[发明专利]燃料电池单元和具有燃料电池单元的车辆

说明书

一种燃料电池单元和具有燃料电池单元的车辆，该燃料电池单元包括燃料电池和变换器。燃料电池具有在给定方向上被层叠的单电池。变换器具有与燃料电池电连接的电抗器以及与电抗器电连接的功率模块的多个组合。至少所述电抗器中的第一电抗器在其中被排列的方向或者所述功率模块中的第一功率模块在其中被排列的方向与单电池的层叠方向平行。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池单元以及一种其中安装有燃料电池单元的车辆。

背景技术

存在一种燃料电池单元，其设置有燃料电池和变换器。燃料电池具有被层叠的多个单电池，并且变换器具有与燃料电池电连接的电抗器以及与电抗器电连接的功率模块的多个组合(日本专利申请公告2014-187831(JP 2014-187831 A))。例如，燃料电池单元被作为通过电动机驱动而引起其行驶的电驱动的车辆中的电动机驱动电力源中的一个而安装。

发明内容

在JP 2014-187831 A中所述的燃料电池单元中，在变换器中电抗器和功率模块被排列的方向与在燃料电池中多个单电池被层叠的层叠方向在水平方向上大致正交地相交。在这种燃料电池单元中，存在以下情况，其中单电池的数目改变，以便实现根据燃料电池单元被安装在其上的电驱动车辆类型的输出性能。通常，当输出性能增大时，电抗器和功率模块的数目增大，并且当输出性能降低时，电抗器和功率模块的数目减小。因此，随着输出性能改变，电抗器和功率模块的数目也改变。然而，在这种情况下，有必要对燃料电池单元做出显著的设计改变，因为具有多个单电池的燃料电池的尺寸改变方向和电抗器与功率模块的尺寸改变方向彼此大致正交地相交，并且因而具有彼此不同的尺寸改变方向。本发明提供燃料电池单元和具有燃料电池单元的车辆，本发明能够当设计具有根据电驱动车辆类型的输出性能的燃料电池单元时抑制燃料电池单元的显著设计改变。

可能按以下方面执行本发明。

本发明的第一方面提供燃料电池单元。根据第一方面的燃料电池单元包括燃料电池和变换器。燃料电池包括在给定方向上被层叠的单电池。变换器包括与燃料电池电连接的电抗器、以及与电抗器电连接的功率模块的多个组合。电抗器中的第一电抗器被排列的方向、或功率模块中的第一功率模块被排列的方向上的至少任一个与单电池的层叠方向平行。

根据本发明的该方面，在燃料电池单元中，具有大大影响燃料电池单元的设计的尺寸的电抗器和功率模块中的任何的排列方向可以与单电池在其中被层叠的层叠方向平行。因此，与其中具有大大影响燃料电池单元的设计的尺寸的电抗器和功率模块中的任何的排列方向与单电池在其中被层叠的层叠方向大致正交相交的模式相比，具有多个单电池的燃料电池的尺寸改变方向平行于电抗器和功率模块中的至少一个的尺寸改变方向，意味着尺寸改变方向相同。因此，可能当设计具有根据电驱动车辆类型的输出性能的燃料电池单元时抑制燃料电池单元的显著设计改变。这意味着抑制了由于调节电抗器和功率模块的数目以及单电池的数目引起的燃料电池单元的设计改变复杂化。此外，由于输出性能的增大和减小对应于燃料电池单元的尺寸的增大和减小，所以可能根据输出性能的增大和减小细致地以各种尺寸产生燃料电池单元。

在本发明的第一方面中，燃料电池可以处于变换器在重力方向上的上侧上、或变换器在重力方向上的下侧上。

在本发明的第一方面中，第一电抗器在其中被排列的方向和第一功率模块在其中被排列的方向两者都可以与层叠方向平行。

本发明的第二方面可以提供具有燃料电池单元的车辆。在本发明的第二方面中，燃料电池可以与变换器相邻。

在本发明的第二方面中，燃料电池可以位于变换器在车辆的上下方向上的上侧上，或变换器在车辆的上下方向上的下侧上。

在本发明的第二方面中，层叠方向可以与车辆的车辆宽度方向平行。