[go: up one dir, main page]

CN102056760B - 燃料电池的车载结构 - Google Patents

燃料电池的车载结构 Download PDF

Info

Publication number
CN102056760B
CN102056760B CN200980122028.XA CN200980122028A CN102056760B CN 102056760 B CN102056760 B CN 102056760B CN 200980122028 A CN200980122028 A CN 200980122028A CN 102056760 B CN102056760 B CN 102056760B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
gas
vehicle
end plate
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN200980122028.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102056760A (zh
Inventor
片野刚司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102056760A publication Critical patent/CN102056760A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102056760B publication Critical patent/CN102056760B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • 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
    • H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
    • 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
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
    • H01M8/04164—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal by condensers, gas-liquid separators or filters
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • 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
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种可降低燃料电池的气体流路的压力损失的燃料电池的车载结构。该燃料电池(10)的车载结构为，将由端板(50)支承单电池(51)的层叠方向的端部的燃料电池组(52)以使单电池(51)的层叠方向沿车辆左右方向的方式搭载于车辆，将来自燃料电池组(52)的氧化气体的废气经由稀释器(21)从比燃料电池组(52)靠车辆前后方向后侧处排出，其中，对燃料电池组(52)的氧化气体的废气进行引导的排气歧管(63)的汇合部(65)被配置于端板(50)的车辆前后方向前侧。

Description

燃料电池的车载结构
技术领域
本发明涉及一种燃料电池的车载结构。
背景技术
有提案提出将利用接受反应气体(燃料气体及氧化气体)的供给而进行发电的燃料电池的电力驱动牵引电动机而行驶的燃料电池搭载于车辆，并正在进行实用化。在这样的车辆上，燃料电池的构成为，由端板支承层叠有多个单电池的燃料电池组的单电池层叠方向的端部。而且，存在将燃料电池的辅机类即燃料气体供给系统的零件安装于上述的端板的结构(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-221915号公报
发明内容
在现有的燃料电池搭载车辆中，特别是关于降低燃料电池的气体流路的压力损失还有改善的余地。
本发明是鉴于这样的情况而设立的，其目的在于提供一种可降低燃料电池的气体流路的压力损失的燃料电池的车载结构。
为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池的车载结构，将由端板支承单电池的层叠方向的端部的燃料电池组以使所述层叠方向沿着车辆左右方向的方式搭载于车辆，将来自所述燃料电池组的氧化气体的废气经由稀释器从比所述燃料电池组靠车辆前后方向后侧处排出，其中，将对从所述燃料电池组排出的所述氧化气体的废气进行引导的多个排气歧管的汇合部被配置于所述端板的车辆前后方向前侧。
根据这样的构成，由于对燃料电池组的氧化气体的废气进行引导的多个排气歧管的汇合部被配置于端板的车辆前后方向前侧，因而在使稀释器在车辆前后方向增大并经由该稀释器从比燃料电池组靠车辆前后方向后侧排出氧化气体的废气的情况下，可向稀释器的前部导入氧化气体。因此，与将氧化气体导入稀释器的中央部的情况相比，可使氧化气体在稀释器内平滑地朝向后方的排气口流动，可降低压力损失。
在所述燃料电池的车载结构中，可以在所述汇合部直接连结有调压阀。
根据这样的构成，通过在排气歧管的汇合部直接连结调压阀，与在连接排气歧管的汇合部和稀释器的连接配管的中途配置调压阀的情况相比较，可以大幅确保用于配置稀释器的空间达不需要或者缩小该连接配管的配置空间的量，因而可以扩大稀释器的大小。
在所述燃料电池的车载结构中，可以将使来自该燃料电池组的燃料气体的废气返回到所述燃料电池组的循环泵配置于所述端板和与该端板分离配置的所述稀释器之间。
根据这样的构成，为抑制在对氧化气体的废气进行引导的排气歧管内的压力损失，而将排气歧管做成气体流通的圆滑的形状，其结果是，即使稀释器从端板离开若干，也能够为了配置循环泵而有效地利用它们之间的间隙。
在所述燃料电池的车载结构中，也可以是，将使来自该燃料电池组的燃料气体的废气返回到所述燃料电池组的循环泵的泵出口部、和导入所述燃料气体的废气的所述端板的燃料气体入口部配置于所述端板的车辆前后方向相反侧，在连结这些泵出口部和燃料气体入口部的连接流路的所述泵出口部侧设有导入来自燃料气体供给源的燃料气体的燃料气体导入部。
根据这样的构成，由于将连结泵出口部和燃料气体入口部的连接流路加长而可确保燃料气体导入部和燃料气体入口部的距离，因而可以促进来自燃料气体供给源的燃料气体向来自燃料电池组的燃料气体的废气的混合。
在所述燃料电池的车载结构中，可以将导入燃料气体的废气的燃料气体入口部配置于所述端板的车辆前后方向前侧。
根据这样的构成，易于采用在将燃料气体供给源配置于车辆前后方向后方的情况下，既确保了来自燃料气体供给源的流路的长度又抑制了压力损失的结构。
在所述燃料电池的车载结构中，可以将排出燃料气体的废气的燃料气体出口部配置于所述端板的车辆前后方向后侧。
根据这样的构成，在通过将对燃料电池组的氧化气体的废气进行引导的排气歧管的汇合部配置于端板的车辆前后方向前侧而产生的比该汇合部靠车辆前后方向后侧的间隙中，配置了使燃料气体的废气返回到燃料电池组的循环泵的情况下，可以使燃料电池出口部接近该循环泵。因此，可以抑制燃料气体的废气的结露。
所述燃料电池的车载结构中，可以将用于将来自所述燃料电池组的燃料气体的废气排出到外部的排气阀配置于所述稀释器。
根据这样的构成，由于可用稀释器对排气阀进行隔热或者使排气阀从稀释器受热，因而能够抑制排气阀的冻结。
在所述燃料电池的车载结构中，可以使向所述燃料电池组供给氧化气体的氧化气体供给流路从所述端板指向车辆前后方向前方。
根据这样的构成，在将空气压缩机配置于比燃料电池靠车辆前后方向前侧的情况下，可以使从空气压缩机向燃料电池组供给氧化气体的氧化气体供给流路最小化。
在所述燃料电池的车载结构中，可以将排出氧化气体的废气的氧化气体出口部设置于所述端板的上部。
根据这样的构成，能够抑制在车辆没于水中时从氧化气体的废气的排气系统进入的水从氧化气体出口部倒流到燃料电池组内。
发明效果
根据本发明，可提供一种能够减少燃料电池的气体流路的压力损失的燃料电池的车载结构。
附图说明
图1是使用了本发明实施方式的燃料电池的车载结构的车辆的燃料电池系统的构成图；
图2是本发明实施方式的燃料电池的车载结构的俯视图；
图3是本发明实施方式的燃料电池的车载结构的要部的立体图；
图4是本发明实施方式的燃料电池的车载结构的要部的分解立体图；
图5是本发明实施方式的燃料电池的车载结构的要部的正视图；
图6是本发明实施方式的燃料电池的车载结构的要部的侧视图；
图7是表示本发明实施方式的燃料电池的车载结构中的稀释器及排气排水阀的侧剖视图。
符号说明
10…燃料电池
21…稀释器
26…空气调压阀(调压阀)
30…氢罐(燃料气体供给源)
37…排气排水阀(排气阀)
39…氢泵(循环泵)
39B…泵出口部
50…端板
50A…空气出口部(氧化气体出口部)
50C…氢气入口部(燃料气体入口部)
50D…氢气出口部(燃料气体出口部)
51…单电池
52…燃料电池组
63…空气排气歧管(排气歧管)
65…汇合部
75…连接流路
77…氢气导入部(燃料气体导入部)
81…空气进气歧管(氧化气体供给流路)
S…间隙
V…车辆
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明实施方式的燃料电池的车载结构。
首先，参照图1说明使用了燃料电池10的发电系统即燃料电池系统1的构成。
燃料电池系统1具备接受反应气体(氧化气体及燃料气体)的供给而产生电力的燃料电池10，并且具备向燃料电池10供给作为氧化气体的空气的氧化气体配管系统2、向燃料电池10供给作为燃料气体的氢气的氢气配管系统3、对燃料电池10进行冷却的冷却系统4等。
氧化气体配管系统2具备：将由未图示的加湿器加湿的空气供给到燃料电池10的空气供给流路20、将从燃料电池10排出的空气的废气导入稀释器21的空气排出流路22、用于将空气的废气从稀释器21导出到车外的排气流路23。在空气供给流路20设有将空气压送到燃料电池10的空气压缩机24和对空气供给流路20进行开闭的入口阀25。在空气排出流路22设有调节空气压力的空气调压阀26和对空气排出流路22进行开闭的出口阀27。
氢气配管系统3具备：用于从贮存有高压氢气的燃料供给源即氢罐(燃料气体供给源)30向燃料电池10供给氢气的氢供给流路31、用于使从燃料电池10排出的氢气的废气返回到氢供给流路31的循环流路32。
在氢供给流路31，在比循环流路32的汇合位置靠上游侧设有控制来自氢罐30的氢气的供给的喷射器35。喷射器35为可通过用电磁驱动力直接对阀芯按规定的驱动周期进行驱动使其与阀座分离而调节气体流量及气体压力的电磁驱动式开闭阀。
在循环流路32，经由气液分离器36及排气排水阀(排气阀)37连接有排出流路38。气液分离器36为从氢气的废气回收水分的装置。排气排水阀37为将被气液分离器36回收的水分和循环流路32内的含有杂质的氢气的废气排出(吹扫)到外部的装置。
另外，在循环流路32设有对从燃料电池10排出的循环流路32内的氢气的废气进行加压并将其输送到氢供给流路31侧而使其返回到燃料电池10的氢泵(循环泵)39。另外，经由排气排水阀37及排出流路38排出的氢气的废气通过稀释器21而与空气排出流路22的空气的废气汇合而被稀释。
在上述的燃料电池系统1的正常运转时，氢气从氢罐30被喷射器35进行控制并经由氢供给流路31而供给到燃料电池10的燃料极，并且，空气通过空气压缩机24的驱动并经由空气供给流路20而供给到燃料电池10的氧化极，由此而进行发电。
而且，氢气的从燃料电池10排出的废气通过氢泵39的驱动由气液分离器36将水分除去，之后，导入氢供给流路31，与氢罐30侧的氢气适当混合后再次被供给到燃料电池10。
另外，当按适当的定时将排气排水阀37打开时，由气液分离器36回收的水分和循环流路32内的含有杂质的氢气的废气被导入稀释器21。于是，在稀释器21内，通过对从燃料电池10经由空气排出流路22排出的空气的废气进行混合而将水分和氢气的废气稀释之后，经由排气流路23而排出到车外。
冷却系统4具有使冷却水在燃料电池10内循环的冷却流路40。在冷却流路40设有将冷却水的热量向外部散热的散热器41及对冷却水进行加压使其循环的冷却水泵42。
如图2所示，燃料电池10具有将接受反应气体的供给而进行发电的单电池51层叠所需数量且将其层叠方向的端部由共用的端板50支承的燃料电池组52。燃料电池10中，燃料电池组52以使单电池51的层叠方向沿着车辆左右方向的方式搭载于车辆V。在此，端板50形成在车辆前后方向长的长方形状。
另外，燃料电池10的配置场所为未图示的前部座位位置的地板下，也可以配置于后部座位的下侧。另外，氢罐30搭载于比燃料电池10靠近车辆前后方向后方处即车辆V的后部。另外，排气流路23相比燃料电池10向车辆前后方向后方延伸，其向车外的出口即排气口23A在比燃料电池10靠车辆前后方向后方处开口。
如图3所示，基于从可以不需要设置另外的强度部件进行搭载的观点、从可将燃料电池10的重量利用于振动吸收的观点、及从不需要安装误差的吸收部而可以小型化的观点等优点，而将燃料电池10的辅机类安装于燃料电池10的端板50。
如图4所示，在端板50的上端部，在车辆前后方向前后的多个部位，具体而言在两个部位形成有排出来自燃料电池组52的空气的废气的空气出口部(氧化气体出口部)50A。另外，在端板50的下端部，在车辆前后方向前后的多个部位，具体而言在两个部位形成有向燃料电池组52导入空气的空气入口部(氧化气体入口部)50B。
在端板50的车辆前后方向前端部的上部形成有导入氢气及氢气的废气的氢气入口部(燃料气体入口部)50C。另外，在端板50的车辆前后方向后端部的下部形成有排出氢气的废气的氢气出口部(燃料气体出口部)50D。
在端板50的车辆前后方向前端部的氢气入口部50C的下侧形成有导入冷却水的冷却水入口部50E，在端板50的车辆前后方向后端部的氢气出口部50D的上侧形成有排出冷却水的冷却水出口部50F。
而且，在端板50的上部安装有单一的空气排气歧管部件64，其具有对来自车辆前后方向前侧的空气出口部50A的空气的废气进行引导的空气排气歧管63、和对来自车辆前后方向后侧的空气出口部50A的空气的废气进行引导的空气排气歧管63。如图5所示，该空气排气歧管64在车辆前后方向上配置于端板50的范围内。
该空气排气歧管部件64使多个部位、具体而言两个部位的空气排气歧管63及空气排气歧管63在内部汇合，使它们汇合的汇合部65从空气排气歧管部件64的车辆前后方向前部向铅直下方突出，并配置于端板50的车辆前后方向的中央的前侧。在汇合部65以向车辆前后方向前方突出的方式安装有如图4所示的压力传感器66。
汇合部65向铅直下方开口，在该汇合部65的下部开口部65A将上述的空气调压阀26直接连结在上部开口部26A。该空气调压阀26中，使下部开口部26B朝向铅直下方开口，使内部流路沿着铅直方向。另外，空气排气歧管部件64构成上述的空气排出流路22的一部分。
上述的稀释器21在其车辆前后方向前部的端板50侧向上方开口并设置有连接口21A。在该连接口21A连接有上述的空气调压阀26的下部开口部26B。在此，上述的空气排气歧管64为了降低空气排气歧管63及空气排气歧管63的形状造成的压力损失，而如图6所示，使它们朝向向下方开口的汇合部65而平缓地弯曲，其结果是，空气排气歧管部件64的汇合部65、空气调压阀26及稀释器21在与端板50之间具有间隙S。
如图4所示，在稀释器21上从车辆前后方向后端部朝向后方形成有排气口21B，该排气口21B与上述的排气流路23连接。
在稀释器21的车辆前后方向后部，在其端板50侧形成有沿端板50的方向开口的连接口21C，在该连接口21C的上部，如图7所示，向上方开口形成有用于安装排气排水阀37的安装口21D。即，将排气排水阀37配置于稀释器21。
在稀释器21和端板50之间形成有上述的间隙S，如图4所示，以配置于该间隙S的方式，安装有将稀释器21的连接口21C和端板50的氢气出口部50D连结的气液分离器36。气液分离器36中，在其端板50侧设有与氢气出口部50D连接的连接口36A，在其上部设有向上方开口的连接口36B。
安装于稀释器21的安装口21D的排气排水阀37对稀释器21的连接口21C进行开闭。而且，排气排水阀37在打开连接口21C时，将来自氢气出口部50D的氢气的废气与贮存于气液分离器36的水一同导入稀释器21，另一方面，当关闭连接口21C时，将从氢气出口部50D排出且由气液分离器36除去了水分的氢气的废气从上部的连接口36B排出。
在气液分离器36的上部的连接口36B连接有上述的氢泵39。该氢泵39具有：将下部的泵入口部39A与气液分离器36的上部的连接口36B连接并从连接口36B吸引氢气的废气且将其从上部的泵出口部39B喷出的泵部70、和驱动该泵部70的驱动部71。该氢泵39也配置于稀释器21和端板50之间的上述间隙S并固定于端板50。
即，氢泵39使其长度方向沿车辆前后方向，使泵部70位于车辆前后方向后侧，并配置于空气排气歧管部件64的下侧且比汇合部65靠车辆前后方向后侧的间隙S。其结果是，氢泵39以与空气调压阀26同等的高度位置配置于空气调压阀26的车辆前后方向后侧。
在端板50的车辆前后方向后部配置的氢泵39的泵出口部39B设有氢进气歧管部件76，该氢进气歧管部件76具有连接流路75，该连接流路75使泵出口部39B与在端板50的前端部配置的氢气入口部50C连接，所述前端部位于与泵出口部39B在车辆前后方向上相反的一侧。
该氢进气歧管部件76配置于空气排气歧管部件64的与端板50相反的一侧，具有沿车辆前后方向延伸并连结氢泵39的泵出口部39B和端板50的氢气入口部50C的上述连接流路75、和在连接流路75的接近泵出口部39B的一侧汇合的氢气导入部(燃料气体导入部)77。连接流路75穿过空气排气歧管部件64的压力传感器66和空气调压阀26之间与氢气入口部50C连接。
氢气导入部77配置于连接流路75的与端板50相反的一侧并向车辆前后方向后侧延伸，将来自车辆后部的氢罐30的燃料气体导入连接流路75。在此，在氢气导入部77的向连接流路75汇合的汇合位置以向与端板50相反的一侧突出的方式安装有压力传感器78。另外，连接流路75的比汇合位置靠氢气入口部50C侧和氢气导入部77构成上述的氢供给流路31的一部分，连接流路75的比汇合位置靠氢泵39侧构成上述的循环流路32的一部分。
如图2所示，上述的空气压缩机24为降低车室内的噪声及振动而配置于比燃料电池10靠车辆前后方向前方的车室外。如图4所示，在形成于端板50下部的车辆前后方向前后的空气入口部50B安装有空气进气歧管部件82，其具有将来自空气压缩机24的空气引导至车辆前后方向前侧的空气入口部50B的空气进气歧管(氧化气体供给流路)81、和将其引导至车辆前后方向后侧的空气入口部50B的空气进气歧管81。
该空气进气歧管部件82构成来自空气压缩机24的空气供给流路20的一部分，作为整体从端板50指向车辆前后方向前方而延伸，该延伸前端的单一的导入口82A连接于空气压缩机24侧。该导入口82A在内部向上述的两个空气进气歧管81分流。该空气进气歧管部件82在端板50和稀释器21的上述间隙S中且在氢泵39及空气调压阀26的下侧配置。
上述的散热器41为提高冷却效率而配置于车辆的前部，另外，冷却水泵42为降低车室内的噪声及振动也配置于比燃料电池10靠车辆前后方向前方的车室外。而且，在端板50的形成于车辆前后方向前侧的冷却水入口部50E安装有构成来自冷却水泵42的冷却流路40的一部分的冷却水导入配管85。
该冷却水导入配管85从端板50指向车辆前后方向前方而延伸，在端板50和空气进气歧管部件82之间且在氢泵39及空气调压阀26的下侧配置。
另外，在端板50的形成于车辆前后方向后侧的冷却水出口部50F安装有构成冷却流路40的向散热器41的一部分的冷却水排出配管86。该冷却水排出配管86从端板50向车辆前后方向前方延伸，并以使前端部沿燃料电池10的前侧的方式弯曲。
该冷却水排出配管86配置于氢泵39和空气调压阀26与稀释器21的上部之间，且配置于冷却水导入配管85及空气进气歧管部件82的上侧。另外，在冷却水排出配管86形成有将稀释器21的上部的接合部88安装于与端板50相反的一侧的安装部89。
根据以上所述的实施方式的燃料电池的车载结构，由于将对燃料电池组52的空气的废气进行引导的两个部位的空气排气歧管63的汇合部65配置于端板50的车辆前后方向前侧，因而在将稀释器21沿车辆前后方向增大并经由该稀释器21从比燃料电池组52靠车辆前后方向后侧排出空气的废气的情况下，可向稀释器21的前部导入空气。
因此，由于不是如导入至稀释器21的中央部的情况那样折回形状的流路，而是可以做成大致直线的流路，因而与导入至稀释器21的中央部的情况相比，可以使空气在稀释器21内平滑地朝向后方的排气口23A流动，从而可降低压力损失。
另外，由于在空气排气歧管部件64的两个部位的空气排气歧管63的汇合部直接连结有空气调压阀26，因此，与在连接该空气排气歧管63的汇合部65和稀释器21的连接配管的中途配置空气调压阀26的情况相比，由于可大幅确保用于配置稀释器21的空间达不需要或者缩小该连接配管的配置空间的量，因而可以扩大稀释器21的大小。另外，由于使空气调压阀26的内部流路沿着铅直方向(天地方向)，因而水难以滞留。
另外，如上所述，为抑制在对空气的废气进行引导的空气排气歧管63中的压力损失，而将内部的空气排气歧管63做成气体流通的圆滑形状并且确保了至汇合部65的距离，其结果是，即使稀释器21与端板50分开若干，也能够为了配置氢泵39等而有效地利用它们之间的间隙S。
另外，由于将严重振动的氢泵39固定于端板50，因而可容易地确保安装刚性，另外，还使防振性优良。
另外，由于将氢泵39的泵出口部39B和端板50的氢气入口部50C配置于端板50的车辆前后方向相反侧，且在泵出口部39B设有氢气导入部77，因而可将连结泵出口部39B和氢气入口部50C的流路延长，可以确保氢气导入部77和氢气入口部50C的距离。因此，可以促进来自氢泵30的氢气与来自燃料电池组52的氢气的废气的混合。
另外，由于将导入氢气的废气的氢气入口部50C配置于端板50的车辆前后方向前侧，因而易于采用既确保了来自配置于比燃料电池10靠车辆前后方向后方的氢罐30的流路的长度，又抑制了压力损失的结构。
另外，由于将排出氢气的废气的氢气出口部50D配置于端板50的车辆前后方向后侧，因而如上所述，在通过将上述两个部位的空气排气歧管63的汇合部65配置于端板50的车辆前后方向前侧而产生的比汇合部65靠车辆前后方向后侧的间隙S中配置氢泵39的情况下，可使氢气出口部50D靠近该氢泵39。
因此，可抑制氢气的废气的结露，可减少返回到燃料电池10的水量，从而可以使电压稳定。
另外，由于将排气排水阀37配置于稀释器21，因而可以由稀释器21对排气排水阀37进行隔热或者从稀释器21使排气排水阀37受热，可抑制排气排水阀37的冻结。
而且，通过将氢气出口部50D和气液分离器36及稀释器21连接且将排气排水阀37插入到稀释器21，可以形成从氢气出口部50D向经由气液分离器36、排气排水阀37的稀释器21的流路，因此，与将气液分离器36和排气排水阀37及稀释器21串联连接的情况相比，排气排水阀37的安装变得容易。其结果是，可以减小安装用工具的工具余量等，能够抑制因工具余量等对稀释器容积造成的影响。
另外，由于使向燃料电池组52供给空气的空气进气歧管81从端板50指向车辆前后方向前方，因而可以使从比燃料电池10靠车辆前后方向前侧配置的空气压缩机24向燃料电池组52供给空气的流路最小化，从而响应性提高。而且还可以使稀释器容积最大化。
另外，由于将排出空气的废气的空气出口部50A设于端板50的上部，因而能够抑制在车辆没于水中时从空气的废气的排气系统进入的水从空气出口部50A倒流到燃料电池组52内。

Claims (9)

1.一种燃料电池的车载结构，将由端板支承单电池的层叠方向的端部的燃料电池组以使所述层叠方向沿着车辆左右方向的方式搭载于车辆，将来自所述燃料电池组的氧化气体的废气经由稀释器从比所述燃料电池组靠车辆前后方向后侧处排出，其中，
对从所述燃料电池组排出的所述氧化气体的废气进行引导的多个排气歧管被安装在所述端板的上部，并且这些排气歧管的汇合部被配置于所述端板的车辆前后方向前侧，
所述稀释器与所述汇合部的连接口位于车辆前后方向前部侧，所述稀释器在所述排气歧管的下方以在车辆前后方向上延伸的方式配置，
使来自该燃料电池组的燃料气体的废气返回到所述燃料电池组的循环泵被配置于所述端板和与该端板分离配置的所述稀释器之间。
2.如权利要求1所述的燃料电池的车载结构，其中，在所述汇合部直接连结有调压阀。
3.如权利要求1所述的燃料电池的车载结构，其中，使所述循环泵的泵出口部、和导入所述燃料气体的废气的所述端板的燃料气体入口部被配置于所述端板的车辆前后方向相反侧，在连结这些泵出口部和燃料气体入口部的连接流路的所述泵出口部侧设有导入来自燃料气体供给源的燃料气体的燃料气体导入部。
4.如权利要求1所述的燃料电池的车载结构，其中，使来自所述燃料电池组的燃料气体的废气导入该燃料电池组的燃料气体入口部被配置于所述端板的车辆前后方向前侧。
5.如权利要求3所述的燃料电池的车载结构，其中，所述燃料气体入口部被配置于所述端板的车辆前后方向前侧。
6.如权利要求1或3所述的燃料电池的车载结构，其中，排出燃料气体的废气的燃料气体出口部被配置于所述端板的车辆前后方向后侧。
7.如权利要求1所述的燃料电池的车载结构，其中，用于将来自所述燃料电池组的燃料气体的废气排出到外部的排气阀被配置于所述稀释器。
8.如权利要求1所述的燃料电池的车载结构，其中，向所述燃料电池组供给氧化气体的氧化气体供给流路从所述端板指向车辆前后方向前方。
9.如权利要求1所述的燃料电池的车载结构，其中，排出氧化气体的废气的氧化气体出口部被设置于所述端板的上部。
CN200980122028.XA 2008-06-10 2009-05-19 燃料电池的车载结构 Active CN102056760B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008152068A JP4403563B2 (ja) 2008-06-10 2008-06-10 燃料電池の車載構造
JP2008-152068 2008-06-10
PCT/JP2009/059160 WO2009150923A1 (ja) 2008-06-10 2009-05-19 燃料電池の車載構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102056760A CN102056760A (zh) 2011-05-11
CN102056760B true CN102056760B (zh) 2014-02-19

Family

ID=41416634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980122028.XA Active CN102056760B (zh) 2008-06-10 2009-05-19 燃料电池的车载结构

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8607906B2 (zh)
EP (1) EP2289727B1 (zh)
JP (1) JP4403563B2 (zh)
KR (1) KR101245299B1 (zh)
CN (1) CN102056760B (zh)
CA (1) CA2726514C (zh)
WO (1) WO2009150923A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5491895B2 (ja) * 2010-02-16 2014-05-14 本田技研工業株式会社 排出ガス処理装置
CN102859772A (zh) * 2010-05-13 2013-01-02 丰田自动车株式会社 车辆用燃料电池系统及燃料电池车辆
JP5664280B2 (ja) * 2011-01-26 2015-02-04 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP5641340B2 (ja) * 2011-03-04 2014-12-17 スズキ株式会社 燃料電池車両の吸気装置
CN103118890A (zh) 2011-05-02 2013-05-22 丰田自动车株式会社 燃料电池车辆
US8936220B2 (en) * 2011-12-08 2015-01-20 GM Global Technology Operations LLC Integrated shaped plastic exhaust system for fuel cell vehicles
KR101417269B1 (ko) * 2012-05-07 2014-07-08 기아자동차주식회사 통합형 매니폴드 블록을 갖는 연료전지용 수소공급시스템
JP5733578B2 (ja) * 2012-06-01 2015-06-10 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP5942620B2 (ja) * 2012-06-15 2016-06-29 スズキ株式会社 車両用燃料電池装置
JP5947204B2 (ja) * 2012-12-20 2016-07-06 本田技研工業株式会社 燃料電池車
JP6137131B2 (ja) 2014-11-14 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP6610591B2 (ja) * 2017-03-22 2019-11-27 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび残水掃気制御方法
JP6769394B2 (ja) * 2017-06-08 2020-10-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP6939634B2 (ja) * 2018-02-21 2021-09-22 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP7473495B2 (ja) 2021-02-26 2024-04-23 株式会社豊田自動織機 燃料電池ユニット
US11713734B1 (en) * 2023-02-01 2023-08-01 GM Global Technology Operations LLC Thermally conditioned noise / vibration attenuating fuel rail chamber

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL302663A (zh) * 1962-12-28
US4074020A (en) * 1975-02-06 1978-02-14 Societe Generale De Constructions Electriques Et Mecaniques "Alsthom Et Cie" Cross-feed fuel cell battery with filter press type structure of polygonal cross-section
JPH0831322B2 (ja) * 1989-09-20 1996-03-27 株式会社日立製作所 内部改質型燃料電池およびそれを用いた発電プラント
JP3135991B2 (ja) * 1992-06-18 2001-02-19 本田技研工業株式会社 燃料電池および燃料電池スタック締め付け方法
JP4528387B2 (ja) * 1999-08-26 2010-08-18 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
US6613470B1 (en) * 1999-09-01 2003-09-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Solid polymer electrolyte fuel cell stack
JP3774622B2 (ja) * 1999-09-01 2006-05-17 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
US6589682B1 (en) * 2000-01-27 2003-07-08 Karen Fleckner Fuel cells incorporating nanotubes in fuel feed
JP3671864B2 (ja) 2001-06-06 2005-07-13 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の配管構造
US20020187382A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-12 Hiroaki Nishiumi Mounting structure of fuel cell assembly on vehicle body
JP2002373687A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Toyota Motor Corp 燃料電池搭載機器の消音
US7255945B2 (en) * 2001-12-10 2007-08-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Compact fuel cell system with efficient power generation performance
EP2022657B1 (en) * 2002-06-10 2012-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell vehicle
JP2004134131A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Shinko Electric Ind Co Ltd 燃料電池
JP4179855B2 (ja) * 2002-11-22 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP4630529B2 (ja) * 2003-06-13 2011-02-09 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
JP4622313B2 (ja) * 2003-08-26 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 移動体
WO2005028709A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Flow field plate arrangement
DE60315902T2 (de) * 2003-09-23 2008-05-21 Ansaldo Fuel Cells S.P.A. Elektrolyt migrationskontrolle für grossflächige mcfc stapel
DE112004001832B4 (de) 2003-10-03 2013-03-14 Honda Motor Co., Ltd. Brennstoffzellensystem und Brennstoffzellen-Kraftfahrzeug
CN100527508C (zh) * 2004-08-20 2009-08-12 丰田自动车株式会社 燃料电池系统及其液体排出方法
JP2006210004A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Denso Corp 燃料電池システム
JP4586555B2 (ja) 2005-02-09 2010-11-24 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP2006331918A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP4598622B2 (ja) * 2005-08-01 2010-12-15 本田技研工業株式会社 ガスセンサ
US8415060B2 (en) * 2005-09-21 2013-04-09 Honda Motor Co., Ltd. In-vehicle fuel cell system
JP4753674B2 (ja) 2005-09-21 2011-08-24 本田技研工業株式会社 車載用燃料電池システム
JP4971781B2 (ja) * 2006-03-07 2012-07-11 本田技研工業株式会社 冷媒マニホールド及び冷媒供給方法並びに冷媒排出方法
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
JP2008130282A (ja) 2006-11-17 2008-06-05 Toyota Motor Corp 燃料電池用配管
US8313871B2 (en) * 2006-11-22 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Fuel cell heating
JP5130699B2 (ja) * 2006-11-27 2013-01-30 トヨタ自動車株式会社 車両、および、燃料電池の車載方法
JP2008177100A (ja) 2007-01-19 2008-07-31 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP5058617B2 (ja) * 2007-02-01 2012-10-24 本田技研工業株式会社 燃料電池システムおよびその掃気方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-143742A 2001.05.25
JP特开2002-373687A 2002.12.26
JP特开2006-221915A 2006.08.24
JP特开2007-83860A 2007.04.05
JP特开2008-130282A 2008.06.05

Also Published As

Publication number Publication date
CN102056760A (zh) 2011-05-11
WO2009150923A1 (ja) 2009-12-17
CA2726514C (en) 2013-06-18
US20110079455A1 (en) 2011-04-07
CA2726514A1 (en) 2009-12-17
JP4403563B2 (ja) 2010-01-27
JP2009298196A (ja) 2009-12-24
EP2289727A1 (en) 2011-03-02
KR20110006719A (ko) 2011-01-20
EP2289727B1 (en) 2015-03-25
KR101245299B1 (ko) 2013-03-19
EP2289727A4 (en) 2012-01-18
US8607906B2 (en) 2013-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102056760B (zh) 燃料电池的车载结构
US7108091B2 (en) Small vehicle with fuel cell that has elements cooled by ventilation system
JP6565865B2 (ja) 燃料電池システムおよび車両
JP5664648B2 (ja) 空冷式燃料電池車両の排気装置
US20100183939A1 (en) Fuel cell system
CN101274652B (zh) 鞍乘型燃料电池动力车
CN107284580B (zh) 鞍乘型车辆
US20130295482A1 (en) Hydrogen supply system for fuel cell with integrated manifold block
US20060040160A1 (en) Drainage structure in fuel cell electric vehicle
US20040101725A1 (en) On-board fuel cell powered electric vehicle
US20080236924A1 (en) Saddle ride, fuel cell powered vehicle
JP4583836B2 (ja) 燃料電池車両
US7913784B2 (en) Saddle ride, fuel cell powered vehicle
TWI331818B (en) Arrangement of intake and exhaust system components in a fuel cell powered vehicle
JP2008052969A (ja) 燃料電池システム
JP4791103B2 (ja) 燃料電池を搭載した自動二輪車
JP5099680B2 (ja) 燃料電池二輪車
EP1627760A1 (en) Fuel cell electric vehicle
JP2005123126A (ja) 車両用アノードガスポンプ
JP4736020B2 (ja) 燃料電池車の補機搭載構造
JP4588543B2 (ja) 燃料電池車両における吸気系部材の配置構造
JP5664280B2 (ja) 燃料電池システム
JP2005129245A (ja) 車両用燃料電池システム
JP2011079346A (ja) 燃料電池車

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant