JP5920307B2 - 燃料電池車両におけるインバータの配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池車両におけるインバータの配置構造に関する。

燃料電池を備えた燃料電池システムには、その運転に必要となる種々のポンプが搭載されている。例えば、特許文献１に記載された燃料電池システムでは、燃料ガスである水素ガスを燃料電池のアノードに供給するため、水素ガスを循環させる水素循環ポンプが搭載されている。また、運転中に高温となる燃料電池を冷却するため、燃料電池に冷媒を循環させる冷媒循環ポンプが搭載されている。

このような水素循環ポンプ等の駆動は、同じく燃料電池システムに搭載されるインバータによって制御される。インバータは、燃料電池が発生させる直流電力を交流電力に変換し、適宜ポンプに供給することで水素循環ポンプ等の駆動を制御する。

特開２００９−１１５０４８号公報

上記燃料電池システムで用いられる水素循環ポンプや冷媒循環ポンプは、比較的高い電圧で駆動するポンプである。このため、燃料電池から出力された直流電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータによって昇圧された後に、インバータに入力されるのが一般的である。

このため、高電圧の電力が入力されるインバータは、安全性の観点から取扱いに注意を要する。特に、燃料電池システムを搭載した車両では、車両衝突時にインバータによって感電等の危険を外部に及ぼすことが無いよう、衝撃への対応を考慮した設計を行う必要がある。車両衝突時の衝撃からインバータを保護する手段としては、インバータ自体やその周囲を堅牢な構成とすることが考えられるが、それに伴って車両が大型化するとともに、重量の増加を招くという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成ながらも、車両衝突時の衝撃からインバータを保護することができる燃料電池車両におけるインバータの配置構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池車両におけるインバータの配置構造は、燃料電池車両に搭載され、直流電力を発生させる燃料電池と、前記燃料電池車両のフレーム上に配置され、前記燃料電池車両内の電力を制御する電力制御装置と、前記燃料電池が発生させた直流電力を交流電力に変換する第１変換部及び第２変換部を有するインバータと、を備え、前記インバータは、その中央部を挟んで対向する外側面である第１外側面及び第２外側面と、前記第１外側面に設けられ、外部から直流電力を入力する入力コネクタと、前記第１外側面に設けられて第１出力ワイヤと接続され、前記第１変換部により変換された交流電力を外部に出力する第１出力コネクタと、前記第２外側面に設けられて第２出力ワイヤと接続され、前記第２変換部により変換された交流電力を外部に出力する第２出力コネクタと、を有し、且つ、前記第２外側面を前記電力制御装置に対向させるとともに、前記第２出力コネクタを前記電力制御装置の下方に向けるように傾斜した姿勢で前記フレーム上に配置され、前記第２出力コネクタ及び前記第２出力ワイヤは、前記電力制御装置の下方を介して接続されることを特徴としている。

本発明に係る燃料電池車両におけるインバータの配置構造によれば、第２出力コネクタを電力制御装置の下方に向けるように傾斜した姿勢でインバータを配置することで、電力制御装置の下方を介した第２出力コネクタ及び第２出力ワイヤの接続を可能としている。したがって、電力制御装置とインバータの第２外側面との間に、第２出力コネクタ及び第２出力ワイヤを配置するための大きなスペースを設ける必要がないため、インバータを電力制御装置に近接させて配置することができる。

対向する第１外側面と第２外側面から、第１出力コネクタと第２出力コネクタがそれぞれ突出することで、インバータの外形は大きくなり易い。また、その第１出力コネクタ及び第２出力コネクタと接続するためのコネクタが端部に設けられる第１出力ワイヤ及び第２出力ワイヤにより、電力制御装置の側方において、インバータと第１出力ワイヤ及び第２出力ワイヤとが占める領域はさらに大きくなり易い。しかしながら、上記のようにインバータを傾斜した姿勢で配置することで、それらの外形によって占める領域を小さくすることが可能となる。

すなわち、本発明に係る燃料電池車両におけるインバータの配置構造によれば、インバータを電力制御装置に近接させて配置するとともに、インバータ、第１出力ワイヤ及び第２出力ワイヤによって占める領域を小さくすることで、インバータ及び電力制御装置を全体としてコンパクトに構成することが可能となる。このため、インバータを燃料電池車両の中央に寄せて配置し、車両衝突時に衝撃を受ける燃料電池車両の外側面からの距離を大きく確保することができるため、簡易な構成ながらも、インバータを衝撃から保護することが可能となる。

さらに、一側面のみから出力を行う基板を、直流電力を交流電力に変換する変換部として採用する場合においても、第１変換部として機能する基板の他側面（上記一側面の反対側の面）と、第２変換部として機能する基板の他側面（上記一側面の反対側の面）とを対向させ、互いに反対方向に出力を行うように配置することが可能となる。したがって、第１変換部として機能する基板と、第２変換部として機能する基板とで、同一形態の基板を採用することが可能となる。

また本発明に係る燃料電池車両におけるインバータの配置構造では、前記インバータ及び前記電力制御装置は、左右方向に並べて配置され、前記インバータは、その上端部がその下端部よりも前記電力制御装置に近接するとともに、その後端部がその前端部よりも前記電力制御装置に近接するように傾斜した姿勢で前記フレーム上に配置され、前記入力コネクタは、前記第１外側面のうち後端部寄りの部位に設けられることも好ましい。

この好ましい態様では、まず、インバータは、その上端部がその下端部よりも電力制御装置に近接するように傾斜して配置されている。したがって、インバータの第２外側面に設ける第２出力コネクタを電力制御装置の下方に向けることができる。

また、インバータは、その後端部がその前端部よりも電力制御装置に近接するように傾斜して配置されている。これにより、インバータの第１外側面では、その後端部に近い部位ほど、燃料電池車両の外側面からの距離が大きくなる。したがって、この第１外側面のうち後端部寄りの部位に入力コネクタを設けることで、高電圧の電力が入力される入力コネクタを、より確実に車両衝突時の衝撃から保護することが可能となる。

ここで、「左右方向」とは、燃料電池車両の前進方向を向いた場合の左右方向を意味する。また、「上端部」及び「下端部」については、いずれも鉛直方向を基準として、「上端部」は「上方側の端部」を意味し、「下端部」は「下方側の端部」を意味する。さらに、「前端部」及び「後端部」については、燃料電池車両の前進方向を前方、燃料電池車両の後進方向を後方として、「前端部」は「前方側の端部」を意味し、「後端部」は「後方側の端部」を意味する。

また本発明に係る燃料電池車両におけるインバータの配置構造では、前記第１出力コネクタは、前記燃料電池に冷却水を供給する冷却水ポンプに対して交流電力を出力し、前記第２出力コネクタは、前記燃料電池に発電用の水素を供給する水素ポンプに対して交流電力を出力することも好ましい。

冷却水ポンプは、その駆動時に生じる振動の影響を低減するために、ゴムマウントを介すること等で、所定範囲内で可動に配置することが好ましい。一方、インバータは、フレームにガタつきなく固定することが好ましい。このため、冷却水ポンプの駆動時は、インバータに対する冷却水ポンプの相対位置に変化が生じることとなる。この相対位置の変化による影響を緩和するためには、冷却水ポンプはインバータから離れた位置に配置することが好ましい。しかしながら、このように離間させた配置の採用に伴い、インバータから冷却水ポンプに対して交流電力を出力するための電気的な接続作業は、大きな負荷となる。

そこで、この好ましい態様では、第１出力コネクタは、燃料電池に冷却水を供給する冷却水ポンプに対して交流電力を出力するものとしている。このため、電力制御装置と対向していない第１外側面に設けられた第１出力コネクタに、電力制御装置と干渉することなく比較的広いスペースで第１出力ワイヤを接続することができるため、その接続作業の負荷を大幅に軽減することが可能となる。

一方、第２出力コネクタは、燃料電池に発電用の水素を供給する水素ポンプに対して交流電力を出力するものとしている。第２出力コネクタは、電力制御装置と対向する第２外側面に設けられるため、電力制御装置と干渉しないよう配慮して接続作業を行う必要が生じ、第１出力コネクタに比べて接続作業の負荷は大きなものとなる。しかしながら、水素ポンプについては、冷却水ポンプのようにインバータから離間させて配置する強い必要性も無いことから、水素ポンプは冷却水ポンプよりも電力制御装置に近接させて配置することができる。このため、第２出力コネクタにおける接続作業の負荷の増加を大きなものとすることなく、第１出力コネクタにおける接続作業の負荷を大幅に軽減することができる。

本発明によれば、簡易な構成ながらも、車両衝突時の衝撃からインバータを保護することができる燃料電池車両におけるインバータの配置構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る燃料電池車両の電気系統の構成を表す模式図である。 本発明の実施形態に係る燃料電池車両を上面から表す模式図である。 本発明の実施形態に係るインバータを後方から表す斜視図である。 本発明の実施形態に係るインバータを前方から表す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電力制御装置及びインバータの近傍を表す正面図である。 本発明の実施形態に係る電力制御装置及びインバータの近傍を表す上面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池車両の電気系統を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池車両ＦＣＶの電気系統の構成を表す模式図である。

車両用燃料電池システム１は、電力制御装置（ＰＣＵ）１０に対し、燃料電池（ＦＣ）１１、駆動用モータ１２、エアコンプレッサ１３、及び電力分岐装置１６が電気的に接続されている。また、電力分岐装置１６には、畜電池１７、電気ヒータ２０、及びインバータ２５が電気的に接続されている。

電力制御装置１０は、車両用燃料電池システム１が搭載される車両内の電力を制御する装置であり、燃料電池１１が発生させた電力や畜電池１７が蓄積している電力を、駆動用モータ１２やエアコンプレッサ１３に供給するほか、電力分岐装置１６を介して畜電池１７、電気ヒータ２０やインバータ２５に供給する。駆動用モータ１２は、車両の走行のために前輪を回転駆動させる電気モータである。エアコンプレッサ１３は、燃料電池１１における発電の際に、燃料電池１１のカソードに空気を供給する装置である。畜電池１７は、燃料電池１１が発生させた余剰電力を蓄積する二次電池である。電気ヒータ２０は、燃料電池１１を適宜加熱して昇温させるためのヒータである。

インバータ２５は、冷却水ポンプ用インバータ２２、水素ポンプ用インバータ２４を内蔵するユニットである。冷却水ポンプ用インバータ２２は、燃料電池１１に冷却水を供給する冷却水ポンプ２１と電気的に接続され、その駆動を制御している。また、水素ポンプ用インバータ２４は、燃料電池１１のアノードに水素ガスを供給する水素ポンプ２３と電気的に接続され、その駆動を制御している。

次に、図２を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池車両ＦＣＶについて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る燃料電池車両ＦＣＶを上面から表す模式図である。

尚、以下の説明においては、「前方」とは燃料電池車両ＦＣＶの前進方向（図２等に表すＸＹＺ座標において−Ｘ方向）を意味し、「後方」とは燃料電池車両ＦＣＶの後進方向（同Ｘ方向）を意味する。また、「右側」とは燃料電池車両ＦＣＶの前進方向を向いた場合の右側（同Ｙ方向）を意味し、「左側」とは燃料電池車両ＦＣＶの前進方向を向いた場合の左側（同−Ｙ方向）を意味する。

燃料電池車両ＦＣＶの運転席７Ｒ及び助手席７Ｌの下方であって、フロアパネルの下方には、燃料電池（ＦＣ）１１が配置されている。また、燃料電池車両ＦＣＶの左右両側には、前後方向に伸びる一対のフロントサイドフレーム４Ｒ、４Ｌが、互いに間隔を空けて設けられている。金属製のフロントサイドフレーム４Ｒ、４Ｌは、後方から前方にかけてその間隔が大きくなるよう設けられ、上面視でハ字状を呈している。さらに、燃料電池車両ＦＣＶの前輪６Ｒ、６Ｌの間には、左右方向に亘って伸びる金属製のフレーム５が設けられ、フロントサイドフレーム４Ｒ、４Ｌに対し固定されている。このフレーム５は、前後方向に間隙５ｃを隔てて設けられる前方側フレーム５ａ及び後方側フレーム５ｂを有している。

電力制御装置（ＰＣＵ）１０は、燃料電池車両ＦＣＶの左右方向において中央寄りの位置で、間隙５ｃを跨ぐようにしてフレーム５上に配置され、前方側フレーム５ａ及び後方側フレーム５ｂのそれぞれの上面に固定されている。

インバータ２５は、電力制御装置１０の右側の位置において、間隙５ｃを跨ぐようにしてフレーム５上に配置され、前方側フレーム５ａ及び後方側フレーム５ｂのそれぞれの上面に固定されている。

次に、図３及び図４を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池車両ＦＣＶのインバータ２５について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るインバータ２５を後方から表す斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係るインバータ２５を前方から表す斜視図である。

インバータ２５は、その外形が略直方体を呈する金属製のケース３０を有している。図３に表すように、ケース３０は、両端部が開放された枠状の胴体３１と、その胴体３１の両端部をそれぞれ覆う外側カバー３２及び内側カバー３４によって、中空の箱状となるように構成されている。これにより、外側カバー３２の外側面３２ａ（図４参照）と、内側カバー３４の外側面３４ａ（図３参照）は、インバータ２５の中央部を挟んで対向する外側面となる。

ケース３０には、冷却水ポンプ用インバータ２２（図１参照）及び水素ポンプ用インバータ２４（図１参照）が収容されている。詳細には、図３に一部を破線で表すように、冷却水ポンプ用インバータ２２の基板２２ａ、及び、水素ポンプ用インバータ２４の基板２４ａが、ケース３０の内部に配置されている。

基板２２ａ及び基板２４ａは、供給される電力を直流から三相交流に変換する変換部として機能するものである。この基板２２ａ及び基板２４ａには、スイッチング素子やコンデンサ等の種々の電気素子（図示せず）が設けられた同一形態の基板が採用されている。基板２２ａは外側カバー３２と沿う方向に延在するように配置され、外側カバー３２側の一側面のみから電力を出力する。一方、基板２４ａは内側カバー３４と沿う方向に延在するように配置され、内側カバー３４側の一側面のみから電力を出力する。すなわち、基板２２ａ及び基板２４ａは、電力の出力を行わない他側面同士を対向させ、互いに反対方向に交流電力を出力するように配置されている。

図３に表すように、インバータ２５の下方には、ケース３０の下端部の一部を下方に向けて突出形成することで、板状の後方側支持板４３が設けられている。また、図３及び図４に表すように、後方側支持板４３の下端には、左右方向に延在する後方側脚部４４が、後方側支持板４３と一体的に形成されている。後方側支持板４３には、上下方向に貫通する固定孔４４１が穿設されている。

図４に表すように、インバータ２５の前方には、ケース３０の前端部を前方に向けて突出形成することで、三角板状の前方側支持板４１が設けられている。また、前方側支持板４１の下端には、水平方向に延在する前方側脚部４２が、前方側支持板４１と一体的に形成されている。前方側脚部４２の左右の端部には、それぞれ上下方向に貫通する固定孔４２１、４２２が穿設されている。

ケース３０の外側カバー３２には、その外側面３２ａから外方に向けて突出するように入力コネクタＤＣ及び冷却水側出力コネクタＡＣ１が設けられている。

入力コネクタＤＣは、外側面３２ａのうち、後端部寄りであって、且つ上下方向において中央部寄りの部位に、外側面３２ａに対し略垂直な方向に突出するように設けられている。入力コネクタＤＣは、燃料電池１１（図１参照）が発生させた直流電力をインバータ２５に入力するための、インバータ２５外部との電気的な接点となるコネクタである。入力コネクタＤＣから入力された直流電力は、ケース３０の内部において電気的に分配され、冷却水ポンプ用インバータ２２の基板２２ａ及び水素ポンプ用インバータ２４の基板２４ａのそれぞれに対して入力される。

冷却水側出力コネクタＡＣ１は、外側面３２ａのうち、上端部寄りであって、且つ前後方向において中央部寄りの部位に、外側面３２ａに対し略垂直な方向に突出するように設けられている。冷却水側出力コネクタＡＣ１は、冷却水ポンプ用インバータ２２の基板２２ａによって直流から三相交流に変換された電力をケース３０の外部に出力するための、インバータ２５外部との電気的な接点となるコネクタである。冷却水側出力コネクタＡＣ１には、後述するように、冷却水ポンプ２１から伸びる冷却水側ワイヤＡＣ１Ｗの冷却水側プラグＡＣ１Ｐが接続されることにより、交流電力が冷却水ポンプ２１に対して出力される。

図３に表すように、ケース３０の内側カバー３４には、その外側面３４ａから外方に向けて突出するように水素側出力コネクタＡＣ２が設けられている。

水素側出力コネクタＡＣ２は、外側面３４ａのうち、下端部寄りであって、且つ前後方向において中央部寄りの部位に設けられている。水素側出力コネクタＡＣ２は、水素ポンプ用インバータ２４の基板２４ａによって直流から三相交流に変換された電力をケース３０の外部に出力するための、インバータ２５外部との電気的な接点となるコネクタである。水素側出力コネクタＡＣ２には、後述するように、水素ポンプ２３から伸びる水素側ワイヤＡＣ２Ｗの水素側プラグＡＣ２Ｐが接続されることにより、交流電力が水素ポンプ２３に対して出力される。

また、インバータ２５のケース３０の内部からは、外側カバー３２を介して冷却水側信号線５３が外部に引き出され（図４参照）、内側カバー３４を介して水素側信号線５４（図３参照）が外部に引き出されている。冷却水側信号線５３は、冷却水ポンプ用インバータ２２の基板２２ａと制御信号等の通信を行うための信号線であり、水素側信号線５４は、水素ポンプ用インバータ２４の基板２４ａと制御信号等の通信を行うための信号線である。冷却水側信号線５３の端部に設けられる冷却水側信号線端子５５、及び、水素側信号線５４の端部に設けられる水素側信号線端子５６は、燃料電池車両ＦＣＶ（図２参照）のエンジンルームに配置される他の機器との接続作業を容易にする観点から、前方側に向けられている。

図４に表すように、ケース３０の外側面のうち、下面には冷却水供給管５１が接続され、上面には冷却水排出管５２が接続されている。冷却水供給管５１及び冷却水排出管５２は、いずれも可撓性を有する配管であり、ケース３０の内部に連通している。ケース３０の内部に配置される冷却水ポンプ用インバータ２２の基板２２ａ及び水素ポンプ用インバータ２４の基板２４ａは、高電圧となることで昇温し易く、過昇温すると損傷に至るおそれがある。そこでこのインバータ２５では、冷却水供給管５１を介してケース３０の内部に供給される冷却水により、基板２２ａ及び基板２４ａを冷却し、それらの過昇温を防止している。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池車両ＦＣＶにおけるインバータ２５の配置構造について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る電力制御装置１０及びインバータ２５の近傍を表す正面図である。図６は、本発明の実施形態に係る電力制御装置１０及びインバータ２５の近傍を表す上面図である。

図２を参照して上述したように、インバータ２５は、電力制御装置１０の右側であって、且つ、燃料電池車両ＦＣＶの右端寄りの位置に配置される。また、インバータ２５は、前方側脚部４２及び後方側脚部４４がボルトによってフレーム５に固定されることで、電力制御装置１０に対しＸ軸及びＺ軸の２軸の周りに傾斜した姿勢で配置される。以下、インバータ２５の固定及びその傾斜姿勢について説明する。

インバータ２５の固定に先駆けて、フレーム５の上面５Ｓ（図５参照）に固定されている電力制御装置１０から若干離れた位置において、水素側ワイヤＡＣ２Ｗの端部に設けられた水素側プラグＡＣ２Ｐを、インバータ２５の水素側出力コネクタＡＣ２に接続する。上述したように、この水素側ワイヤＡＣ２Ｗは水素ポンプ２３（図１参照）から伸びるワイヤであり、水素側出力コネクタＡＣ２から水素ポンプ２３に対する交流電力の出力に用いられる。

次に、水素側プラグＡＣ２Ｐを接続したインバータ２５を、その外側面３４ａを電力制御装置１０に対向させるように接近させる。そして、図６に表すように、前方側脚部４２に穿設された固定孔４２１及び４２２を、フレーム５の上面に穿設された固定孔５２１及び５２２と連通させるとともに、後方側脚部４４に穿設された固定孔４４１を、フレーム５の上面に穿設された固定孔５４１と連通させるようにインバータ２５を配置する。連通するそれぞれの固定孔にボルト（図示せず）を挿通して締結することで、前方側脚部４２及び後方側脚部４４がフレーム５の上面５Ｓに固定され、インバータ２５が固定される。

インバータ２５は、フレーム５に対し３点で固定されることで、燃料電池車両ＦＣＶ（図２参照）の衝突時にケース３０が固定点周りに回転することを抑制することができる。これにより、ケース３０に収容されている冷却水ポンプ用インバータ２２及び水素ポンプ用インバータ２４（図１参照）を、車両衝突時の衝撃から保護することができる。

図５に表すように、フレーム５は、その上面５Ｓの一部が、左右方向における燃料電池車両ＦＣＶの外側から中央側に向けて登り勾配となるよう形成されている。したがって、その上面５Ｓに固定される電力制御装置１０とインバータ２５の位置関係は、燃料電池車両ＦＣＶの外側寄りに配置されるインバータ２５の下端部が、中央寄りに配置される電力制御装置１０の下端部に対して下方にオフセットしたものとなる。

また、インバータ２５がフレーム５に固定されると、インバータ２５は、その上端部２５Ｔがその下端部２５Ｂよりも電力制御装置１０側に近接した姿勢となる。すなわち、インバータ２５の上端部２５Ｔが、Ｘ軸周りに角度θｘだけ回転した傾斜姿勢となる。

このように、インバータ２５は、その下端部が電力制御装置１０の下端部に対して下方にオフセットし、さらに、Ｘ軸周りに角度θｘだけ傾斜して固定されることにより、外側面３４ａの下端部寄りに設けられた水素側出力コネクタＡＣ２を電力制御装置１０の下方に向ける姿勢となる。このため、水素側出力コネクタＡＣ２及び水素側ワイヤＡＣ２Ｗを、電力制御装置１０の下方において、電力制御装置１０の下方のフレーム５の間隙５ｃ（図２参照）に配置することができる。

このように、電力制御装置１０の下方を介して水素側出力コネクタＡＣ２及び水素側ワイヤＡＣ２Ｗを接続することで、電力制御装置１０とインバータ２５の第２外側面３４ａとの間に、水素側出力コネクタＡＣ２及び水素側ワイヤＡＣ２Ｗを配置するための大きなスペースを設ける必要がない。したがって、インバータ２５を電力制御装置１０に近接させて配置することが可能となる。

また、インバータ２５がＸ軸周りに角度θｘだけ傾斜して固定されることにより、その第１外側面３２ａのうち上端部寄りに設けられた冷却水側出力コネクタＡＣ１が電力制御装置１０側に近づく。このため、冷却水側出力コネクタＡＣ１が第１外側面３２ａから突出するよう設けられたものであっても、インバータ２５の外形によって占める領域を小さくすることができる。

以上のように、インバータ２５を電力制御装置１０に近接させて配置するとともに、インバータ２５、冷却水側ワイヤＡＣ１Ｗ及び水素側ワイヤＡＣ２Ｗによって占める領域を小さくすることで、電力制御装置１０の右側において、Ｙ軸方向にインバータ２５が占める領域Ｌｙを小さくすることができる。したがって、インバータ２５及び電力制御装置１０を、全体としてコンパクトに構成することが可能となる。

このため、インバータ２５を燃料電池車両ＦＣＶの中央に寄せて配置し（図２参照）、車両衝突時に衝撃を受ける燃料電池車両ＦＣＶの外側面からインバータ２５までの距離を大きく確保することができるため、簡易な構成ながらも、インバータ２５を衝撃から保護することが可能となる。

また、図６に表すように、インバータ２５がフレーム５に固定されると、インバータ２５は、その後端部２５Ｒが、その前端部２５Ｆよりも電力制御装置１０側に近接した姿勢となる。すなわち、インバータ２５の後端部２５Ｒが、Ｚ軸周りに角度θｚだけ回転した傾斜姿勢となる。

Ｚ軸周りに角度θｚだけ傾斜したことにより、インバータ２５の外側面３２ａでは、その後端部２５Ｒに近い部位ほど、燃料電池車両ＦＣＶの中央に寄り、燃料電池車両ＦＣＶの外側面からの距離が大きくなる。したがって、この外側面３２ａのうち後端部２５Ｒ寄りの部位に入力コネクタＤＣを設けることで、外部から高電圧の電力が入力される入力コネクタＤＣを、より確実に車両衝突時の衝撃から保護することが可能となる。

フレーム５に固定されたインバータ２５には、その外側面３２ａに設けられた入力コネクタＤＣに、直流電力を入力するワイヤのプラグ（図示せず）が接続されるほか、冷却水側出力コネクタＡＣ１に、冷却水ポンプ２１（図１参照）から伸びる冷却水側ワイヤＡＣ１Ｗの冷却水側プラグＡＣ１Ｐが接続される。

冷却水ポンプ２１が駆動時に振動することにより、インバータ２５に対する冷却水ポンプ２１の相対位置に変化が生じる。この相対位置の変化による影響を低減するためには、冷却水ポンプ２１はインバータ２５から離れた位置に配置することが好ましい。しかしながら、このように離間させた配置の採用に伴い、インバータ２５から冷却水ポンプ２１に対して交流電力を出力するための電気的な接続作業は、大きな負荷となる。

この点、外側面３４ａと異なり、外側面３２ａは電力制御装置１０と対向していないため、冷却水側出力コネクタＡＣ１と冷却水側ワイヤＡＣ１Ｗとの接続作業を、電力制御装置１０と干渉することなく比較的広いスペースで接続することができる。すなわち、冷却水ポンプ２１をインバータ２５から離れた位置に設けた場合においても、その接続作業の負荷を大幅に軽減することが可能となる。

一方、水素ポンプ２３に対して交流電力を出力する水素側出力コネクタＡＣ２は、インバータ２５の第２外側面３４ａに設けられている。電力制御装置１０と対向する第２外側面３４ａに水素側出力コネクタＡＣ２が設けられることで、電力制御装置１０と干渉しないよう配慮して接続作業を行う必要が生じ、冷却水側出力コネクタＡＣ１に比べて接続作業の負荷は大きなものとなる。しかしながら、水素ポンプ２３については、冷却水ポンプ２１のようにインバータ２５から離間させて配置する強い必要性も無いことから、水素ポンプ２３は冷却水ポンプ２１よりも電力制御装置１０と近接させて配置することができる。このため、水素側出力コネクタＡＣ２における接続作業の負荷の増加を大きなものとすることなく、冷却水側出力コネクタＡＣ１における接続作業の負荷を大幅に軽減することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ ：車両用燃料電池システム
１０ ：電力制御装置
１１ ：燃料電池
２１ ：冷却水ポンプ
２２ ：冷却水ポンプ用インバータ（第１変換部）
２３ ：水素ポンプ
２４ ：水素ポンプ用インバータ（第２変換部）
２５ ：インバータ
２５Ｆ：（インバータの）前端部
２５Ｒ：（インバータの）後端部
２５Ｔ：（インバータの）上端部
２５Ｂ：（インバータの）下端部
５ ：フレーム
３２ａ：（インバータの）外側面（第１外側面）
３４ａ：（インバータの）外側面（第２外側面）
ＡＣ１：冷却水側出力コネクタ（第１出力コネクタ）
ＡＣ１Ｗ：冷却水側ワイヤ（第１出力ワイヤ）
ＡＣ２：水素側出力コネクタ（第２出力コネクタ）
ＡＣ２Ｗ：水素側ワイヤ（第２出力ワイヤ）
ＤＣ ：入力コネクタ
ＦＣＶ：燃料電池車両

Claims (3)

1. 燃料電池車両に搭載され、直流電力を発生させる燃料電池と、
   前記燃料電池車両のフレーム上に配置され、前記燃料電池車両内の電力を制御する電力制御装置と、
   前記燃料電池が発生させた直流電力を交流電力に変換する第１変換部及び第２変換部を有するインバータと、を備え、
   前記インバータは、
   その中央部を挟んで対向する外側面である第１外側面及び第２外側面と、
   前記第１外側面に設けられ、外部から直流電力を入力する入力コネクタと、
   前記第１外側面に設けられて第１出力ワイヤと接続され、前記第１変換部により変換された交流電力を外部に出力する第１出力コネクタと、
   前記第２外側面に設けられて第２出力ワイヤと接続され、前記第２変換部により変換された交流電力を外部に出力する第２出力コネクタと、を有し、
   且つ、前記第２外側面を前記電力制御装置に対向させるとともに、前記第２出力コネクタを前記電力制御装置の下方に向けるように傾斜した姿勢で前記フレーム上に配置され、
   前記第２出力コネクタ及び前記第２出力ワイヤは、前記電力制御装置の下方を介して接続されることを特徴とする燃料電池車両におけるインバータの配置構造。
2. 前記インバータ及び前記電力制御装置は、左右方向に並べて配置され、
   前記インバータは、その上端部がその下端部よりも前記電力制御装置に近接するとともに、その後端部がその前端部よりも前記電力制御装置に近接するように傾斜した姿勢で前記フレーム上に配置され、
   前記入力コネクタは、前記第１外側面のうち後端部寄りの部位に設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両におけるインバータの配置構造。
3. 前記第１出力コネクタは、前記燃料電池に冷却水を供給する冷却水ポンプに対して交流電力を出力し、
   前記第２出力コネクタは、前記燃料電池に発電用の水素を供給する水素ポンプに対して交流電力を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池車両におけるインバータの配置構造。

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