임(110)에 결합되는 특정한 형상에 국한되지 않는다.
도 3 (a) 내지 도 3 (d)는 외부 프레임(110) 및 내부 프레임(120) 각각의 실시 예에 의한 절단면을 나타낸다.
연료 전지 시스템(1000)의 전체 두께(또는, 높이(MH1))를 줄이기 위해, 외부 프레임(110)의 제1 두께(T1)와 내부 프레임(120)의 제2 두께(T2)를 줄일 경우, 연료 전지 프레임(100)의 강성이 약해질 수 있다. 이를 보강하기 위해, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)의 내부(특히, 외부 프레임(110)의 내부)를 강성이 높은 물질로 채울 경우, 연료 전지 시스템(1000)의 전체 무게가 증가할 수 있다. 따라서, 연료 전지 시스템(1000)의 전체 두께(MH1)를 줄이면서도 무게를 증가시키지 않기 위해, 연료 전지 프레임(100)의 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 각각의 내부(특히, 외부 프레임(110)의 내부)를 도 3 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 다양한 형상으로 구현할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 각각의 절단면은 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 벌집 형상을 가질 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 각각의 절단면은 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 중공 형상을 가질 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 각각의 절단면은 도 3 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이 트러스(truss) 형상을 가질 수도 있다.
도 3 (a) 내지 (d)는 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 각각의 절단면의 예시에 불과하며, 강성이 높으면서도 무게를 증가시키지 않는 한, 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120) 각각의 절단면은 도 3 (a) 내지 (d) 이외에 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 4는 도 1a 내지 1c에 도시된 연료 전지 시스템(1000)의 실시 예에 의한 국부적인 단면도를 나타낸다.
이하, 도 4에 도시된 바와 같이 연료 전지 프레임(100)의 위에 장착된 상부 구조체(200)가 셀 스택(210)이고, 연료 전지 프레임(100)의 아래에 장착된 하부 구조체(300)가 공기 압축기(320)인 경우에, 연료 전지 시스템(1000)을 설명한다. 그러나, 하기의 설명은 연료 전지 프레임(100)의 위에 장착된 상부 구조체(200)가 고전압 정션 박스(220) 또는 냉각 펌프(230)이고, 연료 전지 프레임(100)의 아래에 장착된 하부 구조체(300)가 가습기(310) 또는 구동 모터(330)인 경우에도 적용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 지면(G)을 기준으로 외부 프레임(110)의 탑면(110T)의 높이(이하, ‘제1 높이(H1)’라 한다)는 지면(G)을 기준으로 연료 전지 프레임(100)에 장착된 셀 스택(210)의 버텀면(210B)의 높이(이하, ‘제2 높이(H2)’라 한다)보다 더 클 수 있다.
또한, 내부 프레임(120)은 단차를 가질 수 있다. 이에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다.
내부 프레임(120)은 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)을 가질 수 있다.
제1 부분(P1)은 상부 구조체(200)(예를 들어, 210)가 장착되는 부분이고, 제2 부분(P2)은 하부 구조체(300)(예를 들어, 320)가 장착되는 부분으로서 정의된다. 제1 부분(P1)의 높이는 제2 높이(H2)와 동일할 수 있다. 지면(G)을 기준으로 제2 부분(P2)의 높이(이하, ‘제3 높이(H3)’라 한다)는 지면(G)을 기준으로 제1 부분(P1)의 제2 높이(H2) 보다 더 클 수 있다. 즉, 내부 프레임(120)의 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)은 단차를 가질 수 있다. 여기서, 단차란, 내부 프레임(120)에서 제1 부분(P1)의 탑면(120T1)과 제2 부분(P2)의 탑면(120T2) 간의 높이 차(ΔH)를 의미할 수 있다.
또한, 지면(G)을 기준으로, 내부 프레임(120)의 제1 부분(P1)에 장착된 셀 스택(210)의 버텀면(210B)과, 내부 프레임(120)의 제2 부분(P2)에 장착된 냉각 펌프(320)의 탑면(320T)은 동일한 수평면에 위치할 수 있다. 즉, 내부 프레임(120)의 제2 부분(P2)에 장착된 냉각 펌프(320)의 탑면(320T)이 지면(G)을 기준으로 높이(이하, ‘제4 높이(H4)’라 한다)를 갖는다고 할 때, 제2 높이(H2)와 제4 높이(H4)는 서로 동일할 수 있다.
또는, 지면(G)을 기준으로, 내부 프레임(120)의 제1 부분(P1)에 장착된 셀 스택(210)의 버텀면(210B)의 제2 높이(H2)는 내부 프레임(120)의 제2 부분(P2)에 장착된 냉각 펌프(320)의 탑면(320T)의 제4 높이(H4)보다 더 작을 수 있다. 즉, 내부 프레임(120)의 제1 부분(P1)에 장착된 셀 스택(210)의 단부 중 적어도 일부와 내부 프레임(120)의 제2 부분(P2)에 장착된 냉각 펌프(320)의 단부 중 적어도 일부는 수평 방향으로 서로 중첩(OP1)할 수 있다.
전술한 바와 같이, 내부 프레임(120)이 단차를 갖고, 단차를 갖는 내부 프레임(120)의 위 및 아래에 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 각각이 배치될 경우, 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 간의 거리 즉, 중첩되는 부분(OP1)의 수직 방향으로의 이격 거리가 최소화될 수 있다. 제2 높이(H2)와 제4 높이(H4)가 서로 동일할 경우, 중첩되는 부분(OP1)의 수직 방향으로의 이격 거리가 ‘0’이 된다.
또한, 제2 높이(H2)가 제4 높이(H4)보다 작을 경우, 중첩되는 부분(OP1)의 수직 방향으로의 이격 거리는 마이너스(-)가 될 수 있다. 이 경우, 연료 전지 시스템(1000)의 전체 두께(MH1)에 연료 전지 프레임(100)이 차지하는 두께(즉, 제1 두께(T1))가 반영되지 않아, 전체 두께(MH1)에서 제1 두께(T1)가 차지하는 부분이 없다. 따라서, 전체 두께(MH1)는 제1 두께(T1)만큼 감소할 수 있다.
한편, 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 각각은 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120) 중 적어도 하나에 다양한 형태로 결합되어 고정될 수 있다. 이를 위해, 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120) 중 적어도 하나는 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300) 중 적어도 하나와 결합하는 제1 결합부를 포함할 수 있다. 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300) 중 적어도 하나는 제2 결합부를 포함할 수 있다. 제2 결합부는 제1 결합부와 대향하며 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120)에 결합되어 고정될 수 있다.
예를 들어, 제1 결합부는 도 1a에 표시된 결합 부위(SI1, SI2, SI3, SI4)에 배치되어, 상부 구조체(200)인 셀 스택(210)의 제2 결합부와 결합함으로써, 셀 스택(210)이 내부 프레임(120)에 고정될 수 있도록 한다. 이와 비슷하게, 제1 결합부는 도 1a에 표시된 결합 부위(SJ1, SJ2)에 배치되어, 상부 구조체(200)인 냉각 펌프(230)의 제2 결합부와 결합함으로써, 냉각 펌프(230)가 내부 프레임(120)에 고정될 수 있도록 한다.
또한, 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120) 중 적어도 하나에 고정된 상태에서, 상부 구조체(200)와 하부 구조체(300)는 다양한 형태로 서로 결합할 수도 있다. 이를 위해, 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300) 중 적어도 하나는 제3 결합부를 더 포함하고, 해당하는 상부 구조체(200)와 하부 구조체(300)는 제3 결합부에 의해 서로 결합될 수 있다.
도 5는 연료 전지 프레임(100), 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300) 간의 결합을 설명하기 위한 실시 예에 의한 예시적인 단면도를 나타낸다.
실시 예에 의하면, 제1 결합부는 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120) 중 적어도 하나에 임베디드(imbedded)될 수 있다. 또한, 이와 마찬가지로, 제2 또는 제3 결합부 중 적어도 하나는 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300) 중 적어도 하나에 임베디드될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 및 제2 부재(510, 520)가 2개의 결합부(530, 540)에 의해 서로 결합되는 모습을 나타낸다. 제1 및 제2 부재(510, 520) 각각은 중공을 가지며, 2개의 결합부(530, 540) 중 하나(530)는 제1 부재(510)에 매립되고, 2개의 결합부(530, 540) 중 다른 하나(540)는 제2 부재(520)에 형성된 나사홀(SCH)을 통해 화살표 방향(AR)으로 인입되어 결합부(530)와 결합할 수 있다.
도 5에 도시된 제1 및 제2 부재(510, 520) 중 하나(510)는 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120)에 해당하고, 제1 및 제2 부재(510, 520) 중 다른 하나(520)는 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300)일 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 제1 부재(510)에 매립된 결합부(530)는 예를 들어, 도 1a에 도시된 부위(SI1, SI2, SI3, SI4)에 배치될 수 있는 전술한 제1 결합부에 해당하고, 도 5에 도시된 제2 부재(510)에서 화살표 방향(AR)으로 결합부(530)와 결합되는 다른 결합부(540)는 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300)에 배치된 전술한 제2 결합부에 해당할 수 있다.
또는, 도 5에 도시된 제1 및 제2 부재(510, 520) 중 하나(510)는 외부 프레임(110)(또는, 내부 프레임(120))에 해당하고, 제1 및 제2 부재(510, 520) 중 다른 하나(520)는 내부 프레임(120)(또는, 외부 프레임(110))에 해당할 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 제1 부재(510)에 매립된 결합부(530) 및 제2 부재(520)에서 화살표 방향(AR)으로 인입되어 결합부(530)와 결합되는 다른 결합부(540) 각각은 상부 구조체(200) 또는 하부 구조체(300)에 배치된 전술한 제3 결합부에 해당할 수 있다.
실시 예에 의하면, 제1 내지 제3 결합부 중 적어도 하나는 스터드 너트(stud nut), 압입 너트(clinching nut) 또는 블라인드 리벳 너트(Blind rivet nut) 중 적어도 하나를 포함하고, 제1 결합부 내지 제3 결합부 중 다른 하나는 스터드 볼트(또는, 나사), 압입 볼트(또는, 나사) 또는 블라인드 리벳 볼트(또는, 나사) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 스터드 너트(stud nut)는 스터드 볼트와 결합하는 너트를 의미하고, 압입 볼트는 압입 너트와 결합하는 볼트를 의미하고, 블라인드 리벳 볼트는 블라인드 리벳 너트와 결합하는 볼트를 의미한다.
예를 들어, 제1 내지 제3 결합부 중 어느 하나가 압입 너트일 경우, 압입 너트와 결합하는 제1 내지 제3 결합부 중 다른 하나는 나사일 수 있으며, 이러한 나사는 해당하는 부재에 형성된 나사홀을 통하여 인입되어 압입 너트와 결합될 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제3 결합부 중 어느 하나가 블라인드 리벳 너트일 경우, 블라인드 리벳 너트와 결합하는 제1 내지 제3 결합부 중 다른 하나는 나사일 수 있으며, 이러한 나사는 도 5에 도시된 바와 같은 나사홀(SCH)을 통하여 화살표 방향으로 인입되어 블라인드 리벳 너트와 결합될 수 있다. 블라인드 리벳 너트는 한 쪽 부재가 중공 부재이며 두께가 얇은 경우에도 암나사 탭을 구현할 수 있으므로 중공 형상을 갖는 부재(510, 520)에 유용되기에 적합하다.
이하, 실시 예에 의한 제2 결합부를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 연료 전지 시스템(1000)의 다른 실시 예에 의한 평면도 및 단면도를 각각 나타낸다.
도 4는 도 6a에 도시된 연료 전지 시스템(1000)을 I-I’선을 따라 절개한 단면도에 해당하고, 도 6b는 도 6a에 도시된 연료 전지 시스템(1000)을 Ⅱ-Ⅱ’선을 따라 절개한 단면도에 해당할 수 있다.
도 6a 및 도 6b의 경우, 제2 결합부가 상부 구조체(200) 중 셀 스택(210)에 포함되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 하기의 설명은 연료 전지 프레임(100)의 위에 장착된 상부 구조체(200)가 고전압 정션 박스(220) 또는 냉각 펌프(230)인 경우에도 적용될 수 있다.
제2 결합부는 상부 구조체(210)의 외측면으로부터 돌출되어 외부 프레임(110)의 탑면(110T)과 적어도 일부가 수직 방향으로 중첩하는 마운팅 보스부(212, 214, 216, 218)를 포함할 수 있다. 도 6a의 경우, 제2 결합부가 4개의 마운팅 보스부(212, 214, 216, 218)를 포함하는 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 제2 결합부에 포함되는 마운팅 보스부(212, 214, 216, 218)의 개수나 마운팅 보스부(212, 214, 216, 218)의 평면상에서의 돌출 위치에 국한되지 않는다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 지면을 기준으로, 외부 프레임(110)의 탑면(110T)과 접하는 마운팅 보스부(예를 들어, 212)의 버텀면(212B)의 높이는 셀 스택(210)의 버텀면(210B)의 높이보다 더 클 수 있다.
이하, 연료 전지의 구체적 례에 따른 실시 예의 제2 결합부를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 7은 상부 구조체(200)로서 셀 스택(210)을 포함하는 연료 전지와 외부 프레임(110: 110A)의 결합 관계를 보이는 실시 예에 의한 단면도를 나타내고, 도 8은 도 7에 도시된 ‘B’ 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 9는 외부 프레임(110)의 사시도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 연료 전지(500)는 셀 스택(210), 인클로저(510) 및 절연부(520)를 포함할 수 있다.
인클로저(510)는 셀 스택(210)을 보호하기 위해 셀 스택(210)의 측부를 감싸며 배치될 수 있다. 인클로저(510)는 셀 스택(210)의 양단부를 각각 개방하는 4면 인클로저 또는 셀 스택(210)의 양단부 중 어느 하나와 셀 스택(210)의 측부를 감싸는 5면 인클로저일 수 있다. 또한, 인클로저(510)는 적어도 2개의 몸체(512, 514)가 결합된 형태를 가질 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 인클로저(510)의 2개의 몸체 중 하나(512)는 ‘ㄴ’자 형태이고 2개의 몸체 중 다른 하나(514)는 ‘ㄱ’자 형태로서 서로 결합될 수 있다. 또는, 도 7에 도시된 바와 달리 인클로저(510)의 2개의 몸체 중 하나는 ‘ㄷ’자 형태이고 2개의 몸체 중 다른 하나는 ‘ㅡ’자 형태로서 서로 결합될 수 있다. 또는, 도 7에 도시된 바와 달리, 인클로저(510)는 한 몸일 수도 있다.
절연부(520)는 셀 스택(210)과 인클로저(510)를 소정 거리만큼 이격시켜 전기적으로 절연시킬 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 연료 전지의 경우, 제2 결합부에 해당하는 마운팅 보스부(212A)는 인클로저(510)의 외측면으로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다. 마운팅 보스부(212A)의 일부(OP2)는 외부 프레임(110)과 수직 방향으로 중첩한다. 즉, 마운팅 보스부(212A)와 외부 프레임(110)의 도 9에 도시된 매칭면(MS1, MS2, MS3, MS4)은 외부 프레임(110)의 탑면(110T)에 위치하되, 마운팅 보스부(212A)는 연료 전지(500)의 버텀면(500B)이 아닌 측면에 위치한다. 이 경우, 연료 전지(500)의 버텀면(500B)은 매칭면(MS1, MS2, MS3, MS4)으로부터 수직 방향으로 아래 쪽에 위치한다. 즉, 외부 프레임(110)의 전체 제1 두께(T1) 중 탑면(110T)(즉, 매칭면)과 연료 전지(500)의 버텀면(500B) 사이의 거리(T11)만큼은 연료 전지 시스템(1000)의 전체 두께(MH1)에서 산정되지 않는다. 즉, 전체 두께(MH1)는 외부 프레임(110)의 두께(T11)만큼 감소할 수 있다.
이하, 전술한 연료 전지 프레임(100)의 실시 예에 의한 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 10a 및 도 10b는 실시 예에 의한 연료 전지 프레임(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 사시도를 나타내고, 도 11은 도 10b에 도시된 ‘C’ 부분을 확대 도시한 사시도를 나타낸다.
도 10a 및 도 10b는 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)이 일체인 연료 전지 프레임(100)을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저, 연료 전지 프레임(100)을 제조하기 위한 재료(700)를 준비한 후, 압출 공정을 진행하여, 도 10a에 도시된 바와 같이 단차를 갖는 외측 프레임(710)과 내측 프레임(720)을 형성한다. 이때, 연료 전지 프레임(100)을 제조하기 위한 재료의 절단면은 도 11 및 도 3 (a)에 도시된 바와 같은 벌집 구조를 가질 수 있다.
이후, 도 10a에 도시된 결과물을 절단 가공하여 도 10b에 도시된 바와 같이 내측 프레임(720)에 중공(H)을 형성하여, 연료 전지 프레임(100)을 완성할 수 있다. 즉, 도 10b에 도시된 외측 프레임(710)은 전술한 외부 프레임(110)에 해당하고, 내측 프레임(720)은 전술한 내부 프레임(120)에 해당한다.
또한, 연료 전지 프레임(100)에서 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120)을 고진공 다이캐스팅 공법 또는 광폭 압출 공법으로 제작할 수 있다.
이하, 비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1) 및 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.
도 12는 비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)의 정면도를 나타낸다.
도 12에 도시된 비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)은 연료 전지 프레임(10), 상부 구조체(20) 및 하부 구조체(30)를 포함한다. 여기서, 연료 전지 프레임(10), 상부 구조체(20) 및 하부 구조체(30)는 도 1c에 도시된 연료 전지 프레임(100), 상부 구조체(200) 및 하부 구조체(300)와 각각 동일한 기능을 수행하므로, 이들(10, 20, 30)에 대한 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 비교 례에 의한 상부 구조체(20)는 셀 스택(21), 고전압 정션 박스(23) 및 냉각 펌프(25)를 포함하고, 하부 구조체(30)는 가습기(31), 공기 압축기(33) 및 구동 모터(35)를 포함할 수 있다. 셀 스택(21), 고전압 정션 박스(23), 냉각 펌프(25), 가습기(31), 공기 압축기(33) 및 구동 모터(35)는 도 1c에 도시된 셀 스택(210), 고전압 정션 박스(220), 냉각 펌프(230), 가습기(310), 공기 압축기(320) 및 구동 모터(330)와 각각 동일한 기능을 수행하므로, 이들(21, 23, 25, 31, 33, 35)에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)의 경우, 연료 전지 프레임(10)은 실시 예에 의한 외부 프레임(110)과 마찬가지로 제1 두께(T1)를 갖는 것으로 가정한다. 셀 스택(21)과 고전압 정션 박스(23)는 연료 전지 프레임(10) 위에 순차적으로 장착되고, 가습기(31)가 연료 전지 프레임(10)의 아래에 장착된다. 연료 전지 프레임(10)의 위에 장착되는 상부 구조체(20) 중에서, 셀 스택(21)의 두께(TH4)와 고전압 정션 박스(23)의 두께(TH2)가 냉각 펌프(25)의 두께보다 더 높다. 또한, 연료 전지 프레임(10)의 아래에 장착되는 하부 구조체(30) 중에서, 가습기(31)의 두께(TH5)가 공기 압축기(33)나 구동 모터(35)의 두께보다 더 크다. 따라서, 비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)의 총 두께(MH2)는 다음 수학식 1과 같이 연료 전지 프레임(10)의 제1 두께(T1), 셀 스택(21)의 두께(TH4), 고전압 정션 박스(23)의 두께(TH2) 및 가습기(31)의 두께(TH5)의 총합과 같다.
Figure pat00001
반면에, 도 1c에 도시된 실시 예에 의한 연료 전지 시스템의 총 두께(MH1)는 다음 수학식 2와 같이 연료 전지 프레임(100)의 외부 프레임(110)의 제1 두께(T1), 외부 프레임(110)의 상부로 돌출된 셀 스택(210)의 두께(TH1), 고전압 정션 박스(220)의 두께(TH2), 외부 프레임(110)의 아래로 돌출된 가습기(310)의 두께(TH3)의 총합과 같다.
Figure pat00002
수학식 1과 2에서, TH1은 TH4보다 작고, TH3은 TH5보다 작다. 왜냐하면, 비교 례의 경우, 연료 전지 시스템(1)의 총 두께(MH2)에 연료 전지 프레임(10)의 제1 두께(T1)가 그대로 합산되는 반면, 실시 예의 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 셀 스택(210)의 하측 단부의 적어도 일부와 가습기(310)의 상측 단부의 적어도 일부가 외부 프레임(110)의 내부 공간(HO)에 수용될 수 있기 때문이다.
예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 결합부에 마운팅 보스부(212 내지 216)를 배치할 경우, 수학식 2에 표기된 시스템(1000)의 전체 두께(MH1)에서 연료 전지 프레임(100)의 제1 두께(T1)가 차지하는 량을 줄일 수 있다. 특히, 도 6b에서, 셀 스택(210)의 버텀면(210B)이 외부 프레임(110)의 버텀면(110B)과 동일선 상에 위치하거나 버텀면(110B)보다 지면에 더 가깝게 위치할 경우, 수학식 2의 시스템(1000)의 전체 두께(MH1)에서 연료 전지 프레임(100)의 제1 두께(T1)가 차지하는 량을 없다고 볼 수 있다.
따라서, 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)의 총 두께(MH1)는 비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)의 총 두께(MH2)보다 작음을 알 수 있다. 실시 예에 의한 연료 전지 차량이 트램 또는 기차 등 상용 차량일 경우, 연료 전지 시스템(1000)의 전체 높이는 차량의 이용에서 매우 중요한 제약 요건이 된다. 이를 고려할 때, 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)은 비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)보다 이러한 상용 차량에 유용하게 이용될 수 있다.
비교 례에 의한 연료 전지 시스템(1)의 경우 연료 전지 프레임(10)의 두께를 줄일 경우 연료 전지 프레임(10)이 가져야 할 강성이 저하될 수 있으며, 연료 전지 프레임(10)의 두께를 줄이면서도 강성을 유지하기 위해 연료 전지 프레임(10)의 내부를 강성이 높은 물질 예를 들어 스틸로 채우거나, 연료 전지 프레임(10)의 내부의 두께를 키울 경우 연료 전지 시스템(1)의 무게가 증가할 수 있다.
반면에, 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)의 경우 연료 전지 프레임(100)의 강성은 고리 평면 형상을 갖는 외부 프레임(110)에 의해 유지되고, 상부 구조체(200)와 하부 구조체(300)의 단부의 일부를 외부 프레임(110)의 내부 공간(HO)에 삽입되도록, 내부 프레임(120)의 제2 두께(T2)를 제1 두께(T1)보다 작게 구현한다. 그럼에도 불구하고 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)에서 연료 전지 프레임(100)의 강성은 외부 프레임(110)이 갖는 강성에 의해 유지되어 비교 례에 의한 연료 전지 프레임(10)의 강성에 뒤지지 않을 수 있다.
도 13은 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)의 강성을 설명하기 위한 외부 프레임(110)의 평면도를 나타낸다. 도 13에서 t는 외부 프레임(110)에서 중공을 둘러싸는 두께를 나타낸다.
도 13에 도시된 바와 같이, 외부 프레임(110)의 절단면이 중공 형상을 가질 경우, 외부 프레임(110)의 2차 단면 계수(2nd moment of area)(I)는 다음 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, dA는 미소 면적(dxdz)를 나타내고, h는 높이 방향 외곽 치수를 나타낸다.
수학식 3의 2차 단면 계수는 중심선(CL)에서 미소 면적(dA)까지 거리(z)의 제곱(z2)을 적분한 값이다. 따라서, 실시 예에 의한 연료 전지 프레임(100)의 강성이 외부 프레임(110)에 의해서만 유지된다고 하더라도, 도 13 및 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 외부 프레임(110)의 절단면이 중공(HH)을 가질 경우, 수학식 3에서와 같은 2차 단면 계수가 극대화되어, 외부 프레임(110)의 절단면에서의 두께(t)를 줄인다고 하더라도, 외부 프레임(110)의 무게가 줄어들면서도 강성은 유지될 수 있다. 이러한 외부 프레임(110)의 강성은, 외부 프레임(110)의 절단면이 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 벌집 구조를 갖거나 도 3 (c) 또는 (d)에 도시된 바와 같이 트러스 구조를 갖는 경우에도, 2차 단면 계수는 극대화될 수 있다.
비교 례에 의한 연료 전지 프레임(10)의 재질로서 스틸을 이용하고, 실시 예에 의한 외부 프레임(110)의 재질로서 알루미늄을 사용할 경우, 연료 전지 프레임(100)의 무게를 20% 정도 경량화 할 수 있다.
결국, 실시 예에 의한 연료 전지 시스템(1000)의 경우, 연료 전지 시스템(1000)의 전체 두께(MH1)에서 연료 전지 프레임(100)의 두께가 기여하는 부분을 줄이거나 없애고 무게를 줄이면서도 연료 전지 프레임(100)의 강성은 유지할 수 있다.
또한, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 연료 전지 프레임(100)의 외부 프레임(110)과 내부 프레임(120)을 압출 공정을 이용하여 제조할 경우, 제조 비용을 절감시키고, 연료 전지 프레임(100)을 경량화시킬 수 있다.
또한, 연료 전지 프레임(100)에서 외부 프레임(110)을 알루미늄 중공 주조를 통하여 속이 비도록 중공으로 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 구현할 경우, 연료 전지 프레임(100)을 더욱 경량화시킬 수 있다.
또한, 연료 전지 프레임(100)에서 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120)을 고진공 다이캐스팅 공법으로 제작함으로써, 성형 자유도를 극대화할 수 있다.
또한, 연료 전지 프레임(100)에서 외부 프레임(110) 또는 내부 프레임(120)을 광폭압출 공법으로 제작하되, 절단면에 도 3 (c) 또는 (d)에 도시된 트러스 구조 혹은 도 3 (a)에 도시된 벌집구조를 적용함으로써, 연료 전지 프레임(100)을 더욱 경량화시키고, 제조 단가를 더욱 줄일 수 있다.
전술한 다양한 실시 예들은 본 발명의 목적을 벗어나지 않고, 서로 상반되지 않은 한 서로 조합될 수도 있다. 또한, 전술한 다양한 실시 예들 중에서 어느 실시 예의 구성 요소가 상세히 설명되지 않은 경우 다른 실시 예의 동일한 참조부호를 갖는 구성 요소에 대한 설명이 준용될 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 외부 프레임; 및 상기 외부 프레임의 내측에 배치된 내부 프레임을 포함하는 연료 전지 프레임;
    상기 연료 전지 프레임 위에 배치된 상부 구조체; 및
    상기 연료 전지 프레임 아래에 배치된 하부 구조체를 포함하고,
    상기 내부 프레임은 상기 외부 프레임에 의해 둘러싸인 내측 공간을 복수의 중공으로 구분하는 칸막이 형상을 갖는 연료 전지 차량.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임은 상기 셀 스택의 수직방향 투영면을 에워싸는 평면 고리 형상을 갖는 연료 전지 차량.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임의 상기 내측 공간의 제1 평면적은 상기 셀 스택의 수직방향 투영면의 제2 평면적보다 큰 연료 전지 차량.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임의 제1 강성은 상기 내부 프레임의 제2 강성보다 더 큰 연료 전지 차량.
  5. 제1 항에 있어서, 수직 방향으로, 상기 외부 프레임의 제1 두께는 상기 내부 프레임의 제2 두께보다 더 큰 연료 전지 차량.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임과 상기 내부 프레임은 일체인 연료 전지 차량.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임과 상기 내부 프레임은 별개인 연료 전지 차량.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임 또는 상기 내부 프레임 중 적어도 하나의 절단면은 중공, 트러스(truss) 형상 또는 벌집 형상을 갖는 연료 전지 차량.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 프레임 또는 상기 내부 프레임 중 적어도 하나는 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체 중 적어도 하나와 결합하는 제1 결합부를 포함하고,
    상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체 중 적어도 하나는 상기 제1 결합부와 결합된 제2 결합부를 포함하는 연료 전지 차량.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제2 결합부는
    상기 상부 구조체의 외측면으로부터 돌출되어 상기 외부 프레임의 탑면과 적어도 일부가 수직 방향으로 중첩하는 마운팅 보스부를 포함하는 연료 전지 차량.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 외부 프레임의 상기 탑면과 접하는 상기 마운팅 보스부의 버텀면의 높이는 상기 상부 구조체의 버텀면의 높이보다 지면을 기준으로 더 큰 연료 전지 차량.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 상부 구조체는 상기 셀 스택을 보호하는 인클로저를 포함하고,
    상기 마운팅 보스부는 상기 인클로저의 외측면으로부터 돌출되는 연료 전지 차량.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 외부 프레임의 탑면의 높이는
    지면을 기준으로, 상기 상부 구조체의 버텀면의 높이보다 더 큰 연료 전지 차량.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 내부 프레임은 단차를 갖는 연료 전지 차량.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 내부 프레임은
    상기 상부 구조체가 장착되는 제1 부분; 및
    지면을 기준으로 상기 제1 부분보다 더 큰 높이를 갖고, 상기 제1 부분과 상기 단차를 형성하며 상기 하부 구조체가 장착된 제2 부분을 포함하는 연료 전지 차량.
  16. 제15 항에 있어서,
    지면을 기준으로, 상기 제1 부분에 장착된 상기 상부 구조체의 버텀면은 상기 제2 부분에 장착된 상기 하부 구조체의 탑면과 동일한 수평면에 위치하는 연료 전지 차량.
  17. 제15 항에 있어서,
    지면을 기준으로, 상기 제1 부분에 장착된 상기 상부 구조체의 버텀면은 상기 제2 부분에 장착된 상기 하부 구조체의 탑면보다 더 낮은 연료 전지 차량.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 부분에 장착된 상기 상부 구조체의 적어도 일부와 상기 제2 부분에 장착된 상기 하부 구조체의 적어도 일부는 수평 방향으로 중첩하는 연료 전지 차량.
  19. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 중공 중 적어도 어느 하나는 상기 상부 구조체 또는 상기 하부 구조체의 단부 중 일부가 삽입 가능한 크기를 갖는 연료 전지 차량.
  20. 제1 항에 있어서, 상기 상부 구조체는 상기 셀 스택, 고전압 정션 박스 또는 냉각 펌프 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 하부 구조체는 가습기, 공기 압축기 또는 구동 모터 중 적어도 하나를 포함하는 연료 전지 차량.
KR1020190144313A 2019-11-12 2019-11-12 연료 전지 차량 KR20210057499A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190144313A KR20210057499A (ko) 2019-11-12 2019-11-12 연료 전지 차량
US16/773,410 US11458848B2 (en) 2019-11-12 2020-01-27 Fuel cell vehicle
CN202010183311.1A CN112793433B (zh) 2019-11-12 2020-03-16 燃料电池车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190144313A KR20210057499A (ko) 2019-11-12 2019-11-12 연료 전지 차량

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210057499A true KR20210057499A (ko) 2021-05-21

Family

ID=75806117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190144313A KR20210057499A (ko) 2019-11-12 2019-11-12 연료 전지 차량

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11458848B2 (ko)
KR (1) KR20210057499A (ko)
CN (1) CN112793433B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113997800B (zh) * 2021-11-04 2024-04-05 爱驰汽车有限公司 一种燃料电池布置结构和车辆
AT526002B1 (de) * 2022-04-14 2023-12-15 Avl List Gmbh Dichtvorrichtung für zumindest einen Brennstoffzellenstapel

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086217A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池車両の燃料電池システム搭載フレーム構造
JP4109953B2 (ja) * 2002-10-03 2008-07-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池搭載車両
JP3934110B2 (ja) * 2004-01-22 2007-06-20 本田技研工業株式会社 燃料電池の車両搭載構造
JP4804969B2 (ja) * 2006-03-16 2011-11-02 本田技研工業株式会社 燃料電池自動車の前部構造
JP2008105528A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Honda Motor Co Ltd サブフレームの製造方法およびサブフレーム
JP5958877B2 (ja) * 2011-02-25 2016-08-02 住友電気工業株式会社 リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置
US9079508B2 (en) 2012-02-07 2015-07-14 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell vehicle
US9406965B2 (en) * 2012-02-20 2016-08-02 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Fuel cell module
EP2910394B1 (en) * 2012-10-16 2018-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cell installation structure for vehicle
JP5900480B2 (ja) * 2013-05-24 2016-04-06 トヨタ自動車株式会社 車両用電池搭載構造
KR20160079962A (ko) * 2014-12-26 2016-07-07 정강옥 금속 공기 배터리용 단위셀 구조체의 셀블록
JP6260797B2 (ja) * 2015-10-13 2018-01-17 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP6414021B2 (ja) * 2015-11-05 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の搭載構造
JP6307541B2 (ja) * 2016-03-07 2018-04-04 本田技研工業株式会社 燃料電池スタックの車載用マウント構造
JP6631378B2 (ja) * 2016-04-18 2020-01-15 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6673275B2 (ja) * 2017-03-27 2020-03-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池ユニット
CN109216723A (zh) * 2017-07-03 2019-01-15 松下知识产权经营株式会社 燃料电池
KR102478090B1 (ko) * 2017-10-30 2022-12-16 현대자동차주식회사 연료전지용 셀 프레임 및 이를 이용한 연료전지 스택
CN209472054U (zh) * 2018-12-05 2019-10-08 宁波石墨烯创新中心有限公司 框架型燃料电池
CN110350228A (zh) * 2019-08-09 2019-10-18 上海电气集团股份有限公司 燃料电池***集成框架

Also Published As

Publication number Publication date
CN112793433A (zh) 2021-05-14
US11458848B2 (en) 2022-10-04
CN112793433B (zh) 2024-06-11
US20210138915A1 (en) 2021-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3905370B1 (en) Battery pack and automobile
KR20210057499A (ko) 연료 전지 차량
US11101521B2 (en) Battery module and battery pack
US11101520B2 (en) Battery module and battery pack
CN215590471U (zh) 一种车身及汽车
CN216698558U (zh) 电池箱体及电池包
JP2023115949A (ja) 車両動力用蓄電池付きフレーム構造体
US11148728B2 (en) Vehicular lower structure
JP7020867B2 (ja) 電池ケース
CN117313442B (zh) 一种电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包
CN113782804A (zh) 电池包的装配方法及电池包
JP5285877B2 (ja) 電源システム
CN216213858U (zh) 动力电池包下壳体及动力电池包
CN215578911U (zh) 一种新型电池模块
US20220173686A1 (en) Electromechanically integrated unit
WO2020108164A1 (zh) 电动汽车的框梁及电动汽车
CN217522136U (zh) 电池箱组件及作业机械
KR20210057498A (ko) 연료 전지 차량
CN219163553U (zh) 电池模组以及包含其的电池包
US20240116347A1 (en) Mounting structure for electric vehicle
US20240149655A1 (en) Structural assembly for battery structure of electric vehicle
CN217768644U (zh) 一种装配立式电池模组的电池箱
CN117832724A (zh) 电池包及车辆
CN219779066U (zh) 电池安装组件及工程车辆
US20230302890A1 (en) Electric vehicle battery module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination