鞍乘型燃料电池车的制作方法

专利名称：鞍乘型燃料电池车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种鞍乘型燃料电池车(或称为鞍乘型燃料电池动力车)， 尤其涉及一种可以减少车的总长度同时在车体前后方向上保持适当的重 力平衡的鞍乘型燃料电池车。所述燃料电池车具有可以提高将反应气体供 给到燃料电池的效率的构造，从而在没有扩大增压器的情况下充足的反应 气体可以被吸进燃料电池，并且可以确定地检测出从储氢装置的任何部分 和每个氢通道的氢泄漏。
背景技术：
传统地，已知通过氢与氧之间的化学反应产生电能的燃料电池安装在 燃料电池车上并且由燃料电池供给的电力驱动燃料电池车行驶。在所述车 中，考虑到车主体前后方向上的重力平衡，在很多情况下将占据了车重量 的很大比例的燃料电池布置在重量主体中心的附近。公开待审的日本专利No. 2005-112094中披露了一种燃料电池摩托车， 其中燃料电池布置在所述车体的下部并且大体上在车体前后方向上的中 心上。然而，根据在公开待审的日本专利No.2005-112094中披露的技术，燃 料电池的纵向方向设置在车体前后方向上，从而可摆动地支撑摆臂的枢转 轴很难适当位于相对于燃料电池的后端部分的前侧。由此在确保充足摆臂 长度的同时，很难应用通过縮短轮距达到减少整个车体长度的技术。另外，已知通过氢氧之间的化学反应发电的燃料电池安装在传统燃料电池车上并且通过燃料电池供给的电力驱动传统燃料电池车行驶。在被供 给有含氢燃料气体和含氧反应气体的固体聚合物膜型燃料电池中，因为由 于重力在发电期间产生的反应产物水流到燃料电池的下侧，燃料气体和反 应气体的进气孔优选地设置在所述燃料电池的上侧。公开待审的日本专利No. 2005-112094披露了基于应用直接甲醇燃料 电池(direct methanol type fuel cell)的一种燃料电池车的构造，其 中反应气体供给口设置在所述燃料电池的上侧。作为一种用于给燃料电池供给更大量的反应气体的技术，预期可以提 高增压器将所述反应气体供给到燃料电池的能力。从这点上看，迄今为止 已经通过扩大增压器解决上述问题。然而，对于一种通过在没有扩大增压 器的情况下提高将反应气体供给到燃料电池的效率从而可以供给用于发 电反应的足够反应气体的构造，还可以形成发明。在公开待审的日本专利 No. 2005-112094中没有研究这种构造。更进一步，已知通过氢氧之间的化学反应发电的燃料电池安装在传统 燃料电池车上并且通过燃料电池供给的电力驱动传统燃料电池车行驶。对 于所述燃料电池车，公开了一种其内安装了用于检测例如氢气瓶的氢气存 储装置的任何部分和每个氢气通道的氢气泄漏的氢气传感器的构造。公开待审的日本专利No. 2003-291849披露了一种具有与外部空气隔 离的室的燃料电池车的构造，其中氢气传感器安装在构成所述室的天花板 部的室顶板的最高位置上，由此可以有效地识别氢气(比空气轻)渗透到 所述室内。然而，公开待审的日本专利No. 2003-291849对没有室的摩托车和三轮 车鞍乘型燃料电池车的构造几乎没有做出研究，其中可以检测出从氢气存 储装置的任何部分和每个氢气通道泄漏的氢气。发明内容为了解决上面提到在先技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种 鞍乘型燃料电池车，在所述鞍乘型燃料电池车中，在维持在车体前后方向 上的适当重力平衡的同时可以减少整个车体长度。本发明的另一个目的是 提供一种具有一种构造的鞍乘型燃料电池车，所述构造可以提高给电池供给反应气体的效率并且在没有扩大增压器的情况下可以使充足量的反应 气体进入到所述燃料电池中。本发明的又一个目的是提供一种具有一种构 造的鞍乘型燃料电池车，在所述构造中可以确切地检测出氢气存储装置的 任何部分和每个氢气通道的氢气泄漏。根据本发明的实施例，通过燃料电池供给的电力驱动鞍乘型燃料电池 车行驶。所述鞍乘型燃料电池车包括用于可摆动支撑摆臂在车体框架上的 枢转轴，安装到所述摆臂上的后轮，和用于坐驾驶员的座。所述燃料电池 形成为大体上长方体形状，并且所述燃料电池从其纵向方向在竖直方向上 的状态变成朝向车体后侧倾斜的状态布置在所述座的下侧。所述枢转轴布 置在范围内，所述范围限定在位于所述燃料电池的侧视矩形的后端的顶点、根据本发明的实施例:、;:述枢转轴布置在」个范围内，、所述:围限定述燃料电池^侧视矩形的下端的-顶点口的上侧:、、根据本发明的实施例，所述鞍乘型燃料电池车进一步包括用于使前轮 转向的转向把；和设置在所述转向把与座之间的驾驶员的搁脚部分，并且 所述燃料电池布置在所述搁脚部分后侧的车体上从而所述燃料电池的重 心相对于座部分的前后方向上的中心位于车体前侧，在乘骑期间驾驶员坐 在所述座部分上。根据本发明的实施例，所述鞍乘型燃料电池车进一步包括存储有待供给到所述燃料电池的氢气的氢气存储装置；所述氢气存储装置布置在后轮 的上侧；并且所述燃料电池的氢气供给口设置在所述燃料电池的纵向方向 上的上部侧。根据本发明的实施例，产生电力的燃料电池被供给有含氢燃料气体和 含氧反应气体并且所述燃料电池排出未反应气体和反应产物水。另外，所 述燃料电池包括容纳堆叠的多个电池的壳体、从所述壳体的上侧供给所述 反应气体的反应气体进气孔、和从所述壳体下侧排出所述未反应气体的未 反应气体排出孔；并且两个这样的反应气体进气孔设置成大体上垂直于所 述电池的平面并且位于所述壳体的相对侧。根据本发明的实施例，所述鞍乘型燃料电池车进一步包括在所述壳体外面将两个反应气体进气孔彼此连接的进气侧集管、用于强制供给所述反 应气体的增压器、和用于在所述增压器与所述进气侧集管之间连接的反应 气体管。根据本发明的实施例，将两个未反应气体排出孔设置成大体上垂直于所述电池的平面并且位于所述壳体的相对侧；并且所述车辆进一步包括在所述壳体外面将所述两个未反应气体排出孔彼此连接的排气侧集管。根据本发明的实施例，通过燃料电池供给的电力驱动鞍乘型燃料电池 车行驶。所述鞍乘型燃料电池车包括用于存储有待供给到所述燃料电池上的氢气的氢气存储装置；和用于检测氢气的氢气传感器。所述鞍乘型燃料 电池车具有覆盖车体的外部装备，和具有构造，在所述构造中外部空气通过设置在所述外部装备的车体前侧的开口引入到所述车体的内部，通过包 括所述燃料电池的所述车体的内部，然后汇合到所述车体的后部上并且排 出到外部。所述氢气存储装置相对于所述燃料电池布置在车体后侧，且所 述氢气传感器布置在所述氢气存储装置的后端部分附近。根据本发明的实施例，所述氢气存储装置布置成其纵向方向沿车体前 后方向设置，并且第二氢气传感器布置在所述氢气存储装置的前端部分附 近。根据本发明的实施例，用于将外部空气强制引入到所述车体内部的被 电动机驱动的风扇设置在所述开口处。本发明的方面效果包括以下根据本发明的实施例，所述燃料电池形成为大体上长方体形状，并且 所述燃料电池从其纵向方向在竖直方向上的状态变成朝向车体后侧倾斜 的状态布置在所述座的下侧；且所述枢转轴布置在范围内，所述范围限定 在位于所述燃料电池的侧视矩形的后端的顶点的前侧并且限定在位于所 述燃料电池的侧视矩形的下端的顶点的后侧。因此，与例如燃料电池布置 成其纵向方向设置在车体前后方向上的情况相比，所述枢转轴可以适当 (rather)布置在车体前侧上。由此在确保充足摆臂长度的同时，可以通 过缩短轮距达到减少整个车体长度。此外，因为燃料电池朝向车体后侧倾 斜，允许在发电期间产生的、并且聚集在燃料电池的下侧的反应产物水顺 利流动，由此可以提高排水性能。根据本发明的实施例，所述枢转轴布置在范围内，所述范围限定在位 于所述燃料电池的侧视矩形的后端的顶点的下侧并且限定在位于所述燃 料电池的侧视矩形的下端的顶点的上侧。因此，所述燃料电池布置在车体 下侧，由此可以达到降低重心，并且可以获得更小型的车体。根据本发明的实施例，所述鞍乘型燃料电池车进一步包括用于使前轮 转向的转向把；和设置在所述转向把与座之间的驾驶员的搁脚部分，并且 所述燃料电池布置在所述搁脚部分后侧的车体上从而所述燃料电池的重 心相对于座部分的前后方向上的中心位于车体前侧，在乘骑期间驾驶员坐 在所述座部分上。因此，燃料电池的重心相对于在乘骑期间驾驶员的重心 可以设置在车体前侧，重量体的重心可以大体上集中在车辆前后方向上的 中心上，并且可以增强在车体前后方向上的重量平衡。另外，因为所述燃 料电池布置在搁脚部分后侧的车体上，当驾驶员上车或下车时没有跨过燃 料电池，从而使得驾驶员上下鞍乘型燃料电池车更容易。根据本发明的实施例，所述鞍乘型燃料电池车进一步包括存储有待供给到所述燃料电池上的氢气的氢气存储装置；所述氢气存储装置布置在 后轮的上侧，并且所述燃料电池的氢气供给口设置在所述燃料电池的纵 向方向上的上部侧。因此，减少了氢气存储装置与燃料电池的燃料气体 进气孔之间的距离，从而可以縮短例如燃料气体管的氢气供给通路并由 此降低压力损失。根据本发明的实施例，所述燃料电池包括容纳堆叠的多个电池的壳 体、从所述壳体的上侧供给所述反应气体的反应气体进气孔、和从所述壳 体下侧排出所述未反应气体的未反应气体排出孔；并且两个反应气体进气 孔设置成大体上垂直于所述电池的平面并且位于所述壳体的相对侧。因 此，容易增加进入(或吸入)的反应气体量并且可以提高反应气体供给效 率。结果，在没有扩大增压器的情况下，可以供给燃料电池充足量的反应 气体。另外，与例如反应气体从相对侧中的任一侧引入的系统相比，因为反应气体通过所述壳体的两侧部分引入，反应气体可以在相对于电池堆的 堆叠方向上均匀供给，从而可以提高燃料电池的发电效率。根据本发明的实施例，所述燃料电池车进一步包括在所述壳体外面将 两个反应气体进气孔彼此连接的进气侧集管、强制供给所述反应气体的增压器、和在所述增压器与所述进气侧集管之间连接的反应气体管。因此， 通过使用单个反应气体管，可以通过两个反应气体进气孔同时供给反应气 体。另外，因为通过修改与进气侧集管的连接位置可以修改所述反应气体 管的布局位置，尽管设置了两个反应气体进气孔，但并不限制反应气体管 的布局，由此，可以提高了设计车体等的自由度。根据本发明的实施例，将两个未反应气体排出孔设置成大体上垂直于 所述电池的平面并且位于所述壳体的相对侧；并且燃料电池车辆进一步包 括在所述壳体外面将所述两个未反应气体排出孔彼此连接的排气侧集管。 因此，可以降低排出未反应气体的阻力，并且因而，使更大量的反应气体 进入，由此提高了所述燃料电池的发电效率。根据本发明的实施例，所述鞍乘型燃料电池车包括用于存储有待供给到所述燃料电池上的氢气的氢气存储装置；和用于检测氢气的氢气传感器。所述鞍乘型燃料电池车具有覆盖车体的外部装备，和具有构造，在所 述构造中外部空气通过设置在所述外部装备的车体前侧的开口引入到所 述车体的内部，通过包括所述燃料电池的所述车体的内部，然后汇合到所 述车体的后部上并且排出到外部。所述氢气存储装置相对于所述燃料电池 布置在车体后侧，且所述氢气传感器布置在所述氢气存储装置的后端部分 附近。因此，在车体后侧汇合的气流通过所有氢气通道的外围，从而可以确 定地检测在任何位置上的氢气泄漏。另外，即使发生氢气泄漏，泄漏的氢 气积即刻排到车体外部，从而可以防止氢气停滞在车体内部。另外，可以 利用车体内部的气流冷却在发电时发热的燃料电池。根据本发明的实施例，所述氢气存储装置布置成其纵向方向沿车体前 后方向设置，并且第二氢气传感器布置在所述氢气存储装置的前端部分附 近。因此，可以即刻检测相对于氢气存储装置在车体前侧(例如在燃料电 池处)的位置上的氢气泄漏。另外，例如，在氢气存储装置的后端部分附 近的氢气传感器检测出氢气泄漏而第二氢气传感器没有检测出氢气泄漏 的情况下，可以明确地判断出氢气泄漏的位置相对于第二氢气传感器在车 体后侧。根据本发明的实施例，用于将外部空气强制引入到所述车体内部的被电动机驱动的风扇设置在所述开口处。因此，即使当所述车辆停止时也可 以获得与行驶期间的气流相似的气流，另外，即使发生氢气泄漏，可以确定地检测出泄漏，并且泄漏的氢气可以即刻排到车体外面。另外，即使当所述车辆停止时也可以利用气流冷却燃料电池。从以下给出的描述中，本发明应用的更多其它范围更加显而易见。然而，应该理解的是，仅仅以说明的方式给出表示本发明的优选实施例的详细描述和具体示例，因为通过所述详细描述本领域的普通技术人员将容易想到在本发明的精神和保护范围内的各种改变和修改。


通过下面的详细描述以及附图可以更加全面的理解本发明，所述附图 仅以说明的方式给出，并且由此没有限制本发明，其中图l是根据本发明的实施例的鞍乘型燃料电池车的透视图；图2是根据本发明的实施例的鞍乘型燃料电池车的右侧视图；图3是根据本发明的实施例的鞍乘型燃料电池车的顶视图；图4是根据本发明的实施例的鞍乘型燃料电池车的左侧视图；图5是显示燃料电池的布局状态的示意图；图6是显示燃料电池的安装状态的放大透视图；图7是显示根据本发明的实施例的燃料电池的透视图；图8是显示根据本发明的实施例的燃料电池的内部构造的透视图；图9是安装在根据本发明的实施例的燃料电池中的电池的正视图；图10是根据本发明的实施例的鞍乘型燃料电池车的正视图；图ll是根据本发明的实施例的鞍乘型燃料电池车的左视图；和图12是显示根据本发明的实施例的燃料电池车的顶视图。
具体实施方式
图l是根据本发明的实施例的燃料电池车l的透视图。图2是鞍乘型燃料电池车l的右侧视图。作为鞍乘型摩托车的燃料电池车l具有燃料电池发电系统，所述燃料电池发电系统包括具有多个堆叠的电池的电池堆(cell stack)(包括电极、隔板、电解质膜等)、用于将作为燃料的氢气供给到电池堆的燃料(氢)气体供给系统、和用于将含氧反应气体(空气)供给 到电池堆的反应气体供给系统。以下，将容纳电池堆于其中的大体上长方 体壳体总体上称为燃料电池30。所述燃料电池车l具有一个构架，所述构架包括可转动地支撑转向把5的把手柱4的顶管与其连接的主车架2、与所述顶管连接在一起并且在车体 的下侧向后延伸的下车架6、覆盖燃料电池30并大体上布置在车体的中心 的保护管7、布置在所述保护管7的上侧的上管8、从所述保护管7的后端部 向上延伸并且连接到所述上管8上的连接管28、和用于支撑在所述上管8的 后侧的两个氢气瓶15的后车架9。用于可旋转支撑前轮WF的一对左右类型 的前叉安装在所述把手柱4的下侧，并且通过转动转向把5可以改变前轮WF 的转向角。通过后减震12从车体悬挂的摇臂11可摇摆地支撑在设置在下车架6的 后端上的枢转轴13上。作为燃料电池车l的动力源(电源)的驱动电动机 (没有示出)装在摇壁ll内，并且由所述驱动电动机驱动后轮WR。作为用于强制供给反应气体的增压器的螺旋型压縮机(scroll type compressor:或涡管型压縮机)52、用于控制反应气体湿度的增湿器53、 具有大体上长方体形状的燃料电池30、用于提高和降低燃料电池30的发电 电压从而将电压转换到预定电压的电压变换器单元(VCU) 50、和用于存 储燃料电池30供给的电能的二次电池(secondary cell) 51都设置在由主 车架2和下车架6包围的空间内。另外，用于冷却燃料电池的冷却水的一对 左右散热器60L和60R安装在主车架2的车体前侧，并且用于增强冷却效果 的由电动机驱动的冷却风扇61设置在所述散热器60L和60R的后表面部分 上。侧视图中为矩形的燃料电池30以下面的状态安装到车体上，即所述矩 形侧视形状为垂直细长形状并且朝向车体后侧倾斜。燃料电池30安装有用 于供给含氢燃料气体的燃料气体管45、作为供给含氧反应气体的管道系统 的进气侧集管33、和作为排出经过电池堆的未反应气体和反应产物水的管 道系统的排气侧集管36。由后车架9和在后轮(驱动轮)WR上侧的引导管 10支撑大体上圆柱形的氢气瓶15，其中有待连接到氢气瓶调节器16的所述 氢气瓶15的阀门侧朝着车体前侧定向。由氢气瓶调节器16降低氢气压力之后容纳在氢气瓶15内的氢气通过燃料气体管45供给到燃料电池30内，根据从各个传感器等发送的数据电动 控制所述氢气瓶调节器16。附带地，作为装甲部件的一部分的后罩14布置 在后车架9的上侧从而覆盖氢气瓶15。用于过滤外部空气的空气过滤器箱54布置在把手柱4的车体前侧，并 且所述螺旋型压缩机52将经过所述空气过滤器箱54引入的空气加压供给 到增湿器53。由增湿器53适当增湿的反应气体通过反应气体管34和连接到 反应气体管34的进气侧集管33加压供给到燃料电池30。用于积极地(positively)将外部空气引入到由树脂板等形成并且覆 盖车体的装甲部件(没有示出)的内部(即，进入车体的内部)的一对左 右电动机驱动风扇70安装在散热器60L、 60R的下侧。另外，用于保持燃料 电池30的冷却水的温度在预定值的恒温器52a安装在所述螺旋型压縮机52的车辆宽度方向上的右侧上。图3是鞍乘型燃料电池车1的顶视图。上面使用的相同的附图标记表示 与先前示出的部件相同或等同的部件。连接到燃料气体管45上的燃料气 体迸气孔38和连接到进气侧集管33的反应气体进气孔32设置在燃料电池 30的布置在车辆宽度方向上的中心内上面部分上。燃料气体进气孔38的 所述布置确保减少了燃料气体进气孔38与布置在后轮WR的上侧上的氢气 瓶15之间的距离，从而可以縮短例如燃料气体管45的氢气供给通路和降 低压力损失。具有大体上长方体形状的电压变换器单元50在车辆宽度方向上的中 心布置在燃料电池30前侧的车体上从而所述一对左右主车架2位于所述电 压变换器单元50的两个侧面上。散热片50a连接到电压变换器单元50的上 表面上，所述散热片50a由金属等制成的多个薄板状部件组成并且在车体 前后方向上竖立。图4是鞍乘型燃料电池车1的左侧视图。另外，图5是显示电池30的布 局状态的示意图。上面使用的相同的附图标记表示与先前示出的部件相同 或等同的部件。在根据此实施例的鞍乘型燃料电池车l中，当驾驶员100骑 车时用于在其上安放驾驶员的脚的搁脚板(foot rest plates) 19设置在 转向把5与座18之间，并且燃料电池30布置在搁脚板19后侧的车体上。如此布置燃料电池30确保燃料电池30的重心G1可以相对于在座18的驾驶员 坐在上面的驾驶员座部分18a的前后方向上的座部分中心G2，即相对于驾 驶员100乘骑时的重心，位于车体前侧上；由此，重量体的重心可以大体 上集中在车体前后方向上的中心，并且可以加强车体前后方向上的重量平衡。在所述实施例中，如图4所示，燃料电池30的重心G1相对于驾驶员座 部分18a的前后方向上的座部分中心G2，即相对于驾驶员100在乘骑时的重 心，以距离为A定位在车体前侧。此外，因为燃料电池30布置在搁脚板19 后侧的车体上，当驾驶员100上车或下车时不用跨过燃料电池30，从而使 得驾驶员IOO上下鞍乘型燃料电池车1时更容易。参照图5，形成为大体上长方体形状的燃料电池30从其纵向方向竖直 放置的状态变成朝向车体后侧倾斜的状态布置在座18的下侧。从而与例如 将材料电池布置成其纵向方向设置在车辆前后方向上的情况相比，这可以 使得用于可摆动支撑摆臂11的枢转轴13适当布置在车体前侧上。在此，注 意燃料电池30的侧视矩形30H，顶点P位于侧视矩形30H的后端部分上，顶 点Q位于侧视矩形30H的下端部分上。在此实施例中，枢转轴13布置在范围 X内和范围Y内，所述范围X限定在侧视矩形30H的顶点P的前侧和顶点Q的后 侧，所述范围Y限定在顶点P的下侧和顶点Q的上侧。结果，所述枢转轴13 容纳在邻近侧视矩形30H的直角三角形30T内，由此使得在确保足够摆臂长 度的同时，可以通过缩短轮距(wheel base)来减少整个车体长度。而且，可以将燃料电池布置在车体下侧，由此来降低重心并且获得更 小型化的车体。另外，因为燃料电池30朝向车体后侧较大地倾斜(例如， 30度)，从而允许发电时产生的并且聚集在燃料电池30的下侧的反应产物 水顺利流动，由此可以加强排水性能。图6是显示根据本发明的实施例的燃料电池的安装状态的透视图。上面使用的相同的附图标记表示与先前示出的部件相同或等同的部件。由螺 旋型压缩机52加压供给的空气通过增湿器53，由此所述空气转换成具有预 定湿度的反应气体。所述反应气体被引导通过反应气体管34到车体前后 侧，然后供给到安装在燃料电池30上侧的进气侧集管33。附带地，燃料电 池30的外周由下车架6、保护管7、上管8、和连接管28包围，从而即使外部施加冲击力，也会确保抑制冲击力传递到燃料电池30。图7是燃料电池30的透视图。另外，图8是显示所述燃料电池的内部构 造的透视图，和图9是构成电池堆的电池的正视图。燃料电池30具有以下 构造，其中具有多个(例如，50)堆叠的电池40的电池堆容纳在盒状壳体 31内，且堆叠方向设置在车辆前后方向上。片状形状的电池40具有以下构 造，其中包括隔板、燃料气体通道凹槽、电解质膜、和反应气体通道凹槽 的反应部分42布置在中心，且反应气体进入孔32a、燃料气体进入孔38a、 和用于排出未反应气体和反应产物水的未反应气体排出孔35a、和残余燃 料气体出口37a分别形成在用于支撑反应部分42的基部41的四个角上。当电池40堆叠时，各个孔分别连通，从而形成沿堆叠方向延伸的预定 通道(反应气体通道、燃料气体进入通道、未反应气体/反应产物水排出 通道、和残余燃料气体出口通道)。附带地，根据所述实施例的燃料电池 30构造成从车辆前侧的燃料气体进气孔38引入燃料气体。燃料电池30设置有两个反应气体进气孔32，所述两个反应气体进气孔 32在电池40的堆叠方向上位于壳体31的相对侧。在燃料电池30的外侧上进 气侧集管33将两个反应气体进气孔32彼此连接，从而可以通过两个进气孔 同时供给反应气体。这保证了容易增加进入的反应气体量并且可以提高反 应气体供给效率。另外，与例如反应气体从相对侧中的任一侧引入的系统 相比，如此布置反应气体进气孔32确保了反应气体从电池40的堆叠方向上 的两侧引入，从而可以在电池堆的堆叠方向上均匀供给反应气体；此外， 可以提高反应部分42的反应效率。附带地，反应气体管34可以在例如中心部分和端部的任意部分上连接 到进气侧集管33，从而尽管设置了两个反应气体进气孔32，但并不限制反 应气体管34的布局或环绕布置；由此，提高了设计车体等的自由度。另外，在所述实施例中，对于未反应气体排出孔35，两个未反应气体 排出孔35也在电池40的堆叠方向上设置成位于壳体31的相对侧。在燃料电 池30的外面排气侧集管36将两个未反应气体排出孔35彼此连接，从而同时 通过所述两个排出孔排出未反应气体，由此可以减少未反应气体的排出阻 力并且容易增加进入的反应气体量。图10是鞍乘型燃料电池车1的正视图。上面使用的相同的附图标记表示与先前示出的部件相同或等同的部件。 一对左右散热器60L和60R安装成 用于布置散热器芯的散热器60L和60R的平面部分朝向车体中心侧倾斜的 状态，以此方式安装以便防止由于前轮WR和前叉3的行驶气流的阻塞而降 低冷却效果。二次电池51在左右散热器60L和60R之间布置在前轮WF后侧的 车体上。燃料电池车l的车体除了轮子以外的大部分覆盖着设置为装甲部 件的整流罩17。所述整流罩17由树脂板等形成，构成燃料电池车l的外表，并且具有 防止雨水、灰尘或等渗透进入车体内部的功能和矫直行驶气流的功能。一 对左右开口71形成在整流罩17的车体前侧，且用于将外部空气强制引入整 流罩17的内部的被电动机驱动的风扇70大体上布置在所述开口71的中心 上。图11和12是燃料电池车1的左侧视图和俯视平面图。上面使用的相同的附图标记表示与先前示出的部件相同或等同的部件。如此构造燃料电池 车1的整流罩17从而当驾驶员100操作燃料电池车1行驶时行驶气流27通过开口71引入到车体的内部，并且即使当燃料电池车l停止时，通过自动控 制或手动操作也驱动被电动机驱动的风扇70在车体内部产生与行驶期间附图中的箭头指示的气流相似的气流。通过开口71引入的外部空气被引导通过形成在整流罩17内的导管结 构(没有示出)，向后流动通过安装在布置在座18的下部上的氢气瓶15前 侧的车体上的氢气瓶调节器16的外周和流动通过氢气瓶15的外周，最后汇 合到后罩14的后部，并作为排气29排出。附带地，在此实施例中，利用在 车体内的流动以便冷却燃料电池30和电压变换器单元。根据所述实施例的燃料电池车1安装有两个氢气传感器用于检测氢气 瓶的任何部分和每个氢气通道的氢气泄漏。在一个没有任何与外部空气隔 离的室的鞍乘型燃料电池车l中，如果发生氢气泄漏等，很难使泄漏的氢 气停滞在车体的内部，从而即使安装了氢气传感器也很难检测出本身氢气 泄漏。然而，在所述实施例中的燃料电池车l中，如上所述故意产生气流并 且将氢气传感器布置在预定位置上，从而可以有效地检测出氢气泄漏。由 此，即使发生氢气泄漏，泄漏的氢气也即刻排到车体外部，从而可以防止氢气停滞在一个位置上。在所述实施例中，第一氢气传感器81安装在氢气瓶15的后端上部，且第二氢气传感器91安装在氢气瓶15的前端上部，g卩，燃料电池30与氢气瓶 15之间。附带地，因为与氢气瓶15等相比，每个氢气传感器小一些(例如， 几立方厘米)，图11和12中用虚线方块仅指示氢气传感器81和91的布局位 置。附带地，由于氢气轻于空气而向上流动，每个氢气传感器优选地安装 在允许布局范围内的最高位置上。第一氢气传感器81布置在布局范围80内靠近氢气瓶15的后端部分，由 此提高了氢气检测性能。这是因为故意产生的气流通过所有的氢气通道的 外围以便汇合在车体后侧。结果，无论氢气泄漏的位置在哪儿，通过第一 氢气传感器81可以确定地检测氢气的泄漏。另外，第二氢气传感器91在布局范围90内布置在氢气瓶15的前端部分 附近，由此进一步加强了氢气泄漏检测性能。此构造确保了当氢气泄漏发 生在例如燃料电池30上或在燃料气体管45上的车体前侧时，可以即刻检测 到泄漏。另外，在第一氢气传感器81检测出氢气泄漏而第二氢气传感器91 没有检测出氢气泄漏的情况下，可以推断出氢气泄漏的位置在相对于第二 氢气传感器91的车体后侧。附带地，当检测出氢气泄漏时，可以通过连接 到燃料电池车上的报警器或喇叭告知乘骑者诸如此类的泄漏。如上所述，根据基于本发明的燃料电池车，外部空气通过整流罩17的 开口71引入从而在车体内形成预定的气流，所述气流汇合到车体后部然后 排出，氢气传感器81和91安装在布置在车体后部的氢气瓶15的附近。因此， 无论与氢气泄漏相关的部分的位置在哪儿，都可以安全地检测出所有氢气 通道的氢气泄漏。附带地，燃料电池和搁脚板部分的形状、枢转轴的布局位置、燃料电 池的倾斜角和竖直位置、摆臂长度与轮距的比率等，不受上述实施例中的 限制，并且可以存在各种变型。另外，如图9所示，进入电池堆的反应气体在从反应气体进入通道32a 朝向未反应气体排出通道35a的方向上流动。因为从燃料电池的上部侧面 供给的反应气体在向下流动的过程中逐渐消耗，如果供给的反应气体量不 足，可能降低在反应部分42的下侧上的化学反应的机会，导致降低发电效率。然而，在根据本发明的燃料电池车中，燃料电池的两个反应气体进气 孔在电池的堆叠方向上设置成位于壳体的两侧，从而可以提高将反应气体 供给进入燃料电池的效率，并且在不扩大增压器的情况下可以吸入充足量 的反应气体。另外，因为两个未反应气体排出孔在电池堆叠方向上设置成 位于壳体的两侧上，从而可以降低从燃料电池中排出未反应气体的阻力， 并且可以处理进入的反应气体量的增加。另外，壳体、电池和燃料电池的电池堆的形状以及反应气体进入孔、 未反应气体排出孔、进气侧集管、排气侧集管等的形状和布局不受上述实 施例中的限制，并且可以存在各种变型。例如，进气侧集管可以形成为连 接在燃料电池的上侧，并且反应气体管可以连接到进气侧集管的端部等 上。更进一步地，整流罩的形状、开口的形状和布局、车体内的导管通路 和氢气传感器的结构和数量等不受到上述实施例中的限制，并且可以存在 各种变型。例如，仅将一个氢气传感器可以安装在氢气瓶的前端部分上， 或可以安装两个或更多氢气传感器。另外，鞍乘型燃料电池车l的形式不限于摩托车并且可以是三轮车或 四轮车等，并且也可以对例如燃料电池、氢气存储装置、增压器、增湿器、电压变换器单元、二次电池、散热器等构件部分的形式和布局做出各种变 型。由此描述了本发明，但是本发明可以很多方式变化。这些变化不会被 认为偏离本发明的精神和保护范围，并且对于本领域普通技术人员来说， 所有变化是显而易见的，并且所有变化都包括在权利要求的保护范围内。
权利要求
1、一种由燃料电池供给的电力驱动行驶的鞍乘型燃料电池车，包括用于可摆动地支撑摆臂在车体框架上的枢转轴；安装于所述摆臂的后轮；和用于坐驾驶员的座；其中所述燃料电池形成为大体上长方体形状，并且所述燃料电池从其纵向方向在竖直方向上的状态变成朝向车体后侧倾斜的状态布置在所述座的下侧，且所述枢转轴布置在范围内，所述范围限定在位于所述燃料电池的侧视矩形的后端(P)的顶点的前侧并且限定在位于所述燃料电池的侧视矩形的下端(Q)的顶点的后侧。
2、 根据权利要求1中所述的鞍乘型燃料电池车，其中所述枢转轴布 置在范围内，所述范围限定在位于所述燃料电池的侧视矩形的后端(P) 的顶点的下侧并且限定在位于所述燃料电池的侧视矩形的下端(Q)的顶 点的上侧。
3、 根据权利要求l中所述的鞍乘型燃料电池车，进一步包括 用于使前轮转向的转向把；和设置在所述转向把与所述座之间的驾驶员的搁脚部分， 其中所述燃料电池布置在所述搁脚部分后侧的车体上从而所述燃料电池的重心(Gl)相对于座部分的前后方向上的中心(G2)位于车体前侧，在乘骑期间驾驶员坐在所述座部分上。
4、 根据权利要求l中所述的鞍乘型燃料电池车，进一步包括 存储有待供给到所述燃料电池的氢气的氢气存储装置， 其中所述氢气存储装置布置在后轮的上侧，并且所述燃料电池的氢气供给口设置在所述燃料电池的纵向方向上的上
5、根据权利要求1中所述的鞍乘型燃料电池车，其中所述燃料电池 被供给有含氢燃料气体和含氧反应气体，并且所述燃料电池排出未反应气体和反应产物水，其中所述燃料电池包括容纳堆叠的多个电池的壳体、用于从所述壳体 的上侧供给所述反应气体的反应气体进气孔、和用于从所述壳体下侧排出 所述未反应气体的未反应气体排出孔，并且所述两个反应气体进气孔设置成大体上垂直于所述电池的平面并且 位于所述壳体的相对侧。
6、 根据权利要求5中所述的鞍乘型燃料电池车，进一步包括 用于在所述壳体外面将两个反应气体进气孔彼此连接的进气侧集管、用于强制供给所述反应气体的增压器、和用于在所述增压器与所述进气侧 集管之间连接的反应气体管。
7、 根据权利要求5中所述的鞍乘型燃料电池车，其中将两个未反应气体排出孔设置成大体上垂直于所述电池的平面并且位于所述壳体的相 对侧，并且所述车辆进一步包括用于在所述壳体外面将所述两个未反应气体排 出孔彼此连接的排气侧集管。
8、 根据权利要求l中所述的鞍乘型燃料电池车，进一步包括 用于存储有待供给到所述燃料电池的氢气的氢气存储装置；和 用于检测氢气的氢气传感器；其中所述鞍乘型燃料电池车具有覆盖车体的外部装备，和具有构造， 在所述构造中外部空气通过设置在所述外部装备的车体前侧的开口引入 到所述车体的内部，通过包括所述燃料电池的所述车体的内部，然后汇合 到所述车体的后部并且排出到外部，所述氢气存储装置相对于所述燃料电池布置在车体后侧，且 所述氢气传感器布置在所述氢气存储装置的后端部分附近。
9、 根据权利要求8中所述的鞍乘型燃料电池车，其中所述氢气存储 装置布置成其纵向方向沿车体前后方向设置，并且第二氢气传感器布置在 所述氢气存储装置的前端部分附近。
10、 根据权利要求8中所述的鞍乘型燃料电池车，其中用于将外部空 气强制引入到所述车体内部的被电动机驱动的风扇设置在所述开口处。
11、 一种由燃料电池供给的电力驱动行驶的燃料电池车，包括用于可摆动地支撑摆臂在车体框架上的枢转轴；安装到所述摆臂的后轮；和 用于坐驾驶员的座；其中所述燃料电池形成为大体上长方体形状，并且所述燃料电池在从 其纵向方向在竖直方向上的状态变成朝向车体后侧倾斜的状态布置在所 述座的下面，和所述枢转轴布置在范围内，所述范围限定在位于所述燃料电池的侧视 矩形的后端(P)的顶点的前面并且限定在位于所述燃料电池的侧视矩形 的下端(Q)的顶点的后面。
12、 根据权利要求11中所述的燃料电池车，其中所述枢转轴布置在 范围内，所述范围限定在位于所述燃料电池的侧视矩形的后端(P)的顶 点的下面并且限定为高于位于所述燃料电池的侧视矩形的下端(Q)的顶 点。
13、 根据权利要求ll中所述的燃料电池车，进一步包括 用于使前轮转向的转向把；和设置在所述转向把与所述座之间的驾驶员的搁脚部分， 其中所述燃料电池布置在所述搁脚部分后侧的车体上从而所述燃料电池的重心(Gl)相对于座部分的前后方向上的中心(G2)位于车体前侧，在乘骑期间驾驶员坐在所述座部分上。
14、 根据权利要求ll中所述的燃料电池车，进一步包括 存储有待供给到所述燃料电池的氢气的氢气存储装置， 其中所述氢气存储装置布置在后轮的上侧，并且 所述燃料电池的氢气供给口设置在所述燃料电池的纵向方向上的上a
15、根据权利要求ll中所述的燃料电池车，其中所述燃料电池被供给有含氢燃料气体和含氧反应气体并且所述燃料 电池排出未反应气体和反应产物水，其中所述燃料电池包括用于容纳堆叠的多个电池的壳体、用于从所述 壳体的上侧供给所述反应气体的反应气体进气孔、和用于从所述壳体下侧 排出所述未反应气体的未反应气体排出孔，并且所述两个反应气体进气孔设置成大体上垂直于所述电池的平面并且 位于所述壳体的相对侧。
16、 根据权利要求15中所述的燃料电池车，进一步包括 用于在所述壳体外面将两个反应气体进气孔彼此连接的进气侧集管、用于强制供给所述反应气体的增压器、和用于在所述增压器与所述进气侧 集管之间连接的反应气体管。
17、 根据权利要求15中所述的燃料电池车，其中将两个未反应气体 排出孔设置成大体上垂直于所述电池的平面并且位于所述壳体的相对侧， 并且所述车辆进一步包括用于在所述壳体外面将所述两个未反应气体排 出孔彼此连接的排气侧集管。
18、 根据权利要求ll中所述的燃料电池车，进一步包括用于存储有待供给到所述燃料电池的氢气的氢气存储装置；和 用于检测氢气的氢气传感器；其中所述鞍乘型燃料电池车具有覆盖车体的外部装备，并具有构造， 在所述构造中外部空气通过设置在所述外部装备的车体前侧的开口引入 到所述车体的内部，通过包括所述电池的所述车体的内部，然后汇合到所 述车体的后部并且排出到外部，所述氢气存储装置相对于所述燃料电池布置在车体后侧，且 所述氢气传感器布置在所述氢气存储装置的后端部分附近。
19、 根据权利要求18中所述的燃料电池车，其中所述氢气存储装置 布置成其纵向方向沿车体前后方向设置，并且第二氢气传感器布置在所述 氢气存储装置的前端部分附近。
20、 根据权利要求18中所述的燃料电池车，其中用于将外部空气强 制弓I入到所述车体内部的被电动机驱动的风扇设置在所述开口处。
全文摘要
一种包括布置在车座下面、形成为长方体形状的燃料电池的鞍座骑行车。所述燃料电池朝向车辆后方倾斜。枢转轴布置在限定在所述燃料电池的侧视矩形的顶点P前方和限定在侧视矩形的顶点Q后方的范围X内，并且枢转轴布置在限定在顶点P下方和限定在顶点Q上方的范围Y内。搁脚部分布置在转向把与座之间。所述燃料电池布置在搁脚部分的侧面，从而燃料电池的重心G1在乘骑期间驾驶员的重心的前后方向上相对于座部分中心G2位于车体前侧。
文档编号B62J99/00GK101274651SQ20081008587
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月30日
发明者伊东理基, 堀井义之, 小板桥圭介, 幕田洋平 申请人:本田技研工业株式会社