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JP6332305B2 - 車両用の燃料電池システム - Google Patents

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JP6332305B2
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Description

本発明は、車両用の燃料電池システムに関する。
車両に用いられる燃料電池システムとして、燃料電池スタックと、燃料電池スタックで発電された電力の電圧を昇圧させるコンバータと、を備える燃料電池システムが知られている。特許文献１記載の燃料電池システムでは、燃料電池スタックは車両のフロアパネル下方に配置され、コンバータは、車両のフロアパネルの下方で、かつ、運転席と助手席との間に形成されたセンタートンネルの内部に配置されている。コンバータは、センタートンネルの内部で、例えば電力制御装置（Power Control Unit、以下「ＰＣＵ」とも呼ぶ）などの他の機器と、電気的に接続されている。
特開２０１３−２４７０８３号公報
燃料電池スタックを車両の客室よりも前方の空間であるフロントルームに配置し、燃料電池スタックの上にコンバータを含むコンバータアッセンブリを配置する場合には、車両の衝突等によって生じる前方からの外力に対して、コンバータアッセンブリと他の高電圧機器（例えば、ＰＣＵ）とが電気的に接続されるコネクタ部を保護することが好ましい。一方、高電圧機器と接続されるコネクタ部を保護するために、そのコネクタ部の周囲に別途保護部材を設けることも考えられる。しかし、このような保護部材を設ける場合には、車両に搭載される機器や部品を車両に組み付ける際に保護部材が作業の障害となって、組み付け性が悪化するおそれがあった。そのため、燃料電池スタックを車両のフロントルームに配置し燃料電池スタックの上にコンバータアッセンブリを配置する場合において、別途保護部材を設けることなく、前方からの外力に対して高電圧機器に接続されるコネクタ部を保護可能な技術が望まれていた。
本発明は、上述の課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本発明の一形態によれば、車両用の燃料電池システムが提供される。この車両用の燃料電池システムは、車両のフロントルームに配置される燃料電池スタックと；前記燃料電池スタックの上に配置され、前記燃料電池スタックで発電された電力の電圧を昇圧させるコンバータを含むコンバータアッセンブリと、を、備え；前記コンバータアッセンブリは、前記車両に搭載される第１電気機器と前記コンバータアッセンブリとを電気的に接続するための第１のコネクタ部と、前記車両に搭載され、前記第１電気機器よりも高い電圧を用いる第２電気機器と前記コンバータアッセンブリとを電気的に接続するための第２のコネクタ部と、を有し；前記第２のコネクタ部は、前記第１のコネクタ部よりも前記車両の後方に位置しており；前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部を前記車両の前方正面側から見たときに、前記第１のコネクタ部は前記第２のコネクタ部の少なくとも一部を覆う。このような燃料電池システムであれば、第２のコネクタ部は、第１のコネクタ部よりも車両の後方に位置しており、第１のコネクタ部及び第２のコネクタ部を車両の前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部は第２のコネクタ部の少なくとも一部を覆うので、車両の前方からの外力は、第１のコネクタ部、第２のコネクタ部の順に伝わるため、第２のコネクタ部に伝わる外力を、第１のコネクタ部によって弱めることができる。そのため、第２のコネクタ部を保護するための部材を別途設けることなく、高電圧を用いる電気機器が接続される第２のコネクタ部を、前方からの外力に対して保護することができる。
（２）上記形態の車両用の燃料電池システムにおいて、前記コンバータアッセンブリは、前記第２のコネクタ部と前記コンバータアッセンブリとの電気的接続を遮断するためのサービスプラグが接続される第３のコネクタ部を備え；前記第３のコネクタ部は、前記第１のコネクタ部よりも前記車両の後方に位置しており；前記第１のコネクタ部及び前記第３のコネクタ部を前記車両の前方正面側から見たときに、前記第１のコネクタ部は前記第３のコネクタ部の少なくとも一部を覆ってもよい。このような形態の燃料電池システムであれば、サービスプラグが接続される第３のコネクタ部は、第１のコネクタ部よりも車両の後方に位置し、第１のコネクタ部及び第３のコネクタ部を車両の前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部は第３のコネクタ部の少なくとも一部を覆うので、車両の前方からの外力は、第１のコネクタ部、第３のコネクタ部の順に伝わるため、第３のコネクタ部に伝わる外力を、第１のコネクタ部によって弱めることができる。そのため、第３のコネクタ部を保護するための部材を別途設けることなく、高電圧を用いる電気機器が接続される第２のコネクタ部とコンバータアッセンブリとの電気的接続を遮断するための第３のコネクタ部を、前方からの外力に対して保護することができる。
（３）上記形態の車両用の燃料電池システムにおいて、前記第３のコネクタ部は、前記第２のコネクタ部よりも前記車両の後方に位置しており；前記第２のコネクタ部及び前記第３のコネクタ部を前記車両の前方正面側から見たときに、前記第２のコネクタ部は前記第３のコネクタ部の少なくとも一部を覆ってもよい。このような形態の燃料電池システムであれば、第３のコネクタ部は、第２のコネクタ部よりも車両の後方に位置し、第２のコネクタ部及び第３のコネクタ部を車両の前方正面から見たときに、第２のコネクタ部は第３のコネクタ部の少なくとも一部を覆うので、車両の前方からの衝突によって、コンバータアッセンブリの後方が車両の他の部材や機器と干渉した場合であっても、車両の他の部材や機器からコンバータアッセンブリの後方に伝わる力は、第３のコネクタ部、第２のコネクタ部の順に伝わる。そのため、第２のコネクタ部に伝わる力を、第３のコネクタ部によって弱めることができ、第２のコネクタ部を車両の他の部材や機器から保護することができる。したがって、第２のコネクタ部を保護するための部材を別途設けることなく、第２のコネクタ部をより保護することができる。また、第３のコネクタ部にはサービスプラグが接続され、サービスプラグを第３のコネクタ部に対する保護部材として利用することができるため、車両の前方からの衝突によって、コンバータアッセンブリの後方が車両の他の部材や機器と干渉した場合であっても、第３のコネクタ部を保護するための部材を別途設けることなく、第３のコネクタ部を車両の他の部材や機器から保護することができる。
（４）上記形態の車両用の燃料電池システムにおいて、前記コンバータアッセンブリは、複数の側面を有し；前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部と、は、前記コンバータアッセンブリの前記複数の側面のうちの同一の側面に設けられていてもよい。このような形態の燃料電池システムであれば、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部とは、コンバータアッセンブリの複数の側面のうちの同一の側面に位置しているので、各コネクタ部に対するワイヤーハーネスの組み付け性を向上させることができる。
（５）上記形態の車両用の燃料電池システムにおいて、前記コンバータアッセンブリは、複数の側面を有し；前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部と前記第３のコネクタ部と、は、前記複数の側面のうちの同一の側面に位置していてもよい。このような形態の燃料電池システムであれば、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部と第３のコネクタ部とは、コンバータアッセンブリの複数の側面のうちの同一の側面に位置しているので、各コネクタ部に対するワイヤーハーネスの組み付け性を向上させることができる。
本発明は、上述した車両用の燃料電池システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池システムを搭載した車両などの形態で実現することができる。
本発明の一実施形態としての車両用の燃料電池システムが搭載された車両の概略構成を示す図。 車両を上側から見た図。 コンバータアッセンブリを示す概略図。 コンバータアッセンブリの回路構成を示す概略図。 本発明の第２実施形態としての車両用の燃料電池システムが搭載された車両の概略構成を示す図。 コンバータアッセンブリを上側から見た概略図。 コンバータアッセンブリの回路構成を示す概略図。
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としての車両用の燃料電池システム５０が搭載された車両１００の概略構成を示す図である。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が示されている。＋Ｘ方向は、車両１００の前進方向を示す。＋Ｘ方向は車両１００の「前方」でもある。−Ｘ方向は、車両１００の後退方向を示す。−Ｘ方向は、車両１００の「後方」でもある。＋Ｚ方向は、車両１００の「右側」である。−Ｚ方向は、車両１００の「左側」である。Ｚ方向は「車両の幅方向」及び「左右方向」でもある。＋Ｙ方向は車両１００の「上側」であり、−Ｙ方向は「下側」である。Ｙ方向は「鉛直方向」でもある。これらの方向は、他の図においても同様である。図１は、車両１００を左側から見た図である。
車両１００は、燃料電池システム５０と、電力制御装置６０（以下、ＰＣＵ６０）と、二次バッテリ７０と、を備える。車両１００は、その他に、車輪駆動用のモータや、燃料ガスタンク（図示は省略）等を備える。また、車両１００は、フロントルーム１１０と、客室１２０とを備える。フロントルーム１１０は、客室１２０よりも前方であって、客室１２０を構成するダッシュパネル１２２及びカウル１２１よりも前方に位置している。カウル１２１は、フロントガラスとフードとのつなぎ箇所である。
燃料電池システム５０は、車両１００のフロントルーム１１０に配置されている。燃料電池システム５０は、燃料電池スタックアッセンブリ（以下、ＦＣスタックアッセンブリ）３０と、コンバータアッセンブリ１０と、を備える。本実施形態では、燃料電池システム５０は、箱体のＦＣスタックアッセンブリ３０と箱体のコンバータアッセンブリ１０とが締結されて構成されている。
ＦＣスタックアッセンブリ３０は、燃料電池スタック３２と、流体給排用ユニット３４と、を備える。燃料電池スタック３２は、例えば、固体高分子形の燃料電池セルが積層されて形成されている。流体給排用ユニット３４には、燃料電池スタック３２に酸化ガスを供給するための配管や、燃料ガスを供給するための配管等の種々の配管が接続される。流体給排用ユニット３４は、エアコンプレッサや、燃料ガスポンプ、各種弁、インジェクタ、センサ類等、反応ガスの給排に用いられる各種の補機を備えている。燃料電池スタック３２は、車両１００が搭載する燃料ガスタンクから流体給排用ユニット３４を介して供給される燃料ガスと、車両１００の周囲から流体給排用ユニット３４を介して酸化ガスとして供給される空気と、を用いて発電する。
コンバータアッセンブリ１０は、フロントルーム１１０において、ＦＣスタックアッセンブリ３０の上に配置されている。コンバータアッセンブリ１０は、ＦＣスタックアッセンブリ３０（燃料電池スタック３２）で発電された電力の電圧を昇圧させるコンバータを含むパッケージである。ＦＣスタックアッセンブリ３０で発電された電力の電圧は、コンバータアッセンブリ１０によって昇圧され、車両１００が備えるモータの駆動用電力として用いられる。本実施形態のコンバータアッセンブリ１０は、ＦＣスタックアッセンブリ３０で発電された電力の電圧を最大６５０Ｖまで昇圧可能である。本実施形態では、ＦＣスタックアッセンブリ３０とコンバータアッセンブリ１０とは、図１に示す燃料電池システム５０の内部で電気的に接続されている。
二次バッテリ７０は、車両１００の客室１２０よりも後方に配置されている。二次バッテリ７０は、ＦＣスタックアッセンブリ３０の補助電源として機能する。二次バッテリ７０は、例えば充電及び放電が可能なリチウムイオン電池や、ニッケル水素電池で構成することができる。二次バッテリ７０は、燃料電池システム５０によって発電された電力や、減速時に回生発電された電力を蓄える。
図２は、車両１００を上側から見た図である。ＰＣＵ６０は、車両１００のフロントルーム１１０に配置されている。本実施形態では、ＰＣＵ６０は、フロントルーム１１０内において、燃料電池システム５０の右側に配置されている。ＰＣＵ６０は、インバータを備えており、燃料電池システム５０から出力された電力を直流から交流に変換する。燃料電池システム５０で発電され、ＰＣＵ６０で変換された電力は、モータへ出力される。また、ＰＣＵ６０は、モータで回生された電力を、二次バッテリ７０に蓄える。
コンバータアッセンブリ１０は、第１のコネクタ部１１と、第２のコネクタ部１２と、を備える。第２のコネクタ部１２は、第１のコネクタ部１１よりも車両１００の後方に位置しており、第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２を車両１００の前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２の少なくとも一部を覆う。言い換えると、車両１００の前方正面側から第１のコネクタ部１１を後方に向かって投影したときに、第２のコネクタ部１２に第１のコネクタ部１１の少なくとも一部が投影される。コンバータアッセンブリ１０は、複数の側面を備えている。具体的には、本実施形態では、コンバータアッセンブリ１０は、車両１００の前方の側面Ｓ３と、後方の側面Ｓ４と、左側の側面Ｓ１と、右側の側面Ｓ２と、上側の側面と、下側の側面と、を備える。本実施形態では、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２と、は、コンバータアッセンブリ１０の複数の側面のうち、左側の側面Ｓ１に位置している。本実施形態では、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２との鉛直方向における位置は、ほぼ同じ位置であり、第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２を車両１００の前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２をほぼ覆う。なお、本実施形態では、第２のコネクタ部１２は、コンバータアッセンブリ１０の後方の側面Ｓ４から離れて位置している。なお、本明細書において、「第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２を車両１００の前方正面側から見たとき」とは、「第１のコネクタ部１１を、車両１００の前方正面からＸ軸に沿って見たとき」の意味である。また、「第１のコネクタ部１１から車両１００の前方正面の仮想的なＹＺ平面におろした垂線の足から、第１のコネクタ部１１を見たとき」の意味である。
第１のコネクタ部１１は、車両１００に搭載される第１電気機器８１と、コンバータアッセンブリ１０と、を電気的に接続するための接続部である。第１電気機器８１は、低電圧を用いる機器（低電圧機器）である。第１のコネクタ部１１に接続される第１電気機器８１には、ワイヤーハーネス１１ｗを介して、例えば、１２Ｖの電圧が出力される。第１のコネクタ部１１に接続される第１電気機器８１には、燃料電池システム５０に出力要求を行う制御装置が含まれる。
第２のコネクタ部１２は、車両１００に搭載される第２電気機器８２と、コンバータアッセンブリ１０と、を電気的に接続するための接続部である。第２電気機器８２は、第１電気機器８１よりも高い電圧を用いる機器（高電圧機器）である。第２のコネクタ部１２に接続される第２電気機器８２には、ワイヤーハーネス１２ｗを介して、例えば、最大６５０Ｖの電圧が出力される。第２のコネクタ部１２に接続される第２電気機器８２には、ＰＣＵ６０が含まれる。
本実施形態におけるコンバータアッセンブリ１０は、さらに、車両１００の右側の側面Ｓ２に、第４のコネクタ部１４を備える。第４のコネクタ部１４は、コンバータアッセンブリ１０の前方の側面Ｓ３から、後方に離れて設けられている。本実施形態では、第４のコネクタ部１４の前後方向における位置は、第２のコネクタ部１２とほぼ同じ位置である。第４のコネクタ部１４には、高電圧を用いるポンプインバータ等が接続されている。また、第４のコネクタ部１４には、例えば、二次バッテリ７０から出力され、ＰＣＵ６０で変換された電力が、ワイヤーハーネス１４ｗを介して供給される。
図３は、コンバータアッセンブリ１０を示す概略図である。図３は、コンバータアッセンブリ１０を上側から見た概略図であり、第２のコネクタ部１２への電流経路の概略が示されている。図４は、コンバータアッセンブリ１０の回路構成を示す概略図である。コンバータアッセンブリ１０は、主に、スイッチング素子１７ＳＷとダイオード１７Ｄｉとを有するパワーモジュール１７（Intelligent Power Module、以下ＩＰＭ１７）と、コンデンサ１６と、リアクトル１８と、リレー１９と、を備える。リレー１９は、図示しない制御装置によってその開閉動作を制御され、コンバータアッセンブリ１０と第２のコネクタ部１２に接続される第２電気機器との電気的な接続を開閉する。コンバータアッセンブリ１０は、さらに、ＩＰＭ１７を制御する制御基板（図示は省略）を備えている。制御基板は、例えばＩＰＭ１７の上側に配置される。
本実施形態では、コンバータアッセンブリ１０内において、ＩＰＭ１７は、左側の側面Ｓ１近傍の前方に配置されている。また、ＩＰＭ１７の後方には、リレー１９が配置されている。リレー１９は、第２のコネクタ部１２へ接続されている。
燃料電池スタック３２を車両１００のフロントルーム１１０に配置し燃料電池スタック３２の上にコンバータアッセンブリ１０を配置する場合において、別途保護部材を設けることなく、前方からの外力に対して高電圧機器に接続される第２のコネクタ部１２を保護可能な技術が望まれていた。また、一般的に、コンバータアッセンブリ１０は、高電圧機器と接続される第２のコネクタ部１２に加え、低電圧機器と接続される第１のコネクタ部１１を備えており、コンバータアッセンブリ１０に対して、これらのコネクタ部をどのように配置するかについては、検討の余地があった。これらの課題に対し、以上のような本実施形態の燃料電池システム５０によれば、コンバータアッセンブリ１０に設けられた第２のコネクタ部１２は、第１のコネクタ部１１よりも車両１００の後方に位置しており、第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２を車両１００の前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２の少なくとも一部を覆うので、衝突によって生じる車両１００の前方からの外力は、第１のコネクタ部１１、第２のコネクタ部１２の順に伝わるため、第２のコネクタ部１２に伝わる外力を、第１のコネクタ部１１によって弱めることができる。そのため、第２のコネクタ部１２を保護するための部材を別途設けることなく、高電圧を用いる電気機器が接続される第２のコネクタ部１２を前方からの外力に対して保護することができる。また、第２のコネクタ部１２を保護するための部材を別途設けなくともよいため、車両１００に搭載される機器や部品を車両に組み付ける組み付け性を維持することができる。
また、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２とは、コンバータアッセンブリ１０の複数の側面のうちの同一の側面（左側の側面Ｓ１）に位置しているので、第２のコネクタ部１２と第１のコネクタ部１１とが異なる側面に位置している場合と比較して、各コネクタ部に対するワイヤーハーネスの組み付け性を向上させることができる。
また、コンバータアッセンブリ１０内において、ＩＰＭ１７は側面Ｓ１近傍の前方に配置され、ＩＰＭ１７の後方にリレー１９が配置され、リレー１９は第１のコネクタ部１１の後方に位置する第２のコネクタ部１２へ接続されているので、コンバータアッセンブリ１０内の電流経路を短く、単純にすることができる。そのため、コンバータアッセンブリ１０を小型化することができる。そのため、車両１００の設計の自由度を向上させることができる。
また、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２との鉛直方向における位置は、ほぼ同じ位置であるため、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２との鉛直方向における位置が異なる場合と比較して、コンバータアッセンブリ１０の厚みを小さくすることができ、車両１００の設計の自由度を向上させることができる。
また、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２と、は、コンバータアッセンブリ１０の複数の側面のうち、左右方向を向く側面に位置しているので、例えば、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２とがコンバータアッセンブリ１０の上側の側面に位置している場合と比較して、コンバータアッセンブリ１０の厚みを小さくすることができ、車両１００の設計の自由度を向上させることができる。
また、本実施形態では、第４のコネクタ部１４は、コンバータアッセンブリ１０の前方の側面Ｓ３から、後方に離れて設けられているので、第４のコネクタ部１４がコンバータアッセンブリ１０の前方の側面Ｓ３近傍に設けられている場合と比較して、高電圧を用いる電気機器が接続される第４のコネクタ部１４を、前方からの外力に対して保護することができる。
さらに、本実施形態の燃料電池システム５０は、車両１００のフロントルーム１１０に配置されているので、例えば燃料電池システム５０が車両１００の客室１２０の下方に配置される場合と比べて、客室１２０の設計の自由度を向上させることができる。
Ｂ．第２実施形態：
図５は、本発明の第２実施形態としての車両用の燃料電池システム５０ａが搭載された車両１００ａの概略構成を示す図である。図５は、車両１００ａを上側から見た図である。本実施形態の燃料電池システム５０ａと上述の第１実施形態の燃料電池システム５０とが異なる点は、コンバータアッセンブリ１０ａに、第３のコネクタ部１３が設けられている点である。
第３のコネクタ部１３は、第２のコネクタ部１２とコンバータアッセンブリ１０ａとの電気的接続を遮断するためのサービスプラグＳＰが接続されるための接続部である。図５に示す燃料電池システム５０ａでは、第３のコネクタ部１３にサービスプラグＳＰが接続されている様子を示している。サービスプラグＳＰは、第３のコネクタ部１３に接続されて第３のコネクタ部１３を覆う構造である。第３のコネクタ部１３は、第１のコネクタ部１１よりも車両１００ａの後方に位置しており、第１のコネクタ部１１及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆う。言い換えると、車両１００ａの前方正面側から第１のコネクタ部１１を後方に向かって投影したときに、第３のコネクタ部１３に第１のコネクタ部１１の少なくとも一部が投影される。なお、本明細書において、「第１のコネクタ部１１及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たとき」とは、「第１のコネクタ部１１を、車両１００ａの前方正面からＸ軸に沿って見たとき」の意味である。また、「第１のコネクタ部１１から車両１００ａの前方正面の仮想的なＹＺ平面におろした垂線の足から、第１のコネクタ部１１を見たとき」の意味である。
また、本実施形態では、第３のコネクタ部１３は、第２のコネクタ部１２よりも車両１００ａの後方に位置しており、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第２のコネクタ部１２は第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆う。言い換えると、車両１００ａの前方正面側から第２のコネクタ部１２を後方に向かって投影したときに、第３のコネクタ部１３に第２のコネクタ部１２の少なくとも一部が投影される。なお、本明細書において、「第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たとき」とは、「第２のコネクタ部１２を、車両１００ａの前方正面からＸ軸に沿って見たとき」の意味である。また、「第２のコネクタ部１２から車両１００ａの前方正面の仮想的なＹＺ平面におろした垂線の足から、第２のコネクタ部１２を見たとき」の意味である。本実施形態では、コンバータアッセンブリ１０ａにおける各コネクタ部は、車両１００ａの前方から第１のコネクタ部１１、第２のコネクタ部１２、第３のコネクタ部１３の順に位置している。また、本実施形態では、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２と第３のコネクタ部１３と、は、コンバータアッセンブリ１０ａの複数の側面のうち、左側の側面Ｓ１に位置している。また、本実施形態では、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２と第３のコネクタ部１３との鉛直方向における位置は、ほぼ同じ位置であり、第１のコネクタ部１１、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３をほぼ覆う。また、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第２のコネクタ部１２は第３のコネクタ部をほぼ覆う。
図６は、コンバータアッセンブリ１０ａを上側から見た概略図である。図６には、第２のコネクタ部１２への電流経路の概略が示されている。また、図７は、コンバータアッセンブリ１０ａの回路構成を示す概略図である。図６及び図７に示すように、サービスプラグＳＰ用の第３のコネクタ部１３は、リレー１９と第２のコネクタ部１２との間の電流経路に接続されている。サービスプラグＳＰが、例えば車両１００ａのメンテナンス等において引き抜かれると、第２のコネクタ部１２とコンバータアッセンブリ１０ａとの電気的接続が遮断される。本実施形態の燃料電池システム５０ａのその他の構成は、上述の第１実施形態の燃料電池システム５０と同様であるため説明を省略する。
本実施形態の燃料電池システム５０ａによれば、サービスプラグＳＰが接続される第３のコネクタ部１３は、第１のコネクタ部１１よりも車両１００ａの後方に位置しており、第１のコネクタ部１１及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆うので、車両１００ａの前方からの外力は、第１のコネクタ部１１、第３のコネクタ部１３の順に伝わるため、第３のコネクタ部１３に伝わる外力を、第１のコネクタ部１１によって弱めることができる。そのため、第３のコネクタ部１３を保護するための部材を別途設けることなく、第２電気機器が接続される第２のコネクタ部１２とコンバータアッセンブリ１０ａとの電気的接続を遮断するための第３のコネクタ部１３を、前方からの外力に対して保護することができる。
また、本実施形態の燃料電池システム５０ａでは、第３のコネクタ部１３は、第２電気機器が接続される第２のコネクタ部１２よりも車両１００ａの後方に位置しており、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第２のコネクタ部１２は第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆う。そのため、車両１００ａの前方からの衝突によって、コンバータアッセンブリ１０ａの後方が、車両１００ａの他の部材や機器と干渉した場合であっても、車両１００ａの他の部材や機器からコンバータアッセンブリ１０ａの後方に伝わる力は、第３のコネクタ部１３、第２のコネクタ部１２の順に伝わるので、第２のコネクタ部１２に伝わる力を、第３のコネクタ部１３によって弱めることができ、第２のコネクタ部１２を車両１００ａの他の部材や機器から保護することができる。したがって、第２のコネクタ部１２を保護するための部材を別途設けることなく、第２のコネクタ部１２をより保護することができる。他の部材や機器と干渉するとは、例えば、他の部材や機器からコンバータアッセンブリ１０ａに対して力が加わることを指す。他の部材とは、例えば、コンバータアッセンブリ１０ａの後方に位置するダッシュパネル１２２やカウル１２１等である。他の機器とは、例えば、コンバータアッセンブリ１０ａの後方の周囲に位置する制御装置８１や、ＰＣＵ６０等である。
また、本実施形態では、第３のコネクタ部１３にはサービスプラグＳＰが接続されるため、サービスプラグＳＰを第３のコネクタ部１３に対する保護部材として利用することができる。したがって、車両１００ａの前方からの衝突によって、コンバータアッセンブリ１０ａの後方が、車両１００ａの他の部材や機器と干渉した場合であっても、第３のコネクタ部１３を保護するための部材を別途設けることなく第３のコネクタ部１３を車両１００ａの他の部材や機器から保護することができる。
また、本実施形態の燃料電池システム５０ａは、第３のコネクタ部１３を備える点を除き、上述の第１実施形態の燃料電池システム５０と同様の構成を備えるため、上述の第１実施形態と同様の効果を奏する。
Ｃ．変形例：
上述の実施形態では、コンバータアッセンブリ１０、１０ａとＦＣスタックアッセンブリ３０と、はそれぞれ異なる箱体に収納されているが、コンバータアッセンブリ１０、１０ａとＦＣスタックアッセンブリ３０とは、一つの箱体に収納されていてもよい。
上述の実施形態では、コンバータアッセンブリ１０、１０ａは、車両１００、１００ａの前方の側面Ｓ３と、後方の側面Ｓ４と、左側の側面Ｓ１と、右側の側面Ｓ２と、上側の側面と、下側の側面と、を備えているが、コンバータアッセンブリ１０、１０ａの備える側面の数は、これに限られない。例えば、コンバータアッセンブリ１０、１０ａの備える側面の数は、より多くてもよい。また、例えば、コンバータアッセンブリ１０、１０ａの外形の一部に、凹凸が形成されていてもよい。
上述の第１実施形態では、第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２は、コンバータアッセンブリ１０の側面のうち、左側の側面Ｓ１に位置している。これに対し、第２のコネクタ部１２が第１のコネクタ部１１よりも車両１００の後方に位置しており、第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２を車両１００の前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２の少なくとも一部を覆っていれば、第１のコネクタ部１１と第２のコネクタ部１２とは異なる側面に位置していてもよい。
上述の第２実施形態では、第１のコネクタ部１１、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３は、コンバータアッセンブリ１０ａの側面のうち、左側の側面Ｓ１に位置している。これに対し、第２のコネクタ部１２と第３のコネクタ部１３とが、第１のコネクタ部１１よりも車両１００ａの後方に位置しており、第１のコネクタ部１１、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆っていれば、各コネクタ部は異なる側面に位置していてもよい。
上述の第２実施形態では、コンバータアッセンブリ１０ａにおいて、第３のコネクタ部１３は、第２のコネクタ部１２の後方に位置しており、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第２のコネクタ部１２は第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆っている。これに対し、第２のコネクタ部１２と第３のコネクタ部１３とが、第１のコネクタ部１１よりも車両１００ａの後方に位置しており、第１のコネクタ部１１、第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３を車両１００ａの前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２及び第３のコネクタ部１３の少なくとも一部を覆っていれば、第２のコネクタ部１２と第３のコネクタ部１３との前後方向における位置は同じであってもよいし、第２のコネクタ部１２が第３のコネクタ部１３より後方に位置していてもよい。
上述の実施形態では、各コネクタ部の鉛直方向における位置は、ほぼ同じ位置である。これに対し、第２のコネクタ部１２が第１のコネクタ部１１よりも車両１００、１００ａの後方に位置しており、第１のコネクタ部１１及び第２のコネクタ部１２を車両１００、１００ａの前方正面側から見たときに、第１のコネクタ部１１は第２のコネクタ部１２の少なくとも一部を覆っていれば各コネクタ部の鉛直方向における位置は、異なっていてもよい。
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態や変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組合せを行うことが可能である。また、前述した実施形態及び各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。
１０、１０ａ…コンバータアッセンブリ
１１…第１のコネクタ部
１１ｗ…ワイヤーハーネス
１２…第２のコネクタ部
１２ｗ…ワイヤーハーネス
１３…第３のコネクタ部
１４…第４のコネクタ部
１４ｗ…ワイヤーハーネス
１６…コンデンサ
１７…ＩＰＭ
１７Ｄｉ…ダイオード
１７ＳＷ…スイッチング素子
１８…リアクトル
１９…リレー
３０…燃料電池スタックアッセンブリ
３２…燃料電池スタック
３４…流体給排用ユニット
５０、５０ａ…燃料電池システム
６０…ＰＣＵ
７０…二次バッテリ
８１…第１電気機器（制御装置）
８２…第２電気機器（ＰＣＵ）
１００、１００ａ…車両
１１０…フロントルーム
１２０…客室
１２１…カウル
１２２…ダッシュパネル
Ｓ１…側面
Ｓ２…側面
Ｓ３…側面
Ｓ４…側面
ＳＰ…サービスプラグ

Claims (5)

  1. 車両用の燃料電池システムであって、
    車両のフロントルームに配置される燃料電池スタックと、
    前記燃料電池スタックの上に配置され、前記燃料電池スタックで発電された電力の電圧を昇圧させるコンバータを含むコンバータアッセンブリと、を、備え、
    前記コンバータアッセンブリは、前記車両に搭載される第１電気機器と前記コンバータアッセンブリとを電気的に接続するための第１のコネクタ部と、前記車両に搭載され、前記第１電気機器よりも高い電圧を用いる第２電気機器と前記コンバータアッセンブリとを電気的に接続するための第２のコネクタ部と、を有し、
    前記第２のコネクタ部は、前記第１のコネクタ部よりも前記車両の後方に位置しており、
    前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部を前記車両の前方正面側から見たときに、前記第１のコネクタ部は前記第２のコネクタ部の少なくとも一部を覆う、
    車両用の燃料電池システム。
  2. 請求項１記載の車両用の燃料電池システムであって、
    前記コンバータアッセンブリは、前記第２のコネクタ部と前記コンバータアッセンブリとの電気的接続を遮断するためのサービスプラグが接続される第３のコネクタ部を備え、
    前記第３のコネクタ部は、前記第１のコネクタ部よりも前記車両の後方に位置しており、
    前記第１のコネクタ部及び前記第３のコネクタ部を前記車両の前方正面側から見たときに、前記第１のコネクタ部は前記第３のコネクタ部の少なくとも一部を覆う、車両用の燃料電池システム。
  3. 請求項２に記載の車両用の燃料電池システムであって、
    前記第３のコネクタ部は、前記第２のコネクタ部よりも前記車両の後方に位置しており、
    前記第２のコネクタ部及び前記第３のコネクタ部を前記車両の前方正面側から見たときに、前記第２のコネクタ部は前記第３のコネクタ部の少なくとも一部を覆う、車両用の燃料電池システム。
  4. 請求項１に記載の車両用の燃料電池システムであって、
    前記コンバータアッセンブリは、複数の側面を有し、
    前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部と、は、前記コンバータアッセンブリの前記複数の側面のうちの同一の側面に設けられている、車両用の燃料電池システム。
  5. 請求項２又は請求項３記載の車両用の燃料電池システムであって、
    前記コンバータアッセンブリは、複数の側面を有し、
    前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部と前記第３のコネクタ部と、は、前記複数の側面のうちの同一の側面に設けられている、車両用の燃料電池システム。
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