燃料电池车辆制造技术

一种燃料电池车辆（1）包括：燃料电池（11）；蓄电池（17）；电力控制单元（10），该电力控制单元与燃料电池（11）和蓄电池（17）电连接，以用于控制车辆（1）中的电力；电力分配单元（16），该电力分配单元设置在蓄电池（17）与电力控制单元之间的电气路径上，以用于分配来自蓄电池的电力；和发电用辅助机器（15），所述发电用辅助机器与电力分配单元（16）电连接，并且由电力分配单元（16）分配的电力被供给到所述发电用辅助机器以执行用于由燃料电池（11）发电的操作。电力分配单元（16）和电力控制单元（10）在不使用线束的情况下直接连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池车辆
本专利技术涉及一种燃料电池车辆，在所述燃料电池车辆中装设有通过电化学反应来发电的燃料电池。
技术介绍
燃料电池车辆使用通过燃料气体与氧化剂气体之间的电化学反应来发电的燃料电池作为动力源。当今，正在致力于将燃料电池车辆作为不使用基于石油的燃料的车辆投入实践使用。另一方面，使用电力和基于石油的燃料两者的混合动力车辆已经投入实践使用。燃料电池车辆优于混合动力车辆之处在于燃料电池车辆完全不使用燃料油。
技术实现思路
在将燃料电池车辆投入实践使用时，一种考虑是将混合动力车辆的电气系统的构型应用于燃料电池车辆以获得最大生产率和最低成本。然而，燃料电池车辆不仅需要燃料电池，而且需要用于在燃料电池发电时使用的发电用辅助机器，例如氢泵、冷却剂泵和电加热器。这意味着将混合动力车辆的电气系统的构型应用于燃料电池车辆要求那些发电用辅助机器作为附加机器与车辆的电力控制单元电连接。电力控制单元控制来自作为车辆电源的电池的电力。当使用线束来将发电用辅助机器连接到电力控制单元时，需要许多高电压线束。这些高电压线束中的每一个都需要用于确保安全以防碰撞的保护装置及用于安装在车辆中的空间。此要求导致车辆重量的增加和成本的增加。本专利技术提供了一种采用混合动力车辆的电气系统构型并且防止高电压线束的数量增加的燃料电池车辆。本专利技术的一方面涉及一种燃料电池车辆，所述燃料电池车辆包括:蓄电池；电力控制单元，所述电力控制单元至少与燃料电池和所述蓄电池电连接，并且控制所述车辆中的电力；电力分配单元，所述电力分配单元设置在所述蓄电池与所述电力控制单元之间的电气路径上，并且分配来自所述蓄电池的电力；和多个发电用辅助机器，所述发电用辅助机器与所述电力分配单元电连接，由所述电力分配单元分配的电力被供给到所述发电用辅助机器，并且所述发电用辅助机器工作以用于由所述燃料电池发电。根据本专利技术的该方面，由于电力分配单元设置在蓄电池与电力控制单元之间的电气路径上并且由电力分配单元分配的电力被供给到用于燃料电池的多个发电用辅助机器，故可采用其中蓄电池和电力控制单元彼此电连接的混合动力车辆的电气系统的构型。此夕卜，由于由电力分配单元分配的电力被供给至每个辅助机器，故防止了高电压线束的数量的增加。使用蓄电池作为辅助机器的电源允许电力以针对辅助机器调节后的电压供给到辅助机器。所述燃料电池车辆中的所述电力分配单元和所述电力控制单元可在不利用线束的情况下彼此直接连接。所述电力分配单元和所述电力控制单元可设置有用于将所述电力分配单元和所述电力控制单元彼此直接连接和固定的连接器，并且所述连接器可设置在所述电力控制单元的后表面上。可设置将所述电力分配单元和所述电力控制单元保持在一起的多个保持部，并且所述多个保持部可被设计成使得距离所述连接器远的保持部的强度低于距离所述连接器近的保持部的强度。所述电力分配单元可在从顶部看时呈L形，并且可沿所述电力控制单元的一个侧表面和后表面形成。所述电力分配单元的前表面可定位在所述电力控制单元的前表面的后方。可设置将所述电力分配单元和所述蓄电池彼此电连接的线束，并且所述线束可连接到所述电力分配单元的上表面。在所述电力分配单元的壳体的上表面上可形成有倾斜部。在所述倾斜部上可形成有插口，所述线束的端子被嵌合并固定在所述插口中。在所述壳体的位于所述倾斜部的高度大的一侧的侧表面上可形成有供工具插入的插入开口，所述工具用于将所述线束的所述端子和所述电力分配单元的连接端子在所述壳体内紧固在一起。所述多个发电用辅助机器可包括设置在比所述电力分配单元低的位置的电加热器。所述电力分配单元和所述电力控制单元可在所述车辆的左右方向上彼此并列配置。所述电加热器可配置在所述电力分配单元的后方。从所述电力分配单元延伸到所述电加热器的线束可从所述电力分配单元的位于所述电力分配单元的与所述电力控制单元相反的一侧的侧表面引出。所述燃料电池车辆还可包括保持部件，所述保持部件将所述电力分配单元和所述发电用辅助机器保持在一起。根据本专利技术的该方面，可采用混合动力车辆的电气系统的构型，并且由于该构型防止了高电压线束的数量的增加，故在提高车辆的生产率的同时大幅降低了成本。【附图说明】下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中:图1是示意性地示出了燃料电池车辆的电气系统的大体构型的图；图2是示意性地示出了车辆中的单元的配置示例的图；图3是示意性地示出了车辆内位于下侧的单元的配置示例的图；图4是示出了电力分配单元的大体构型的透视图；图5是示出了电力分配单元的壳体的顶部的构型的剖视图；图6是示出了电力分配单元与电加热器之间在高度方向上的位置关系的图；图7是示出了具有带肋的保持部和带缺口的保持部的电力分配单元的大体构型的透视图；和图8是示出了由保持部件保持在一起的电力控制单元和发电用辅助机器之间的连接示例的图。【具体实施方式】下文将参照附图描述本专利技术的一个示例性实施例。图1是示意性地示出了根据本实施例的燃料电池车辆I的电气系统的构型的图。在燃料电池车辆I中，以下装置与电力控制单元(P⑶)10电连接:燃料电池(FC)11、驱动前轮的驱动马达12、当燃料电池11发电时向燃料电池11供给氧气的空气压缩机13、用于车厢的空气调节的空调装置14、当燃料电池11发电时工作的多个发电用辅助机器15、电力分配单元16和蓄电池17。电力控制单元10控制车辆I中的电力。电力控制单元10将由燃料电池11产生的电力或储存在蓄电池17中的电力供给到需要电力的单元如驱动马达12，或者将由燃料电池11产生的电力储存在蓄电池17中。蓄电池17经由电力分配单元16连接到电力控制单元10。发电用辅助机器15与电力分配单元16电连接。例如，用于加热燃料电池11的电加热器20以及用于燃料电池11用的泵的逆变器一更具体为用于冷却剂泵21的逆变器22和用于氢泵23的逆变器24——与电力分配单元16电连接。因此，储存在蓄电池17中的电力经由电力分配单元16被供给到发电用辅助机器15。冷却剂泵21被设置成冷却燃料电池11，并且氢泵23被设置成将被用作燃料气体的氢气供给到燃料电池11。图2和图3示出了燃料电池车辆I中的电气系统的安装示例。形状呈矩形的电力控制单元10设置在车辆I的前部的中央。如图2所示，电力分配单元16配置在电力控制单元10的一侧(图2中的右侧)。电加热器20、蓄电池17和燃料电池11配置在电力控制单兀10的后方(图2中的X方向表不朝车辆的前部的方向)。逆变器22、24配置在电力分配单元16的右侧。驱动马达12、空气压缩机13、空调装置14、冷却剂泵21和氢泵23配置在电力控制单元10的下方。如图3所示，驱动马达12配置在电力控制单元10的左侧。空气压缩机13、空调装置14、冷却剂泵21和氢泵23配置在电力控制单元10的右侧。如图2所示，电力分配单元16不是经由线束而是直接连接到电力控制单元10。更具体地，当如图2和图4所示从顶部看时呈L形的电力分配单元16沿电力控制单元10的一个侧表面(右侧表面)和后表面形成。连接器30在电力控制单元10的后表面上设置成将电力分配单元16和电力控制单元10彼此直接连接。连接器30由电力控制单元10上的端口(未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池车辆，在所述燃料电池车辆中装设有通过电化学反应来发电的燃料电池，所述燃料电池车辆包括：蓄电池；电力控制单元，所述电力控制单元至少与所述燃料电池和所述蓄电池电连接，并且控制所述车辆中的电力；电力分配单元，所述电力分配单元设置在所述蓄电池与所述电力控制单元之间的电气路径上，并且分配来自所述蓄电池的电力；和多个发电用辅助机器，所述发电用辅助机器与所述电力分配单元电连接，由所述电力分配单元分配的电力被供给到所述发电用辅助机器，并且所述发电用辅助机器工作以用于由所述燃料电池发电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 JP 146104/20111.一种燃料电池车辆，在所述燃料电池车辆中装设有通过电化学反应来发电的燃料电池，所述燃料电池车辆包括: 蓄电池； 电力控制单元，所述电力控制单元至少与所述燃料电池和所述蓄电池电连接，并且控制所述车辆中的电力； 电力分配单元，所述电力分配单元设置在所述蓄电池与所述电力控制单元之间的电气路径上，并且分配来自所述蓄电池的电力；和 多个发电用辅助机器，所述发电用辅助机器与所述电力分配单元电连接，由所述电力分配单元分配的电力被供给到所述发电用辅助机器，并且所述发电用辅助机器工作以用于由所述燃料电池发电。2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其中 所述电力分配单元和所述电力控制单元在不利用线束的情况下彼此直接连接。3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其中: 所述电力分配单元和所述电力控制单元设置有用于将所述电力分配单元和所述电力控制单元彼此直接连接和固定的连接器；并且 所述连接器设置在所述电力控制单元的后表面上。4.根据权利要求3所述的燃料电池车辆，还包括: 将所述电力分配单元和所述电力控制单元保持在一起的多个保持部，所述多个保持部被设计成使得距离所述连接器远的保持部的强度低于距离所述连接器近的保持部的强度。5.根据权利要求4所述的燃料电池车辆，其中 距离所述连接器近的所述保持部具有加强肋。6.根据权利要求4所述的燃料电池车辆，其中 距离所述连接器远的所述保持部具有缺口。7.根据权利要求2至6中任一项所述的燃料电池车辆，其中 所述电力分配单元在从顶部看时呈L形，并且沿所述电力控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：片野刚司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：