ES2340382T3 - Vehiculo de pila de combustible. - Google Patents
Vehiculo de pila de combustible. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2340382T3 ES2340382T3 ES04015996T ES04015996T ES2340382T3 ES 2340382 T3 ES2340382 T3 ES 2340382T3 ES 04015996 T ES04015996 T ES 04015996T ES 04015996 T ES04015996 T ES 04015996T ES 2340382 T3 ES2340382 T3 ES 2340382T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gas
- passage
- supply
- fuel
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
- B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
- B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDECARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/12—Bikes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/10—Road Vehicles
- B60Y2200/12—Motorcycles, Trikes; Quads; Scooters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDECARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K2204/00—Adaptations for driving cycles by electric motor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Un vehículo de pila de combustible, donde el vehículo de pila de combustible es un vehículo de dos ruedas, provisto de un tubo delantero (11) para soportar un manillar y una horquilla delantera (32) del vehículo de dos ruedas de manera dirigible en la parte delantera del vehículo movido por potencia eléctrica obtenida haciendo una reacción electroquímica entre gas combustible y gas reactivo, incluyendo un cilindro de combustible (41) para contener el gas combustible, una estructura de pila de celdas de combustible (48) incluyendo un paso de gas combustible, un paso de gas reactivo y un paso de gas refrigerante, un paso de suministro de gas refrigerante (79) para suministrar gas refrigerante al paso de gas refrigerante, un paso de suministro de gas reactivo (75) para suministrar gas reactivo al paso de gas reactivo, caracterizado porque un paso de expulsión (71) se bifurca en el paso de suministro de gas refrigerante (79) y el paso de suministro de gas reactivo (75) y unos medios de suministro de aire (60) para aspirar aire exterior y alimentarlo a presión al paso de expulsión (71) están montados en la parte delantera del tubo delantero (11).
Description
Vehículo de pila de combustible.
La presente invención se refiere a un vehículo
de pila de combustible movido con una pila de combustible como una
fuente de energía de accionamiento, y en particular a un vehículo de
pila de combustible en el que se simplifica la estructura de un
sistema de tubo para tomar aire exterior y suministrarlo a la pila
de combustible como gas reactivo y gas refrigerante.
Se conoce en la técnica relacionada un vehículo
de dos ruedas del tipo de pila de combustible que es movido
suministrando potencia eléctrica generada por una pila de
combustible a un motor y moviendo una rueda trasera usando este
motor. Con un sistema de pila de combustible, se genera electricidad
por una reacción electroquímica entre hidrógeno, como un gas
combustible, y oxígeno, como un gas reactivo, pero en esta reacción
electroquímica hay una temperatura de reacción apropiada, y la
eficiencia de la reacción disminuye a temperatura baja o temperatura
alta, y, en particular, si la temperatura es demasiado alta, se
acorta la duración de la pila de combustible. Por lo tanto, con un
sistema de generación eléctrica usando pilas de combustible, hay que
tener una unidad de refrigeración con el fin de sacar al exterior
de la pila de combustible el calor generado durante la generación
de electricidad con la pila de combustible, y mantener la
temperatura operativa de la pila de combustible dentro de un rango
de temperatura especificado.
Generalmente, los sistemas de pila de
combustible tienen una estructura laminada de una pluralidad de
pilas eléctricas, con una chapa de refrigeración interpuesta entre
cada pila eléctrica. Se forma un paso de gas refrigerante en las
chapas de enfriamiento, y se enfría una varilla haciendo que fluya
gas refrigerante en este paso de enfria-
miento.
miento.
La tecnología que usa aire exterior como gas
refrigerante y gas reactivo se describe en la técnica anterior más
próxima en la patente japonesa publicada número Hei
2001-130468, y con esta tecnología, como medios de
refrigeración por aire, se facilitan un ventilador de expulsión de
aire 27 para enfriar una pila de celdas de combustible 7 y un
ventilador 46 para suministrar aire a la pila de celdas de
combustible como gas reactivo.
Con la tecnología antes descrita de la técnica
relacionada, hay que tener primeros medios de refrigeración por
aire (ventilador de expulsión de aire) para enfriar la pila de
celdas de combustible y segundos medios de refrigeración por aire
(soplante) para suministrar aire a la pila de celdas de combustible
como gas reactivo. Por esta razón, esto no solamente contribuye al
aumento del número de componentes, al aumento del peso del vehículo
y al aumento del costo, sino que, dado que hay que disponer dos
medios de refrigeración por aire en un espacio limitado en un
vehículo de dos ruedas, existe el problema tecnológico de que se
limita la libertad de diseño.
El objeto de la presente invención es resolver
los problemas técnicos antes descritos de la técnica relacionada, y
proporcionar un vehículo de pila de combustible capaz de enfriar
eficientemente una pila de celdas de combustible y suministrar
suficiente gas reactivo a la pila de celdas de combustible.
Con el fin de lograr el objeto antes descrito,
la presente invención se refiere a un vehículo de pila de
combustible movido por potencia eléctrica obtenida produciendo una
reacción química entre gas reactivo y gas combustible,
caracterizado por los puntos siguientes.
(1) Incluye un cilindro de combustible para
contener el gas combustible, una estructura de pila de celdas de
combustible incluyendo un paso de gas combustible, un paso de gas
reactivo y un paso de gas refrigerante, un paso de suministro de
gas refrigerante para suministrar gas refrigerante al paso de gas
refrigerante, un paso de suministro de gas reactivo para
suministrar gas reactivo al paso de gas reactivo, un paso de
expulsión ramificado en el paso de suministro de gas refrigerante y
el paso de suministro de gas reactivo, y medios de suministro de
aire para aspirar aire exterior y alimentarlo a presión al paso de
expulsión. El vehículo de pila de combustible es un vehículo de dos
ruedas, provisto de un tubo delantero para soportar un manillar y
una horquilla delantera del vehículo de dos ruedas de manera
dirigible en la parte delantera del vehículo, y los medios de
suministro de aire están montados en la parte delantera del tubo
delantero.
(2) Incluye una válvula de derivación para
controlar el suministro de gas reactivo al paso de suministro de
gas reactivo.
(3) Tiene un orificio de introducción de aire
exterior de los medios de suministro de aire orientado en una
dirección a un lado del vehículo.
(4) Tiene el paso de suministro de gas
refrigerante y el paso de suministro de gas reactivo dispuestos
divididos a uno y otro lado con respecto a la dirección de la
anchura del vehículo.
(5) Proporciona además una caja de pila de
combustible que aloja la pila de celdas de combustible, y un paso
de suministro de gas de barrido para suministrar gas de barrido al
interior de la caja de pila de combustible, bifurcándose el paso de
suministro de barrido del paso de expulsión.
Según la característica (1) descrita
anteriormente, dado que el aire exterior es tomado por medios de
refrigeración por aire y alimentado a presión al paso de suministro
de gas refrigerante y al paso de suministro de gas reactivo, es
posible enfriar la pila de celdas de combustible y suministrar gas
reactivo solamente con un solo medio de refrigeración por aire.
Como otra ventaja, es posible introducir
suavemente aire exterior sin que esté sometido a la influencia de
barro o agua de lluvia.
Según la característica (2) descrita
anteriormente, con solamente un solo medio de refrigeración por aire
es posible parar el suministro de aire exterior al paso de
suministro de gas reactivo continuando al mismo tiempo con
suministro de aire exterior al paso de suministro de gas
refrigerante.
Según la característica (3) descrita
anteriormente es posible introducir de forma segura una cantidad
fija de aire exterior según el rendimiento de los medios de
refrigeración por aire sin afectar a la presión dinámica tal como
la velocidad de avance.
Según la característica (4) descrita
anteriormente, dado que es fácil bombardear el paso de suministro de
gas refrigerante y el paso de suministro de gas reactivo con el
viento de marcha, es posible mantener baja la temperatura del gas
refrigerante y el gas reactivo.
Según la característica (5) descrita
anteriormente, con solamente un solo medio de refrigeración por aire
es posible no solamente suministrar gas refrigerante y gas
reactivo, sino también suministrar gas de barrido.
Ahora se dará una descripción detallada de
realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a
los dibujos.
La figura 1 es una vista en alzado lateral
parcialmente cortada que representa la estructura de partes
principales de una motocicleta de pila de combustible de la
presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva
parcialmente cortada que representa la estructura de partes
principales de una motocicleta de pila de combustible de la presente
invención.
La figura 3 es un dibujo que representa
esquemáticamente la estructura de un bastidor de vehículo.
La figura 4 es una vista frontal que representa
el aspecto de un cilindro de combustible soportado por bastidores
superiores.
La figura 5 es un dibujo de un módulo de
ventilador mirando en diagonal desde la parte delantera derecha del
vehículo.
La figura 6 es un dibujo del módulo de
ventilador mirando en diagonal desde la parte delantera izquierda
del vehículo.
La figura 7 es un dibujo que representa la
estructura de un filtro de aire.
La figura 8 es una vista en alzado lateral que
representa la estructura de un sistema de tubo para conexión en una
etapa posterior al módulo de ventilador.
La figura 9 es una vista en alzado frontal que
representa la estructura de un sistema de tubo para conexión en una
etapa posterior al módulo de ventilador.
La figura 10 es una vista en sección transversal
a lo largo de la línea A-A de la caja de pila de
combustible representada en la figura.
La figura 11 es una vista en sección transversal
a lo largo de la línea B-B de la caja de pila de
combustible representada en la figura.
La figura 12 es una vista en perspectiva de una
pila de celdas de combustible.
La figura 13 es una vista en planta de una pila
de batería.
La figura 14 es un dibujo en sección transversal
a lo largo de la línea A-A en la figura 13.
El bastidor de vehículo 10 está formado por un
tubo delantero 11, un par de bastidores descendentes superiores
izquierdo y derecho 13 (L, R) que se extienden en diagonal hacia
abajo con el tubo delantero 11 como un punto de inicio, un par de
bastidores descendentes inferiores izquierdo y derecho 12 (L, R) más
hacia abajo que los bastidores descendentes superiores 13 que se
extienden hacia abajo con el tubo delantero 11 como un punto de
inicio, un par de bastidores superiores izquierdo y derecho 14 (L,
R) que se extienden en diagonal hacia arriba sustancialmente desde
el centro de los bastidores descendentes inferiores 12 y conectan
con el otro extremo de los bastidores descendentes superiores 13 a
mitad de camino, y un par de bastidores inferiores izquierdo y
derecho 15 (L, R) más hacia abajo que los bastidores superiores 14 y
que se extienden a la parte trasera desde un extremo inferior de
los bastidores descendentes inferiores 12.
El bastidor de vehículo 10 también es una
estructura anular sustancialmente cuadrada, provista de un bastidor
anular 16 que soporta un extremo trasero del bastidor superior 14 y
el bastidor inferior 15 en las cuatro esquinas de la estructura
anular cuadrada, una chapa trasera 17 que se extiende en diagonal
hacia arriba desde el extremo trasero del bastidor inferior 15, y
un bastidor de conexión superior 18 y un bastidor de conexión
inferior 19 conectados en una posición donde se conectan el bastidor
inferior 14 y el bastidor inferior 15.
Una horquilla delantera 32, que soporta
axialmente una rueda delantera FW, y un manillar de dirección 30
conectado a la horquilla delantera 32 se soportan en el tubo
delantero 11 de forma dirigible. Un par de bastidores basculantes
izquierdo y derecho 20 se soportan basculantemente en una parte
inferior de la chapa trasera 17 con un eje 21 como fulcro, y una
rueda trasera WR como una rueda de accionamiento se soporta en un
extremo trasero de los bastidores basculantes 20.
Como un sistema de pila de combustible, la
motocicleta de la presente invención incluye una caja de pila de
combustible 42 que almacena una pila de celdas de combustible (48),
un cilindro de combustible 41 que almacena gas combustible
(hidrógeno) para suministro a la pila de celdas de combustible
dentro de la caja de pila de combustible 42, y un sistema de tubo
43 para suministrar gas de barrido tomado de la atmósfera y gas
reactivo y gas refrigerante al interior de la caja de pila de
combustible 42, y también tiene una pluralidad de baterías
secundarias 81, 93 y pilas de combustible 82 montadas como una
fuente auxiliar de potencia.
El cilindro de combustible 41 es soportado por y
entre los bastidores superiores izquierdo y derecho 14, y está
montado más hacia delante que un asiento 31 a lo largo de los
bastidores superiores 14, en una posición inclinada de tal manera
que el lado de la válvula de cierre 44 mire a la parte trasera, y un
extremo del lado de la válvula de cierre está más alto que el otro
extremo.
La figura 4 es una vista frontal que representa
el aspecto del cilindro de combustible 41 soportado por los
bastidores superiores 14, y dado que los bastidores superiores
izquierdo y derecho 14 (L, R) tienen un intervalo más estrecho
entre los dos que va de abajo arriba, es posible soportar el
cilindro de combustible 41 en posición tendida. Un elemento
amortiguador está montado en una superficie de los bastidores
superiores 14 contactando el cilindro de combustible 41. Como se
describirá con detalle más tarde, el cilindro de combustible 41 es
retenido rígidamente en los bastidores superiores 14 por un
dispositivo de retención adecuado, tal como bandas de unión 24,
25.
La caja de pila de combustible 42 está colocada
debajo del cilindro de combustible 41 entre el par de bastidores
inferiores izquierdo y derecho 15, y está fijada suspendida de
soportes 38, 39 dispuestos en dos lugares (un total de cuatro
lugares) en los bastidores superiores izquierdo y derecho 14 (L, R),
de manera que se solape y extienda a lo largo de una línea que
conecta un eje rotacional de la rueda delantera FW y el eje
rotacional de la rueda trasera RW.
De esta manera, con esta realización, el
cilindro de combustible 41 y la caja de pila de combustible 42 están
dispuestos de modo que el cilindro de combustible 41 se coloque
casi directamente encima de la pila de celdas de combustible, y el
asiento se coloca detrás de ellos, lo que significa que se mejora la
conducibilidad centralizando la masa. Además, dado que el cilindro
de combustible 41 y la caja de pila de combustible 42 están
dispuestos más hacia delante que la posición de asiento, se reduce
la carga compartida por la rueda trasera, que antes era excesiva,
mientras que se incrementa la carga compartida por la rueda
delantera, que antes era ligera, lo que significa que es adecuada
la carga que comparten las ruedas delantera y trasera. Además, dado
que el cilindro de combustible 41 y la pila de celdas de combustible
están dispuestos uno cerca de otro, es posible acortar la longitud
de un paso de suministro de gas combustible.
Baterías secundarias 81, 83, como una fuente
auxiliar de potencia, y la pila de combustible 82 están dispuestas
de manera dispersada en la parte delantera del vehículo, debajo del
asiento 31 y en la parte trasera del vehículo, respectivamente.
Además, un convertidor reductor 84 para convertir el voltaje de
salida del sistema de pila de combustible a un voltaje para
dispositivos auxiliares (por ejemplo, 12V), y circuitos periféricos
para el convertidor reductor, están montados en la parte trasera del
vehículo. Un módulo de ventilador 60, para tomar aire exterior en
la parte delantera del vehículo y suministrar con fuerza el aire a
la caja de pila de combustible 42 como gas de barrido, gas reactivo
o gas refrigerante, está montado en el bastidor delantero 22 que se
extiende hacia delante del tubo delantero 11.
La figura 5 es un dibujo del módulo de
ventilador 60 mirando en diagonal desde la parte delantera derecha
del vehículo, mientras que la figura 6 es un dibujo del módulo de
ventilador 60 mirando en diagonal desde la parte delantera
izquierda del vehículo, y los números de referencia que son los
mismos en los dos dibujos representan las mismas partes.
El módulo de ventilador 60 se compone
principalmente de un cuerpo de ventilador 61 que aloja un motor de
ventilador y un ventilador soplante (que no se representan en el
dibujo), un filtro de aire 63, y un tubo de admisión 62 que conecta
el filtro de aire 63 y el cuerpo de ventilador 61. Como se
representa en la figura 7, el filtro de aire 63 tiene un filtro de
aire 63c alojado dentro de una caja formada por una caja derecha
63a y una caja izquierda 63b. Un orificio de admisión 64 para tomar
aire exterior está formado en un lado de extremo inferior de la
caja derecha 63a, mientras que se ha formado un orificio de escape
65 en una superficie principal de la caja izquierda 63b. El tubo de
admisión 62 está conectado al orificio de escape 65.
Como se representa en la figura 5, el filtro de
aire 63 está unido a la carrocería de vehículo en una posición con
el orificio de admisión 64 orientado en diagonal hacia abajo a la
izquierda de la carrocería de vehículo. Se ha formado una muesca
63d en la superficie lateral del filtro de aire 63, y una sección de
motor de ventilador 61a del cuerpo de ventilador 61 se recibe en la
muesca 63d.
Si el cuerpo de ventilador 61 es activado, el
tubo de admisión 62 se pone a presión negativa, y se aspira aire
exterior desde el orificio de admisión 64 del filtro de aire 63.
Este aire exterior es filtrado por el filtro de aire 63c dentro del
filtro de aire 63, después entra en el interior del tubo de admisión
62 por el orificio de escape 65 y finalmente es suministrado a un
paso de expulsión 71 por medio del cuerpo de ventilador 61.
De esta forma, con esta realización, dado que el
aire exterior es comprimido y suministrado a la caja de pila de
combustible 42 usando el módulo de ventilador 60, es posible mejorar
la eficiencia de generación de potencia de las pilas de
combustible. Además, con esta realización, dado que el filtro de
aire 63 está dispuesto más hacia arriba que el cuerpo de ventilador
61, es posible reducir el ruido de admisión generado por el cuerpo
de ventilador 61 en el filtro de aire 63. Además, dado que con esta
realización el orificio de admisión 64 del filtro de aire 63 está
orientado a la parte inferior de la carrocería de vehículo, es
posible evitar que el agua de lluvia penetre en el orificio de
admisión 64.
La figura 8 y la figura 9 son una vista en
alzado lateral (figura 8) y una vista en alzado frontal (figura 9)
que representan la estructura de un sistema de tubo 43 conectado en
una etapa posterior al módulo de ventilador 60, y los números de
referencia que son los mismos en estos dos dibujos representan las
mismas partes.
Dos válvulas de derivación 73, 74 están
dispuestas en 71, y un paso de suministro de gas de barrido 72 para
introducir aire exterior al interior de la caja de pila de
combustible 42 como gas de barrido se bifurca desde la válvula de
derivación 73 situada hacia arriba. La válvula de derivación 73
situada hacia arriba es una válvula electromagnética, y solamente
se suministra aire exterior al paso de suministro de gas de barrido
72 cuando esta válvula está abierta. La válvula de derivación 74
situada hacia abajo contiene una válvula electromagnética de tres
vías, y el paso de expulsión 71 se bifurca a un paso de suministro
de gas reactivo 75 y un paso de suministro de gas refrigerante 79
en la válvula de derivación 74 situada hacia abajo. Cada una de las
válvulas de derivación 73, 74 situadas hacia arriba y hacia abajo se
someten a control de apertura y cierre por la misma UEC que
controla el vehículo.
El paso de suministro de gas reactivo 75
suministra aire exterior que se suministra desde el paso de
expulsión 71 a la pila de celdas de combustible 48 como gas reactivo
(oxígeno). El paso de suministro de gas refrigerante 79 suministra
aire exterior suministrado desde el paso de expulsión 71 a la pila
de celdas de combustible 48 como gas refrigerante. El paso de
suministro de gas reactivo 75 y el paso de suministro de gas
refrigerante 79 están divididos en el lado izquierdo (paso de
suministro de gas refrigerante 79) y el lado derecho (paso de
suministro de gas reactivo 75) de la carrocería de vehículo, de modo
que el gas interno (aire) sea enfriado al ser soplado por el viento
de marcha.
Con esta realización, si se activa un
interruptor de encendido, el módulo de ventilador 60 es energizado
para iniciar la aspiración de aire exterior, y bombear el aspirado
en aire, lo que significa que el aire exterior pasa de la válvula
de derivación 73 situada hacia arriba del paso de expulsión 71 a
través del paso de suministro de gas de barrido 72, y es guiado al
interior de la caja de pila de combustible 42 como aire de barrido.
Al mismo tiempo, dado que la válvula de derivación 74 situada hacia
abajo se abre con esta realización, el aire exterior es
suministrado a través del paso de suministro de gas reactivo 75 a la
pila de celdas de combustible 48, y también es suministrado a
través del paso de suministro de gas refrigerante 79 a la pila de
celdas de combustible 48.
Por otra parte, con esta realización, la
temperatura Tbatt de la pila de celdas de combustible 48 es medida
rutinariamente por un sensor de temperatura, no representado, y si
el interruptor de encendido se apaga, la temperatura de la pila
Tbatt se compara con una temperatura de referencia especificada
Tref1. El control se lleva a cabo de modo que si Tbatt < Tref 1,
la válvula de derivación 74 situada hacia abajo no suministre aire
exterior que ha sido suministrado del paso de expulsión 71 al lado
del paso de suministro de gas reactivo 75 o al paso de suministro
de gas refrigerante 79, mientras que si Tbatt \geq Tref 2, se para
el suministro a lado del paso de suministro de gas reactivo 75 y
solamente continúa el suministro al paso de suministro de gas
refrigerante 79.
Un paso de salida de aire de barrido 76 para
descargar el gas de barrido, y un paso de salida de hidrógeno 77
para descargar gas combustible (hidrógeno) purgado también están
conectados a la caja de pila de combustible 42, y el otro extremo
de cada paso está conectado a un silenciador 70. El gas de barrido y
el gas hidrógeno purgado se mezclan en el silenciador 70 y
descargan al exterior. De esta forma, con esta realización el gas
de barrido y el gas hidrógeno purgado son descargados a través del
silenciador 70, lo que significa que es posible reducir el ruido de
escape.
El cilindro de combustible 41 y la caja de pila
de combustible 42 están conectados por un paso de suministro de gas
combustible 78, y se suministra gas combustible (hidrógeno) a la
pila de celdas de combustible 48 dentro de la caja de pila de
combustible 42 desde el cilindro de combustible 41 a través de este
paso de suministro de gas combustible 78. Con esta realización, el
voltaje de cada celda que constituye la pila de celdas de
combustible es supervisado, e incluso si uno de ellos cae por debajo
de un voltaje de referencia se lleva a cabo purga de hidrógeno.
La figura 10 y la figura 11 son una vista en
sección transversal a lo largo de la línea A-A y la
línea B-B de la caja de pila de combustible 42
(figura 8), y los mismos números de referencia en cada dibujo
indican las mismas partes.
Dentro de la caja de pila de combustible 42, la
pila de celdas de combustible sustancialmente en forma de cubo 48
es soportada de modo que se asegure un espacio de aire de barrido
entre las 6 superficies de la pila de celdas de combustible 48 y
las cajas 42a, 42b. El aire exterior introducido por el paso de
suministro de gas de barrido 72 al interior de la caja de pila de
combustible 42 como gas de barrido convierte el gas retenido en el
espacio entre las cajas 42a y 42b y la pila de celdas de combustible
48 en gas de barrido y lo descarga por el paso de salida de aire de
barrido 76.
La figura 12 es una vista en perspectiva de la
pila de celdas de combustible 48, y un cuerpo laminado 90, que es
una parte principal de la pila de celdas de combustible 48 está
formado por una pluralidad de celdas 50 laminadas en la dirección
de la flecha A, y con electrodos de recogida de potencia 58
dispuestos a ambos lados. La figura 13 es una vista en planta de
una celda, y la figura 14 es una vista en sección transversal a lo
largo de la línea A-A en la figura.
Como se representa en la figura 14, se forma una
celda 50 solapando un separador de lado de electrodo negativo 51, un
electrodo negativo 52, una membrana de intercambio iónico de pila de
combustible 53, un electrodo positivo 54 y un separador de lado de
electrodo positivo 55, y como se representa en la figura 13, tiene
un colector de gas refrigerante 56 y un colector de gas reactivo 57
formados para pasar estos componentes a su través. El electrodo
negativo 52 y el electrodo positivo 54 están formados por un lecho
catalizador y una capa porosa, y tienen una función de difusión de
gas.
Se ha formado una ranura de flujo de gas
refrigerante 51a en el separador de lado de electrodo negativo 51,
en una superficie principal exterior, y se ha formado una ranura de
flujo de hidrógeno 51b en una superficie del separador de lado de
electrodo negativo 51 que está enfrente de la membrana de
intercambio iónico de pila de combustible 53, en una superficie
principal interior. Se ha formado un paso de flujo de aire 55b en
una superficie del electrodo negativo 52 que está enfrente de la
membrana de intercambio iónico de pila de combustible 53. La ranura
de flujo de gas refrigerante 51a enlaza con el colector de gas
refrigerante 56, y el paso de flujo de aire 55b enlaza con el
colector de gas reactivo 57. Aunque se omite en los dibujos, el gas
combustible suministrado de la sección de pared de conexión 41 a
través del paso de suministro de gas combustible 78 es suministrado
a la ranura de flujo de hidrógeno 51b formada en el separador de
lado de electrodo negativo 51.
Volviendo a la figura 12, el cuerpo laminado 90
está cubierto por placas de extremo 93 dispuestas en ambos lados en
una dirección laminada, chapas laterales 94 dispuestas en los lados,
una chapa superior 95 dispuesta en la parte superior, y una chapa
inferior dispuesta en la parte inferior, y el aumento de presión se
mantiene de modo que una fuerza constante elástica actúe en la
dirección de laminado.
Un orificio de introducción de gas reactivo 91 y
un orificio de introducción de gas refrigerante 92 están dispuestos
en secciones de extremo laterales de la placa de extremo 93. El
orificio de introducción de gas reactivo 91 enlaza con el colector
de gas reactivo 57, y el aire exterior procedente del paso de
suministro de gas reactivo 75 es introducido como gas reactivo para
generación de potencia. Este gas reactivo es suministrado al paso
de flujo de aire 55b a través del colector de gas reactivo 57. El
orificio de introducción de gas refrigerante 92 está conectado con
el colector de gas refrigerante 56, y gas refrigerante es
introducido desde una sección de extremo del paso de expulsión 71.
Este aire refrigerante es suministrado a través del colector de gas
refrigerante 56 a la ranura de flujo de gas refrigerante 51a.
En la realización antes descrita se ha descrito
que la presente invención se aplica a un vehículo de dos ruedas,
pero la presente invención no se limita a ello, y también se puede
aplicar igualmente a un vehículo de tres ruedas o un vehículo de
cuatro ruedas.
Claims (5)
1. Un vehículo de pila de combustible, donde el
vehículo de pila de combustible es un vehículo de dos ruedas,
provisto de un tubo delantero (11) para soportar un manillar y una
horquilla delantera (32) del vehículo de dos ruedas de manera
dirigible en la parte delantera del vehículo movido por potencia
eléctrica obtenida haciendo una reacción electroquímica entre gas
combustible y gas reactivo, incluyendo un cilindro de combustible
(41) para contener el gas combustible, una estructura de pila de
celdas de combustible (48) incluyendo un paso de gas combustible,
un paso de gas reactivo y un paso de gas refrigerante, un paso de
suministro de gas refrigerante (79) para suministrar gas
refrigerante al paso de gas refrigerante, un paso de suministro de
gas reactivo (75) para suministrar gas reactivo al paso de gas
reactivo, caracterizado porque un paso de expulsión (71) se
bifurca en el paso de suministro de gas refrigerante (79) y el paso
de suministro de gas reactivo (75) y unos medios de suministro de
aire (60) para aspirar aire exterior y alimentarlo a presión al paso
de expulsión (71) están montados en la parte delantera del tubo
delantero (11).
2. El vehículo de pila de combustible de la
reivindicación 1, incluyendo una válvula de derivación (73, 74)
para controlar el suministro de gas reactivo al paso de suministro
de gas reactivo (75).
3. El vehículo de pila de combustible de
cualquier reivindicación 1 o 2, donde un orificio de introducción
de aire exterior (64) de los medios de suministro de aire (60) está
orientado en una dirección lateral del vehículo.
4. El vehículo de pila de combustible de
cualquier reivindicación 1 a 3, donde el paso de suministro de gas
refrigerante (79) y el paso de suministro de gas reactivo (75) están
dispuestos divididos a uno y otro lado con respecto a la dirección
de la anchura del vehículo.
5. El vehículo de pila de combustible de
cualquier reivindicación 1 a 4, también provisto de una caja de pila
de combustible (42) que aloja la pila de celdas de combustible (48),
y un paso de suministro de gas de barrido (72) para suministrar gas
de barrido al interior de la caja de pila de combustible (42),
bifurcándose el paso de suministro de barrido (72) del paso de
expulsión (71).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003195924A JP4082597B2 (ja) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | 燃料電池車両 |
| JP2003-195924 | 2003-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2340382T3 true ES2340382T3 (es) | 2010-06-02 |
Family
ID=33448028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04015996T Expired - Lifetime ES2340382T3 (es) | 2003-07-11 | 2004-07-07 | Vehiculo de pila de combustible. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7368197B2 (es) |
| EP (1) | EP1495956B1 (es) |
| JP (1) | JP4082597B2 (es) |
| CN (1) | CN100344476C (es) |
| CA (1) | CA2472860C (es) |
| DE (1) | DE602004025650D1 (es) |
| ES (1) | ES2340382T3 (es) |
| TW (1) | TWI265890B (es) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4081430B2 (ja) * | 2003-11-19 | 2008-04-23 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池車両 |
| JP4383327B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2009-12-16 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池自動車およびガス燃料自動車の放出管取付構造 |
| JP4588543B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2010-12-01 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池車両における吸気系部材の配置構造 |
| KR100778583B1 (ko) * | 2005-12-09 | 2007-11-28 | 현대자동차주식회사 | 차량용 연료전지 공용분배기구 |
| JP4804969B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2011-11-02 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池自動車の前部構造 |
| JP4998942B2 (ja) * | 2007-03-06 | 2012-08-15 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池自動二輪車 |
| JP5099680B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-12-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池二輪車 |
| KR100882659B1 (ko) | 2007-10-19 | 2009-02-06 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 차량의 드라이 아웃 방지 장치 및 방법 |
| JP5382325B2 (ja) * | 2009-04-13 | 2014-01-08 | スズキ株式会社 | 燃料電池を搭載した小型車両 |
| JP5387132B2 (ja) * | 2009-05-20 | 2014-01-15 | スズキ株式会社 | スクータ型燃料電池自動二輪車の燃料タンク支持構造 |
| JP2012172609A (ja) | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Suzuki Motor Corp | 動弁装置及びエンジン |
| JP5879878B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2016-03-08 | スズキ株式会社 | 自動二輪車 |
| DE112012006283B8 (de) * | 2012-04-27 | 2020-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brennstoffzellenfahrzeug |
| JP6191381B2 (ja) | 2013-10-17 | 2017-09-06 | スズキ株式会社 | 燃料電池二輪車 |
| JP2017081326A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | スズキ株式会社 | 燃料電池二輪車の配管継手配置構造 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6013385A (en) * | 1997-07-25 | 2000-01-11 | Emprise Corporation | Fuel cell gas management system |
| JP2001130468A (ja) | 1999-11-04 | 2001-05-15 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池を搭載した自動二,三輪車 |
| JP4610686B2 (ja) | 1999-11-09 | 2011-01-12 | 日塗化学株式会社 | 補修用塗料組成物及び設備補修方法 |
| JP2001138976A (ja) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池システムを搭載した車両 |
| JP2001315680A (ja) * | 2000-05-01 | 2001-11-13 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池自動二輪車 |
| JP2001351652A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-21 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP3771441B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2006-04-26 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池搭載自動車 |
| DE10065305A1 (de) * | 2000-12-29 | 2002-07-18 | Siemens Ag | Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Bordstromversorgung |
| DE10141905A1 (de) * | 2001-08-28 | 2003-03-20 | Ballard Power Systems | Vorrichtung zur Luftversorgung eines Brennstoffzellensystems |
| US6568496B1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-05-27 | Yung Ho Huang | Electromotive motorcycle arranged with power system using fuel cell |
-
2003
- 2003-07-11 JP JP2003195924A patent/JP4082597B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-06-21 TW TW093117988A patent/TWI265890B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-06-25 US US10/877,908 patent/US7368197B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-29 CA CA002472860A patent/CA2472860C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-07 ES ES04015996T patent/ES2340382T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-07 DE DE602004025650T patent/DE602004025650D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-07 EP EP04015996A patent/EP1495956B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-08 CN CNB2004100633710A patent/CN100344476C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7368197B2 (en) | 2008-05-06 |
| TW200502128A (en) | 2005-01-16 |
| US20050019632A1 (en) | 2005-01-27 |
| CN100344476C (zh) | 2007-10-24 |
| EP1495956A3 (en) | 2009-02-18 |
| DE602004025650D1 (de) | 2010-04-08 |
| TWI265890B (en) | 2006-11-11 |
| EP1495956A2 (en) | 2005-01-12 |
| CA2472860C (en) | 2008-12-23 |
| EP1495956B1 (en) | 2010-02-24 |
| JP4082597B2 (ja) | 2008-04-30 |
| CA2472860A1 (en) | 2005-01-11 |
| JP2005028987A (ja) | 2005-02-03 |
| CN1576089A (zh) | 2005-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2343954T3 (es) | Vehiculo de celda de combustible. | |
| ES2340382T3 (es) | Vehiculo de pila de combustible. | |
| US7234551B2 (en) | Fuel cell vehicle | |
| ES2299111T3 (es) | Motocicleta. | |
| ES2561428T3 (es) | Motocicleta tipo scooter equipada con sistema de pila de combustible | |
| EP1533173B1 (en) | Fuel cell vehicle | |
| ES2717675T3 (es) | Motocicleta | |
| BR102012024361B1 (pt) | Motocicleta tendo aparelho de tratamento de combustível evaporatório | |
| ES2631511T3 (es) | Vehículo pequeño montado con una celda de combustible | |
| ES2359470T3 (es) | Aparato de purificar gases de escape para una motocicleta y una motocleta equipada con dicho aparato de purificación de gases de escape. | |
| JP2009123398A (ja) | 車両用バッテリ冷却装置 | |
| CN1736790A (zh) | 燃料电池车辆 | |
| JP2001167804A (ja) | 車載電池パックの冷却装置 | |
| JP4079433B2 (ja) | 燃料電池車両 | |
| JP4641240B2 (ja) | 車両の冷却システム | |
| JP2006056432A (ja) | 燃料電池車両 | |
| JP4497276B2 (ja) | 車両用燃料電池システム | |
| CN121224841A (zh) | 底盘、车身结构及车辆 | |
| CN118630397A (zh) | 用于牵引电池包的一体式过滤系统 | |
| JPH0526758U (ja) | キヤブオーバ型トラツク |