JP2009148051A - Cell monitoring device for fuel cell and fuel cell system provided with the same - Google Patents
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Abstract
【課題】制御用基板の高電圧領域における安全性を向上することが可能な燃料電池用セルモニタ装置、及びこれを備えた燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池スタック23のセルに接続され、セルの情報を制御用信号にする制御用基板29を備え、制御用基板29は、低電圧部品が配置された低電圧領域29Lと、高電圧部品が配置された高電圧領域29Hを有し、車両100に搭載された際に、高電圧領域29Hが低電圧領域29Lよりも車両100の内側に位置してなる燃料電池用セルモニタ装置1、及びこの燃料電池用セルモニタ装置1を備えた燃料電池システムである。
【選択図】図7A cell monitoring device for a fuel cell capable of improving safety in a high voltage region of a control substrate, and a fuel cell system including the same.
A control board 29 is connected to a cell of a fuel cell stack 23 and uses cell information as a control signal. The control board 29 includes a low voltage region 29L on which low voltage components are arranged, and a high voltage area 29L. A cell monitoring device 1 for a fuel cell, which has a high voltage region 29H in which voltage components are arranged and is mounted on the vehicle 100, and the high voltage region 29H is located inside the vehicle 100 relative to the low voltage region 29L; And a fuel cell system including the cell monitoring device 1 for a fuel cell.
[Selection] Figure 7
Description
本発明は、燃料電池スタックの各セルの情報(電圧または温度の情報)をモニタするための燃料電池用セルモニタ装置、及びこの燃料電池用セルモニタ装置を備えた燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell monitor device for monitoring information (voltage or temperature information) of each cell of a fuel cell stack, and a fuel cell system including the fuel cell cell monitor device.
従来から、一般的な燃料電池の単セルは、電解質膜と、該電解質膜の一方の面に配置されたアノード電極(陰極)と、他方の面に配置されたカソード電極(陽極)と、を有する膜−電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly、以下、単に「MEA」という)を備え、このMEAの両側にセパレータを配設した構造を有している。そして、燃料電池では、この単セルを複数積層してセル積層体とし、当該セル積層体のセル積層方向両端に、集電板(ターミナルプレート)、インシュレータ、プレッシャプレート及びエンドプレート等が配置されている。 Conventionally, a single cell of a general fuel cell includes an electrolyte membrane, an anode electrode (cathode) disposed on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode electrode (anode) disposed on the other surface. It has a structure in which a membrane-electrode assembly (MEA: Membrane Electrode Assembly, hereinafter simply referred to as “MEA”) is provided, and separators are disposed on both sides of the MEA. In a fuel cell, a plurality of single cells are stacked to form a cell stack, and current collector plates (terminal plates), insulators, pressure plates, end plates, and the like are arranged at both ends of the cell stack in the cell stacking direction. Yes.
このような燃料電池では、各セル毎に、または複数のセル毎に、当該セルで正常な発電が行われていることを確認すると共に、セル電圧に基づいて反応ガスの流量制御を行ったり、異常電圧の場合にモータにガードをかけるためにセル電圧をモニタするセルモニタ装置が接続されている。この燃料電池用セルモニタ装置は、通常、高電圧部品と低電圧部品が混在する制御用基板(セルモニタ基板)が配設されており、スタックケース内に燃料電池と共に収納されている。 In such a fuel cell, for each cell or for each of a plurality of cells, it is confirmed that normal power generation is performed in the cell, and the flow rate control of the reaction gas is performed based on the cell voltage, A cell monitoring device for monitoring the cell voltage is connected to guard the motor in the case of an abnormal voltage. This cell monitor device for a fuel cell is usually provided with a control substrate (cell monitor substrate) in which high voltage components and low voltage components are mixed, and is housed together with the fuel cell in a stack case.
このような燃料電池用セルモニタ装置として、例えば、燃料電池用セルモニタ装置に設けられたコネクタのセルへの取付位置を、並列配置された燃料電池スタック同士間側のセル端部に設定することで、衝突安全性を向上させたものが紹介されている。(例えば、特許文献1参照)。 As such a fuel cell monitor device, for example, by setting the attachment position to the cell of the connector provided in the fuel cell monitor device at the cell end between the fuel cell stacks arranged in parallel, What improved collision safety is introduced. (For example, refer to Patent Document 1).
また、車両電源に接続されるワイヤハーネスに接続され且つ車両に配置固定される車載ボックスとして、高い電源電圧の供給を受ける高圧用外部接続コネクタと、前記低い電源電圧の供給を受ける低圧用外部接続コネクタとが設けられると共に、前記高圧用外部接続コネクタを前記低圧用外部接続コネクタよりも前記ハーネスの固定位置側に配置することで、誤接続を防止する車載ボックスが紹介されている。(例えば、特許文献2参照)。 Further, as an in-vehicle box connected to a wire harness connected to a vehicle power source and fixed to the vehicle, a high voltage external connection connector receiving a high power supply voltage and a low voltage external connection receiving the low power supply voltage A vehicle-mounted box that prevents a misconnection by introducing a high-voltage external connection connector closer to a fixed position of the harness than the low-voltage external connection connector is introduced. (For example, refer to Patent Document 2).
そしてまた、燃料電池を車両の床下に搭載し、この燃料電池と車両の一方の側部との間に、強電部品に接続する高電圧配線を、車両前後方向に向けて配索し、前記燃料電池と車両の他方の側部との間に、弱電部品に接続する低電圧配線を、車両前後方向に向けて配索することで、電気配線や流体の配管の配置を最適化し、地上高の確保及び高電圧配線による低電圧配線に流れる弱電信号へのノイズの影響の抑制する電線配索構造も紹介されている。(例えば、特許文献3参照)。
ここで、燃料電池と燃料電池用セルモニタ装置との間には、各セルを制御用基板に接続するためのケーブルが必要であり、また、前記セルの枚数が多いため、セルモニタ装置を多チャンネル化することが必要である。このため、装置が重く、大型化し、コストが高くなる傾向にある。また、セルモニタ装置による測定の対象となる燃料電池スタックがノイズ発生源となり、安定した送受信を行うことが困難となるため、無線通信機能を使用すると、部品の単価が上昇する。そこで、従来の燃料電池用セルモニタ装置に設けられている制御用基板では、基板単体の面積効率やノイズ等を最適化するための部品配置がなされており、例えば車両衝突時等に、基板の高電圧部品が安全に保たれるような設計はなされていない。 Here, a cable for connecting each cell to the control board is required between the fuel cell and the fuel cell cell monitoring device, and the number of the cells is large, so the cell monitoring device is multi-channeled. It is necessary to. For this reason, the apparatus tends to be heavy, large, and expensive. In addition, since the fuel cell stack to be measured by the cell monitor device becomes a noise generation source and it is difficult to perform stable transmission / reception, the use of the wireless communication function increases the unit price of components. Therefore, in the control board provided in the conventional fuel cell cell monitoring device, parts are arranged to optimize the area efficiency, noise, etc. of the board alone. It is not designed to keep the voltage components safe.
一方、制御用基板が、例えば仮に車両衝突等により破損した場合は、高電圧部品分が短絡する可能性が高い。また、セルモニタ装置やケーブルも高電圧となるため、例えば車両衝突時等にこれらがショートすることを阻止する必要がある。そこで、前述した従来技術のように、燃料電池用セルモニタ装置を、例えば車両衝突時等に破損し難い場所に配置することによって、制御用基板の高電圧部品が安全に保たれるよう対応している。 On the other hand, if the control board is damaged due to, for example, a vehicle collision or the like, there is a high possibility that the high-voltage components are short-circuited. In addition, since the cell monitor device and the cable also have a high voltage, it is necessary to prevent them from being short-circuited at the time of a vehicle collision, for example. Therefore, as in the prior art described above, by arranging the fuel cell monitoring device in a place where it is difficult to break, for example, in the event of a vehicle collision, the high voltage components of the control board can be kept safe. Yes.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、仮に車両衝突等により制御用基板が破損したとしても、当該制御用基板の高電圧領域における安全性を向上することが可能な燃料電池用セルモニタ装置、及びこの燃料電池用セルモニタ装置を備えた燃料電池システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the control board is damaged due to a vehicle collision or the like, the fuel cell can improve the safety of the control board in the high voltage region. An object of the present invention is to provide a cell monitoring device for a fuel cell and a fuel cell system including the cell monitoring device for a fuel cell.
この目的を達成するため本発明は、燃料電池スタックのセルに接続され、当該セルの情報を制御用信号にする制御用基板を備え、当該セルの情報をモニタする燃料電池用セルモニタ装置であって、前記制御用基板は、低電圧部品が配置された低電圧領域と、高電圧部品が配置された高電圧領域とを有し、車両に搭載された際に、前記高電圧領域が前記低電圧領域よりも当該車両の内側に位置してなる燃料電池用セルモニタ装置を提供するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a cell monitoring device for a fuel cell that includes a control board that is connected to a cell of a fuel cell stack and uses the cell information as a control signal, and monitors the cell information. The control board has a low voltage region in which low voltage components are disposed and a high voltage region in which high voltage components are disposed. When the control board is mounted on a vehicle, the high voltage region is the low voltage region. It is intended to provide a fuel cell cell monitoring device that is located inside the vehicle with respect to the region.
この構成を備えた燃料電池用セルモニタ装置は、車両に搭載された際に、制御用基板の高電圧領域が低電圧領域よりも当該車両の内側に位置している。すなわち、仮に、前記車両が衝突等により衝撃を受けた際に、クラッシャブルゾーンとなる車両の外側及びその周辺には、制御用基板の低電圧領域が位置することになる。したがって、仮に、車両衝突等により衝撃を受け、当該制御用基板が破損したとしても、制御用基板の高電圧領域に配置されている高電圧部品が短絡することを抑制でき、当該高電圧部品の安全性を確保することができる。 When the fuel cell monitor device having this configuration is mounted on a vehicle, the high voltage region of the control board is located inside the vehicle relative to the low voltage region. That is, if the vehicle receives an impact due to a collision or the like, a low voltage region of the control board is located outside and around the vehicle that becomes a crushable zone. Therefore, even if the control board is damaged due to an impact due to a vehicle collision or the like, it is possible to suppress a short circuit of the high-voltage parts arranged in the high-voltage region of the control board, and Safety can be ensured.
本発明にかかる燃料電池用セルモニタ装置の一実施態様としては、燃料電池用セルモニタ装置が車両の前方に搭載された際に、前記制御用基板の高電圧領域が、低電圧領域よりも車両の後方に位置するよう配置することができる。 As an embodiment of the fuel cell monitoring device according to the present invention, when the fuel cell monitoring device is mounted in front of the vehicle, the high voltage region of the control board is located behind the vehicle rather than the low voltage region. It can arrange | position so that it may be located in.
また、他の態様としては、燃料電池用セルモニタ装置が車両の略中央部に搭載された際に、前記制御用基板の低電圧領域が、高電圧領域の車両の前後方向両側に位置するよう配置することができる。 Further, as another aspect, when the fuel cell monitoring device is mounted in a substantially central portion of the vehicle, the low voltage region of the control board is disposed on both sides in the front-rear direction of the vehicle in the high voltage region. can do.
そしてまた、他の態様としては、燃料電池用セルモニタ装置が車両の後方に搭載された際に、前記制御用基板の高電圧領域が、前記低電圧領域よりも車両の前方に位置するよう配置することができる。 As another aspect, when the fuel cell monitoring device is mounted on the rear side of the vehicle, the high-voltage region of the control board is disposed in front of the vehicle with respect to the low-voltage region. be able to.
また、本発明にかかる燃料電池用セルモニタ装置に配設された制御用基板は、高電圧領域に複数の高電圧部品が配設されてなり、当該複数の高電圧部品のうち、最低電圧となる最低電圧部品と、最高電圧となる最高電圧部品とを互いに離間して位置するよう配置することもできる。このように配置することで、高電圧部品が短絡することをさらに抑制することができる。 Further, the control board disposed in the fuel cell cell monitoring device according to the present invention has a plurality of high voltage components disposed in the high voltage region, and has the lowest voltage among the plurality of high voltage components. It is also possible to dispose the lowest voltage component and the highest voltage component having the highest voltage so as to be spaced apart from each other. By arranging in this way, it is possible to further suppress a short circuit of the high voltage component.
この構成の場合、燃料電池用セルモニタ装置が車両に搭載された際に、前記最高電圧部品が前記最低電圧部品よりも当該車両の内側に位置するよう配置することができる。このように配置することで、仮に、高電圧領域に衝撃が加えられたとしても、高電圧領域に配設されている高電圧部品のなかで電圧が低い部品が破損する(短絡する)にとどめることができる。 In the case of this configuration, when the fuel cell monitoring device is mounted on a vehicle, the highest voltage component can be arranged so as to be located inside the vehicle with respect to the lowest voltage component. By arranging in this way, even if an impact is applied to the high voltage region, the low voltage component among the high voltage components arranged in the high voltage region is damaged (short-circuited). be able to.
さらにまた、本発明は、燃料電池と、本発明にかかる燃料電池用セルモニタ装置と、を備え、車両に搭載される燃料電池システムを提供するものである。この構成を備えた燃料電池システムは、燃料電池用セルモニタ装置の構成要素である制御用基板の高電圧領域が低電圧領域よりも当該車両の内側に位置しているため、仮に、車両衝突等により衝撃を受け、当該制御用基板が破損したとしても、制御用基板の高電圧領域に配置されている高電圧部品が短絡することを抑制でき、当該高電圧部品の安全性を確保することができる。したがって、燃料電池システム全体の安全性を向上することができる。 Furthermore, the present invention provides a fuel cell system that includes a fuel cell and the cell monitoring device for a fuel cell according to the present invention and is mounted on a vehicle. In the fuel cell system having this configuration, the high voltage region of the control board, which is a constituent element of the fuel cell cell monitoring device, is located inside the vehicle relative to the low voltage region. Even if the control board is damaged due to an impact, it is possible to suppress short-circuiting of high-voltage components arranged in the high-voltage region of the control board, and to ensure the safety of the high-voltage parts. . Therefore, the safety of the entire fuel cell system can be improved.
なお、本発明でいう「低電圧部品」とは、入出力が補機に電力を供給する補機バッテリや補機バッテリに類する系とほぼ同じ電圧になる部品を示し、「高電圧部品」とは、入出力が燃料電池セルとほぼ同じ電圧になる部品を示す。 The term “low voltage component” as used in the present invention refers to a component whose input / output supplies substantially the same voltage as an auxiliary battery that supplies power to the auxiliary device or a system similar to the auxiliary battery, Indicates a component whose input and output are substantially the same voltage as the fuel cell.
本発明にかかる燃料電池用セルモニタ装置は、車両に搭載された際に、制御用基板の高電圧領域が低電圧領域よりも当該車両の内側に位置するため、仮に、車両衝突等により衝撃を受け、当該制御用基板が破損したとしても、制御用基板の高電圧領域に配置されている高電圧部品が短絡することを抑制できる。この結果、高電圧部品の安全性が確保された信頼性の高い燃料電池用セルモニタ装置を提供することができる。 When the fuel cell monitoring apparatus according to the present invention is mounted on a vehicle, the high voltage region of the control board is located inside the vehicle with respect to the low voltage region. Even if the control board is damaged, it is possible to suppress a short circuit of the high-voltage components arranged in the high-voltage region of the control board. As a result, it is possible to provide a highly reliable fuel cell cell monitoring device in which the safety of high-voltage components is ensured.
また、本発明にかかる燃料電池システムは、構成要素である燃料電池用セルモニタ装置に配設された制御用基板の安全性が確保されている結果、燃料電池システム全体の安全性及び信頼性を向上することができる。 Further, the fuel cell system according to the present invention improves the safety and reliability of the entire fuel cell system as a result of ensuring the safety of the control board disposed in the cell monitoring device for the fuel cell, which is a component. can do.
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる燃料電池用セルモニタ装置、及びこの燃料電池用セルモニタ装置を備えた燃料電池システムについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。 Next, a fuel cell monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention and a fuel cell system including the fuel cell monitoring apparatus will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is the illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited only to these embodiment. Therefore, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
図1は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池が収納されたスタックケースと、燃料電池用セルモニタ装置を車両に搭載した状態を模式的に示す側面図、図2は、図1に示す車両の底面図、図3は、図1に示すスタックケースに収納された燃料電池の全体を示す概略図、図4は、図3に示す燃料電池の一部を拡大して示す断面図、図5は、図3に示す燃料電池に接続された燃料電池用セルモニタ装置の側面図、図6は、図5に示すVI−VI線に沿った断面図、図7は、本発明の実施の形態にかかる燃料電池用セルモニタ装置に配設された制御用基板を模式的に示す平面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。 FIG. 1 is a side view schematically showing a state in which a stack case in which a fuel cell according to an embodiment of the present invention is housed and a cell monitor device for a fuel cell are mounted on a vehicle, and FIG. 2 is a vehicle shown in FIG. FIG. 3 is a schematic view showing the entire fuel cell housed in the stack case shown in FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the fuel cell shown in FIG. FIG. 6 is a side view of the cell monitoring device for a fuel cell connected to the fuel cell shown in FIG. 3, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI shown in FIG. 5, and FIG. It is a top view which shows typically the board | substrate for control arrange | positioned at this cell monitor apparatus for fuel cells. In the drawings, for easy understanding, the thickness, size, enlargement / reduction ratio, etc. of each member are not matched with the actual ones.
図1〜図7に示すように、本実施の形態にかかる燃料電池用セルモニタ装置1は、燃料電池10を収容したスタックケース2の上部に配設され、スタックケース2と共に車両100の前方にあるエンジンコンパートメントに搭載されている。
As shown in FIGS. 1 to 7, the
燃料電池10は、特に図3〜図6に示すように、イオン交換膜からなる電解質膜11とこの電解質膜11の一面に配置された触媒層12及び拡散層13からなるアノード14(燃料極)及び電解質膜11の他面に配置された触媒層15及び拡散層16からなるカソード17(空気極)とからなるMEAと、アノード14及びカソード17に燃料ガス(水素)及び酸化ガス(酸素、通常は空気)を供給するための流体通路27(燃料流路27a及び空気流路27b)及び燃料電池冷却用の冷却水が流れる冷却水流路26を形成するセパレータ18と、を重ねてセルを形成し、当該セルを複数積層してモジュール19とし、モジュール19を積層してモジュール群を構成し、モジュール19群のセル積層方向両端に、ターミナル20、インシュレータ21、エンドプレート22を配置してスタック23を構成し、スタック23を積層方向に締め付けて、スタック23の外側でセル積層方向に延びる締結部材24(例えば、テンションプレート、締結部材24はスタックの一部を構成する)とボルト25で固定したものからなる。なお、冷却水流路26はセル毎に、または複数のセル毎に設けられている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
セパレータ18は、カーボン板に冷却水流路26や流体流路27を形成したもの、または、導電性粒子を混入して導電性をもたせた樹脂板に冷却水流路26や流体流路27を形成したもの、または、冷却水流路26及び流体流路27を形成する凹凸のある金属板を複数枚重ね合わせたもの、の何れかからなる。本実施の形態では、セパレータ18がカーボン板からなる場合を示している。冷却水流路26及び流体流路27は、それぞれ、スタック23内の冷却水マニホールド、ガスマニホールドを介して、エンドプレート22に取り付けられた図示しない配管用部品(冷却水供給・排出用配管及びガス供給・排出用配管)に接続される。セパレータ18は、燃料ガスと酸化ガス、燃料ガスと冷却水、酸化ガスと冷却水、の何れかを区画する。また、セパレータ18は、導電性部材であり、隣り合うセルのアノードからカソードに電子が流れる電気の通路を形成している。そして、図6に示すように、1つのセルで、電解質膜11を挟んでカソード側のセパレータが+のセパレータであり、アノード側のセパレータが−のセパレータであり、電解質膜11を挟んだ+のセパレータと−のセパレータとの間にセル電圧(たとえば、約1V)が発生する。
In the
燃料電池用セルモニタ装置1は、セル電圧を測定するものであり、特に図5及び図6に示すように、セルに接続されるコネクタ30と、コネクタ30からのアナログ電圧を制御用信号にする制御用基板29と、コネクタ30のアナログ電圧信号を制御用基板29に伝達するワイヤハーネス(配線)33と、を備えている。この燃料電池用セルモニタ装置1は、燃料電池10のセルにコネクタ30によって接続される。コネクタ30のセルへの取付位置は、並列に配置されているスタック23とスタック23との間側(並列配置の複数スタック23のセル積層方向と直交する方向に中央寄り側)に設定されている。燃料電池10のセルにおけるセパレータ18の+−の順序は、車両100の前側(フロント側)スタックにおいて右端から左端への順序と、後側(リア側)スタックにおける左端から右端への順序とが、互いに同じになるように設計されている。
The
コネクタ30は、ハウジング32と、ハウジング32に着脱可能に保持された一対の端子31を有しており、各セル毎に、または複数のセル毎に、コネクタ30の端子31が接続される。各端子31は、それに対応するワイヤハーネス33に接続されている。ワイヤハーネス33は、各スタック23のセル積層体の上下に位置する上下の締結部材24のうち、上側テンションプレートの上面に固定されており、上側テンションプレートの幅方向端部位置で制御用基板29側に接続されている。
The
制御用基板29は、ワイヤハーネス33からのアナログ信号をディジタル信号に変換するものであり、複数の高電圧部品と複数の低電圧部品が配置されている。この制御用基板29は、図7に示すように、低電圧部品が配置された低電圧領域29Lと、高電圧部品が配置された高電圧領域Hとを有しており、燃料電池用セルモニタ装置1が車両100の前方(本実施の形態では、エンジンコンパートメント)に搭載された際に、高電圧領域29Hが低電圧領域29Lよりも車両100の内側(すなわち、後方側)に位置するように配設されている。
The
ここで、仮に、衝突等により車両100の前方から衝撃が加えられた場合、図2に一点鎖線で示す領域Aが、前突の危険エリアであるクラッシャブルゾーンとなるが、制御用基板29は、クラッシャブルゾーン側に低電圧領域29Lが配設されているため、仮に車両衝突等により前方から衝撃を受けたとしても、制御用基板29の高電圧領域29Hに配置されている高電圧部品が短絡することを抑制でき、高電圧部品の安全性を確保することができる。
Here, if an impact is applied from the front of the
なお、本発明にかかる燃料電池用セルモニタ装置1は、図8及び図9に示すように、燃料電池10を収容したスタックケース2の上部に配設され、スタックケース2と共に車両100の略中央部に位置する床下に搭載してもよい。この構成の場合、衝突等により車両100の側面側(車両の前後方向に略垂直な方向)から衝撃が加えられた際に、図9に一点鎖線で示す2つの領域Bが、側突の危険エリアであるクラッシャブルゾーンとなる。したがって、燃料電池用セルモニタ装置1を車両100の略中央部に位置させる場合は、図10に示すように、制御用基板29の低電圧領域29Lが、高電圧領域29Hの車両前後方向両側(すなわち、内側)に位置するように配設する。制御用基板29の高電圧領域29Hと低電圧領域29Lのレイアウトをこのようにすることで、仮に車両衝突等により側方から衝撃を受けたとしても、クラッシャブルゾーン(領域B)側には、低電圧領域29Lが配設されているため、高電圧領域29Hに配置されている高電圧部品が短絡することを抑制でき、高電圧部品の安全性を確保することができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the fuel cell
また、本発明にかかる燃料電池用セルモニタ装置1は、車両100の後方に配設してもよい。この場合、制御用基板29は、前記と同様の理由から、高電圧領域29Hを低電圧領域29Lよりも車両100の内側(すなわち、前方側)に位置するように配設すればよい。
Further, the fuel cell
そしてまた、制御用基板29の高電圧領域29Hは、複数の高電圧部品のうち、最低電圧となる最低電圧部品129Lと、最高電圧となる最高電圧部品129Hとを互いに離間した位置に配設することで、高電圧部品が短絡することをさらに抑制することができる。この構成の場合、図11に示すように、燃料電池用セルモニタ装置1が車両に搭載された際に、最高電圧部品129Hが最低電圧部品129Lよりも車両100の内側に位置するよう配置することで、仮に、高電圧領域29Hに衝撃が加えられたとしても、高電圧領域29Hに配設されている高電圧部品のなかでも電圧が低い部品が破損する(短絡する)にとどめることができる。
In the
また、高電圧領域29Hでは、高電圧部品のなかでも、電圧が高い部品を電圧が低い部品よりも車両100の内側に位置するよう配置することが好ましい。
In the
なお、スタック23のセル積層体方向の中間部に配置したセルのセル電圧は、スタック23のセル積層方向端部に配置したセルのセル電圧に比べて安定しているので、スタック23のセル積層方向の中間部に配置したセルに対しては、例えば、複数個に1個の割合でセル電圧をモニタしてもよい。そうすることによって、セル積層体全体を一巡してセル電圧をモニタするに要する時間を短縮することができる。また、この場合、スタック23の端部に比べてセル電圧が安定しているスタックの中間部分では、燃料電池用セルモニタ装置1が、複数個のセルに1個の割合で接続されるので、全セルに燃料電池用セルモニタ装置1を取付ける場合に比べて燃料電池用セルモニタ装置1の取付構造をコンパクトかつ簡素にすることができる。また、全燃料電池用セルモニタ装置1を走査する時間を短縮でき、セル電圧チェックの応答性がよくなる。
Note that the cell voltage of the cell arranged in the middle part of the
そしてまた、ワイヤハーネス33が、上下の締結部材24のうち上側テンションプレートの上面に固定されているので、上側テンションプレートの上面を利用して配線をコンパクトかつ簡素に固定することができる。また、上側テンションプレートの上面に固定されるので、スタック23を車両に組付けた後に、ワイヤハーネス33を固定でき、スタック23の搭載とワイヤハーネス33の組み付け、固定を別工程で行うことができ、燃料電池10の車両への搭載上、有利となる。
Moreover, since the wire harness 33 is fixed to the upper surface of the upper tension plate among the upper and
また、本実施の形態にかかる燃料電池システムは、燃料電池10と、この燃料電池10のセルに接続され、当該セルの電圧を測定する燃料電池用セルモニタ装置1との他、燃料電池10に燃料ガスを供給する図示しない燃料ガス供給源、燃料電池10に酸化ガスを供給する図示しない酸化ガス供給源、燃料電池10から排出されたガスを循環させる図示しない循環部等、燃料電池10を駆動するために必要な所望の装置を含んでいる。
In addition, the fuel cell system according to the present embodiment includes a
1…燃料電池用セルモニタ装置、 2…スタックケース、 10…燃料電池、 23…スタック、 29…制御用基板、 29H…高電圧領域、 29L…低電圧領域、 30…コネクタ、 33…ワイヤハーネス、 100…車両、 129H…最高電圧部品、 129L…最低電圧部品
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記制御用基板は、低電圧部品が配置された低電圧領域と、高電圧部品が配置された高電圧領域とを有し、
車両に搭載された際に、前記高電圧領域が前記低電圧領域よりも当該車両の内側に位置してなる燃料電池用セルモニタ装置。 A cell monitoring device for a fuel cell, which is connected to a cell of a fuel cell stack and includes a control substrate that converts the cell information into a control signal, and monitors the cell information,
The control board has a low voltage region in which low voltage components are arranged, and a high voltage region in which high voltage components are arranged,
A cell monitor device for a fuel cell, wherein the high voltage region is located inside the vehicle with respect to the low voltage region when mounted on a vehicle.
請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の燃料電池用セルモニタ装置と、
を備え、車両に搭載される燃料電池システム。 A fuel cell;
A cell monitoring device for a fuel cell according to any one of claims 1 to 6,
A fuel cell system mounted on a vehicle.
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