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JP7816461B2 - fuel cell unit - Google Patents
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JP7816461B2 - fuel cell unit - Google Patents

fuel cell unit

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JP7816461B2 JP2024193655A JP2024193655A JP7816461B2 JP 7816461 B2 JP7816461 B2 JP 7816461B2 JP 2024193655 A JP2024193655 A JP 2024193655A JP 2024193655 A JP2024193655 A JP 2024193655A JP 7816461 B2 JP7816461 B2 JP 7816461B2
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Description

本発明の実施形態は、空冷式の燃料電池ユニットの収容技術に関する。 Embodiments of the present invention relate to technology for housing air-cooled fuel cell units.

一般に、燃料電池ユニットは、燃料電池セルが積層された燃料電池スタック及び燃料電池スタックを電源として用いるために必要な周辺機器から構成される。
従来から、水冷式の燃料電池ユニットは、所定のケースに収納され密閉されることで外部の水分から保護される。
しかし、空冷式の燃料電池ユニットは反応ガス及び冷却媒体として外気を利用するため、燃料電池スタックは外気に晒されていることが望ましい。周辺機器ごと1つのケースに収納することはせずに、周辺機器を収容する周辺機器収容ケースの外部に配置されることになる。
Generally, a fuel cell unit is composed of a fuel cell stack in which fuel cells are stacked, and peripheral devices required for using the fuel cell stack as a power source.
Conventionally, a water-cooled fuel cell unit is housed in a predetermined case and sealed to protect it from external moisture.
However, since air-cooled fuel cell units use outside air as a reactant gas and a cooling medium, it is desirable for the fuel cell stack to be exposed to the outside air. The fuel cell stack is not housed in a single case along with the peripheral devices, but is instead placed outside the peripheral device housing case that houses the peripheral devices.

特開2016-167463号公報JP 2016-167463 A

燃料電池スタックの周辺機器は、燃料電池スタックに近接して配置する必要がある。よって、室内や車内など湿度の高い屋内環境で動作させる場合、燃料電池スタックに導入される外気に含まれる水分が周辺機器収容ケース内に侵入を防止する必要がある。 Peripheral equipment for a fuel cell stack needs to be placed close to the fuel cell stack. Therefore, when operating in a humid indoor environment such as inside a room or a car, it is necessary to prevent moisture contained in the outside air introduced into the fuel cell stack from entering the peripheral equipment housing case.

しかしながら、周辺機器との接続用に設けられた接続口は、燃料電池スタックの積層方向の厚さの公差による位置ズレに対応するため、実際に配線の通る余地以上に大きく設けられており、封止が困難であるという課題があった。 However, the connection ports provided for connecting to peripheral devices are larger than the actual space for wiring to pass through in order to accommodate misalignment due to thickness tolerances in the stacking direction of the fuel cell stack, which makes sealing difficult.

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、最小限の防水処理で効率的に水蒸気の侵入を抑制することができる燃料電池ユニットを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a fuel cell unit that can efficiently prevent the intrusion of water vapor with minimal waterproofing treatment.

本発明の実施形態に係る燃料電池ユニットは、積層された燃料電池セルに空気が供給される空冷式の燃料電池スタックと、前記燃料電池セルから突出する電圧測定用タブと、前記電圧測定用タブに電気的に接続されて前記燃料電池セルの出力を監視するセル監視基盤と、前記セル監視基盤を収容する筐体と、前記筐体に設けられて前記筐体の外部の前記燃料電池スタックから前記電圧測定用タブが挿入される第1接続口と、を備え、前記筐体内において第1仕切板により前記第1接続口が配置された第1領域と前記セル監視基盤が配置された第2領域とに区画されており、前記電圧測定用タブに接続された配線を前記セル監視基盤に接続させるために前記第1仕切板に設けられた接続口は封止されるものである。 A fuel cell unit according to an embodiment of the present invention comprises an air-cooled fuel cell stack in which air is supplied to stacked fuel cell cells, a voltage measurement tab protruding from the fuel cell, a cell monitoring board electrically connected to the voltage measurement tab and monitoring the output of the fuel cell, a housing for accommodating the cell monitoring board, and a first connection port provided in the housing through which the voltage measurement tab is inserted from the fuel cell stack outside the housing, the housing being partitioned by a first partition plate into a first region in which the first connection port is located and a second region in which the cell monitoring board is located, and the connection port provided in the first partition plate is sealed in order to connect the wiring connected to the voltage measurement tab to the cell monitoring board.

本発明により、最小限の防水処理で効率的に水蒸気の侵入を抑制することができる燃料電池ユニットが提供される。 The present invention provides a fuel cell unit that can efficiently prevent water vapor from entering with minimal waterproofing treatment.

本発明の実施形態に係る燃料電池ユニットにおいて周辺機器収容ケースの一部を透明化した斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a fuel cell unit according to an embodiment of the present invention, in which a peripheral device housing case is partially transparent. 本発明の実施形態に係る燃料電池ユニットを周辺機器収容部からみた正面図。FIG. 2 is a front view of the fuel cell unit according to the embodiment of the present invention, seen from the peripheral device housing section. 図1の燃料電池ユニットの斜視図において仕切板をさらに配置した図。FIG. 2 is a perspective view of the fuel cell unit of FIG. 1 in which a partition plate is further arranged. 本発明の実施形態に係る燃料電池ユニットを周辺機器収容ケースの基盤配置領域側から見た正面図。FIG. 2 is a front view of the fuel cell unit according to the embodiment of the present invention, seen from the circuit board placement area side of the peripheral device housing case. 図1の燃料電池ユニットの斜視図において蓋板を表示させた斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the fuel cell unit of FIG. 1 with a cover plate displayed;

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

まず、図1及び図2を用いて、実施形態に係る燃料電池ユニット100について概説する。
図1は、実施形態に係る燃料電池ユニット100において周辺機器収容ケース21の一部を透明化した斜視図である。
図2は、本発明の実施形態に係る燃料電池ユニット100を周辺機器収容部20からみた正面図である。
以下、燃料電池を「FC(Fuel cell)」として、燃料電池ユニット100を「FCユニット100」、燃料電池セル11を「FCセル11」、燃料電池スタック10を「FCスタック10」とよぶ。
First, a fuel cell unit 100 according to an embodiment will be outlined with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell unit 100 according to an embodiment, in which a peripheral device housing case 21 is partially transparent.
FIG. 2 is a front view of the fuel cell unit 100 according to the embodiment of the present invention, seen from the peripheral device housing section 20 side.
Hereinafter, the fuel cell will be referred to as an "FC (Fuel cell)", the fuel cell unit 100 will be referred to as an "FC unit 100", the fuel cell 11 will be referred to as an "FC cell 11", and the fuel cell stack 10 will be referred to as an "FC stack 10".

実施形態に係るFCユニット100は、例えば、燃料電池車等の移動体に搭載される燃料電池システムや定置型の燃料電池システムに利用される。FCユニット100は、図1に示されるように、FCスタック10と周辺機器収容部20とが例えば直行して端部同士で互いに固定される。
FCスタック10は、主に、FCセル11が数枚から数百枚が位置決めピン(図示を省略)に挿入されて積層された積層体で構成される。
なお、各図(図1~図5)では、全体の配置構造が見通せるように、FCセル11を代表的な数枚のみ間隔をおいて図示している。
The FC unit 100 according to the embodiment is used, for example, in a fuel cell system mounted on a mobile body such as a fuel cell vehicle or in a stationary fuel cell system. As shown in Fig. 1, the FC unit 100 has an FC stack 10 and a peripheral device housing 20 that are, for example, perpendicular to each other and fixed to each other at their ends.
The FC stack 10 is mainly composed of a stack of several to several hundred FC cells 11 inserted into positioning pins (not shown).
In each of the drawings (FIGS. 1 to 5), only a few representative FC cells 11 are shown spaced apart so that the overall arrangement structure can be seen.

FCスタック10は、このFCセル11の積層体が積層方向から2枚のエンドプレート13で挟まれエンドプレート13どうしが締結バー(図示を省略)でボルト留めされることで構成される。
また、積層方向最端部のFCセル11とエンドプレート13との間には、電力取り出し用端子16が設けられた集電板17が配置される。集電板17は、各FCセル11の発電電流を集電して電力取り出し用端子16から出力する。また、FCスタック10の幅広面には、空気供給用ファン18が設けられて、FCセル11に反応ガス及び冷却媒体を兼ねる空気15が供給される。また、1枚又はそれ以上のFCセル11には電圧測定用タブ19が設けられる。
The FC stack 10 is constructed by sandwiching a stack of the FC cells 11 between two end plates 13 in the stacking direction, and fastening the end plates 13 together with bolts using fastening bars (not shown).
Furthermore, a current collector plate 17 equipped with a power output terminal 16 is disposed between the FC cell 11 at the endmost position in the stacking direction and the end plate 13. The current collector plate 17 collects the generated current of each FC cell 11 and outputs it from the power output terminal 16. Furthermore, an air supply fan 18 is provided on a wide surface of the FC stack 10, and air 15, which serves as both a reactant gas and a cooling medium, is supplied to the FC cells 11. Furthermore, one or more FC cells 11 are provided with a voltage measurement tab 19.

次に、周辺機器収容部20について説明する。
周辺機器収容部20は、図1に示されるように、周辺機器収容ケース(筐体)21に、主に、セル監視基盤24(図4)、電流センサ25、及びメインリレー26が収容されて構成される。
また、周辺機器収容ケース21には、周辺機器収容ケース21内の機器を外部の機器と接続するための複数の接続口(31~33)が設けられる。
Next, the peripheral device housing section 20 will be described.
As shown in FIG. 1, the peripheral device housing 20 is configured by housing a peripheral device housing case (housing) 21, and mainly housing a cell monitoring board 24 (FIG. 4), a current sensor 25, and a main relay 26 therein.
The peripheral device housing case 21 is also provided with a plurality of connection ports (31 to 33) for connecting the devices in the peripheral device housing case 21 to external devices.

第1接続口31には、周辺機器収容ケース21の外部のFCスタック10から電圧測定用タブ19が挿入される。挿入された電圧測定用タブ19には配線23が接続される。
この配線23は、周辺機器収容ケース21内においてセル監視基盤24が設置される設置台27の内部通信ジャック38に接続される。セル監視基盤24は、FCセル11の出力を監視する。
A voltage measurement tab 19 is inserted into the first connection port 31 from the FC stack 10 outside the peripheral device housing case 21. A wire 23 is connected to the inserted voltage measurement tab 19.
This wiring 23 is connected to an internal communication jack 38 of a mounting stand 27 on which the cell monitoring board 24 is mounted within the peripheral device housing 21. The cell monitoring board 24 monitors the output of the FC cell 11.

また、2か所設けられた第2接続口32には、出力電流を送電するバスバー36がそれぞれ1本ずつ周辺機器収容ケース21内から挿入される。このバスバー36は、集電板17の電力取り出し用端子16に接続される。 In addition, one bus bar 36 for transmitting output current is inserted into each of the two second connection ports 32 from inside the peripheral device housing case 21. This bus bar 36 is connected to the power extraction terminal 16 of the current collector plate 17.

また、バスバー36の一方には、電流センサ25が設けられて、FCスタック10の出力電流を計測する。
また、バスバー36の一方には、メインリレー26が設けられて、接点の開閉により電力の供給のON/OFFを切換える。メインリレー26を収容するリレーボックス39には、FCコンバータ46やこのFCコンバータ46を制御する制御装置42など他の電子機器も適宜収容される。
なお、図1ではメインリレー26と電流センサ25とは異なるバスバー36に設けられているが、同一のバスバー36に設けられてもよい。
Furthermore, a current sensor 25 is provided on one side of the bus bar 36 to measure the output current of the FC stack 10 .
A main relay 26 is provided on one side of the bus bar 36, and switches the power supply ON/OFF by opening and closing contacts. A relay box 39 that houses the main relay 26 also houses other electronic devices such as an FC converter 46 and a control device 42 that controls the FC converter 46, as appropriate.
Although the main relay 26 and the current sensor 25 are provided on different bus bars 36 in FIG. 1, they may be provided on the same bus bar 36.

また、2か所設けられた第3接続口33には、モータなどの動力源へインバータ等を介して接続される電力出力ジャック30が周辺機器収容ケース21の外部から挿入される。
また、第4接続口34には、制御装置42に不図示の通信ケーブルで接続される外部通信ジャック29が挿入される。
Furthermore, power output jacks 30 that are connected to a power source such as a motor via an inverter or the like are inserted from outside the peripheral device housing case 21 into the two third connection ports 33 .
Furthermore, an external communication jack 29 that is connected to the control device 42 via a communication cable (not shown) is inserted into the fourth connection port 34 .

外部通信ジャック29は、制御装置42が例えば燃料電池車に搭載される不図示の制御機構との間で、通信を行なうための外部通信ケーブルを接続するジャックである。
また、制御装置42とセル監視基盤24とは、通信コネクタ48を介して通信可能に接続される。
なお、バスバー36には、FCスタック10の電圧の外部への出力を遮断するためのサービスプラグユニット49が設けられている。
The external communication jack 29 is a jack for connecting an external communication cable for communication between the control device 42 and a control mechanism (not shown) mounted on, for example, a fuel cell vehicle.
The control device 42 and the cell monitoring board 24 are communicatively connected via a communication connector 48 .
The bus bar 36 is provided with a service plug unit 49 for blocking the output of the voltage of the FC stack 10 to the outside.

次に、図2~図4を用いて、周辺機器収容ケース21内を仕切る仕切板51,52について説明する。
図2はFCユニット100をFCスタック10が正面になる方向から見た正面図である。
図2において、周辺機器収容ケース21の短幅面は図示せずに内部の第1仕切板51及びその周辺機器が見えるようにしている。
Next, the partition plates 51 and 52 that separate the interior of the peripheral device housing case 21 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a front view of the FC unit 100, as seen from the direction in which the FC stack 10 faces forward.
In FIG. 2, the narrow side of the peripheral device housing case 21 is not shown, but the first partition plate 51 and the peripheral devices therein can be seen.

第1仕切板51は、図2に示されるように、周辺機器収容ケース21内において第1接続口31及び第2接続口32が配置されたコネクティング領域60とセル監視基盤24、電流センサ25及びメインリレー26が配置された機器収容領域とに区画する。
第1仕切板51には、電力取り出し用端子16に接続されたバスバー36を機器収容領域に挿入する第5接続口35が設けられる。
また、第1仕切板51には、電圧測定用タブ19に接続された配線23を監視用コネクタ53に接続させるための第4接続口34が設けられる。
As shown in Figure 2, the first partition plate 51 divides the peripheral equipment housing case 21 into a connecting area 60 in which the first connection port 31 and the second connection port 32 are located, and an equipment housing area in which the cell monitoring board 24, the current sensor 25, and the main relay 26 are located.
The first partition plate 51 is provided with a fifth connection port 35 through which a bus bar 36 connected to the power output terminal 16 is inserted into the equipment housing area.
The first partition plate 51 is also provided with a fourth connection port 34 for connecting the wiring 23 connected to the voltage measurement tab 19 to the monitoring connector 53 .

コネクティング領域60は、外気の侵入を許容する領域である。空気供給用ファン18によりFCスタック10に送風された空気15の一部は、第1接続口31からコネクティング領域60に侵入する。
コネクティング領域60には周辺機器収容ケース21の底部等に水抜き孔54を設けて、侵入した空気15から結露が発生した場合に、水抜き孔54から結露した水を排出可能にすることが望ましい。
The connecting area 60 is an area that allows outside air to enter. A portion of the air 15 sent to the FC stack 10 by the air supply fan 18 enters the connecting area 60 from the first connection port 31.
It is desirable to provide a drain hole 54 in the connecting area 60, for example, at the bottom of the peripheral device housing case 21, so that if condensation occurs from the infiltrating air 15, the condensed water can be discharged through the drain hole 54.

また、図3は、図1のFCユニット100の斜視図において仕切板51,52をさらに配置した図である。
周辺機器収容ケース21の基盤配置領域70側の側面は、一部が取り外し可能な蓋構造になっている。図3では、後に詳述する蓋板56(図5)を外して示している。また、図2と同様に、周辺機器収容ケース21の天井面及び幅短面を破線で示すことで、コネクティング領域60及び送電領域80内が見えるようにしている。
3 is a perspective view of the FC unit 100 in FIG. 1, in which partition plates 51 and 52 are further arranged.
The side of the peripheral device housing case 21 facing the circuit board placement area 70 has a removable lid structure. In Fig. 3, the lid plate 56 (Fig. 5), which will be described in detail later, is removed. As in Fig. 2, the ceiling surface and narrow sides of the peripheral device housing case 21 are indicated by dashed lines so that the inside of the connecting area 60 and the power transmission area 80 can be seen.

また、図4は、FCユニット100を周辺機器収容ケース21の基盤配置領域70側から見た正面図である。
図4では、図3と同様に、周辺機器収容ケース21の蓋板56外して基盤配置領域70が見えるようにするとともに、コネクティング領域60の壁板も不図示にしている。
4 is a front view of the FC unit 100 as seen from the circuit board placement area 70 side of the peripheral device housing case 21. FIG.
4, as in FIG. 3, the cover plate 56 of the peripheral device housing case 21 is removed to expose the board placement area 70, and the wall plate of the connecting area 60 is not shown.

第2仕切板52は、機器収容領域をさらに電流センサ25及びメインリレー26が配置された送電領域80とセル監視基盤24が配置された基盤配置領域70とに区画する。
基盤配置領域70は、水蒸気を含む空気15の侵入厳禁な領域である。
The second partition plate 52 further divides the equipment housing area into a power transmission area 80 in which the current sensor 25 and the main relay 26 are arranged, and a board arrangement area 70 in which the cell monitoring board 24 is arranged.
The substrate placement area 70 is an area where the intrusion of air 15 containing water vapor is strictly prohibited.

基盤配置領域70は、セル監視基盤24が空気15中の水分と触れることを抑制するため、シール材などで密封される。
基盤配置領域70を構成している部分の仕切板51,52及び周辺機器収容ケース21に設けられた全ての接続口(33,34)は、封止される。
また、第2仕切板52と第1仕切板51との当接部及び第2仕切板52と周辺機器収容ケース21との当接部もシール材などで完全に封止されることが望ましい。さらには、基盤配置領域70全体を樹脂で封入してもよい。
なお、後述するように、仕切板51,52の形状によって封止される接続口(31~36)は変わってくる。
The board placement area 70 is sealed with a sealant or the like to prevent the cell monitoring board 24 from coming into contact with moisture in the air 15 .
The partition plates 51 and 52 in the portion constituting the circuit board placement area 70 and all of the connection ports (33, 34) provided on the peripheral device housing case 21 are sealed.
It is also desirable that the contact portion between the second partition plate 52 and the first partition plate 51 and the contact portion between the second partition plate 52 and the peripheral device housing case 21 are completely sealed with a sealant or the like. Furthermore, the entire circuit board placement area 70 may be encapsulated with resin.
As will be described later, the connection ports (31 to 36) that are sealed vary depending on the shapes of the partition plates 51 and 52.

送電領域80は、水蒸気の侵入をできるだけ抑制するべき領域である。送電領域80の密封度合は任意に設定されるため、送電領域80を構成する各面に設けられた接続口(35,36,37)の封止は任意である。ただし、これらの接続口(35,36,37)は封止される方が望ましい。 The power transmission area 80 is an area in which the intrusion of water vapor should be suppressed as much as possible. Because the degree of sealing of the power transmission area 80 can be set arbitrarily, sealing of the connection ports (35, 36, 37) provided on each surface that constitutes the power transmission area 80 is optional. However, it is preferable that these connection ports (35, 36, 37) be sealed.

なお、送電領域80は、第1仕切板51でコネクティング領域60から仕切されているため、送電領域80への空気15の流入はある程度抑止される。
また、送電領域80は、呼吸孔により水蒸気の侵入を阻止して乾燥空気のみ侵入させるフッ素樹脂製の多孔質膜で用いられてもよい。
以上のように、防水性能が求められる程度に応じて領域を区分けることで、最低限の防水処理で適所に過剰のない適切な防水を施すことができる。
Since the power transmission area 80 is separated from the connecting area 60 by the first partition plate 51, the inflow of air 15 into the power transmission area 80 is suppressed to some extent.
The power transmission region 80 may also be made of a porous membrane made of fluororesin that has breathing holes to prevent the intrusion of water vapor and allow only dry air to infiltrate.
As described above, by dividing the area into areas according to the level of waterproofing performance required, it is possible to provide appropriate waterproofing in the right places with a minimum amount of waterproofing treatment, without excess.

次に、図3及び図5を用いて、利便性を高めるための仕切板51,52及び蓋板56について説明する。
また、図5は、図1のFCユニット100の斜視図において、蓋板56を表示した斜視図である。
Next, the partition plates 51 and 52 and the cover plate 56 for improving convenience will be described with reference to FIGS.
5 is a perspective view of the FC unit 100 of FIG. 1, showing the cover plate 56. FIG.

基盤配置領域70には高い密閉性が要求されるため、基盤配置領域70に種々の接続口34,35などが含まれると、厳密な封止作業が発生する。また、基盤配置領域70を広くすると周辺機器収容部20全体が大型になる。よって、基盤配置領域70をできるだけ小さくするとともに、できるだけ接続口34,35が含まれない形状にすることが望ましい。
そこで、第2仕切板52は、図3に示されるように、平坦部58と、平坦部58に対して周辺機器収容ケース21の内側に突出した凹形状を有しセル監視基盤24が格納される格納部59と、で形成する。
Since the board placement area 70 requires high sealing performance, if the board placement area 70 includes various connection ports 34, 35, etc., a strict sealing process will be required. Furthermore, if the board placement area 70 is made wider, the overall size of the peripheral device housing 20 will increase. Therefore, it is desirable to make the board placement area 70 as small as possible and to design it so that it does not include the connection ports 34, 35 as much as possible.
Therefore, as shown in Figure 3, the second partition plate 52 is formed of a flat portion 58 and a storage portion 59 which has a concave shape that protrudes toward the inside of the peripheral device storage case 21 relative to the flat portion 58 and in which the cell monitoring board 24 is stored.

第2仕切板52をこのような形状にすることで、基盤配置領域70内に接続口34,35が含まれなくなる。また、基盤配置領域70を必要限度まで小さくすることができる。
さらに、セル監視基盤24の配置を周辺機器収容ケース21の内側方向に配置できるため、セル監視基盤24の分だけ周辺機器収容ケース21が膨らむことがないため、周辺機器収容ケース21全体をコンパクトにすることができる。
By forming the second partition plate 52 in this shape, the connection ports 34, 35 are not included within the board placement area 70. Furthermore, the board placement area 70 can be made as small as necessary.
Furthermore, since the cell monitoring board 24 can be arranged inward of the peripheral device housing case 21, the peripheral device housing case 21 does not expand by the amount of the cell monitoring board 24, and the entire peripheral device housing case 21 can be made compact.

格納部59には、その開口部を閉止する蓋板56が設けられる。この蓋板56で周辺機器収容ケース21を開閉することで、周辺機器収容ケース21内部に容易にアクセスできる。
また、格納部59の周縁には、蓋板56と平坦部58との境界線が平坦になるように、蓋板56の厚みを吸収する段差71が形成されることが望ましい。蓋板56と平坦部58の境界に段差71がないため、蓋板56が出っ張らず、周辺機器収容ケース21をコンパクトにすることができる。
A cover plate 56 that closes the opening of the storage section 59 is provided. By opening and closing the peripheral device housing case 21 with this cover plate 56, the interior of the peripheral device housing case 21 can be easily accessed.
Additionally, it is desirable to form a step 71 at the periphery of storage section 59 to accommodate the thickness of cover plate 56 so that the boundary between cover plate 56 and flat section 58 is flat. Since there is no step 71 at the boundary between cover plate 56 and flat section 58, cover plate 56 does not protrude, and peripheral device storage case 21 can be made compact.

以上のように、実施形態に係る燃料電池ユニット100によれば、区切られた領域(60,70,80)毎に適切な防水処理を施すことで、最小限の防水処理で効率的に水蒸気の侵入量を抑制することができる。 As described above, with the fuel cell unit 100 according to this embodiment, by applying appropriate waterproofing treatment to each of the separated areas (60, 70, 80), it is possible to efficiently suppress the amount of water vapor that penetrates with minimal waterproofing treatment.

また、仕切板51,52にセル監視基盤24や、電流センサ25、メインリレー26等の周辺機器を予め組み付けてから周辺機器収容ケース21内に配置することができる。よって、作業空間が限られている周辺機器収容ケース21内に順次周辺機器を組み付けるよりも、組付けの作業効率を向上させることができる。 In addition, peripheral devices such as the cell monitoring board 24, current sensor 25, and main relay 26 can be pre-assembled on the partition plates 51 and 52 and then placed inside the peripheral device housing case 21. This improves assembly work efficiency compared to assembling peripheral devices one by one inside the peripheral device housing case 21, which has limited work space.

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Although an embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention.
The embodiments may be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations may be made without departing from the spirit of the invention. The embodiments and their modifications are included in the scope of the inventions and their equivalents as defined in the claims, as well as in the scope and spirit of the inventions.

例えば、燃料電池スタックと周辺機器収容部とは直行させて接続されなくても、また端部同士で接続されていなくてもよい。例えば、燃料電池スタックと周辺機器収容部とは直線上に配置される構成や、燃料電池スタックが周辺機器収容部に載置された構成であってもよい。
また、車両など走行風を利用できる環境下では、空気供給用ファンは設けられなくてもよい。
For example, the fuel cell stack and the peripheral device housing do not have to be connected perpendicularly or end-to-end, but may be arranged in a straight line, or the fuel cell stack may be placed on the peripheral device housing.
In addition, in an environment where wind from traveling can be utilized, such as in a vehicle, an air supply fan does not need to be provided.

10…燃料電池スタック(FCスタック)、11…FCセル、13…エンドプレート、5…空気、16…電力取り出し用端子、17…集電板、18…空気供給用ファン、19…電圧測定用タブ、20…周辺機器収容部、21…周辺機器収容ケース、23…配線、24…セル監視基盤、25…電流センサ、26…メインリレー、27…設置台、29…外部通信ジャック、30…電力出力ジャック、31…第1接続口、32…第2接続口、33…第3接続口、34…第4接続口、35…第5接続口、36…バスバー、38…内部通信ジャック、39…リレーボックス、42…制御装置、46…FCコンバータ、48…通信コネクタ、49…サービスプラグユニット、51…第1仕切板(仕切板)、52…第2仕切板(仕切板)、53…監視用コネクタ、54…水抜き孔、56…蓋板、58…平坦部、59…格納部、60…コネクティング領域、70…基盤配置領域、71…段差、72…背面板、80…送電領域、100…燃料電池ユニット(FCユニット)。 10...Fuel cell stack (FC stack), 11...FC cell, 13...End plate, 5...Air, 16...Power output terminal, 17...Current collector plate, 18...Air supply fan, 19...Voltage measurement tab, 20...Peripheral device housing, 21...Peripheral device housing case, 23...Wiring, 24...Cell monitoring board, 25...Current sensor, 26...Main relay, 27...Installation stand, 29...External communication jack, 30...Power output jack, 31...First connection port, 32...Second connection port, 33...Third connection port, 34...Fourth connection port, 3 5...Fifth connection port, 36...Bus bar, 38...Internal communication jack, 39...Relay box, 42...Control device, 46...FC converter, 48...Communication connector, 49...Service plug unit, 51...First partition plate (partition plate), 52...Second partition plate (partition plate), 53...Monitoring connector, 54...Drain hole, 56...Cover plate, 58...Flat portion, 59...Storage section, 60...Connecting area, 70...Platform placement area, 71...Step, 72...Rear panel, 80...Power transmission area, 100...Fuel cell unit (FC unit).

Claims (5)

積層された燃料電池セルに空気が供給される空冷式の燃料電池スタックと、
前記燃料電池セルから突出する電圧測定用タブと、
前記電圧測定用タブに電気的に接続されて前記燃料電池セルの出力を監視するセル監視基盤と、
前記セル監視基盤を収容する筐体と、
前記筐体に設けられて前記筐体の外部の前記燃料電池スタックから前記電圧測定用タブが挿入される第1接続口と、を備え、
前記筐体内において第1仕切板により前記第1接続口が配置された第1領域と前記セル監視基盤が配置された第2領域とに区画されており、
前記電圧測定用タブに接続された配線を前記セル監視基盤に接続させるために前記第1仕切板に設けられた接続口は封止されることを特徴とする燃料電池ユニット。
an air-cooled fuel cell stack in which air is supplied to stacked fuel cell cells;
a voltage measurement tab protruding from the fuel cell;
a cell monitoring board electrically connected to the voltage measurement tab to monitor the output of the fuel cell;
a housing for accommodating the cell monitoring board;
a first connection port provided in the housing and into which the voltage measurement tab is inserted from the fuel cell stack outside the housing;
The housing is partitioned by a first partition plate into a first area in which the first connection port is arranged and a second area in which the cell monitoring board is arranged,
A fuel cell unit characterized in that a connection port provided in the first partition plate for connecting wiring connected to the voltage measurement tab to the cell monitoring board is sealed.
前記燃料電池スタックの集電板から突出する電力取り出し用端子と、
前記電力取り出し用端子に直列に接続される出力電流を計測する電流センサと、
前記筐体に設けられて前記電力取り出し用端子が挿入される第2接続口と、を備え、
前記第2接続口は前記第1接続口が配置された前記第1領域に配置され、
前記電流センサは前記セル監視基盤が配置された前記第2領域に配置される、請求項1に記載の燃料電池ユニット。
a power output terminal protruding from a current collector plate of the fuel cell stack;
a current sensor connected in series to the power output terminal for measuring an output current;
a second connection port provided on the housing and into which the power output terminal is inserted,
the second connection port is disposed in the first region in which the first connection port is disposed,
The fuel cell unit according to claim 1 , wherein the current sensor is disposed in the second region where the cell monitoring board is disposed.
出力電力の供給のON/OFFを切り替えるメインリレーを備え、
前記メインリレーは前記セル監視基盤が配置された前記第2領域に配置される、請求項1または2に記載の燃料電池ユニット。
A main relay is provided to switch the supply of output power ON/OFF.
3. The fuel cell unit according to claim 1, wherein the main relay is disposed in the second area where the cell monitoring board is disposed.
前記セル監視基盤が配置された前記第2領域を区画する第2仕切板を備え、
前記第2仕切板は、
平坦部と、
前記平坦部に対して前記筐体の内側に突出した凹形状を有し前記セル監視基盤が格納される格納部と、を備える請求項1から3の何れか一項に記載の燃料電池ユニット。
a second partition plate that partitions the second area in which the cell monitoring board is arranged;
The second partition plate is
A flat portion and
4. The fuel cell unit according to claim 1, further comprising: a storage section having a recessed shape that protrudes inward from the flat section of the housing, and in which the cell monitoring board is stored.
前記格納部の開口部を閉止する蓋板と、
前記格納部の周縁に設けられて前記蓋板と前記平坦部との境界線が平坦になるように形成される段差と、を備える請求項4に記載の燃料電池ユニット。
a cover plate that closes the opening of the storage section;
5. The fuel cell unit according to claim 4, further comprising: a step provided on the periphery of the storage section so that a boundary line between the cover plate and the flat section is flat.
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