專利名稱：帶有燃料電池的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))、燃料電池和蓄電裝置的帶有 燃料電池的車輛(燃料電池車輛)。
背景技術(shù)：
以前，作為帶有燃料電池的車輛，已知的是具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、燃料電 池和蓄電池(二次電池)，并設(shè)有乘員可乘坐的前座椅及后座椅。例如， 在曰本專利特開2001-113960號(hào)公報(bào)中，公開了 一種在車輛地板下沿車體前 后方向設(shè)置蓄電池和燃料電池的帶有燃料電池的車輛。
但是，由于使用環(huán)境不同的蓄電池和燃料電池靠近設(shè)置，所以對(duì)兩電 池的運(yùn)轉(zhuǎn)性能不是很好。而且，在蓄電池和燃料電池被設(shè)置在車輛地板下 的情況中，在車輛地板下難以得到足夠的空間，存在難以適用于轎車、雙 門小轎車等離地間隙(離地高度)低的車輛的問(wèn)題。
本發(fā)明就是鑒于這種問(wèn)題提出的，本發(fā)明的一個(gè)目的;1提供一種能確 保使用環(huán)境不同的蓄電裝置和燃料電池良好運(yùn)轉(zhuǎn)的帶有燃料電池的車輛。 而且，本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種能有效利用死角配置蓄電裝置和燃 料電池的帶有燃料電池的車輛。另外，本發(fā)明的又一目的是提供一種即使 離地間隙低也可適用的帶有燃料電池的車輛。
發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述至少一個(gè)目的，本發(fā)明采用以下手段。即，本發(fā)明提供 了一種具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和燃料電池及蓄電裝置、并設(shè)有乘員可乘坐的前座 椅及后座椅的帶有燃料電池的車輛，其中所述燃料電池被集合(集中，整體)配置在所述前座椅及所^座椅中一個(gè)的下方區(qū)域；所述蓄電裝置被 集合配置在所述前座椅及所述后座椅中另 一個(gè)的下方區(qū)域。
在這種帶有燃料電池的車輛中，不是將燃料電池既配置在前座椅的下 方區(qū)域又配置在后座椅的下方區(qū)域，將蓄電裝置既配置在前座椅的下方區(qū) 域又配置在后座椅的下方區(qū)域，而是將燃料電池集合配置在前座椅的下方 區(qū)域，將蓄電裝置集合配置在后座椅的下方區(qū)域，或者，將燃料電池集合 配置在后座椅的下方區(qū)域，將蓄電裝置集合配置在前座椅的下方區(qū)域.這 樣，由于燃料電池和蓄電裝置被分別地集合配置在各座椅的下方區(qū)域，所 以使用環(huán)境不同的燃料電池和蓄電裝置能良好地工作。而且，能有效利用 死角多的座椅下方區(qū)域。
這里，所謂"前座椅"是指車輛前側(cè)的座椅，"后座椅"是指車輛后 側(cè)的座椅，例如在沿車輛前后方向設(shè)有三排座椅的情況下，當(dāng)最前排的座 椅作為前座椅時(shí)，中排或最后排的座椅作為后座椅；當(dāng)中排的座椅作為前 座椅時(shí)，最后排的座椅則成為后座椅。而且，對(duì)于"驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)"，雖然 可以將燃料電池及蓄電裝置兩者作為驅(qū)動(dòng)源，但是也可以將燃料電池和蓄 電裝置中的任一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)源。而且，所謂"蓄電裝置"，只要是可充電 和放電的裝置就不作特別限定，例如可以是蓄電池(二次電池)，也可以 是電容器。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，與所述燃料電池及所述蓄電裝置 相關(guān)的機(jī)器設(shè)置在所述前座椅的下方區(qū)域、所述后座椅的下方區(qū)域、前輪 附近的車輛前方室及后輪附近的車輛后方室中的任一個(gè)中，這些機(jī)器可以 集合配置，也可以介軟配置。因此，對(duì)于和燃料電池及蓄電裝置相關(guān)的機(jī) 器，能有效利用死角多的座椅下方區(qū)域，并能有效利用空間相對(duì)充裕的車 輛前方室和車輛后方室。
這里，所謂"與所述燃料電池及所述蓄電裝置相關(guān)的機(jī)器"，例如有 將燃料電池及蓄電裝置的至少一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力控制的控制單元、用于操作燃料電池的各種輔機(jī)(例如燃?xì)?供給裝置、氧化氣體供給裝置、冷卻裝置等)等。在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，所述各座椅的下方區(qū)域最好是不 與乘員的腳部空間干涉的區(qū)域。因此，不會(huì)損害乘員的腳部空間的活動(dòng)性 (舒適性)。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，所述前座椅的下方區(qū)域形成在所 述前座椅的下方，并由包含乘員坐在所述前座椅上時(shí)的膝關(guān)節(jié)位置的假想
垂直面和包含所述前座椅的座椅靠背的下端的假想垂直面包圍；所述后座 椅的下方區(qū)域形成在所述后座椅的下方，并位于比包含乘員坐在所述后座 椅上時(shí)的膝關(guān)節(jié)位置的假想垂直面靠后的位置。因此，設(shè)置在前座椅下方 區(qū)域的電池不會(huì)損害坐在前座椅上的乘員的腳部空間活動(dòng)性，而且，配置 在前座椅下方區(qū)域的電池和配置在后座椅下方區(qū)域的電池也不會(huì)損害坐在 后座椅上的乘員的腳部空間活動(dòng)性。另外，在后座椅為最后排座椅的情況 下，沒有必要專門限定后座椅下方區(qū)域的后側(cè)邊界，但是，在后座椅不是 最后排座椅的情況(例如，中排座椅的情況)下，最好考慮坐在最后排座 椅上的乘員的置腳空間，并將后座椅的下方區(qū)域的后側(cè)邊界設(shè)為包含后座 椅的座椅靠背的下端的假想垂直面。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，所述燃料電池的輔機(jī)的至少一部 分沒置在配置所述燃料電池的座椅下方區(qū)域。這樣，由于燃料電池和燃料 電池的輔機(jī)的一部分或全部被設(shè)置在同一座位的下方區(qū)域，所以比起設(shè)置 在其它場(chǎng)所的情況，能使氣體管道布置等的布置簡(jiǎn)單化。這時(shí)，所述燃料 電池的輔機(jī)的至少 一部分也可以與所述燃料電池一起沿車輛寬度方向并排 設(shè)置在配置所述燃料電池的座椅下方區(qū)域。這樣，比起沿車輛前后方向的 尺寸，各座椅的下方區(qū)域沿車輛的寬度方向一般具有較大的尺寸，所以燃 料電池和其輔機(jī)的一部分或全部易于被收容在座椅的下方區(qū)域。而且，在 本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，所述燃料電池的輔機(jī)的至少一部分可以 i殳置在中間隧道的內(nèi)部。這樣，在存在中間隧道的情況下，能有效地利用 所述中間隧道的內(nèi)部來(lái)配置輔機(jī)，所以不會(huì)損害乘員的活動(dòng)空間。
這里，所謂"燃料電池的輔機(jī)類"表示燃料電池工作所必需的機(jī)器， 例如有將氧化氣體供給燃料電池的氧化氣體供給裝置、將燃?xì)夤┙o燃料電池的燃?xì)夤┙o裝置、加濕供給燃料電池的燃?xì)獾募訚衿?、調(diào)節(jié)供給燃料電 池的燃?xì)獾膲毫土髁康馁|(zhì)量流量控制器、將來(lái)自燃料電池的未反應(yīng)而直 接排出的燃?xì)庠俅喂┙o燃料電池的燃?xì)庋h(huán)泵、為了冷卻燃料電池而使冷 卻水在燃料電池中循環(huán)的水泵等。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，在所述前座椅的下方區(qū)域和所述 后座椅的下方區(qū)域之間可以豎直設(shè)置有中柱。這樣，由于在側(cè)面碰撞時(shí)， 中柱接il^並撞栽荷，所以燃料電池和蓄電裝置被中柱保護(hù)。
本發(fā)明還提供了一種具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、燃料電池和蓄電裝置的帶有燃 料電池的車輛，其中從車輛前后方向的前方開始順次設(shè)置有所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)、所述燃料電池、所述蓄電裝置。這樣，比起從車輛前后方向的前方開
始順次"i殳置驅(qū)動(dòng)電動(dòng);f幾、蓄電池、燃料電池的情況，能縮短連接驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)和燃料電池的較大直徑配線的長(zhǎng)度，進(jìn)而使裝置整體的結(jié)構(gòu)緊湊化。
本發(fā)明又提供了一種具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、燃料電池和蓄電裝置的帶有燃 料電池的車輛，其中從車輛前后方向的前方順次設(shè)置有所述燃料電池的冷 卻裝置、所述燃料電池、所述蓄電裝置。這樣，比起從車輛前后方向的前 方順次設(shè)置燃料電池的冷卻裝置、蓄電池、燃料電池的情況，燃料電池和 其冷卻裝置之間的距離變短，從而能使結(jié)構(gòu)緊湊化。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)設(shè)置 在前輪附近的車輛前方室內(nèi)，給所述燃料電池提供燃?xì)獾娜細(xì)夤┙o源設(shè)置 在后輪附近的車輛后方室內(nèi)。這樣，能優(yōu)化車輛前后方向的重量分配。這 時(shí)，可以將一控制單元和所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)一起設(shè)置在前輪附近的車輛前方 室內(nèi)，該控制單元通過(guò)控制所述燃料電池及所述蓄電裝置的輸出電力來(lái)控 制所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出。這樣，能進(jìn)一步優(yōu)化車輛前后方向的重量分配。 而且，燃?xì)夤┙o源可以是氫罐(氫氣儲(chǔ)氣瓶、氳氣吸藏合金等)，也可以 是一種通過(guò)碳?xì)寤衔锶剂虾退磻?yīng)生成富氫氣體的轉(zhuǎn)化器。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，優(yōu)選的是，所述燃料電池的至少 一部分設(shè)置在車輛地板水平面的上方。這樣，比起整個(gè)燃料電池設(shè)置在車 輛地板水平面下方的情況，易于確保車輛的最低離地間隙。所謂"車輛地板水平面"是指包含與坐在駕駛席上的乘員駕駛車輛時(shí)的腳后跟接觸的點(diǎn) 之水平面。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，優(yōu)選的是，所述蓄電裝置的至少 一部分設(shè)置在車輛地板水平面的上方。這樣，比起整個(gè)蓄電裝置設(shè)置在車 輛地板水平面下方的情況，易于確保車輛的最低離地間隙。
在本發(fā)明的帶有燃料電池的車輛中，盡管可以將所述燃料電池設(shè)置在 車輛M搶外部(車輛前方室、車輛后方室或車輛地板下)，但是也可以 設(shè)置在車輛乘客艙內(nèi)(車輛^1上)。而且，這對(duì)于所述蓄電裝置是一樣 的。
圖l為本實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛的平面圖； 圖2為本實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛的示意剖面圖； 圖3為本實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛的方框圖。
具體實(shí)施例方式
為了更清楚本發(fā)明，下面參照
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖l為本 實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛的平面圖，圖2為帶有燃料電池的車輛的示意 剖面圖，圖3為帶有燃料電池的車輛的方框圖。
本實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛10為車架和車體一體制成的單殼體 (整體)式車身結(jié)構(gòu)，主要包括驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll、前座椅14、后座椅17、燃 料電池20、蓄電池40和動(dòng)力控制單元(以下稱作PCU) 50。另外，也可以 采用車架式結(jié)構(gòu)代替單殼體式車身結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll為三相同步電動(dòng)機(jī)，并和逆變器12—起設(shè)置在前輪FW 的附近，即設(shè)置在通過(guò)前圍板與乘員室63隔開的車輛前方室61中。如圖3 所示，燃料電池20或蓄電池40輸出的直流電流經(jīng)過(guò)分配器(分電器)27后 由逆變器12轉(zhuǎn)換成三相交流電，而供給該驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll接收該電能而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)差速齒輪44傳遞給前輪 FW的車軸46，成為使帶有燃料電池的車輛10行駛的動(dòng)力。
前座椅14為設(shè)置在乘員室63內(nèi)的兩排座椅中處于前排的座椅，由駕駛 座椅和副駕座椅構(gòu)成。而且，后座椅17為所述兩排座椅中處于后排的座椅， 也就是所謂的長(zhǎng)條座椅。在帶有燃料電池的車輛10的左側(cè)面及右側(cè)面，在 前座椅14和后座椅17之間豎立設(shè)置有中柱60、 60。
燃料電池20為公知的固體高分子電解質(zhì)型燃料電池，具有將作為構(gòu)成 單位的多個(gè)單格電池疊置在一起的層疊結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在構(gòu)成燃料電池 20的各單格電池中，來(lái)自氫氣罐(容器)21的氫氣(燃?xì)?由質(zhì)量流量控 制器22調(diào)節(jié)壓力、流量后由加濕器23加濕而被供給陽(yáng)極，由空氣壓縮機(jī)13 調(diào)節(jié)壓力后的壓縮空氣(氧化氣體)被供給陰極，通過(guò)進(jìn)行一定的電化學(xué) 反應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。即，氫氣在陽(yáng)極分離成質(zhì)子和電子，在陽(yáng)極分離后的質(zhì) 子通過(guò)固體高分子電解質(zhì)膜傳遞而到達(dá)陰極，同時(shí)，在該陽(yáng)極分離的電子 經(jīng)負(fù)載通^目連的電線到達(dá)陰極，在陰極，氧與質(zhì)子和電子結(jié)合而生成水， 通過(guò)進(jìn)行這種電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
如圖2所示，所述燃料電池20被集合配置在前座椅14的下方區(qū)域15。具 體地說(shuō)，該下方區(qū)域15形成在前座椅14的下方，而且由包含乘員坐在前座 椅14上時(shí)的膝關(guān)節(jié)位置16的假想垂直面15a和包含前座椅14的座椅靠背的 下端的假想垂直面15b包圍。而且，該燃料電池20的一部分設(shè)置在比包含與 坐在前座椅14的駕駛席上的乘員駕駛車輛時(shí)的腳后跟接觸的點(diǎn)之水平面 (下面，稱作車輛地板的水平面FL)靠下方的位置，其^P分沒置在該車 輛地板水平面FL的上方。在本實(shí)施例中，燃料電池20的一半以上設(shè)置在車 輛地板水平面FL的上方。這里，如圖2所示，4吏車輛地板在前座椅14的下 方區(qū)域形成相對(duì)氷平面FL隆起的形狀，在該隆起部分的內(nèi)側(cè)配置燃料電池 20,由此將燃料電池20的一部分配置在水平面FL的下方，將其余部分配置 在水平面FL的上方。但是，也可以使車輛^在前座椅14的下方區(qū)域形成 相對(duì)水平面FL凹入的形狀，在該凹入部分內(nèi)配置燃料電池20，由此將燃料 電池20的 一部分配置在水平面FL的下方，將其余部分配置在水平面FL的上方。在這種情況下，燃料電池20被設(shè)置在車輛地板的上側(cè)，即被設(shè)置在車
輛乘^:艙內(nèi)。另外，膝關(guān)節(jié)位置16可以通過(guò)使三維人體模型(成人男子)
坐在前座椅14上來(lái)確定。
燃料電池20的輔機(jī)30包括前述空氣壓縮機(jī)13、前述氫氣罐21、前述 質(zhì)量流量控制器22、前述加濕器23、使燃料電池20及蓄電池40的輸出電壓 下降到規(guī)定電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器24、將來(lái)自燃料電池20的未反應(yīng)而直接排 出的氫氣再次供給燃料電池20的氫氣循環(huán)泵25、為了冷卻燃料電池20而使 冷卻水在燃料電池20中循環(huán)的水泵26 、分配燃料電池20及蓄電池40的輸出 的分配器27、使通過(guò)水泵26在燃料電池20中循環(huán)的液體致冷劑(冷卻水) 散熱的散熱器32等。分配器27為一種切換電路，用于從燃料電池20及蓄電 池40的任一個(gè)或兩者給輔機(jī)30及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll供電，以及通過(guò)燃料電池20 給蓄電池40充電。
從燃料電池20及蓄電池40輸出的電力經(jīng)過(guò)分配器27后由DC/DC轉(zhuǎn)換 器24降到規(guī)定的電壓而供給這些輔機(jī)30。在這些輔機(jī)30中，空氣壓縮機(jī)13 及散熱器32設(shè)置在前輪FW附近的車輛前方室61中，多個(gè)氫氣罐21設(shè)置在 后輪FR附近的車輛后方室62中，而質(zhì)量流量控制器22、加濕器23、 DC/DC 轉(zhuǎn)換器24、氫氣循環(huán)泵25、水泵26和分配器27在配置燃料電池20的前座椅 14的下方區(qū)域15并列設(shè)置在燃料電池20的左側(cè)(朝向車輛前進(jìn)方向的左 側(cè))。
蓄電池40具有將多個(gè)公知的鎳氫蓄電池串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。對(duì)于所述蓄 電池40,通過(guò)PCU50的控制，在車輛起動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll，在減速 再生時(shí)回收再生電能，在加速時(shí)協(xié)助驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll，并對(duì)應(yīng)負(fù)載由燃料電 池20充電。而且，該蓄電池40只要是可充電放電的電池就可以，并不限于 鎳氫蓄電池，例如也可以是鎳鎘蓄電池、鋰氳蓄電池或鉛(酸)蓄電池等， 或者也可以為電容器。
所述蓄電池40被集合配置在后座椅17的下方區(qū)域18。具體地說(shuō)，該下 方區(qū)域18形成在后座椅17的下方，而且位于比包含乘員坐在后座椅17上時(shí) 的膝關(guān)節(jié)位置19的假想垂直面18a靠后的位置。而且，該蓄電池40的一部分設(shè)置在比車輛J^板水平面FL靠下方的位置，其余部分沒置在比車輛地板水 平面FL靠上方的位置。在本實(shí)施例中，蓄電池40的一半以上設(shè)置在車輛地 板水平面FL的上方。這里，如圖2所示，使車輛地板在后座椅17的下方區(qū) 域形成相對(duì)水平面FL隆起的形狀，在該隆起部分的內(nèi)側(cè)配置蓄電池40，由 此將蓄電池40的一部分配置在水平面FL的下方，將其余部分配置在水平面 FL的上方。但是，也可以使車輛地板在后座椅17的下方區(qū)域形成相對(duì)水平 面FL凹入的形狀，在該凹入部分內(nèi)配置蓄電池40,由此將蓄電池40的一部 分配置在水平面FL的下方，將其余部分配置在水平面FL的上方。在這種情 況下，蓄電池40被設(shè)置在車輛地板的上側(cè)，即被設(shè)置在車輛M艙內(nèi)。另 外，膝關(guān)節(jié)位置19可以通過(guò)使三維人體模型(成人男子)坐在后座椅17上 來(lái)確定。在本實(shí)施例中，后座椅17的下方區(qū)域18的后側(cè)和車輛后方室62重 疊，但是下述情況也可以，即后座椅17的下方區(qū)域18形成在座椅17的下方， 并由假想垂直面18a和包含后座椅17的座椅靠背的下端的假想垂直面包圍， 其后側(cè)作為車輛后方室62。
PCU50用于控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll的驅(qū)動(dòng)力，并被構(gòu)造為以微計(jì)算機(jī)為中 心的邏輯電路，由圖中未示出的^^P的CPU、 ROM、 RAM及輸入/輸出端 口構(gòu)成。該P(yáng)CU50接受輸入的加速踏板傳感器的踏板位置、逆變器12的輸 出電流/輸出電壓、蓄電池40的剩余容量值、圖中未示出的各種傳感器的檢 測(cè)值，并根據(jù)輸入的各值，輸出用于控制供給質(zhì)量流量控制器22和空氣壓 縮機(jī)13的氣體量的控制信號(hào)，并輸出用于逆變器12和分配器27的控制信號(hào)。
在這里，燃料電池20的使用溫度為80。C左右，而蓄電池40的使用溫度 為60。C以下。而且，燃料電池20為液冷的(例如水冷)，而蓄電池40不是 液冷的而是空氣冷卻的。因此，燃料電池20和蓄電池40的使用溫度和冷卻 方法等使用環(huán)境不同。
在如上構(gòu)成的本實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛10中，燃料電池20不是 配置在各座椅14、 17的下方區(qū)域15、 18兩者中、蓄電池40不是配置在各座 椅14、 17的下方區(qū)域15、 18兩者中，而是將燃料電池20集合配置在前座椅 14的下方區(qū)域15、蓄電池40集合配置在后座椅17的下方區(qū)域18。這樣，由于燃料電池20和蓄電池40被分開地集合配置在各座椅14、17的下方區(qū)域15、 18中，所以使用環(huán)境不同的燃料電池20和蓄電池40能性能良好地工作。而 且，作為配置燃料電池20、蓄電池40及與它們相關(guān)的機(jī)器(周邊設(shè)備)的 空間，能有效地利用死角多的各座椅14、 17的下方區(qū)域15、 18。
配置在前座椅14下方區(qū)域15中的燃料電池20等不會(huì)損害坐在前座椅14 上的乘員的腳的活動(dòng)性(舒適空間)，而且，配置在前座椅14下方區(qū)域15 中的燃料電池20等、配置在后座椅17的下方區(qū)域18中的蓄電池40等也不會(huì) 損害坐在后座椅17上的乘員的腳的活動(dòng)性。即，由于前座椅14的下方區(qū)域 15及后座椅17的下方區(qū)域18為不與任何乘員的腳部空間干涉的區(qū)域，所以 不會(huì)損害乘員的腳的活動(dòng)性。
另外，由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)11及PCU50配置在車輛前方室61中，給燃料電 池20供給氫氣的氫氣罐21配置在車輛后方室52中，所以能優(yōu)化車輛前后方 向的重量平衡。由于本實(shí)施例的帶有燃料電池的車輛10為前輪驅(qū)動(dòng)車輛， 所以從高效率地回收再生電力等的觀點(diǎn)來(lái)看，車輛前方比車輛后方配置得稍重。
由于燃料電池20的輔機(jī)30的一部分(質(zhì)量流量控制器22、加濕器23、 DC/DC轉(zhuǎn)換器24、氫氣循環(huán)泵25、水泵26、分配器27)被設(shè)置在配置燃料 電池20的前座椅14的下方區(qū)域15，所以比起將它們?cè)O(shè)置在其它場(chǎng)所的情況， 能使氣體管道等的布置簡(jiǎn)單化。而且，由于它們和燃料電池20—起以沿車 輛寬度方向比沿車輛前后方向長(zhǎng)的方式并列設(shè)置在前座椅14的下方區(qū)域 15，所以易于和燃料電池20—起收容在前座椅14的下方區(qū)域15中。
而且，在本實(shí)施例中，由于從車輛前后方向的前方順次設(shè)置散熱器32、 燃料電池20、蓄電池40，所以比起順次設(shè)置散熱器32、蓄電池40、燃料電 池20的情況，燃料電池20和散熱器32之間的距離變短，從而能使結(jié)構(gòu)更緊 湊化。
在本實(shí)施例中，由于從車輛前后方向的前方順次i殳置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll、 燃料電池20、蓄電池40，所以比起順次設(shè)置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll、蓄電池40、燃料電池20的情況，能縮短連接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)11和燃料電池20的較大直徑的配 線的長(zhǎng)度，進(jìn)而能使裝置整體的結(jié)構(gòu)緊湊化。
由于燃料電池20及蓄電池40的一半以上設(shè)置在車輛地板水平面FL的 上方，所以比起燃料電池20及蓄電池40整體設(shè)置在車輛地板水平面FL下方 的情況，易于確保車輛的最低離地間隙。
另外，在側(cè)面碰撞時(shí)，由于豎直設(shè)置在帶有燃料電池的車輛10的左右 側(cè)面中的前座椅14的下方區(qū)域15和后座椅17的下方區(qū)域18之間的中蛀60、 60承受載荷，所以燃料電池20和蓄電池40能受中柱60、 60保護(hù)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍的前提下，可以 進(jìn)行各種變型。
例如，在上述實(shí)施例中，沿乘員室63的車輛前后方向設(shè)置兩排座椅， 但是也可以設(shè)置三排以上的座椅。例如，在設(shè)置三排座椅的情況下，當(dāng)最 前排的座椅作為前座椅時(shí)，中排或最后排的座椅成為后座椅；當(dāng)中排的座 椅作為前座椅時(shí)，最后排的座椅成為后座椅。這里，在后座椅為最后排座 椅的情況下，沒有必要專門限定后座椅下方區(qū)域的后側(cè)邊界，但是，在后 座椅不是最后排座椅的情況下(例如，中排座椅的情況)，最好考慮坐在 最后排座椅上的乘員的置腳空間，并將后座椅的下方區(qū)域的后側(cè)邊界i殳為 包含后座椅的座椅靠背的下端的假想垂直面。
在上述實(shí)施例中，作為給燃料電池20供給氫氣(燃?xì)?的供給源，使 用氫氣罐21，但是代替氫氣罐21可以使用氫氣吸藏合金、或通過(guò)碳?xì)浠?物燃料(例如，汽油或甲醇等)和7jc反應(yīng)生成富氫氣體的轉(zhuǎn)化器。
在上述實(shí)施例中，由于以前輪驅(qū)動(dòng)車作為例子，所以沒有從車輛地板 水平面FL隆起的中空形狀的中間隧道，但是在具有中間隧道的車輛中，燃 料電池20的輔機(jī)30的至少一部分可以配置在該中間隧道的內(nèi)部。這樣，能 有效利用已有的中間隧道的內(nèi)部配置輔機(jī)，所以不會(huì)損害乘員的活動(dòng)空間。
在上述實(shí)施例中，盡管燃料電池20等設(shè)置在前座椅14的下方區(qū)域15， 蓄電池40設(shè)置在后座椅17的下方區(qū)域18 ，但是也可以將燃料電池20等設(shè)置 在后座椅17的下方區(qū)域18，將蓄電池40設(shè)置在前座椅14的下方區(qū)域15。在上述實(shí)施例中，盡管輔機(jī)30的一部分(空氣壓縮機(jī)13和氫氣罐21) 介軟配置在車輛前方室61和車輛后方室62中，但是它們也可以配置在前座 椅14的下方區(qū)域15或后座椅17的下方區(qū)域18。
另外，在上述實(shí)施例中，采用將燃料電池20及蓄電池40兩者作為驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)ll的可利用動(dòng)力源的結(jié)構(gòu)(控制上包括由燃料電池20及蓄電池40兩 者驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll的情況，和僅由燃料電池20及蓄電池40任一方驅(qū)動(dòng) 該驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll的情況)，但是也可以采用僅將燃料電池20及蓄電池40中 的一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll的可利用驅(qū)動(dòng)源的結(jié)構(gòu)，例如一電池作為驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)ll的驅(qū)動(dòng)源、另一電池作為其它機(jī)器(例如輔機(jī))的電源?；蛘?，可 具有除兩電池20、 40以外的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)源，兩電池20、 40的一個(gè) 或兩者用于輔助所述驅(qū)動(dòng)源。這樣，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)ll可以被構(gòu)成為使用燃料 電池20及蓄電池40的至少一個(gè)作為可利用的驅(qū)動(dòng)源。
本發(fā)明可應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(汽車)領(lǐng)域中。
權(quán)利要求
1. 一種帶有燃料電池的車輛，它具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和燃料電池，其中，所述燃料電池的輔機(jī)的至少一部分設(shè)置在中間隧道的內(nèi)部。
2. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該中間隧道為從 車輛地板水平面隆起的中空形狀的中間隧道。
3. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一 部分為調(diào)節(jié)供給到燃料電池的燃?xì)獾膲毫土髁康馁|(zhì)量流量控制器。
4. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一 部分為將燃?xì)饧訚窆┙o燃料電池的加濕器。
5. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一 部分為使燃料電池的輸出電壓下降的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
6. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一
7. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一
8. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一 部分為分配該燃料電池的輸出的分配器。
9. 如權(quán)利要求l所述的帶有燃料電池的車輛，其中，該輔機(jī)的至少一 部分為氣體管道。
全文摘要
在帶有燃料電池的車輛(10)中，燃料電池(20)被集合配置在前座椅(14)的下方區(qū)域(15)，蓄電池(40)被集合配置在后座椅(17)的下方區(qū)域(18)。這樣，由于燃料電池(20)和蓄電池(40)被分開地集合配置在各座椅(14、17)的下方區(qū)域(15、18)，所以使用環(huán)境不同的燃料電池(20)和蓄電池(40)能性能良好地工作。而且，能有效利用死角多的各座椅(14、17)的下方區(qū)域(15、18)來(lái)配置燃料電池(20)和蓄電池(40)。該車輛還具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其中，所述燃料電池的輔機(jī)的至少一部分設(shè)置在中間隧道的內(nèi)部。該中間隧道為從車輛地板水平面隆起的中空形狀的中間隧道。
文檔編號(hào)B60K15/063GK101423015SQ200810182368
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者近藤俊行 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社