Vehículo de pila combustible.

Un vehículo de pila de combustible (10) equipado con un motor conductor (11) Y pilas decombustible (20),

dicho vehículo de pilas de combustible (10) que tiene un hueco del túnel centralelevado desde el nivel del suelo (FL) en el compartimento de pasajeros (63), caracterizado enque parte de las pilas de combustible (20) están localizadas bajo el nivel del suelo (FL); y almenos una de las siguientes partes de la maquinaria auxiliar de las pilas de combustible (20)está dispuesta en el hueco del túnel central: una bomba (25; 26) para la circulación de agua derefrigeración o gas de combustible, una unidad de suministro de gas (13; 21) que suministra gasde combustible o gas oxidante a las pilas de combustible (20), un humidificador (23) quehumidifica el gas de combustible, un controlador de flujo de masa (22) que regula la presión y elflujo del gas de combustible, un convertidor OC/OC (24) actuado para disminuir el voltaje desalida de las pilas de combustible (20) o una batería secundaria (40) para restablecer un nivel devoltaje, un distribuidor (27) usado para distribuir las salidas de las pilas de combustible (20) y deuna batería secundaria (40), y un radiador (32) usado para eliminar el calor desde el agua derefrigeración circulada a través de las pilas de combustible (20).

Objeto de la invención El presente invento se refiere a un vehículo de pila de combustible que está equipado con un motor de dirección, pilas de combustible y un acumulador.

Antecedentes de la invención Como es conocido en el estado de la técnica, un vehículo de pila de combustible está equipado típicamente con un motor de dirección, pilas de combustible, y una batería secundaria y tiene asientos delanteros y asientos traseros donde el conductor y los pasajeros están sentados. Por ejemplo, un vehículo de pila de combustible propuesto en JP-A-2001-113960 o en US-B-6378637 tiene una batería secundaria y pilas de combustible que están colocadas debajo del suelo de vehículo para ser alineadas en un eje longitudinal del vehículo.

Esta disposición no es adecuada para vehículos que tengan unos niveles de altura al suelo relativamente bajos, por ejemplo los sedanes de dos y cuatro puertas.

Con el objeto de eliminar el inconveniente descrito anteriormente, el presente invento persigue suministrar un vehículo con pila de combustible que asegure la altura mínima requerida al suelo del vehículo.

Descripción de la invención Con el objeto de conseguir el propósito anterior, la presente invención se dirige a un vehículo de pila de combustible, como se define en la reivindicación 1.

En el vehículo de pila de combustible de la invención, parte de la pila de combustible se sitúa sobre el nivel del suelo del vehículo. Esta disposición asegura fácilmente la altura mínima requerida al suelo del vehículo, comparado con la disposición de las pilas de combustible completamente ubicadas bajo el suelo del vehículo. Aquí la terminología "suelo del vehículo" indica un plano horizontal que incluye un punto de contacto con el talón del conductor que está sentado en el asiento del conductor y conduce el vehículo.

En el vehículo de pila de combustible de la invención, también es preferible que al menos parte del acumulador esté sobre el suelo del vehículo. Esta disposición asegura fácilmente la altura mínima requerida al suelo del vehículo, comparado con la disposición del acumulador completamente ubicado bajo el suelo del vehículo.

En el vehículo de pila de combustible de la invención, las pilas de combustible deberían estar colocadas fuera del compartimento de pasajeros del vehículo (en la cámara delantera del vehículo, en la cámara trasera del vehículo o bajo el suelo del vehículo) o dentro del compartimento de pasajeros (sobre el suelo del vehículo) . El acumulador debería estar similarmente colocado fuera o dentro del compartimento de pasajeros.

En el vehículo de pila de combustible de la invención, al menos parte de la maquinaria auxiliar de las pilas de combustible está ubicada en el túnel central. Esta disposición asegura el uso efectivo del túnel central existente para albergar a la maquinaria auxiliar sin sacrificar la confortabilidad de la conducción del conductor ni de los pasajeros.

En el vehículo de pila de combustible de la invención, las pilas de combustible deberían estar completamente ubicadas en el espacio inferior de uno de los asientos delanteros y traseros. Esta disposición consigue el uso efectivo de los generalmente espacios muertos inferiores de los asientos delanteros o traseros.

Aquí la terminología "asiento delantero" y "asiento trasero" denota respectivamente un asiento en la parte frontal del vehículo y un asiento en la parte trasera del vehículo. Por ejemplo, en un vehículo con tres filas de asientos alineados en el eje longitudinal del vehículo, cuando un asiento en la fila delantera es definido como asiento delantero, un asiento en cualquiera de las filas medias y traseras es definido como asiento trasero.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un plano de una vista esquemática ilustrando la configuración de un vehículo de pila de combustible fuera del alcance de la invención. La figura 2 es una vista esquemática de una perspectiva ilustrando el vehículo de pila de combustible; y la figura 3 es un diagrama de bloques mostrando la estructura interna del vehículo de pila de combustible.

Realización preferente de la invención Las figuras 1 y 2 son respectivamente una vista plana y una vista lateral ilustrando esquemáticamente la configuración del vehículo de pila de combustible 10 . La figura 3 es un diagrama de bloques mostrando la estructura interna del vehículo de pila de combustible.

El vehículo de pila de combustible 10 tiene una construcción de chasis monocasco con un bastidor y un cuerpo de chasis integrado y principalmente incluye un motor de dirección 11, un asiento delantero 14, un asiento trasero 17, las pilas de combustible 20, una batería secundaria 40, y una unidad de control de energía (PCU) 50. La construcción del chasis monocasco puede ser remplazada por una construcción de bastidor.

El motor de dirección 11 es un motor síncrono de tres fases y está localizado con un inversor 12 en la periferia de las ruedas delanteras FW, y mas específicamente en la cámara delantera del vehículo 61, el cual es parte del compartimiento de pasajeros 63 con un panel del salpicadero. El rendimiento de energía DC de las pilas de combustible 20 o de la batería secundaria 40 va a través del distribuidor 27 y es convertida en corriente alterna de tres fases por el inversor 12 tal como es mostrado en la figura 3. El motor conductor 11 recibe suministro de energía eléctrica en forma de corriente alterna de tres fases. En respuesta al suministro de corriente eléctrica, el motor conductor 11 genera una fuerza rotacional de dirección, que es transmitida a un eje 46 en las ruedas delanteras FW vía un engranaje diferencial 44 como energía de conducción del vehículo de pila de combustible 10.

El asiento frontal 14 es un asiento en la fila delantera de dos filas de asientos colocados en el compartimiento de pasajeros 63, e incluye un asiento del conductor y un asiento de pasajero. El asiento trasero 17 es un asiento corrido en la fila trasera de las dos filas de asientos. Los pilares centrales 60 están formados hacia delante en la cara del lado izquierdo y del lado derecho para ser localizados entre el asiento delantero 14 y el asiento trasero 17 en el vehículo de pila de combustible 10. Las pilas de combustible 20 son conocidas como pilas de combustible de electrolito polímero y forman una estructura compacta que incluye un gran número de unidades de pilas. Como es mostrado en la figura 3, en cada unidad de pilas de combustible 20, una ánodo recibe el suministro de gas hidrógeno (gas combustible) , que es alimentado desde los tanques de hidrógeno 21, va a través de un controlador de flujo de masa 22 para control de la presión y porcentaje del flujo y es humidificado por un humidificador 23 mientras un cátodo recibe el suministro regulado de presión, de aire comprimido (gas oxidante) de un compresor de aire 13. Las pilas de combustible 20 producen una fuerza electromotriz a través de una reacción electroquímica del gas hidrógeno con el aire comprimido. El hidrógeno es separado en protón y electrón en el ánodo. El protón separado en el ánodo es transmitido a través de la membrana de polímero electrolito y alcanza el cátodo, mientras el electrón separado en el ánodo corre a través del circuito eléctrico conectado vía una carga y alcanza también el cátodo. El oxigeno incluido en el aire comprimido reacciona con el protón y el electrón para producir agua en el cátodo. Esta reacción electroquímica genera una fuerza electromotriz.

Las pilas de combustible 20 están íntegramente colocadas en el espacio inferior 15 del asiento delantero 14 tal como es mostrado en la figura 2. El espacio inferior 15 está formado debajo del asiento delantero 14 Y es definido por un plano virtual vertical 15a que incluye la posición de la junta de las rodillas 16 de un conductor y un pasajero sentados en el asiento delantero 14 y por plano vertical virtual 15b incluyendo el final inferior de la parte trasera del asiento del asiento delantero 14. Parte de las pilas de combustible 20 están localizadas debajo del plano horizontal (de aquí en adelante llamado nivel de suelo FL) incluyendo un punto que está en contacto con el tacón del conductor que está sentado en el asiento delantero 14 (asiento del conductor) y conduce el vehículo mientras una parte residual de las pilas de combustible 20 están localizadas encima del nivel de suelo FL.

En la estructura de este vehículo, al menos la mitad de las pilas de combustible 20 están dispuestas encima del nivel del suelo FL. Como claramente es mostrado en la figura 2, el suelo del vehículo se eleva desde el nivel del suelo para hacer el espacio inferior 15 debajo del asiento delantero 14 y recibe las pilas... [Seguir leyendo]

1. Un vehículo de pila de combustible (10) equipado con un motor conductor (11) Y pilas de combustible (20) , dicho vehículo de pilas de combustible (10) que tiene un hueco del túnel central elevado desde el nivel del suelo (FL) en el compartimento de pasajeros (63) , caracterizado en que parte de las pilas de combustible (20) están localizadas bajo el nivel del suelo (FL) ; y al menos una de las siguientes partes de la maquinaria auxiliar de las pilas de combustible (20) está dispuesta en el hueco del túnel central: una bomba (25; 26) para la circulación de agua de refrigeración o gas de combustible, una unidad de suministro de gas (13; 21) que suministra gas de combustible o gas oxidante a las pilas de combustible (20) , un humidificador (23) que humidifica el gas de combustible, un controlador de flujo de masa (22) que regula la presión y el flujo del gas de combustible, un convertidor OC/OC (24) actuado para disminuir el voltaje de salida de las pilas de combustible (20) o una batería secundaria (40) para restablecer un nivel de voltaje, un distribuidor (27) usado para distribuir las salidas de las pilas de combustible (20) y de una batería secundaria (40) , y un radiador (32) usado para eliminar el calor desde el agua de refrigeración circulada a través de las pilas de combustible (20) .

2. Un vehículo de pila de combustible (10) de acuerdo con la reivindicación 1, donde las pilas de combustible (20) están completamente dispuestas en el espacio inferior del asiento delantero

(14) o del asiento trasero (17) .

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