(57)【要約】【課題】構成機器を効率よく配置し他の機器への電磁障害を防止する燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムは、電力変換装置（１１）と、燃料電池を含む電源装置であって上記電力変換装置の少なくとも２面を覆うように設けられ上記電力変換装置により生じる電磁波を減衰させる電源装置（２３、２４）とを備える。【選択図】図２
2008311038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換装置と、
燃料電池を含む電源装置であって、前記電力変換装置の少なくとも２面を覆うように設けられ、前記電力変換装置により生じる電磁波を減衰させる電源装置と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記電源装置は、前記電力変換装置を挟持するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記電源装置は、同種の電源であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記電源装置は、前記電力変換装置に接続される出力端子を有する各面が互いに向かい合うように設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記電源装置は、前記電力変換装置に接続される出力端子を有する各面がいずれも前記電力変換装置方向を向くように設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記電力変換装置及び前記燃料電池を共通の電磁シール容器に収容することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置を備える燃料電池システムに関し、特に各構成機器の配置技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される燃料電池システムとして、燃料電池や二次電池の出力する直流電流が、分配器を経た後、インバータによって三相交流に変換されて走行用駆動モータに供給される構成を持つものがある（下記特許文献１参照）。
【０００３】
このような燃料電池システムでは、システムを構成する各機器を効率よく配置することにより、乗員空間や荷室空間を拡げる努力が払われている。下記特許文献２には、各機器をそれぞれ車体の構造部材として活用するべく、ＰＣＵ（Power Control Unit）、バッテリ、燃料電池スタック及び燃料タンクを隣接するように配置する手法が開示されている。下記特許文献３には、燃料電池を用いた電気自動車において、燃料電池２００の上面に隣接するようにＰＣＵを配置する手法が開示されている。
【０００４】
ところで、インバータ等の電力変換装置は、燃料電池や二次電池から供給される直流電力を交流電力に変換する際のスイッチング動作により電磁波ノイズを生じさせる。このスイッチング動作に影響され、電力変換装置と燃料電池との間及び電力変換装置と走行用駆動モータとの間の電力線を流れる電流によってもそれぞれ電磁波ノイズは生じる。
【０００５】
従って、このような電力変換装置を有するシステムでは、電力変換装置等から生ずる電磁波ノイズが近接機器を誤動作させる恐れがあるため、各種ＥＭＣ（ElectroMagnetic Compatibility）対策が採られる。
【０００６】
下記特許文献４では、このような電力変換手段（インバータ）を有するシステムにおいて、バッテリと電力変換手段との間の電力線を流れるバッテリ電流から生じる電磁波ノイズを低減させるために、バッテリと電力変換手段との間の電力線の長さを電力変換手段とモータとの間の電力線の長さよりも短くすることが提案されている。この手法では、モータを電流源とみなしバッテリを電圧源とみなすことにより、バッテリと電力変換手段間との間を流れるバッテリ電流のほうがモータと電力変換手段との間を流れるモータ電流よりも生じさせる電磁波ノイズが少ないと判断している。
【特許文献１】国際公開第２００４／２０２３７号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−１１２１１２号公報
【特許文献３】特開２００２−３７０５４４号公報
【特許文献４】特開平７−７８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来のＥＭＣ対策は、インバータ等の電力変換装置のような電磁波ノイズの発生源毎及び電力変換装置と他の機器を繋ぐ電力線のような電磁波ノイズの放射源毎に個別に施されていた。これにより、ＥＭＣ対策のために備えられる部材によりシステム規模が拡大し、逆に空間利用効率を下げることに繋がっていた。
【０００８】
本発明の目的は、構成機器を効率よく配置し他の機器への電磁障害を防止する燃料電池システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために以下の手段を採用する。即ち、本発明は、電力変換装置と、燃料電池を含む電源装置であって上記電力変換装置の少なくとも２面を覆うように設けられ上記電力変換装置により生じる電磁波を減衰させる電源装置とを備える燃料電池システムに関するものである。
【００１０】
本発明では、インバータやコンバータ等のような電力変換装置の少なくとも２面が燃料電池を含む電源装置に覆われるように配置される。ここでの電源装置は、１つ以上の燃料電池であってもよいし、燃料電池と１つ以上の蓄電池との組合せであってもよい。燃料電池や蓄電池（バッテリ）等の電源装置は、その部材に金属が利用されることから電磁波を減衰させ得る機器である。
【００１１】
従って、本発明によれば、電力変換装置から生じる電磁波をこの電力変換装置を覆う電源装置が吸収するため、この電磁波ノイズによる他の機器への電磁障害を防止することができる。更に、本発明によれば、この電磁波ノイズの放射を防止するための構成として電源装置が利用されるため、個別のノイズ対策用部材を少なくすることができ、ひいては、システムを小型化することができる。
【００１２】
本発明において好ましくは、上記電力変換装置を挟持するように、上記電源装置を配置するように構成する。
【００１３】
このような構成によれば、電力変換装置から生じる電磁波の放射を防ぐことができるだけでなく、この電力変換装置を固定する部材を削減し、各構成機器を効率よく配置することができる。
【００１４】
更に、本発明において好ましくは、上記電源装置を同種の電源で構成し、上記電力変換装置を挟持するように構成する。例えば、２つの燃料電池により電力変換装置を挟持するように構成する。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、上記電源装置が、この電源装置の有する出力端子であって上記電力変換装置に接続される出力端子を有する各面が互いに向かい合うように設けられるようにする。
【００１６】
このような構成により、電力変換装置のスイッチング動作の影響を受けた電流がこの電力変換装置と電源装置の出力端子との間に流れる場合に、この電流により放射される電磁波を相互に対向する出力端子を有する各面でそれぞれ受け、この受けた電磁波を電源装置で減衰させることができる。すなわち、電磁波ノイズによる他の機器への電磁障害を防止することができる。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、上記電源装置が、この電源装置の有する出力端子であって電力変換装置に接続される出力端子を有する各面がいずれもこの電力変換装置方向を向くように設けられるようにする。
【００１８】
このような構成により、電力変換装置から放射される電磁波、電力変換装置と電源装置の出力端子との間に流れる電流から放射される電磁波を電力変換装置と電源装置との間に封じ込め吸収することができる。
【００１９】
また、本発明において好ましくは、上記電力変換装置及び上記燃料電池を共通の電磁シール容器に収容する。
【００２０】
このような構成により、電源装置で覆われていない面等から放射される電磁波をこの電磁シール容器で吸収することができ、より一層、電磁波ノイズによる他の機器への電磁障害を防止することができる。電力変換装置及び電源装置は隣接するため電磁シール容器も小さくすることができる。更に、電力変換装置の排熱を燃料電池の暖機に使うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、構成機器を効率よく配置し他の機器への電磁障害を防止する燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における燃料電池システムについて説明する。なお、以下に述べる各実施形態の構成はそれぞれ例示であり、本発明は以下の各実施形態の構成に限定されない。
【００２３】
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態における燃料電池システムについて説明する。
【００２４】
〔システム構成〕
本発明の第一実施形態における燃料電池システムのシステム構成について、図１及び２を用いて説明する。図１は、第一実施形態における燃料電池システムの電気回路構成を模式的に示す図である。図２は、第一実施形態における燃料電池システムのシステム構成例を示す分解斜視図である。
【００２５】
本実施形態における燃料電池システムは、図１に示すように、走行用駆動モータ１０、インバータ１１（本発明の電力変換装置に相当する）、燃料電池２０（本発明の電源装置に相当する）等から構成される。
【００２６】
燃料電池２０は出力端子として正極端子２１及び負極端子２２を有する。これら正極端子２１及び負極端子２２は、それぞれ電力線を介してインバータ１１に接続される。これにより、燃料電池２０により発電された直流電力は、インバータ１１に印加される。インバータ１１は、燃料電池２０から供給される直流電力を３相交流電力に変換し、駆動モータ１０へ送る。駆動モータ１０は、この交流電力によって車輪軸等を回転させる。
【００２７】
このとき、インバータ１１では、燃料電池２０から供給される直流の大電流を交流に変換する際に、パワー素子等のスイッチング動作毎に電磁波が生ずる。更に、この電磁波は、このスイッチング動作に影響される電流、すなわちインバータ１１と燃料電池２０との間の電力線を流れる電流からも生ずる。このように生じた電磁波は、インバータ１１自身、インバータ１１と燃料電池２０との間の電力線等から放射される。本実施形態における燃料電池システムは、この電磁波ノイズの放射を抑えるべく以下のような構成を採用する。
【００２８】
本実施形態における燃料電池システムは、図２に示すように、燃料電池２０をセルスタック２３とセルスタック２４とに分け、セルスタック２３とセルスタック２４とでインバータ１１を挟むように構成される。なお、図２では、セルスタック２３及び２４とインバータ１１との間が離して表わされているが、これは図を見易くするためのものであり、実際にはセルスタック２３及び２４でインバータ１１を挟持するように配置する。
【００２９】
セルスタック２３及び２４は、単セル２５を複数直列（図２の紙面横方向）に積層してそれぞれ構成される。単セル２５は、電解質膜をガス拡散電極（正極電極板及び負極電極
板）で挟み更にその両側をガス供給路の設けられたセパレータで挟むようにして形成される。単セル２５は、セルスタック２３及び２４においてそれぞれ極性が同じ向きになるように積層される。本実施形態のセルスタック２３及び２４では、図２の紙面左側が正極、紙面右側が負極となるように単セル２５がそれぞれ積層される。
【００３０】
セルスタック２３及び２４は、単セル２５の積層体の両端に正極集電板２６ａ及び２７ａと負極集電板２６ｂ及び２７ｂを備える。各集電板は、単セル２５の各電極で生じた電気エネルギーを収集し、収集されたエネルギーを各出力端子（正極端子２１及び２８、負極端子２２及び２９）から出力する。なお、図示されてはいないが、セルスタック２３及び２４は、上記集電板の更に積層方向外側の両端に各エンドプレート（図示せず）をそれぞれ配置し、各エンドプレートが単セル２５の積層方向に押圧されることにより固定される。本発明は、セルスタック２３及び２４に発電をさせる他の構成（燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水等の供給系及び排出系など）を限定するものではないため、これら他の構成を図示せず、説明も省略する。
【００３１】
セルスタック２３の負極端子２９とセルスタック２４の正極端子２８とは電力線により接続される。これにより、セルスタック２３及び２４は電気的に直列に接続され、燃料電池２０全体として所望の高電力がインバータ１１へ供給される。なお、本実施形態では、セルスタック２３とセルスタック２４の電気的な接続を上述のように各出力端子を電力線で結ぶこととしているが、セルスタック２３とセルスタック２４とが電気的に直列に接続される方法であれば、それ以外の方法により接続されるようにしてもよい。
【００３２】
ここで、セルスタック２４とセルスタック２３とを直列に繋ぐ電力線については、電磁波ノイズ対策を施す必要はない。これは、セルスタック２４の正極端子２８とセルスタック２３の負極端子２９との間を流れる電流は、各セルスタックで十分にインバータ１１でのスイッチング動作に伴う影響が吸収されるため、この電力線から放射される電磁波ノイズは極めて小さいと考えられるからである。
【００３３】
一方、セルスタック２３の正極端子２１及びセルスタック２４の負極端子２２は、短い電力線を介してインバータ１１とそれぞれ接続される。
【００３４】
インバータ１１は、パワートランジスタ等から構成され、放熱機能を持った電磁シール容器に収容される。同様に、インバータ１１とセルスタック２３及び２４の各出力端子（正極端子２１及び負極端子２２）を繋ぐ電力線もこの電磁シール容器に収容する。
【００３５】
電磁シール容器は、セルスタック２３の正極側端面及びセルスタック２４の負極側端面に対向する各面を開放するようにしてもよい。この開放された各面は、セルスタック２３及び２４の各端面でそれぞれ覆われるため、インバータ１１の素子から生ずる電磁波及びインバータ１１とセルスタック２３及び２４の各出力端子（正極端子２１及び負極端子２２）とを繋ぐ電力線から生ずる電磁波を各セルスタックを構成する複数の単セル２５で減衰させることができる。これは、単セル２５の構成部材には金属が利用されているため、この単セル２５が積層されてなるセルスタックが電磁波シール材として作用するからである。
【００３６】
更に、インバータ１１に関し、セルスタック２３の正極側端面及びセルスタック２４の負極側端面に対向する各面がその他の面よりも面積が大きくなるように形成すれば、電磁シール容器を形成する部材を少なくすることができる。なお、本発明は、インバータ１１を実現する回路構成を限定するものではない。また、電磁シール容器はインバータ１１と共に駆動モータ１０を収容するようにしてもよい。
【００３７】
〔第一実施形態の作用及び効果〕
第一実施形態の燃料電池システムでは、燃料電池２０がセルスタック２３とセルスタック２４とを電気的に直列に接続することで構成され、各セルスタック２３及び２４で発電された電力が正極端子２１及び負極端子２２を介してインバータ１１に供給される。
【００３８】
燃料電池２０から供給される直流電力は、インバータ１１において３相交流電力に変換され、駆動モータ１０の動力として利用される。このとき、インバータ１１を構成するパワー素子等のスイッチング動作により電磁波が生じ、この電磁波がインバータ１１自身、インバータ１１と燃料電池２０とを繋ぐ電力線等から放射される。
【００３９】
本実施形態の燃料電池システムでは、インバータ１１がセルスタック２３の正極側端面とセルスタック２４の負極側端面とで覆われ、各セルスタックの端面と対向しないインバータ１１の他の面は電磁シール容器で覆われる。また、インバータ１１と各セルスタックとを繋ぐ電力線は、この電磁シール容器内に収容される。
【００４０】
これにより、インバータ１１自身及びインバータ１１と燃料電池２０とを繋ぐ電力線から放射される電磁波は、電磁シール容器若しくは各セルスタックに積層される複数の単セル２５により減衰する。
【００４１】
従って、本実施形態によれば、インバータ１１により発生し放射される電磁波を低減させることができるため、他の機器への電磁障害を防止することができる。
【００４２】
更に、このような効果を得るにあたり、インバータ１１と燃料電池２０とを隣接するように構成し、インバータ１１を収容し得る程度の電磁シール容器さえ備えていればよいため、システム規模を抑えることができる。更に、インバータ１１の２面を燃料電池２０のセルスタック２３及び２４で挟むことにより、電磁シール容器のこれら各セルスタックと近接する面については開放することができるため、電磁シール容器を構成する部材を少なくすることができる。
【００４３】
［第二実施形態］
以下、本発明の第二実施形態における燃料電池システムについて説明する。
【００４４】
〔システム構成〕
本発明の第二実施形態における燃料電池システムのシステム構成について、図３及び４を用いて説明する。図３は、第二実施形態における燃料電池システムの電気回路構成を模式的に示す図である。図４は、第二実施形態における燃料電池システムのシステム構成例を示す分解斜視図である。
【００４５】
本発明の第二実施形態における燃料電池システムは、図３に示すように、第一実施形態のシステム構成に加えて、直流・直流（ＤＣ／ＤＣ）コンバータ（以降、単にコンバータ若しくはＤＣ／ＤＣと表記する）３１（本発明の電力変換装置に相当する）、二次電池としての蓄電池３５（本発明の電源装置に相当する）を備える。燃料電池２０は、インバータ１１と共に蓄電池３５に対して並列に接続される。これにより、燃料電池２０により供給される直流電力は、この蓄電池３５及びインバータ１１に印加される。蓄電池３５は、燃料電池２０から出力される電力を充電し、充電された電力を放電する。
【００４６】
燃料電池２０と蓄電池３５とを繋ぐ電力線には、コンバータ３１が接続される。コンバータ３１は、昇降圧電圧変換器として動作し、燃料電池２０から蓄電池３５への電力供給の制御、燃料電池２０及び蓄電池３５のインバータ１１への出力電力比の制御等を行う。なお、インバータ１１及び駆動モータ１０の機能については第一実施形態と同様であるた
め、ここでは説明を省略する。
【００４７】
コンバータ３１では、それを構成するパワートランジスタ等により、燃料電池２０若しくは蓄電池３５から供給される直流電力を変換、調整するためにスイッチングが行われる。このコンバータ３１によるスイッチング動作はインバータ１１と同様に電磁波を生じさせる。
【００４８】
従って、第二実施形態における燃料電池システムにおいては、インバータ１１、コンバータ３１、インバータ１１と燃料電池２０とを繋ぐ電力線、インバータ１１とコンバータ３１とを繋ぐ電力線、コンバータ３１と蓄電池３５とを繋ぐ電力線がそれぞれ電磁波ノイズの放射源となり得る。本実施形態における燃料電池システムは、この電磁波ノイズの放射を抑えるべく以下のような構成を採用する。
【００４９】
本実施形態における燃料電池システムは、図４に示すように、燃料電池２０と蓄電池３５とにより、インバータ１１及びコンバータ３１を挟むように構成される。以下、各機器の構成について具体的に説明する。
【００５０】
燃料電池２０は、セルスタック２３とセルスタック２４とから構成され、セルスタック２３及び２４はそれぞれ隣接して並ぶように配置される。また、燃料電池２０は、インバータ１１と電力線を介して接続される各出力端子（セルスタック２３の正極端子２１及びセルスタック２４の負極端子２２）を有する各端面がいずれもインバータ１１の１つの面に対向するように配置される。セルスタック２３及び２４自体の構成については第一実施形態と同様である。
【００５１】
しかしながら、第二実施形態では、各セルスタックの配置に伴って、各セルスタックは単セル２５の積層方向に関し極性が逆向きになるように配置されている点で第一実施形態と異なる。具体的には、セルスタック２３の単セル２５は図４の紙面右側が正極、紙面左側が負極となるように積層され、セルスタック２４の単セル２５は図４の紙面左側が正極、紙面右側が負極となるように積層される。
【００５２】
セルスタック２３とセルスタック２４とは第一実施形態と同様に電気的に直列となるように接続される。このセルスタック２３とセルスタック２４との接続は、第一実施形態と同様に各出力端子を電力線で接続するようにしてもよい。また、第二実施形態ではセルスタック２３とセルスタック２４とが隣接するため、正極端子２８及び負極端子２９を設けることなく、セルスタック２４の正極集電板２７ａとセルスタック２３の負極集電板２６ｂとのいずれにも接する一枚のプレートにより各セルスタックを接続するようにしてもよい。なお、第一実施形態と同様の理由により、セルスタック２４とセルスタック２３とを直列に繋ぐ電力線若しくはプレートについては電磁波対策を施す必要はない。
【００５３】
インバータ１１は、燃料電池２０とコンバータ３１とに挟まれるように配置される。具体的には、インバータ１１は、１つの面が上述のように燃料電池２０の出力端子を有する各端面に対向するように配置され、その背面がコンバータ３１の１つの面に対向するように配置される。インバータ１１自身の構成及びインバータ１１を収容する電磁シール容器の構造については第一実施形態と同様である。なお、インバータ１１とコンバータ３１とを繋ぐ電力線についてもインバータ１１と燃料電池２０とを繋ぐ電力線と同様に電磁シール容器に収容する。
【００５４】
このような構成により、電磁シール容器は、第一実施形態と同様に、燃料電池２０方向の面及びコンデンサ３１方向の面をそれぞれ開放するように形成してもよい。この開放された各面は、セルスタック２３及び２４の各端面並びにコンデンサ３１の端面でそれぞれ
覆われるため、インバータ１１の素子から生ずる電磁波ノイズ、インバータ１１とセルスタック２３及び２４の各出力端子を繋ぐ電力線から生ずる電磁波ノイズ、及びコンバータ３１とインバータ１１とを繋ぐ電力線から生ずる電磁波ノイズを減衰させることができる。これは、燃料電池２０方向の面から放射される電磁波ノイズは、燃料電池２０を構成する複数の単セル２５により吸収され、コンバータ３１方向の面から放射される電磁波ノイズは、コンデンサ３１により吸収されるからである。その他の面から放射される電磁波ノイズは電磁シール容器により吸収される。
【００５５】
コンバータ３１は、インバータ１１と蓄電池３５とに挟まれるように配置される。具体的には、コンバータ３１は、１つの面が上述のようにインバータ１１に対向するように配置され、その背面が蓄電池３５に対向するように配置される。コンバータ３１は、インバータ１１と同様に電磁シール容器に収容される。なお、本発明は、コンバータ３１を実現する回路構成を限定するものではない。
【００５６】
コンバータ１１を収容する電磁シール容器は、インバータ１１方向の面及び蓄電池３５方向の面をそれぞれ開放するように形成してもよい。この開放された各面は、インバータ１１及び蓄電池３５でそれぞれ覆われるため、コンバータ３１の素子から生ずる電磁波ノイズ、インバータ１１とコンバータ３１とを繋ぐ電力線から生ずる電磁波ノイズ、及びコンバータ３１と蓄電池３５とを繋ぐ電力線から生ずる電磁波ノイズを減衰させることができる。これは、インバータ１１方向の面から放射される電磁波ノイズは、インバータ１１により吸収され、蓄電池３５方向の面から放射される電磁波ノイズは、蓄電池３５により吸収されるからである。その他の面から放射される電磁波ノイズは電磁シール容器により吸収される。なお、インバータ１１とコンバータ３１とを同じ電磁シール容器で収容するようにしてもよい。
【００５７】
蓄電池３５は、内部蓄電池３６と内部蓄電池３７とから構成され、各出力端子（正極端子３９及び負極端子３８）を有する各端面がそれぞれコンバータ３１と対向するように配置される。このような構成により、蓄電池３５は、コンバータ３１から放射される電磁波ノイズ及びコンバータ３１と各内部蓄電池とをそれぞれ結ぶ電力線から放射される電磁波ノイズを吸収する。なお、本発明は、内部蓄電池３６及び３７の内部構造を限定するものではないため、ここでは説明を省略する。また、蓄電池３５については、図４では、燃料電池２０と同様に、内部蓄電池３６と内部蓄電池３７とから構成される例を示したが、各出力端子を有する端面がそれぞれコンバータ３１と対向するように配置されるのであれば、１つの蓄電池として形成されるようにしてもよい。
【００５８】
〔第二実施形態の作用及び効果〕
第二実施形態の燃料電池システムでは、セルスタック２３とセルスタック２４とが直列に接続され構成される燃料電池２０において、各セルスタック２３及び２４で発電された電力が正極端子２１及び負極端子２２を介してインバータ１１及びコンデンサ３１にそれぞれ供給される。
【００５９】
燃料電池２０若しくは蓄電池３５からインバータ１１へ印加される直流電力は、インバータ１１において３相交流電力に変換され、駆動モータ１０の動力として利用される。一方で、燃料電池２０からコンバータ３１へ印加された直流電力は、コンバータで電力変換及び電力調整され、蓄電池３５に充電される。このとき、インバータ１１及びコンバータ３１では、パワー素子等のスイッチング動作により電磁波が生じ、この電磁波がインバータ１１自身、コンバータ３１自身、インバータ１１と燃料電池２０とを繋ぐ電力線、インバータ１１とコンバータ３１とを繋ぐ電力線、コンバータ３１と蓄電池３５とを繋ぐ電力線から放射される。
【００６０】
本実施形態の燃料電池システムでは、インバータ１１とコンバータ３１とが隣接するように配置され、この隣接し合うインバータ１１及びコンバータ３１を両側から燃料電池２０と蓄電池３５とで挟むように配置される。更に、インバータ１１及びコンバータ３１においてこれらいずれの機器とも対向しない面は電磁シール容器で覆われ、電磁波ノイズ放射源となる電力線はそれぞれこの電磁シール容器内に収容される。
【００６１】
これにより、インバータ１１自身、インバータ１１と燃料電池２０の各セルスタックとを繋ぐ各電力線、インバータ１１とコンバータ３１とを繋ぐ電力線から放射される電磁波は、燃料電池２０の複数の単セル２５、コンバータ３１、電磁シール容器のいずれかにより吸収され減衰する。同様に、コンバータ３１自身、コンバータ３１とインバータ１１とを繋ぐ電力線、コンバータ３１と蓄電池３５の各内部蓄電池とを繋ぐ各電力線から放射される電磁波は、インバータ１１、蓄電池３５、電磁シール容器のいずれかにより吸収され減衰する。
【００６２】
従って、本実施形態の燃料電池システムによれば、電磁波ノイズ発生源となるインバータ１１及びコンバータ３１を有している構成であっても、これらから生じ放射される電磁波を低減させることができるため、他の機器への電磁障害を防止することができる。
【００６３】
更に、このような効果を得るにあたり、燃料電池２０、インバータ１１、コンバータ３１及び蓄電池３５をそれぞれ隣接するように構成し、インバータ１１及びコンバータ３１を収容し得る程度の電磁シール容器さえ備えていればよいため、システム規模を抑えることができる。更に、インバータ１１及びコンバータ３１の各２面をそれぞれ燃料電池２０、インバータ１１、コンバータ３１及び蓄電池３５のいずれかで覆うことにより、電磁シール容器のこれら各機器で覆われた面については開放することができるため、電磁シール容器を構成する部材を少なくすることができる。
【００６４】
［第二実施形態の変形例］
以下、本発明の第二実施形態における燃料電池システムの変形例について説明する。
【００６５】
〔システム構成〕
本発明の第二実施形態における燃料電池システムの変形例における、システム構成について図５を用いて説明する。図５は、第二実施形態の変形例におけるシステム構成を示す分解斜視図である。上述の第二実施形態における燃料電池システムは、燃料電池２０の各出力端子を有するセルスタック２３及び２４の各端面がそれぞれインバータ１１の１つの面に対向し、蓄電池３５の各出力端子を有する内部蓄電池３６及び内部蓄電池３７の各端面がそれぞれコンバータ３１の１つの面に対向するように配置されていた。
【００６６】
本変形例では、第二実施形態と同じ電気的構成を有するシステムにおいて、図５に示すように、燃料電池２０を構成するセルスタック２３及び２４の出力端子を有する各端面がお互いに対向し、蓄電池３５を構成する内部蓄電池３６及び３７の出力端子を有する各端面がお互いに対向するように配置される。
【００６７】
セルスタック２４の正極端子２８とセルスタック２３の負極端子２９との接続については第一実施形態と同様となる。蓄電池３５についても、内部蓄電池３６と内部蓄電池３７とが出力端子５１及び５２を介して直列に接続される。その他、セルスタック２３及び２４とインバータ１１との接続形態、インバータ１１とコンバータ３１との接続形態、コンバータ３１と内部蓄電池３６及び３７との接続形態、各機器の構成についてはそれぞれ上述した第二実施形態と同様である。
【００６８】
〔第二実施形態の変形例における作用及び効果〕
第二実施形態の変形例における燃料電池システムでは、インバータ１１と接続される各出力端子２１及び２２を有する燃料電池２０の各端面が相互に対向するように配置され、燃料電池２０を構成するセルスタック２３及び２４がインバータ１１の１つの面を覆うように配置される。
【００６９】
これにより、インバータ１１自身から放射される電磁波は、セルスタック２３及び２４、コンバータ３１、電磁シール容器のいずれかにより吸収される。また、インバータ１１とセルスタック２３及び２４とを繋ぐ電力線から放射される電磁波は、各出力端子を有する端面が相互に対向しているため、各セルスタックを構成する複数の単セル２５により吸収されるか、収容される電磁シール容器により吸収される。
【００７０】
同様に、コンバータ３１と接続される各出力端子３８及び３９を有する蓄電池３５の各端面が相互に対向するように配置され、蓄電池３５を構成する内部蓄電池３６及び３７がコンバータ３１の１つの面を覆うように配置される。
【００７１】
これにより、コンバータ３１自身から放射される電磁波は、内部蓄電池３６及び３７、インバータ１１、電磁シール容器のいずれかにより吸収される。また、コンバータ３１と内部蓄電池３６及び３７とを繋ぐ電力線から放射される電磁波は、各出力端子を有する端面が相互に対向しているため、各内部蓄電池の構成部材により吸収されるか、収容される電磁シール容器により吸収される。
【００７２】
従って、本変形例のような構成を持つ燃料電池システムであっても、上述の第二実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
但し、本変形例における構成によれば、第二実施形態の構成に比べ燃料電池２０及び蓄電池３５で覆うことのできる面積を大きくすることができる。よって、本変形例は、インバータ１１及びコンバータ３１を実現する回路が大きくなってしまった場合に有効である。
【００７４】
これに伴って、本変形例によれば、図６に示すように、インバータ１１及びコンバータ３１を実現する回路を並べて１つの電磁シール容器６０に収容するようにしてもよい。図６は、第二実施形態の変形例における第２のシステム構成例を示す図である。このように、本変形例によれば燃料電池２０及び蓄電池３５で覆うことのできる面積が大きいため、インバータ１１及びコンバータを並べて１つの電磁シール容器６０に収容したとしても電磁波ノイズの放射を防ぐことができる。これにより、システム規模をより小さくすることができる。
【００７５】
［第一実施形態及び第二実施形態における変形例］
上述の第一実施形態及び第二実施形態では、インバータ１１及びコンバータ３１がそれぞれ電磁シール容器に収容されるように述べたが、インバータ１１及びコンバータ３１と共に燃料電池２０及び蓄電池３５も共通の電磁シール容器に収容するようにしてもよい。上述のいずれの実施形態においても各構成機器は隣接するように構成されるため、このような構成を採ることができる。
【００７６】
このように構成すれば、本システムから放射される電磁波を一層低減させることができ、更に、インバータ１１及びコンバータ３１から生じる動作熱を燃料電池の暖機に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第一実施形態における燃料電池システムの電気回路構成を模式的に示す図である。
【図２】第一実施形態における燃料電池システムのシステム構成例を示す分解斜視図である。実施形態としての燃料電池の構成例を示す側面模式図である。
【図３】第二実施形態における燃料電池システムの電気回路構成を模式的に示す図である。
【図４】第二実施形態における燃料電池システムのシステム構成例を示す分解斜視図である。
【図５】第二実施形態の変形例におけるシステム構成を示す分解斜視図である。
【図６】第二実施形態の変形例における第２のシステム構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  走行用駆動モータ
１１  インバータ
２０  燃料電池
２１、２８  正極端子（出力端子）
２２、２９  負極端子（出力端子）
２３、２４  セルスタック
２５  単セル
２６ａ、２７ａ  正極集電板
２６ｂ、２７ｂ  負極集電板
３１  直流・直流（ＤＣ／ＤＣ）コンバータ（コンバータ）
３５  蓄電池
３６、３７  内部蓄電池
３８、５２  負極端子（出力端子）
３９、５１  正極端子（出力端子）
６０  電磁シール容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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