KR20220000545A

KR20220000545A - 연료 전지 차량

Info

Publication number: KR20220000545A
Application number: KR1020200078307A
Authority: KR
Inventors: 이주협; 유창열; 연승준
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2022-01-04
Also published as: US11670783B2; US20210408563A1

Abstract

실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 제1 공간에 배치된 배터리와, 차량 운행 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 제1 공간에 인접한 제2 공간에 배치된 라디에이터 및 제1 공간을 사이에 두고 제2 방향으로 제2 공간과 이격되며 제1 공간과 제2 방향으로 인접한 제3 공간에 배치된 적어도 하나의 연료 전지부를 포함할 수 있다.

Description

연료 전지 차량{Fuel cell vehicle}

실시 예는 연료 전지를 포함하는 차량에 관한 것이다.

트럭이나 버스 등과 같은 상용 차량은 승용 차량보다 무게나 사이즈가 크기 때문에, 구동을 위해 대략 200㎾ 이상의 매우 큰 출력을 요구한다. 따라서, 승용 차량에 적용되는 연료 전지가 하나만 있을 경우 상용 차량을 구동시킬 수 없거나 구동시키기 어려울 수 있다. 따라서, 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

실시 예는 연료 전지를 효율적으로 장착한 연료 전지 차량을 제공한다.

실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 제1 공간에 배치된 배터리; 차량 운행 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제1 공간에 인접한 제2 공간에 배치된 라디에이터; 및 상기 제1 공간을 사이에 두고 상기 제2 방향으로 상기 제2 공간과 이격되며 상기 제1 공간과 상기 제2 방향으로 인접한 제3 공간에 배치된 적어도 하나의 연료 전지부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 라디에이터는 상기 배터리보다 가볍고, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상기 배터리보다 가벼울 수 있다.

예를 들어, 상기 라디에이터의 제1 무게와 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 제2 무게 간의 제1 무게 차는 상기 배터리의 제3 무게와 제1 무게 간의 제2 무게 차보다 작고, 상기 제3 무게와 상기 제2 무게 간의 제3 무게 차보다 적을 수 있다.

예를 들어, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 복수의 연료 전지부를 포함하고, 상기 복수의 연료 전지부 각각은 연료 전지; 상기 연료 전지로 유체를 공급하는 유체 공급부; 상기 연료 전지와 전기적으로 연결된 전장부; 및 상기 전장부와 상기 유체 공급부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 라디에이터는 상기 연료 전지와, 상기 배터리와 상기 연료 전지 차량의 모터를 냉각시키는 냉각수의 열을 방출할 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 각각이 제1 방향으로 연장하고, 상기 제2 방향으로 서로 대향하여 이격된 제1 및 제2 차체 프레임을 더 포함하고, 평면 상에서, 상기 제1 공간은 상기 제1 및 제2 차체 프레임 사이의 공간과 중첩하고 상기 제2 공간은 상기 제1 차체 프레임의 외측에 위치하고 상기 제3 공간은 상기 제2 차체 프레임의 외측에 위치할 수 있다.

예를 들어, 상기 제3 공간은 상기 제2 차체 프레임의 상면과 상기 연료 전지 차량의 밑바닥면 사이에 위치할 수 있다.

예를 들어, 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 상면은 상기 제2 차체 프레임의 상면보다 낮을 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 캡(CAB); 및 캡의 후방에 위치하는 적재부를 더 포함하고, 상기 적재부의 바닥면은 상기 제1 및 제2 차체 프레임 각각의 상면 보다 높을 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 상기 제1 방향으로, 상기 캡과 상기 적재부 사이에 위치한 수소 저장부를 더 포함하고, 상기 수소 저장부의 바닥면은 상기 제1 및 제2 차체 프레임 각각의 상면보다 높을 수 있다.

예를 들어, 상기 배터리는 전방 차축으로부터 상기 제1 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 배치되고, 상기 라디에이터는 상기 전방 차축으로부터 상기 제1 방향으로 제2 거리만큼 이격되어 배치되고, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상기 전방 차축으로부터 상기 제1 방향으로 제3 거리만큼 이격되어 배치되고, 상기 제1 거리는 상기 제2 및 제3 거리 각각보다 클 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 상기 연료 전지 차량의 앞쪽에 배치된 전방 머드 가드; 및 상기 연료 전지 차량의 뒤쪽에 배치된 후방 머드 가드를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상기 전방 머드 가드와 상기 후방 머드 가드 사이에서, 상기 제2 차체 프레임의 외측에 위치하는 상기 제3 공간에 배치될 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 상기 제2 차체 프레임에 장착되어 상기 적어도 하나의 연료 전지부가 탑재되는 시스템 마운팅 프레임을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 시스템 마운팅 프레임은 상기 제3 공간에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상방, 하방 또는 상기 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 장착 및 분리 가능하도록 상기 시스템 마운팅 프레임에 탑재될 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 상기 제2 차체 프레임을 마주하는 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 내측면의 반대측인 외측면과 마주하며 배치된 사이드 프로텍터를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 사이드 프로텍터는 상기 제3 공간에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 사이드 프로텍터는 상기 시스템 마운팅 프레임에 장착될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 및 제2 차량 프레임이 상기 제2 방향으로 서로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 감소하고, 상기 사이드 프로텍터가 상기 제2 차량 프레임과 상기 제2 방향으로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 증가할 수 있다.

또는, 예를 들어, 상기 제1 및 제2 차량 프레임이 상기 제2 방향으로 서로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 증가하고, 상기 사이드 프로텍터가 상기 제2 차량 프레임과 상기 제2 방향으로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 감소할 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 구성 요소를 지지하는 연료 전지 프레임과 상기 시스템 마운팅 프레임 사이에 배치되는 제1 마운트 인슐레이터; 및 상기 제1 마운트 인슐레이터의 일측과 상기 연료 전지 프레임을 서로 결합시키는 제1 결합부를 더 포함하고, 상기 제1 마운트 인슐레이터의 타측은 상기 시스템 마운팅 프레임과 억지 끼워맞춤 방식으로 결합할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 마운트 인슐레이터 및 상기 제1 결합부는 상기 연료 전지 프레임의 복수의 코너부 각각에 배치될 수 있다.

예를 들어, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 구성 요소를 지지하는 연료 전지 프레임에 고정된 일측을 갖는 개별 마운팅 브라켓; 상기 개별 마운팅 브라켓과 상기 시스템 마운팅 프레임 사이에 배치된 제2 마운트 인슐레이터; 및 상기 개별 마운팅 브라켓의 타측과 상기 제2 마운트 인슐레이터의 일측을 서로 결합시키는 제2 결합부를 더 포함하고, 상기 제2 마운트 인슐레이터의 타측은 상기 시스템 마운팅 프레임과 억지 끼워맞춤 방식으로 결합할 수 있다.

예를 들어, 상기 개별 마운팅 브라켓과, 상기 제2 마운트 인슐레이터 및 상기 제2 결합부는 상기 연료 전지 프레임의 복수의 코너부 중 적어도 일부에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 연료 전지부를 포함하고, 상기 복수의 연료 전지부 각각은 연료 전지부의 구성 요소를 지지하는 연료 전지 프레임을 포함하고, 실시 예에 의한 연료 전지 차량은, 서로 이웃하는 상기 복수의 연료 전지부의 상기 복수의 연료 전지 프레임에 각각 고정된 공통 마운팅 브라켓; 상기 공통 마운팅 브라켓과 상기 시스템 마운팅 프레임 사이에 배치된 제3 마운트 인슐레이터; 및 상기 공통 마운팅 브라켓과 상기 제3 마운트 인슐레이터의 일측을 서로 결합시키는 제3 결합부를 더 포함하고, 상기 제3 마운트 인슐레이터의 타측은 상기 시스템 마운팅 프레임과 억지 끼워맞춤 방식으로 결합할 수 있다.

실시 예에 따른 연료 전지 차량은 복수의 연료 전지부를 효율적으로 배치하여 다양한 잇점 즉, 화물의 적재량, 승객의 탑승량, 안정된 무게 밸런스, 차량의 안정성, 정비의 원할성 등을 개선시키는 다양한 잇점을 가질 수 있다.

도 1은 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 외관 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 연료 전지 차량의 평면도를 나타낸다.
도 3은 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 측면도를 나타낸다.
도 4는 하나의 연료 전지부의 블럭도를 나타낸다.
도 5는 실시 예에 의한 연료 전지부에 포함되는 연료 전지의 예시적인 단면도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 평면도를 나타낸다.
도 7은 다른 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 정면도를 나타낸다.
도 8은 적어도 하나의 연료 전지부가 연료 전지 차량에 탑재된 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.
도 9는 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 국부적인 평면도를 나타낸다.
도 10은 또 다른 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 평면도를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 의한 연료 전지 차량의 평면도를 나타낸다.
도 12는 도 11에 도시된 제8 코너부의 일 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.
도 13은 도 11에 도시된 제8 코너부의 다른 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.
도 14는 도 11에 도시된 제10 코너부의 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부된 도면을 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 차량(100:100A, 100B, 100C)을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 연료 전지 차량(100:100A, 100B, 100C)을 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. 아래의 설명에서, 제1 방향은 +x축 또는 -x축 방향 중 적어도 한 방향을 의미하고, 제2 방향은 +y축 또는 -y축 방향 중 적어도 한 방향을 의미하고, 제3 방향은 +z축 방향 또는 -z축 방향 중 적어도 한 방향을 의미하는 것으로 설명한다. 또한, ‘하방’이란, 지면(또는, 노면)을 향하는 중력 방향을 의미하고, ‘상방’이란, 지면으로부터 멀어지는 방향으로서 하방의 반대 방향을 의미할 수 있다. 또한, ‘전방’이란 차량(100:100A, 100B, 100C)이 전진하는 방향을 의미하고, ‘후방’이란 차량(100:100A, 100B, 100C)이 후진하는 방향으로서, 전방의 반대 방향을 의미할 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 연료 전지 차량(이하, ‘차량’이라 한다)(100)을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 실시 예에 의한 차량(100)의 외관 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 차량(100)의 평면도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 차량(100)의 측면도를 나타낸다.

실시 예에 의한 차량(100)은 배터리, 라디에이터(Radiator) 및 적어도 하나의 연료 전지부(또는, PMC(Power Module Complete))를 포함할 수 있다.

실시 예에 의한 차량(100)은 승용 차량보다 무게나 크기가 큰 트럭이나 버스 등과 같은 상용 차량에 해당할 수 있다. 이를 위해, 실시 예에 의한 차량(100)에서 적어도 하나의 연료 전지부는 복수의 연료 전지부를 포함하고, 차량(100)은 배터리, 라디에이터 및 복수의 연료 전지부를 필수적으로 포함할 수도 있다.

연료 전지 차량(100)의 배터리는 제1 공간(S1)에 배치되고, 라디에이터는 제2 공간(S2)에 배치되고, 적어도 하나의 연료 전지부는 제3 공간(S3)에 배치될 수 있다. 또는, 라디에이터가 제3 공간(S3)에 배치되고, 적어도 하나의 연료 전지부가 제2 공간(S2)에 배치될 수도 있다.

이하, 차량(100)의 배터리는 제1 공간(S1)에 배치되고, 라디에이터는 제2 공간(S2)에 배치되고, 적어도 하나의 연료 전지부는 제3 공간(S3)에 배치된 것으로 설명하지만, 하기의 설명은 라디에이터가 제3 공간(S3)에 배치되고, 적어도 하나의 연료 전지부가 제2 공간(S2)에 배치된 경우에도 적용될 수 있다.

제1 공간(S1), 제2 공간(S2) 및 제3 공간(S3)에 대한 이해를 먼저 돕기 위해, 도 1 내지 도 3에서 배터리와 라디에이터와 적어도 하나의 연료 전지부의 도시는 생략되었다.

제1 내지 제3 공간(S1 내지 S3)을 설명하기에 앞서, 차량(100)의 개략적인 구성을 살펴본다.

실시 예에 의한 차량(100)은 캡(CAB:cabinroom)(110), 차체부(120), 앞바퀴(132), 뒷바퀴(134), 전방 머드(mud) 가드(guard)(142-1, 142-2) 및 후방 머드 가드(144-1, 144-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 캡(110), 차체부(120), 앞바퀴(132), 뒷바퀴(134), 전방 머드 가드(142-1, 142-2) 및 후방 머드 가드(144-1, 144-2)는 실시 예에 의한 차량(100)의 이해를 돕기 위한 일 례에 불과하다. 즉, 실시 예에 의한 챠량(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 캡(110), 차체부(120), 앞바퀴(132), 뒷바퀴(134), 전방 머드 가드(142-1, 142-2) 및 후방 머드 가드(144-1, 144-2)의 특정한 위치에 국한되지 않는다.

캡(110)은 운전석이 위치하는 부분이다.

차체부(120)는 차량(100)의 앞쪽에서 뒤쪽까지 차량(100)의 골격을 이루는 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)을 포함할 수 있다. 또는, 차체부(120)는 적어도 하나의 크로스 멤버(cross member)(123)를 더 포함할 수 있다.

제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 각각은 차량(100)의 운행(또는, 진행) 방향인 제1 방향(또는, 전방 또는 후방)으로 연장하고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 대향하여 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 적어도 하나의 크로스 멤버(123)는 차체부(120)에서 제1 차체 프레임(122)과 제2 차체 프레임(124) 사이에 배치되는(또는, 위치하는) 부분으로써, 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 중 적어도 하나와 일체일 수 있으나, 실시 예에 의한 차량(100)은 크로스 멤버(123)의 유무, 특정한 위치 및 형상에 국한되지 않는다.

전방 머드 가드(142-1, 142-2)는 차량(100)의 앞쪽에 배치된다. 예를 들어, 전방 머드 가드(142-1, 142-2)는 앞바퀴(132)의 상부와 측부를 감싸면서 앞 바퀴(132)와 이격되도록 배치되며, 앞바퀴(132)의 회전에 의해 물이나 머드 등이 차량(100)의 앞이나 뒤로 튀는 것을 막는 역할을 한다.

후방 머드 가드(144-1, 144-2)는 차량(100)의 뒤쪽에 배치된다. 예를 들어, 후방 머드 가드(144-1, 144-2)는 뒷바퀴(134)의 상부와 측부를 감싸면서 뒷바퀴(134)와 이격되도록 배치되며, 뒷바퀴(134)의 회전에 의해 물이나 머드 등이 차량(100)의 앞이나 뒤로 튀는 것을 막는 역할을 한다.

한편, 제1 내지 제3 공간(S1, S2, S3)에 대해 다음과 같이 살펴본다.

제1 공간(S1)은 제2 방향으로 제2 공간(S2)과 제3 공간(S3) 사이에 위치한다. 제2 공간(S2)은 제2 방향으로 제1 공간(S1)에 인접하여 위치한다. 제3 공간(S3)은 제1 공간(S1)을 사이에 두고 제2 방향으로 제2 공간(S2)과 이격되고, 제2 방향으로 제1 공간(S1)에 인접하여 위치한다.

제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)을 기준으로 전술한 제1 내지 제3 공간(S1 내지 S3)을 살펴보면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 평면상에서, 제1 공간(S1)은 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 사이의 공간과 제3 방향으로 중첩할 수 있다. 제1 공간(S1)의 제2 방향으로의 길이는 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)보다 작을 수도 있고 클 수도 있고 동일할 수도 있다.

일 실시 예에 의하면, 제2 공간(S2)은 제1 공간(S1)과 제2 방향으로 인접하되, 제1 차체 프레임(122)의 외측에 위치할 수 있다. 제3 공간(S3)은 제1 공간(S1)을 사이에 두고 제2 방향으로 제2 공간(S2)과 이격되며, 제1 공간(S1)과 제2 방향으로 인접하되, 제2 차체 프레임(124)의 외측에 위치할 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)과 전방 머드 가드(142-1, 142-2)와 후방 머드 가드(144-1, 144-2)를 기준으로 전술한 제2 및 제3 공간(S2, S3)을 살펴보면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 평면상에서, 제2 공간(S1)은 제1 공간(S1)과 제2 방향으로 인접하여 제1 차체 프레임(122)의 외측에 위치하되, 제1 방향으로 전방 머드 가드(142-1)와 후방 머드 가드(144-1) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제3 공간(S3)은 제1 공간(S1)을 사이에 두고 제2 방향으로 제2 공간(S2)과 이격되고 제2 방향으로 제1 공간(S1)과 인접하여 제2 차체 프레임(142)의 외측에 위치하되, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 전방 머드 가드(142-2)와 후방 머드 가드(144-2) 사이에 위치하는 공간(S3x)일 수 있다.

또한, 제3 방향에서 제3 공간(S3)을 다음과 같이 정의할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 제3 공간(S3)은 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)과 차량(100)의 밑바닥면(100BS) 사이의 제4 공간(S4)에 위치하는 공간일 수 있다.

도 3을 참조하면, 차량(100)은 수소 저장부(150)와 적재부(160)를 더 포함할 수 있다. 또는, 도 3에 도시된 바와 달리, 차량(100)은 적재부(160)만을 포함하고, 수소 저장부(150)를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 수소 저장부(150)는 생략될 수도 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 다른 위치에 수소 저장부(150)가 배치될 수도 있다. 실시 예에 의한 차량(100)은 수소 저장부(150)가 배치된 특정한 위치에 국한되지 않는다.

적재부(160)는 차량(100)에서 캡(110)의 후방에 위치할 수 있다. 만일, 차량(100)이 트럭인 상용 차량일 경우 적재부(160)는 화물이 적재되는 공간에 해당하고, 차량(100)이 버스일 경우 적재부(160)는 승객이 탑승하는 공간에 해당할 수 있다.

도 3에서 적재부(160)는 사각형 단면 형상을 갖는 클로즈 타입(close type)인 것으로 예시하였지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 달리 적재부(160)는 상부가 개방된 오픈 타입(open type)의 단면 형상을 가질 수도 있다.

수소 저장부(150)는 제1 방향으로 캡(110)과 적재부(160) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 연료 전지부에서 필요한 수소를 차량(100)의 연료로서 저장할 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 도 3에 도시된 차량(100)은 수소 저장부(150)로부터 적어도 하나의 연료 전지부로 수소가 공급되는 배관을 더 포함할 수 있다.

캡(110)과 적재부(160) 각각은 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)에 의해 지지될 수 있다. 마찬가지로, 수소 저장부(150)도 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 크로서 멤버(123)는 캡(110), 적재부(160) 및 수소 저장부(150) 중 적어도 하나를 지지하는데 기여할 수도 있다. 또는, 크로스 멤버(123)는 캡(110), 적재부(160) 및 수소 저장부(150) 중 어느 것도 지지하지 않으며 생략될 수도 있다.

한편, 전술한 제3 공간(S3)은 적어도 하나의 연료 전지부가 배치되는 공간으로 정의될 수도 있다.

또는, 제3 공간(S3)은 적어도 하나의 연료 전지부가 배치되는 공간과, 적어도 하나의 연료 전지부를 연료 전지 차량(100)에 장착하기 위해 마련되는 후술되는 시스템 마운팅 프레임(410)가 배치되는 공간을 포함하는 것으로 정의될 수도 있다.

또는, 제3 공간(S3)은 적어도 하나의 연료 전지부가 배치되는 공간과, 시스템 마운팅 프레임(410)가 배치되는 공간과, 적어도 하나의 연료 전지부를 보호하기 위해 마련되는 후술되는 사이드 프로텍터(420)가 배치되는 공간을 포함하는 것으로 정의될 수도 있다.

하기의 설명은 제3 공간(S3)이 위 3가지 중 어느 하나로 정의되든지 무관하게 적용될 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 차량(100)에서 제3 공간(S3)의 위치를 첨부된 도 3을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.

제3 공간(S3)은 제3 방향으로 제1 높이(H1)를 갖고, 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)과 차량(100)의 밑바닥면(100BS) 까지의 제4 공간(S4)에 위치할 수 있다. 제4 공간(S4)은 제2 높이(H2)를 갖는 것으로 표기하고, 지상고를 제3 높이(H3)로 표기하고, 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)으로부터 지면(G)까지의 제3 방향으로의 거리를 총 높이(HT)로 표기한다.

총 높이(HT)는 제2 높이(H3)와 제3 높이(H3)의 합과 동일하다. 여기서, 지상고란, 지면(G)으로부터 차량(100)의 밑바닥면(100BS) 까지의 제3 방향으로의 높이로서, 지면(G)에 요철이 있을 때 차량(100)의 밑바닥을 보호하기 위해 이격되는 높이를 의미한다. 이를 고려할 때, 제3 공간(S3)은 총 높이(HT)로부터 지상고인 제3 높이(H3)를 제외한 제2 높이(H2)를 갖는 제4 공간(S4)에 위치할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 연료 전지부, 시스템 마운팅 프레임 및 사이드 프로텍터는 제4 공간(S4)에 위치할 수 있다.

제4 공간(S4)에서 제3 공간(S3)의 탑(S3T)이 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)보다 낮을 수 있다.

이와 같이, 제4 공간(S4)에서 제3 공간(S3)의 탑(S3T)이 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)보다 낮을 경우, 차량(100)의 안정성이 개선된다. 왜냐하면, 차량(100)이 트레일러 형태의 차량일 경우, 차량(100)이 커브를 회전하거나 오르막을 오르거나 내리막을 내려갈 때 수소 적재부(160) 또는 적재부(150) 중 적어도 하나가 틸팅하고, 제3 공간(S3)의 탑(S3T)이 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)보다 낮지 않을 경우, 차량(100)의 안정성이 저해될 수 있기 때문이다.

또한, 제3 공간(S3)이 지면(G)과 가까워질수록, 예를 들어 지면(G)에 요철이 있을 때, 제3 공간(S3)에 배치될 수 있는 적어도 하나의 연료 전지부, 시스템 마운팅 프레임 및 사이드 프로텍터가 손상받을 수 있다. 이를 고려하여, 제4 공간(S4) 내에 위치되는 제3 공간(S3)에서 적어도 하나의 연료 전지부, 시스템 마운팅 프레임 및 사이드 프로텍터의 배치 위치가 각각 결정될 수 있다.

또한, 적재부(160)의 바닥면(160B)은 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 각각의 상면(122T, 124T) 보다 높을 수 있다. 이와 비슷하게, 수소 저장부(150)의 바닥면(150B)은 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 각각의 상면(122T, 124T)보다 높을 수 있다.

가령, 제3 공간(S3)에 배치될 수 있는 적어도 하나의 연료 전지부, 시스템 마운팅 프레임 및 사이드 프로텍터 중에서, 지면(G)으로부터의 높이가 가장 높은 부분이 적어도 하나의 연료 전지부라고 할 때, 적어도 하나의 연료 전지부의 상면이 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T) 보다 낮고, 적재부(160)의 바닥면(160B)이 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T) 보다 높고, 수소 저장부(150)의 바닥면(150B)이 제2 차체 프레임(124)의 상면(124T)보다 높을 경우, 적어도 하나의 연료 전지부에 영향을 받지 않고 적재부(160)를 위한 공간 및 수소 저장부(150)를 위한 공간이 넓어지고 유동성이 향상되어 화물 탑재량(또는, 차량이 버스일 경우 승객의 탑승량)이 증가하고 수소 저장량이 증가하여 차량(100)의 주행 거리가 증가할 수 있다.

만일, 수소 저장부(150)가 생략되고, 적재부(160)가 수소 저장부(150)가 배치된 공간까지 연장될 경우 적재부(160)를 위한 공간이 더욱 넓어질 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 제1 공간(S1)이 제2 방향으로 제2 공간(S2)과 제3 공간(S3) 사이에 위치하고, 배터리가 라디에이터보다 무겁고 적어도 하나의 연료 전지부보다 무거울 경우, 차량(100)의 무게 배분이 균형을 이룰 수 있다.

예를 들어, 라디에이터의 무게를 제1 무게라고 정의하고, 적어도 하나의 연료 전지부의 무게를 제2 무게라고 정의하고, 배터리의 무게를 제3 무게라고 정의할 때, 제1 무게와 제2 무게 간의 무게 차(이하, ‘제1 무게 차’라 한다)는 제3 무게와 제1 무게 간의 무게 차(이하, ‘제2 무게 차’라 한다)보다 작고, 제1 무게 차는 제3 무게와 제2 무게 간의 무게 차(이하, ‘제3 무게 차’)보다 적을 수 있다.

제1 무게는 라디에이터의 역할에 따라 달라지고, 제2 무게는 적어도 하나의 연료 전지부에 포함되는 연료 전지부의 개수와 각 연료 전지부의 구성에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 무게에 대해 다음과 같이 예시적으로 살펴본다.

전술한 적어도 하나의 연료 전지는 제1 방향으로 배열된 복수의 연료 전지부를 포함할 수 있다. 실시 예에 의한 연료 전지 차량이 복수의 연료 전지부를 포함할 경우, 차량의 주행 거리가 증가하고 많은 화물을 적재하거나 많은 승객이 탑승할 수 있는 등 고출력 요구에 부응할 수 있다.

도 4는 하나의 연료 전지부(170A)의 블럭도를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 복수의 연료 전지부 각각(170A)은 연료 전지(172), 유체 공급부(174), 전장부(176) 및 제어부(178)를 포함할 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 차량(100)에 포함되는 연료 전지(172)의 일 례를 첨부된 도 5를 참조하여 다음과 같이 살펴본다. 그러나, 실시 예에 의한 차량(100)은 도 5에 도시된 구성 이외에 다양한 구성을 갖는 연료 전지(172)를 포함할 수 있다.

도 5는 실시 예에 의한 연료 전지부(170A)에 포함되는 연료 전지(172)의 예시적인 단면도를 나타낸다.

연료 전지는 예를 들어 차량 구동을 위한 전력 공급원으로 가장 많이 연구되고 있는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC:Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)일 수 있다.

연료 전지는 제1 및 제2 엔드 플레이트(end plate)(또는, 가압 플레이트 또는 압축판)(310A, 310B), 집전판(312) 및 셀 스택(322)을 포함할 수 있다.

셀 스택(322)은 제1 방향으로 적층된 복수의 단위 셀(322-1 내지 322-N)을 포함할 수 있다. 여기서, N은 1 이상의 양의 정수로서, 수십 내지 수백일 수 있으나, 실시 예는 N의 특정한 수에 국한되지 않는다.

각 단위 셀(322-n)은 0.6 볼트 내지 1.0 볼트의 전기를 생성할 수 있다. 여기서, 1≤n≤N이다. 따라서, 연료 전지(172)로부터 부하로 공급하고자 하는 전력의 세기에 따라 N이 결정될 수 있다. 여기서, 부하란, 차량(100)에서 전력을 요구하는 부분을 의미할 수 있다.

또한, 실시 예에 의한 차량(100)이 버스 또는 트럭 등과 같이 많은 전력을 요구하는 상용차일 수 있다. 따라서, 많은 구동 전력을 요구하므로, 차량(100)은 복수개 예를 들어, 2개의 연료 전지부를 포함할 수 있다.

각 단위 셀(322-n)은 막전극 접합체(MEA:Membrane Electrode Assembly)(210), 가스 확산층(GDL:Gas Diffusion Layer)(222, 224), 개스킷(Gasket)(232, 234, 236) 및 분리판(또는, 바이폴라 플레이트(bipolar plate) 또는 세퍼레이터(separator))(242, 244)을 포함할 수 있다.

막전극 접합체(210)는 수소 이온이 이동하는 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매 전극층이 부착된 구조를 갖는다. 구체적으로, 막전극 접합체(210)는 고분자 전해질막(또는, 프로톤(proton) 교환막)(212), 연료극(또는, 수소극 또는 산화 전극)(214) 및 공기극(또는, 산소극 또는 환원 전극)(216)을 포함할 수 있다. 또한, 막전극 접합체(210)는 서브 개스킷(238)을 더 포함할 수도 있다.

고분자 전해질막(210)은 연료극(214)과 공기극(216) 사이에 배치된다.

연료 전지에서 연료인 수소는 제1 분리판(242)을 통해 연료극(214)으로 공급되고, 산화제인 산소를 포함하는 공기는 제2 분리판(244)을 통해 공기극(216)으로 공급될 수 있다.

연료극(214)으로 공급된 수소는 촉매에 의해 수소 이온(proton, H+)과 전자(electron, e-)로 분해되며, 이 중 수소 이온만이 선택적으로 고분자 전해질막(212)을 통과하여 공기극(216)으로 전달되고, 동시에 전자는 도체인 가스 확산층(222, 224)과 제1 및 제2 분리판(242, 244)을 통해 공기극(216)으로 전달될 수 있다. 전술한 동작을 위해, 연료극(214)과 공기극(216) 각각에는 촉매층이 도포될 수 있다. 이와 같이, 전자의 이동에 기인하여 외부 도선을 통한 전자의 흐름이 발생하여 전류가 생성된다. 연료인 수소와 공기에 포함된 산소와의 전기 화학 반응에 의해, 연료 전지는 전력을 발생함을 알 수 있다.

공기극(216)에서는 고분자 전해질막(210)을 통해 공급된 수소 이온과 제1 및 제2 분리판(242, 244)을 통해 전달된 전자가 공기극(216)으로 공급된 공기 중 산소와 만나서 물(이하, ‘생성수’라 함)을 생성하는 반응을 일으킨다. 공기극(216)에서 생성된 생성수는 고분자 전해질막(212)을 투과하여 연료극(214)으로 전달될 수 있다.

제1 및 제2 가스 확산층(222, 224)은 반응 기체인 수소와 산소를 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 제1 및 제2 가스 확산층(222, 224)은 막전극 접합체(210)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 제1 가스 확산층(222)은 제1 분리판(242)을 통해 공급되는 반응 기체인 수소를 확산시켜 고르게 분포시키는 역할을 하며, 전기 전도성을 가질 수 있다. 제2 가스 확산층(224)은 제2 분리판(244)을 통해 공급되는 반응 기체인 공기를 확산시켜 고르게 분포시키는 역할을 하며, 전기 전도성을 가질 수 있다.

개스킷(232, 234, 236)은 반응기체들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하며, 제1 및 제2 분리판(242, 244)을 적층할 때 응력을 분산시키며, 유로를 독립적으로 밀폐시키는 역할을 수행한다. 이와 같이, 개스킷(232, 234, 236)에 의해 기밀/수밀이 유지됨으로써 전력을 생성하는 셀 스택(322)과 인접한 면의 평탄도가 관리되어, 셀 스택(322)의 반응면에 균일한 면압 분포가 이루어질 수 있다.

제1 및 제2 분리판(242, 244)은 반응기체들 및 냉각매체를 이동시키는 역할과 복수의 단위 셀 각각을 다른 단위 셀과 분리시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 분리판(242, 244)은 막전극 접합체(210)와 가스 확산층(222, 224)을 구조적으로 지지하며, 발생한 전류를 수집하여 집전판(312)으로 전달하는 역할을 수행할 수도 있다.

제1 및 제2 분리판(242, 244)은 제1 방향으로 서로 이격되어 제1 및 제2 가스 확산층(222, 224)의 외측에 각각 배치될 수 있다. 즉, 제1 분리판(242)은 제1 가스 확산층(222)의 좌측에 배치되고, 제2 분리판(244)은 제2 가스 확산층(224)의 우측에 배치될 수 있다.

제1 분리판(242)은 반응 기체인 수소를 제1 가스 확산층(222)을 통해 연료극(214)으로 공급하는 역할을 한다. 제2 분리판(244)은 반응 기체인 공기를 제2 가스 확산층(224)을 통해 공기극(216)으로 공급하는 역할을 한다. 그 밖에, 제1 및 제2 분리판(242, 244) 각각은 냉각 매체(예를 들어, 냉각수)가 흐를 수 있는 채널을 형성할 수도 있다.

한편, 제1 및 제2 엔드 플레이트(310A, 310B)는 셀 스택(322)의 양측단 각각에 배치되어, 복수의 단위 셀을 지지하며 고정시킬 수 있다. 즉, 제1 엔드 플레이트(310A)는 셀 스택(322)의 양측단 중 일측단에 배치되고, 제2 엔드 플레이트(310B)는 셀 스택(322)의 양측단 중 타측단에 배치될 수 있다.

집전판(312)은 셀 스택(322)과 대면하는 제1 및 제2 엔드 플레이트(310A, 310B)의 내측면(310AI, 310BI)과 셀 스택(322) 사이에 배치될 수 있다. 집전판(312)은 셀 스택(322)에서 전자의 흐름으로 생성된 전기 에너지를 모아서 연료 전지가 사용되는 차량(100)의 부하로 공급하는 역할을 한다.

다시, 도 4를 참조하면, 유체 공급부(174)는 연료 전지(172)로 유체를 공급하는 역할을 한다. 이를 위해, 유체 공급부(174)는 연료 전지(172)로 수분을 함유하는 공기를 공급하는 공기 공급 시스템, 연료 전지(172)로 수소를 공급하는 수소 공급 시스템, 연료 전지(172)로 냉각수를 공급하는 냉각 공급 시스템 등을 포함할 수 있다.

전장부(176)는 연료 전지(172)와 전기적으로 연결되는 부분으로서, 예를 들어, 정션 박스와 직류-직류 변환기(또는, 연료 전지용 스택용 컨버터(FDC:Fuel cell DC-DC Converter)) 등을 포함할 수 있다.

제어부(178)는 유체 공급부(174) 및 전장부(176)를 각각 제어하는 역할을 한다.

한편, 라디에이터는 복수의 연료 전지부 각각에 포함된 연료 전지(172)와, 배터리와 차량(100)의 모터를 냉각시키는 냉각수의 열을 방출하는 역할을 한다.

복수의 연료 전지부가 2개의 연료 전지부를 포함하고, 2개의 연료 전지부 각각이 전술한 구성을 갖고, 라디에이터가 전술한 바와 같은 역할을 수행할 경우, 예를 들어, 라디에이터는 대략 400㎏의 제1 무게를 갖고, 2개의 연료 전지부는 대략 500㎏의 제2 무게를 갖고, 배터리는 대략 800㎏의 제3 무게를 가질 수 있다.

이와 같이, 가장 무거운 제3 무게를 갖는 배터리가 배치된 제1 공간(S1)를 사이에 두고 서로 비슷한 제1 무게를 갖는 라디에이터가 제2 공간(S2)에 배치되고, 제2 무게를 갖는 연료 전지부가 제3 공간(S3)에 배치될 경우, 차량(100)의 무게 밸런스가 균형을 이룰 수 있다.

이하, 전술한 제1, 제2 및 제3 공간(S1, S2, S3)에 배터리, 라디에이터 및 적어도 하나의 연료 전지부가 각각 배치되는 구체적인 실시 예를 다음과 같이 설명한다.

도 6은 일 실시 예에 의한 차량(100A)의 평면도를 나타내고, 도 7은 다른 실시 예에 의한 차량(100B)의 정면도를 나타낸다.

도 6에 도시된 적어도 하나의 연료 전지부(170), 라디에이터(180) 및 배터리(190) 각각은 사각형 평면 형상을 갖는 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이하, 적어도 하나의 연료 전지부(170), 라디에이터(180) 및 배터리(190) 각각이 도 6에 도시된 바와 같이 사각형 평면 형상을 갖는 것으로 설명하지만, 하기의 설명은 적어도 하나의 연료 전지부(170), 라디에이터(180) 및 배터리(190) 각각이 사각형 이외의 평면 형상을 갖는 경우에도 적용될 수 있다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 배터리(190)는 전방 차축(front axle)(136)으로부터 제1 방향으로 제2 거리(SD2)만큼 이격되고, 라디에이터(180)는 전방 차축(136)으로부터 제1 방향으로 제3 거리(SD3)만큼 이격되고, 적어도 하나의 연료 전지부(170)는 전방 차축(136)으로부터 제1 방향으로 제4 거리(SD4)만큼 이격되어 배치될 수 있다.

이때, 제2 거리(SD2)는 제3 및 제4 거리(SD3, SD4) 각각보다 클 수 있다.

만일, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)가 배터리(190)의 제2 방향으로의 제1 길이(L1)보다 클 경우, 배터리(190)는 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 사이에 배치될 수 있다.

또는, 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)가 배터리(190)의 제2 방향으로의 제1 길이(L1)보다 작거나 동일할 경우, 정면에서 보았을 때 배터리(190)는 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 사이에 배치되는 대신에 도 7에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)의 아래에 배치될 수 있다.

또한, 제1 거리(SD1)와 제1 길이(L1)의 대소에 무관하게 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124) 사이의 공간은 제1 공간(S1)과 제3 방향으로 중첩될 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 차량(100)의 적어도 하나의 연료 전지부(170)가 제1 방향으로 배열된 2개의 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 포함하는 것으로 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 하기의 설명은 실시 예에 의한 차량(100)이 1개 또는 3개 이상의 연료 전지부를 포함하는 경우에도 적용될 수 있다.

도 8은 적어도 하나의 연료 전지부(170)가 차량(100)에 탑재된 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.

실시 예에 의한 차량(100)은 시스템 마운팅 프레임(system mounting frame)(410)을 더 포함할 수 있다. 시스템 마운팅 프레임(410)은 제2 차체 프레임(124)에 장착되어 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)가 탑재되는 공간을 제공할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 시스템 마운팅 프레임(410)은 제3 공간(S3)에 배치될 수 있다.

이하, 실시 예에 의한 연료 전지 차량(100)을 생산하는 방법에 대해 살펴본다.

먼저, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 차량(100)에 최초에 장착하는 방법으로서, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 제3 방향으로 즉, 하방으로 시스템 마운팅 프레임(410)에 장착하여 탑재시킬 수 있다.

이후, 수소 저장부(150)를 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 위에 장착한다. 그러나, 수소 저장부(150)가 생략되고 수소 저장부(150)가 위치한 공간에 적재부(160)가 배치될 경우 적재부(160)를 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 위에 장착한다.

이하, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 차량(100)에 최초에 장착한 이후, 정비 등의 사후 처리(A/S)를 위해 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 차량(100)으로부터 분리한 후 다시 장착하는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

일 실시 예에 의하면, 차량(100)이 도 3에 도시된 바와 같이 수소 저장부(150)를 포함할 경우, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 시스템 마운팅 프레임(410)로부터 해체한 후 제2 방향으로 끄집어낼 수 있다. 이후, 사후 처리가 종료된 후, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 제2 방향으로 집어 넣어 시스템 마운팅 프레임(410)에 장착할 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 차량(100)이 도 3에 도시된 바와 달리 수소 저장부(150)를 포함하지 않을 경우, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 시스템 마운팅 프레임(410)로부터 해체한 후, 상방 또는 제2 방향으로 끄집어 낼 수 있다. 이후, 사후 처리가 종료된 후, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 하방 또는 제2 방향으로 집어 넣어 시스템 마운팅 프레임(410)에 장착할 수 있다.

결국, 실시 예에 의하면, 제1 또는 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 중 적어도 하나는 상방, 하방 또는 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 장착 가능하고 분리 가능하도록 시스템 마운팅 프레임(410)에 탑재될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 각각이 상방, 하방 또는 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 장착 가능하고 분리 가능하도록 시스템 마운팅 프레임(410)에 탑재될 수 있다. 또는, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 중 하나는 상방이나 하방으로 장착 및 분리 가능하도록 시스템 마운팅 프레임(410)에 탑재되는 반면, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 중 다른 하나는 제2 방향으로 장착 및 분리 가능하도록 시스템 마운팅 프레임(410)에 탑재될 수도 있다.

결국, 실시 예에 의한 차량(100)은 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)의 사이의 공간 대신에, 제2 차체 프레임(124)의 외측에 위치한 제3 공간(S3)에 배치함으로써, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 상방, 하방 또는 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 장착 가능하고 분리 가능하도록 시스템 마운팅 프레임(410)에 탑재함이 가능해질 수 있다. 따라서, 사후 처리(A/S)를 위해 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 차량(100)에 장착하거나 차량(100)으로부터 분리해낼 때, 차량(100)의 다른 부분을 해체하지 않고 해당하는 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 분리하고 장착할 수 있다. 특히, 수소 저장부(150)나 적재부(160)를 차량(100)으로부터 해체할 필요없이 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 연료 전지 차량(100)으로부터 분리한 후 장착할 수 있어, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)의 정비 시간과 비용이 단축되는 등 정비성이 개선될 수 있다.

도 9는 실시 예에 의한 차량(100)의 국부적인 평면도를 나타낸다.

제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 각각은 내측면(170SI) 및 외측면(170SO)을 포함할 수 있다. 내측면(170SI)은 제2 차체 프레임(124)을 제2 방향으로 마주하는 면이고, 외측면(170SO)은 내측면(170SI)의 반대측 면일 수 있다.

실시 예에 의한 차량(100)은 도 9에 예시된 바와 같이 사이드 프로텍터(side protector)(420)를 더 포함할 수 있다. 사이드 프로텍터(420)는 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 각각의 외측면(170SO)과 마주하여 배치될 수 있다. 사이드 프로텍터(420)는 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 사이드 프로텍터(420)는 시스템 마운팅 프레임(410)에 장착될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 사이드 프로텍터(420)는 제3 공간(S3)에 배치될 수도 있다.

일 실시 예에 의하면, 도 9에 도시된 바와 같이 사이드 프로텍터(420)는, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)의 외측면(170SO)을 마주보며 배치되고, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)의 측부면(170SS)을 마주보며 배치되지 않을 수 있다. 왜냐하면, 외부로부터 제2 방향으로 차량(100)에 가해질 수 있는 충격은 사이드 프로텍터(420)에 의해 보호될 수 있고, 외부로부터 제1 방향으로 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)에 가해질 수 있는 충격은 전방 머드 가드(142-2)와 후방 머드 가드(144-2)에 의해 보호될 수 있기 때문이다.

다른 실시 예에 의하면, 도 9에 도시된 바와 달리, 사이드 프로텍터(420)는 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)의 외측면(170SO)과 마주하도록 배치될 뿐만 아니라 연료 전지부(170-1, 170-2)의 측부면(170SS)과 마주하도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 외부로부터 제1 방향으로 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)에 가해질 수 있는 충격이 사이드 프로텍터(420)에 의해 보호될 수 있다. 이 경우, 실시 예에 의하면, 도 9에 도시된 바와 달리, 사이드 프로텍터(420)는 시스템 마운팅 프레임(410)의 측부면(410S)에 결합할 수 있다.

또한, 사이드 프로텍터(420)는 제1 방향으로 전방 머드 가드(142-2)와 후방 머드 가드(144-2) 사이에 배치될 수 있다.

또한, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 각각이 제2 방향으로의 제2 길이(L2)를 갖고, 시스템 마운팅 프레임(410)이 제2 방향으로 제3 길이(L3)를 갖고, 사이드 프로텍터(420)가 제2 차체 프레임(124)으로부터 제2 방향으로 제5 거리(SD5)만큼 이격된다고 한다. 이때, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)를 제2 차체 프레임(124)의 외곽에 배치하기 위해, 제5 거리(SD5)는 제2 길이(L2)와 제3 길이(L3)의 합보다 클 수 있다.

도 10은 또 다른 실시 예에 의한 차량(100C)의 평면도를 나타낸다.

전술한 설명에서, 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 거리는 ‘SD1’로 표기하며 동일한 것으로 설명하였다. 그러나, 또 다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)는 차량(100C)의 앞쪽이나 뒤쪽에서 서로 다를 수 있다.

또한, 도 9에서 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 각각의 제2 방향으로의 제2 길이(L2)는 모두 동일한 것으로 간주하였다. 그러나, 제1 연료 전지부(170-1)의 제2 방향으로의 제2-1 길이(L21)는 제2 연료 전지부(170-2)의 제2 방향으로의 제2-2 길이(L22)와 다를 수도 있다.

이하, 차량(100C)의 앞쪽 선단에서 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)를 제1 전방 거리(SD1F)라 칭하고, 차량(100C)의 뒤쪽 선단에서 제1 및 제2 차체 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)를 제1 후방 거리(SD1B)라 칭한다.

또한, 설명의 편의상, 차량(100C)의 앞쪽에서 사이드 프로텍터(420)의 선단과 제2 차체 프레임(124)이 제2 방향으로 제5 거리(SD5)만큼 이격되고, 차량(100C)의 뒤쪽에서 사이드 프로텍터(420)의 선단과 제2 차체 프레임(124)이 제2 방향으로 제6 거리(SD6)만큼 이격되고, 제1 연료 전지부(170-1)에서 제2 차체 프레임(124)과 대면하는 제1 연료 전지부(170-1)의 내측면과 제2 차체 프레임(124)이 제2 방향으로 제7 거리(SD7)만큼 이격되고, 제1 연료 전지부(170-1)에서 사이드 프로텍터(420)와 대면하는 제1 연료 전지부(170-1)의 외측면과 사이드 프로텍터(420)가 제2 방향으로 서로 제8 거리(SD8)만큼 이격되고, 제2 연료 전지부(170-2)에서 제2 차체 프레임(124)과 대면하는 제2 연료 전지부(170-2)의 내측면과 제2 차체 프레임(124)이 제2 방향으로 서로 제9 거리(SD9)만큼 이격되고, 제2 연료 전지부(170-2)에서 사이드 프로텍터(420)와 대면하는 제2 연료 전지부(170-2)의 외측면과 사이드 프로텍터(420)가 제2 방향으로 서로 제10 거리(SD10)만큼 이격된다고 한다.

또한, 제2 차체 프레임(124)으로부터 전방 머드 가드(142-2)의 최외곽까지 제2 방향으로 제11 거리(SD11)만큼 이격되고, 제2 차체 프레임(124)으로부터 후방 머드 가드(144-2)의 최외곽까지 제2 방향으로 제12 거리(SD12)만큼 이격된다고 한다.

또한, 사이드 프로텍터(420)는 제2 방향으로 제4 길이(L4)를 갖는 것으로 한다.

일 실시 예에 의하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 차량 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)는 차량(100C)의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 감소할 수 있다. 즉, 제1 전방 거리(SD1F)가 제1 후방 거리(SD1B)보다 클 수 있다.

이 경우, 사이드 프로텍터(420)가 제2 차량 프레임(124)과 제2 방향으로 이격된 거리는 차량(100C)의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 증가할 수 있다. 즉, 제2-1 길이(L21)와 제2-2 길이(L22)가 동일하고 제1 전방 거리(SD1F)가 제1 후방 거리(SD1B)보다 클 때, 제5 거리(SD5)는 제6 거리(SD6)보다 작고, 제7 거리(SD7)는 제9 거리(SD9)보다 작고, 제8 거리(SD8)는 제10 거리(SD10)보다 작고, 제11 거리(SD11)는 제12 거리(SD12)보다 작을 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 도 10에 도시된 바와 달리, 제1 및 제2 차량 프레임(122, 124)이 제2 방향으로 서로 이격된 제1 거리(SD1)는 차량(100C)의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 증가할 수 있다. 즉, 제1 후방 거리(SD1B)가 제1 전방 거리(SD1F)보다 클 수 있다.

이 경우, 사이드 프로텍터(420)가 제2 차량 프레임(124)과 제2 방향으로 이격된 거리는 차량(100C)의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 감소할 수 있다. 즉, 제2-1 길이(L21)와 제2- 길이(L22)가 동일하고 제1 전방 이격 거리(SD1F)가 제1 후방 이격 거리(SD1B)보다 작을 때, 제5 거리(SD5)는 제6 거리(SD6)보다 크고, 제7 거리(SD7)는 제9 거리(SD9)보다 크고, 제8 거리(SD8)는 제10 거리(SD10)보다 크고, 제11 거리(SD11)는 제12 거리(SD12)보다 클 수 있다.

또한, 제11 거리(SD11)는 제4 길이(L4)와 제5 거리(SD5)의 합일 수도 있고, 제11 거리(SD11)는 제4 길이(L4)와 제8 거리(SD8)와 제2-1 길이(L21)와 제7 거리(SD7)의 합일 수도 있다. 또한, 제12 거리(SD12)는 제4 길이(L4)와 제6 거리(SD6)의 합일 수도 있고, 제12 거리(SD12)는 제4 길이(L4)와 제10 거리(SD10)와, 제2-2 길이(L22)와 제9 거리(SD9)의 합일 수도 있다.

제7 거리(SD7) 및 제9 거리(SD9)의 이격을 갖는 공간은 와이어링 및 라디에이터(180)를 위한 호스가 지나가는 공간일 수 있다.

실시 예에 의하면, 제7 거리(SD7) 또는 제2-1 길이(L21) 중 적어도 하나를 최소화시켜, 제4 길이(L4) 또는 제8 거리(SD8) 중 적어도 하나를 최대화시킴으로써, 제1 연료 전지부(170-1)를 외부의 충격으로 견고하게 보호할 수 있다.

또한, 제9 거리(SD9) 또는 제2-2 길이(L22) 중 적어도 하나를 최소화시켜, 제4 길이(L4) 또는 제10 거리(SD10) 중 적어도 하나를 최대화시킴으로써, 제2 연료 전지부(170-2)를 외부의 충격으로 견고하게 보호할 수 있다.

또한, 실시 예에 의한 연료 전지 차량(100C)에서 제2-1 길이(L21)와 제2-2 길이(L22)를 조정하여, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 주변의 부품(예를 들어, 배관, 와이어링)의 배치에 영향을 미치지 않을 수도 있다.

한편, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)는 시스템 마운팅 프레임(410) 위에 장착(또는, 탑재, 결합, 연결, 조립) 가능하고, 시스템 마운팅 프레임(410) 위로부터 분리(또는, 해체, 분해, 탈거) 가능하도록, 시스템 마운팅 프레임(410)과 다양하게 결합될 수 있다.

이하, 전술한 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)와 시스템 마운팅 프레임(410) 간의 결합 관계를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다. 그러나, 실시 예에 의한 연료 전지 차량(100)은 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)와 시스템 마운팅 프레임(410) 간의 특정한 결합 관계에 국한되지 않는다.

도 11은 실시 예에 의한 차량(100)의 평면도를 나타내고, 도 12는 도 11에 도시된 제8 코너부(C8)의 일 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.

제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)와 시스템 마운팅 프레임(410) 간의 결합 관계를 설명하기 이전에, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2) 각각의 구성에 대해 예시적으로 설명한다.

도 12를 참조하면, 제2 연료 전지부(170-2)는 연료 전지 프레임(520)을 포함할 수 있다. 연료 전지 프레임(520)은 제2 연료 전지부(170-2)의 구성 요소를 지지하는 역할을 한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 연료 전지부(170A)의 구성 요소(172 내지 178) 중 일부(512)가 연료 전지 프레임(520)의 아래에서 연료 전지 프레임(520)에 의해 지지되고 결합할 수 있고, 연료 전지부(170A)의 구성 요소(172 내지 178) 중 타부(514)가 연료 전지 프레임(520)의 위에서 연료 전지 프레임(520)에 의해 지지되고 결합될 수 있다.

제1 연료 전지부(170-1)는 도 12에 도시된 제2 연료 전지부(170-2)와 동일한 구성을 가지므로, 제1 연료 전지부(170-1)의 측면도는 생략된다.

제1 연료 전지부(170-1)의 연료 전지 프레임(520)은 제1 내지 제4 코너부(C1 내지 C4)를 포함하고, 제2 연료 전지부(170-2)의 연료 전지 프레임(520)은 제5 내지 제8 코너부(C5 내지 C8)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 차량(100)은 도 12에 도시된 바와 같이 제1 마운트 인슐레이터(mount insulator)(또는, 부쉬(bush))(530) 및 제1 결합부(540)를 더 포함할 수 있다.

제1 마운트 인슐레이터(530)는 연료 전지 프레임(520)과 시스템 마운팅 프레임(410) 사이에 배치될 수 있다.

제1 결합부(540)는 제1 마운트 인슐레이터(530)의 일측(530A)과 연료 전지 프레임(520)을 서로 결합시킨다. 예를 들어, 제1 마운트 인슐레이터(530)의 일측(530A)과 연료 전지 프레임(520)은 서로 나사 결합하고, 제1 결합부(540)는 볼트로 구현될 수 있다.

예를 들어, 제1 마운트 인슐레이터(530)의 타측(530B)은 시스템 마운팅 프레임(410)과 억지 끼워맞춤 방식으로 결합될 수 있다.

도 12에 도시된 제8 코너부(C8)와 동일한 모습으로 제1 마운트 인슐레이터(530) 및 제1 결합부(540)는 제1 내지 제7 코너부(C1 내지 C7) 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.

도 13은 도 11에 도시된 제8 코너부(C8)의 다른 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.

다른 실시 예에 의하면, 차량(100C)은 개별 마운팅 브라켓(mounting bracket)(550), 제2 마운트 인슐레이터(532) 및 제2 결합부(542)를 포함할 수 있다.

개별 마운팅 브라켓(550)은 연료 전지 프레임(520)에 고정된 일측을 갖는다.

제2 마운트 인슐레이터(532)는 개별 마운팅 브라켓(550)과 시스템 마운팅 프레임(410) 사이에 배치될 수 있다.

제2 결합부(542)는 개별 마운팅 브라켓(550)의 타측과 제2 마운트 인슐레이터(532)의 일측(532A)을 서로 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 개별 마운팅 브라켓(550)의 타측과 제2 마운트 인슐레이터(532)의 일측(532A)을 서로 나사 결합하기 위해, 제2 결합부(542)는 볼트로 구현될 수 있다.

제2 마운트 인슐레이터(532)의 타측(532B)은 시스템 마운팅 프레임(410)과 억지 끼워맞춤 방식으로 결합될 수 있다.

도 13에 도시된 제8 코너부(C8)와 동일한 모습으로 개별 마운팅 브라켓(550)과 제2 마운트 인슐레이터(532) 및 제2 결합부(542)는 제1 내지 제7 코너부(C1 내지 C7) 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.

도 14는 도 11에 도시된 제10 코너부(C10)의 실시 예에 의한 측면도를 나타낸다.

또 다른 실시 예에 의하면, 차량(100)은 공통 마운팅 브라켓(552), 제3 마운트 인슐레이터(534) 및 제3 결합부(544)를 포함할 수 있다.

공통 마운팅 브라켓(552)은 서로 이웃하는 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)의 복수의 연료 전지 프레임(520)에 각각 고정될 수 있다.

제3 마운트 인슐레이터(534)는 공통 마운팅 브라켓(552)과 시스템 마운팅 프레임(410) 사이에 배치될 수 있다.

제3 결합부(544)는 공통 마운팅 브라켓(552)과 제3 마운트 인슐레이터(534)의 일측(532A)을 서로 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 공통 마운팅 브라켓(552)과 제3 마운트 인슐레이터(534)의 일측(532A)을 서로 나사 결합하기 위해, 제3 결합부(544)는 볼트로 구현될 수 있다.

제3 마운트 인슐레이터(534)의 타측(534B)은 시스템 마운팅 프레임(410)과 억지 끼워맞춤 방식으로 결합될 수 있다.

도 14에 도시된 제10 코너부(C10)와 동일한 모습으로 공통 마운팅 브라켓(552)과 제3 마운트 인슐레이터(534) 및 제3 결합부(544)는 제9 코너부(C9)에 배치될 수도 있다.

도 11에 도시된 제1, 제4, 제6 및 제7 코너부(C1, C4, C6, C7)는 도 12 또는 도 13에 도시된 바와 같이 구현되고, 제9 및 제10 코너부(C9, C10) 중 적어도 한 곳은 도 14에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.

전술한 제1 마운트 인슐레이터(530), 제2 마운트 인슐레이터(532) 및 제3 마운트 인슐레이터(534) 각각은 진동 절연성을 갖는다.

즉, 제1 마운트 인슐레이터(530)가 배치됨으로써, 연료 전지 프레임(520)의 진동이 시스템 마운팅 프레임(410)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있고, 시스템 마운팅 프레임(410)의 진동이 연료 전지 프레임(520)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있다. 또한, 제2 마운트 인슐레이터(532)가 배치됨으로써, 개별 마운팅 브라켓(550)의 진동이 시스템 마운팅 프레임(410)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있고, 시스템 마운팅 프레임(410)의 진동이 개별 마운팅 브라켓(550)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있다. 또한, 제3 마운트 인슐레이터(534)가 배치됨으로써, 연료 전지 프레임(520)과 공통 마운팅 브라켓(552)의 진동이 시스템 마운팅 프레임(410)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있고, 시스템 마운팅 프레임(410)의 진동이 연료 전지 프레임(520)과 공통 마운팅 브라켓(552)으로 전달되지 않거나 전달됨이 최소화될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이 개별 마운팅 브라켓(550)을 사용할 때보다 도 14에 도시된 바와 같이 공통 마운팅 브라켓(552)을 사용할 경우, 제1 및 제2 연료 전지부(170-1, 170-2)와 시스템 마운팅 프레임(410)이 차지하는 공간의 제1 방향으로의 길이가 감소할 수 있다. 이로 인해, 차량(100)의 설계 시에 공간 부족을 방지할 수 있다.

또한, 도 13의 개별 마운팅 브라켓(550)이나 도 14의 공통 마운팅 브라켓(552)을 사용할 때보다 도 12에 도시된 바와 같이 이들(550, 552)을 사용하지 않고 연료 전지 프레임(520)과 제1 마운트 인슐레이터(530)를 직결할 경우, 이들(550, 552)이 차지하는 공간이 줄어들 수 있다. 이로 인해, 차량(100)의 설계 시에 공간 부족을 더욱 방지할 수 있다.

전술한 실시 예에 의한 연료 전지 차량(100:100A, 100B, 100C)은 복수의 연료 전지부를 효율적으로 배치하여 다양한 잇점 즉, 화물의 적재량, 승객의 탑승량, 안정된 무게 밸런스, 차량의 안정성, 정비의 원할성 등을 개선시키는 다양한 잇점을 가질 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.

100, 100A, 100B, 100C: 차량

Claims

제1 공간에 배치된 배터리;
차량 운행 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제1 공간에 인접한 제2 공간에 배치되는 라디에이터; 및
상기 제1 공간을 사이에 두고 상기 제2 방향으로 상기 제2 공간과 이격되며 상기 제1 공간과 상기 제2 방향으로 인접한 제3 공간에 배치된 적어도 하나의 연료 전지부를 포함하는 연료 전지 차량.
제1 항에 있어서, 상기 라디에이터의 제1 무게와 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 제2 무게 간의 제1 무게 차는
상기 배터리의 제3 무게와 제1 무게 간의 제2 무게 차보다 작고, 상기 제3 무게와 상기 제2 무게 간의 제3 무게 차보다 적은 연료 전지 차량.
제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 복수의 연료 전지부를 포함하고,
상기 복수의 연료 전지부 각각은
연료 전지;
상기 연료 전지로 유체를 공급하는 유체 공급부;
상기 연료 전지와 전기적으로 연결된 전장부; 및
상기 전장부와 상기 유체 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 연료 전지 차량.
제1 항에 있어서,
각각이 제1 방향으로 연장하고, 상기 제2 방향으로 서로 대향하여 이격된 제1 및 제2 차체 프레임을 더 포함하고,
평면 상에서, 상기 제1 공간은 상기 제1 및 제2 차체 프레임 사이의 공간과 중첩하고 상기 제2 공간은 상기 제1 차체 프레임의 외측에 위치하고 상기 제3 공간은 상기 제2 차체 프레임의 외측에 위치하는 연료 전지 차량.
제4 항에 있어서,
상기 제3 공간은 상기 제2 차체 프레임의 상면과 상기 연료 전지 차량의 밑바닥면 사이에 위치하는 연료 전지 차량.
제5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연료 전지부의 상면은 상기 제2 차체 프레임의 상면보다 낮은 연료 전지 차량.
제5 항 또는 제6 항에 있어서,
캡(CAB); 및
캡의 후방에 위치하는 적재부를 더 포함하고,
상기 적재부의 바닥면은 상기 제1 및 제2 차체 프레임 각각의 상면 보다 높은 연료 전지 차량.
제7 항에 있어서,
상기 제1 방향으로, 상기 캡과 상기 적재부 사이에 위치한 수소 저장부를 더 포함하고,
상기 수소 저장부의 바닥면은 상기 제1 및 제2 차체 프레임 각각의 상면보다 높은 연료 전지 차량.
제1 항에 있어서, 상기 배터리는 전방 차축으로부터 상기 제1 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 배치되고,
상기 라디에이터는 상기 전방 차축으로부터 상기 제1 방향으로 제2 거리만큼 이격되어 배치되고,
상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상기 전방 차축으로부터 상기 제1 방향으로 제3 거리만큼 이격되어 배치되고,
상기 제1 거리는 상기 제2 및 제3 거리 각각보다 큰 연료 전지 차량.
제4 항에 있어서,
상기 연료 전지 차량의 앞쪽에 배치된 전방 머드 가드; 및
상기 연료 전지 차량의 뒤쪽에 배치된 후방 머드 가드를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 연료 전지부는
상기 전방 머드 가드와 상기 후방 머드 가드 사이에서, 상기 제2 차체 프레임의 외측에 위치하는 상기 제3 공간에 배치된 연료 전지 차량.
제4 항에 있어서,
상기 제2 차체 프레임에 장착되어 상기 적어도 하나의 연료 전지부가 탑재되는 시스템 마운팅 프레임을 더 포함하는 연료 전지 차량.
제11 항에 있어서, 상기 시스템 마운팅 프레임은 상기 제3 공간에 배치되는 연료 전지 차량.
제11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료 전지부는 상방, 하방 또는 상기 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 장착 및 분리 가능하도록 상기 시스템 마운팅 프레임에 탑재된 연료 전지 차량.
제11 항에 있어서, 상기 제2 차체 프레임을 마주하는 상기 적어도 하나의 연료 전지부의 내측면의 반대측인 외측면과 마주하며 배치된 사이드 프로텍터를 더 포함하는 연료 전지 차량.
제14 항에 있어서, 상기 사이드 프로텍터는 상기 제3 공간에 배치되는 연료 전지 차량.
제14 항에 있어서, 상기 사이드 프로텍터는 상기 시스템 마운팅 프레임에 장착된 연료 전지 차량.
제14 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 차량 프레임이 상기 제2 방향으로 서로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 감소하고,
상기 사이드 프로텍터가 상기 제2 차량 프레임과 상기 제2 방향으로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 증가하는 연료 전지 차량.
제14 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 차량 프레임이 상기 제2 방향으로 서로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 증가하고,
상기 사이드 프로텍터가 상기 제2 차량 프레임과 상기 제2 방향으로 이격된 거리는 상기 차량의 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 감소하는 연료 전지 차량.