燃料电池系统技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池系统。在车辆的发动机罩(100)的下侧空间搭载的燃料电池系统(10)具备：FC组件(18)，具有FC组(12)和对所述FC组(12)进行控制的控制器(14)；冷却机构(30)，使用完全密闭式的冷却流路(32)来对所述FC组(12)进行冷却；以及储备罐(50)，设于所述冷却流路(32)的中途，储存冷却液，所述储备罐(50)在水平方向上与所述FC组件(18)相邻地配置。

Fuel cell system

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统
在本说明书中，公开一种在车辆的发动机罩的下侧空间搭载的燃料电池系统。本申请主张2018年11月21日提交的日本专利申请第2018-218195号的优先权，并将该日本专利申请的包括说明书、权利要求书，附图及摘要的全部内容通过引用援引于此。
技术介绍
一直以来，提出搭载有燃料电池的车辆。这样的燃料电池伴随于发电而发热，因此需要根据需要利用冷却液进行冷却。为此，在燃料电池系统中通常组装有冷却机构，该冷却机构具备供冷却液流动的冷却流路、使冷却液与外部空气进行热交换的散热器、储存冷却液的储备罐等。专利文献1中公开了一种组装有冷却机构的燃料电池系统。在该专利文献1中，考虑水头压而将储备罐配置于燃料电池组的上方。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-18761号公报另外，近年来，提出了将燃料电池系统搭载于发动机罩的下侧空间即动力单元室(对应于发动机车辆中的发动机室)。在此，通常发动机罩构成为比较柔软，在车辆与行人发生碰撞而行人骑上发动机罩时，通过该发动机罩发生变形来保护行人。为此，在发动机罩与燃料电池系统之间，为了容许该发动机罩的变形而要求充分的间隙。在如专利文献1那样在燃料电池组的上侧设置储备罐的情况下，燃料电池系统整体的高度变高该储备罐的量，不得不使发动机罩的设置高度变高。其结果是，包括发动机罩的车辆前部的设计的自由度下降。
技术实现思路
因此，在本说明书中，公开一种不会使车辆前部的设计的自由度下降地配置在车辆的发动机罩的下侧空间的燃料电池系统。本说明书中公开的燃料电池系统是在车辆的发动机罩的下侧空间搭载的燃料电池系统，其特征在于，具备：FC组件，具有燃料电池组和对所述燃料电池组进行控制的控制器；冷却机构，使用完全密闭式的冷却流路来对所述燃料电池组进行冷却；以及储备罐，设于所述冷却流路的中途，储存冷却液，所述储备罐在水平方向上与所述FC组件相邻地配置。通过形成为上述结构，能够将燃料电池系统的高度抑制得较低，因此能够防止发动机罩的配置高度的自由度的下降，甚至能够防止车辆前部的设计的自由度的下降。在该情况下，可以的是，所述储备罐在车辆前方与所述FC组件相邻地配置，所述储备罐的上端高度低于所述FC组件的前端面的上端高度。通过形成为上述结构，能够将储备罐从决定燃料电池系统的高度的因素中甚至从决定发动机罩的配置高度的因素中排除，发动机罩的配置高度的自由度提高。并且，所述储备罐可以经由支撑托架而固定于所述FC组件的周面。通过形成为上述结构，储备罐作为抑制FC组件的共振的质量阻尼器起作用，能够降低振动甚至噪音。在该情况下，可以的是，所述储备罐具有阀连接部，该阀连接部经由配管而与电动阀连接，所述支撑托架安装于所述储备罐中的比宽度方向中心靠近所述阀连接部的位置。通过在靠近振动容易传递的阀连接部的部位安装支撑托架，能够更有效地防止振动。可以的是，所述支撑托架将所述储备罐的底面与所述FC组件的周面连接。通过形成为上述结构，能够利用FC组件来可靠地支撑储备罐的重量。在该情况下，可以的是，所述支撑托架具有：罐侧端部，安装于所述储备罐的底面；壳体侧端部，安装于所述FC组件的周面；及中间部，将所述罐侧端部与所述壳体侧端部连接，所述中间部是将所述罐侧端部与所述壳体侧端部连接成大致一条直线的形状。通过形成为上述结构，能够减少中间部的距离，能够减少托架的材料。并且，可以的是，所述支撑托架经由橡胶接头而安装于所述储备罐。通过形成为上述结构，能够在储备罐与FC组件之间有效地吸收振动。根据本说明书中公开的燃料电池系统，不会使车辆前部的设计的自由度下降而能够配置于车辆的发动机罩的下侧空间。附图说明图1是燃料电池系统的概略的俯视图。图2是燃料电池系统的概略的侧视图。图3是储备罐周边的主视图。图4是图3的A-A线处的端面图。图5是表示冷却机构的结构的框图。附图标记说明10燃料电池系统、12FC组、14控制器、16组壳体、18FC组件、19设计罩、20基座部件、30冷却机构、32冷却流路、38散热器、40散热器风扇、42水泵、44中冷器、46离子交换器、48电动阀、50储备罐、52帽、54第一连接部、56第二连接部、58第三连接部、60安装肋、62支撑托架、64辅助托架、66罐侧端部、68壳体侧端部、70中间部、72橡胶接头、80紧固螺栓、100发动机罩。具体实施方式以下，参照附图并说明燃料电池系统10的结构。图1是燃料电池系统10的概略俯视图，图2是侧视图。并且，图3是储备罐50周边的主视图，图4是图3的A-A线处的端面图。需要说明的是，在以下的附图中，仅图示了主要的元件，各种配管、泵等的图示省略。并且，在图1中，用双点划线图示设计罩19，用实线图示在设计罩19的下侧可见的部件。并且，在图3、图4中，省略了设计罩19的图示。而且，在以下的附图中，“Fr”、“W”、“Up”分别表示车辆的前方、宽度方向、上方。燃料电池系统10能够搭载于车辆并作为向行驶用电动马达等供给电力的电源来使用。在本例中，燃料电池系统10搭载于发动机罩的下侧空间即动力控制室。为此，如图2所示，在燃料电池系统10的上方配置向后上方倾斜的发动机罩100。该发动机罩100比较柔软且能够容易变形。这是为了在与车辆发生碰撞的行人骑上该发动机罩100时通过使该发动机罩100变形而减轻对行人的负荷。燃料电池系统10如图1～图4所示的那样具备将燃料电池组(以下称为“FC组”)12与控制器14组合而成的FC组件18和对FC组12进行冷却的冷却机构30。FC组12具有多个燃料电池的电池单元，该燃料电池的电池单元利用氢与氧的电化学反应来产生电力。多个电池单元在车辆前后方向上层叠并用一对端板夹持。作为燃料电池，可以使用固体高分子型燃料电池。燃料电池的种类并不限定于此，磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池等也没问题。该FC组12收容于组壳体16(参照图4)，经由基座部件20而固定于车辆。此时，FC组12以向后下方倾斜的状态固定。这是为了使在FC组12内流动的液体高效地流动。即，在FC组12中设有供冷却液流动的冷却流路32、供燃料气体以及氧化气体流动的气体流路。在本例中，以使冷却液、水在这些冷却流路32以及气体流路中顺利地流动并向FC组12的外部排出的方式使FC组12向后下方倾斜。需要说明的是，气体流路中存在的水是为了对燃料气体或氧化气体进行加湿而投入的水、通过发电而产生的水。在FC组12的上方设置有对FC组12生成的电力以及电流进行控制的控制器14。在本例中，如图所示的那样使组壳体16为上下两段结构，在下侧配置FC组12，在上侧配置控制器14。如此通过组壳体16使FC组12以及控制器14一体化并单元化，从而构成FC组件18。冷却机构30通过向FC组12供给冷却液来对FC组12进行冷却。在本例中，作为冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，搭载于车辆的发动机罩的下侧空间，所述燃料电池系统的特征在于，具备：/n燃料电池组件，具有燃料电池组和对所述燃料电池组进行控制的控制器；/n冷却机构，使用完全密闭式的冷却流路来对所述燃料电池组进行冷却；以及/n储备罐，设于所述冷却流路的中途，储存冷却液，/n所述储备罐在水平方向上与所述燃料电池组件相邻地配置。/n

【技术特征摘要】
20181121 JP 2018-2181951.一种燃料电池系统，搭载于车辆的发动机罩的下侧空间，所述燃料电池系统的特征在于，具备：
燃料电池组件，具有燃料电池组和对所述燃料电池组进行控制的控制器；
冷却机构，使用完全密闭式的冷却流路来对所述燃料电池组进行冷却；以及
储备罐，设于所述冷却流路的中途，储存冷却液，
所述储备罐在水平方向上与所述燃料电池组件相邻地配置。


2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述储备罐在车辆前方与所述燃料电池组件相邻地配置，
所述储备罐的上端高度低于所述燃料电池组件的前端面的上端高度。


3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述储备罐经由支撑托架而固定于所述燃料电池组件的周面。

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈良，恒石亘启，铃木悠平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP