本發(fā)明涉及電抗器單元及具備電抗器單元的燃料電池車輛。

背景技術(shù)：

日本特開2013-244759記載有，在搭載于燃料電池車輛的燃料電池系統(tǒng)中，使用具備電抗器部(也稱為“電抗器單元”)的轉(zhuǎn)換器作為對燃料電池的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的dc-dc轉(zhuǎn)換器的情況。電抗器單元具備多個(gè)電抗器，多個(gè)電抗器配置成上下2段，在各段中，沿著燃料電池車輛的前后方向排列多個(gè)地配置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在具備上述電抗器單元的情況下，根據(jù)其搭載位置而電抗器單元或具備該電抗器單元的裝置構(gòu)造的高度方向的配置空間可能不足。而且，如果由于電抗器的發(fā)熱而電抗器的溫度過度上升，則會使轉(zhuǎn)換器的輸出性能下降，因此希望能充分確保電抗器的冷卻性能。

這樣，作為具有多個(gè)電抗器的電抗器單元，希望確保充分的冷卻性能，并實(shí)現(xiàn)電抗器單元或具備該電抗器單元的裝置構(gòu)造的高度方向的省空間化。

根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種電抗器單元，該電抗器單元包括：多個(gè)電抗器；及冷卻器，在內(nèi)部使冷卻介質(zhì)流通，在外部配置所述多個(gè)電抗器單元，對所述多個(gè)電抗器進(jìn)行冷卻。所述多個(gè)電抗器在所述冷卻器的外表面中的一個(gè)面即電抗器冷卻面上至少配置一列。所述冷卻器具有與所述電抗器冷卻面的相反側(cè)的內(nèi)表面接觸的冷卻介質(zhì)流路。所述冷卻介質(zhì)從所述冷卻介質(zhì)流路的入口部分呈直線狀地流動至出口部分，所述冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的所述冷卻介質(zhì)流動的方向與所述多個(gè)電抗器的列的方向?yàn)橄嗤较?。在所述電抗器冷卻面的相反側(cè)的內(nèi)表面設(shè)有冷卻翅片，所述冷卻翅片的長度方向與所述冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的所述冷卻介質(zhì)流動的方向?yàn)橄嗤较颉８鶕?jù)該方式的電抗器單元，由于在冷卻器的外表面中的一個(gè)面即電抗器冷卻面上配置多個(gè)電抗器，因此能夠降低電抗器單元的高度。而且，冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)流路的入口部分呈直線狀地流動至出口部分，冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的冷卻介質(zhì)流動的方向與多個(gè)電抗器的列的方向?yàn)橄嗤较颍虼四軌蚣骖櫪鋮s介質(zhì)流路的壓力損失的降低和熱傳導(dǎo)率的提高，能夠確保充分的冷卻性能。

在上述方式的電抗器單元中，可以是，在所述冷卻器的冷卻介質(zhì)流路上，在與所述列的方向上相鄰的所述電抗器的間隙對應(yīng)的位置設(shè)有如下i)至iv)中的任一種流路部：i)平坦流路部，不具有所述冷卻翅片且所述內(nèi)表面為平坦面；ii)曲面流路部，不具有所述冷卻翅片且所述內(nèi)表面為曲面；iii)低翅片流路部，具有高度比所述冷卻翅片得高度低的低冷卻翅片；iv)少翅片流路部，該少翅片流路部的所述冷卻翅片的數(shù)量比與所述多個(gè)電抗器中的每一個(gè)電抗器對應(yīng)的位置處的所述冷卻翅片的數(shù)量少。這樣的話，在與相鄰的電抗器的間隙對應(yīng)的位置的冷卻介質(zhì)流路中，冷卻介質(zhì)的流動中的紊亂增大，因此能夠抑制由于在冷卻介質(zhì)流路的壁面的附近形成溫度邊界層而冷卻器的熱傳導(dǎo)率下降從而冷卻性能下降的情況。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供一種燃料電池車輛。該燃料電池車輛包括：燃料電池；上述第一方式的電抗器單元；及對所述燃料電池的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的dc-dc轉(zhuǎn)換器。所述燃料電池配置于所述燃料電池車輛的前車廂，所述dc-dc轉(zhuǎn)換器所包含的所述電抗器單元以所述多個(gè)電抗器位于下側(cè)且所述冷卻器位于上側(cè)的方式配置在所述燃料電池的上方。根據(jù)該方式的燃料電池車輛，將與以往相比降低了高度的電抗器單元配置在燃料電池的上方，由此能夠?qū)崿F(xiàn)具有電抗器單元的包含dc-dc轉(zhuǎn)換器和燃料電池的裝置構(gòu)造的高度方向的省空間化。其結(jié)果是，在高度方向的空間存在制約的燃料電池車輛的前車廂中，能夠在燃料電池的上部配置電抗器單元。

在上述方式的燃料電池車輛中，可以是，在所述冷卻器的上側(cè)的外表面配置有：用于向所述燃料電池供給燃料電池冷卻用冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)泵的驅(qū)動電路單元；及用于向所述燃料電池供給燃料氣體的燃料泵的驅(qū)動電路單元。這樣的話，將冷卻介質(zhì)泵的驅(qū)動電路單元及燃料泵的驅(qū)動電路單元配置在電抗器單元的冷卻器的上部，能夠?qū)崿F(xiàn)這些驅(qū)動電路單元的冷卻并能夠?qū)崿F(xiàn)省空間化。

本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn)，例如，能夠以上述的電抗器單元、燃料電池車輛、燃料電池系統(tǒng)等方式實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

前述及后述的本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)通過下表面的具體實(shí)施方式的說明并參照附圖而明確，其中，相同的標(biāo)號表示相同的部件。

圖1是表示搭載有作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)的燃料電池車輛的結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖2a、2b是示意性地表示搭載于燃料電池車輛的燃料電池系統(tǒng)的構(gòu)成要素的說明圖。

圖3a、3b是表示電抗器單元的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖4a、4b是表示冷卻介質(zhì)流路的說明圖。

圖5是將各種冷卻介質(zhì)流路的熱傳導(dǎo)率及壓力損失進(jìn)行比較而表示的說明圖。

具體實(shí)施方式

圖1是表示搭載有作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100的燃料電池車輛10的結(jié)構(gòu)的概略圖。燃料電池車輛10具備燃料電池(也稱為“fc”)110、燃料氣體供給部120、氧化氣體供給部130、冷卻部140、fc電源單元150、功率控制單元160、蓄電池170、牽引電動機(jī)(也稱為“trmg”)180、車輪185。需要說明的是，燃料電池車輛10除了上述的構(gòu)成要素之外，還具備輔機(jī)類、各種傳感器、各種檢測裝置、繼電器、電子裝置等構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)或燃料電池車輛的各種裝置，但是在本例中省略圖示及說明。

fc電源單元150具有fc轉(zhuǎn)換器151、fc轉(zhuǎn)換器控制部156、逆變器單元159。逆變器單元159包含hp逆變器157和wp逆變器158。fc電源單元150收容于專用的殼體。

功率控制單元160包含蓄電池轉(zhuǎn)換器162、acp逆變器164、tr逆變器166。功率控制單元160也收容于專用的殼體。

燃料電池系統(tǒng)100包含燃料電池110、燃料氣體供給部120、氧化氣體供給部130、冷卻部140、fc電源單元150、acp逆變器164。需要說明的是，在本說明書中，“轉(zhuǎn)換器”是指dc-dc轉(zhuǎn)換器。

燃料電池車輛10通過從燃料電池110及蓄電池170的至少一方供給的電力使?fàn)恳妱訖C(jī)180驅(qū)動來行駛。

在本實(shí)施方式中，燃料電池110是固體高分子型燃料電池。燃料電池110具有將具備膜電極接合體(mea)的多個(gè)單電池串聯(lián)層疊的電池組構(gòu)造。從燃料氣體供給部120向燃料電池110的陽極供給氫氣作為燃料氣體。從氧化氣體供給部130向燃料電池110的陰極供給空氣作為氧化氣體。

燃料氣體供給部120由氫罐或各種閥、燃料泵、噴射器等構(gòu)成。燃料氣體供給部120向燃料電池110進(jìn)行燃料氣體的供給。需要說明的是，圖1圖示出燃料氣體供給部120的各種構(gòu)成要素中的燃料泵(也稱為“hp”)122。

氧化氣體供給部130由空氣壓縮機(jī)、各種閥等構(gòu)成。氧化氣體供給部130向燃料電池110進(jìn)行氧化氣體的供給。需要說明的是，圖1圖示出氧化氣體供給部130的構(gòu)成要素中的空氣壓縮機(jī)(也稱為“acp”)132。

冷卻部140由散熱器、冷卻介質(zhì)泵、冷卻介質(zhì)循環(huán)路144、溫度傳感器等構(gòu)成。冷卻部140具備向燃料電池110供給冷卻水等冷卻介質(zhì)的燃料電池冷卻系統(tǒng)、向后述的電抗器單元及ipm(intelligentpowermodule)供給冷卻水等冷卻介質(zhì)的回路冷卻系統(tǒng)(未圖示)。需要說明的是，在燃料電池冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)循環(huán)路144設(shè)有冷卻介質(zhì)泵(也稱為“wp”)142，使燃料電池冷卻用冷卻介質(zhì)循環(huán)。

fc轉(zhuǎn)換器151由具有多個(gè)驅(qū)動相(在本例中為u相、v相、w相、x相這4相)和平滑電容器cs的多相升壓dc-dc轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。各驅(qū)動相由具有電抗器lr、開關(guān)器件sr、整流用的二極管dr的升壓斬波電路構(gòu)成。fc轉(zhuǎn)換器151與燃料電池110連接，按照來自fc轉(zhuǎn)換器控制部156的指令，來變更內(nèi)部的開關(guān)器件sr的開關(guān)周期的占空比，由此使燃料電池110的輸出電壓升壓，向高電壓配線168輸出。需要說明的是，各驅(qū)動相的電抗器lr構(gòu)成后述的電抗器單元。

fc轉(zhuǎn)換器控制部(也稱為“fccu”)156根據(jù)燃料電池輸出的通過功率，以使轉(zhuǎn)換效率成為最大的方式來切換驅(qū)動相數(shù)，并且控制動作的驅(qū)動相的開關(guān)器件的開關(guān)動作，對fc轉(zhuǎn)換器151的動作進(jìn)行控制。例如，將通過功率區(qū)分為4階段的區(qū)域，在最低的第一個(gè)的通過功率的區(qū)域中，僅對u相進(jìn)行驅(qū)動，在第二個(gè)的通過功率的區(qū)域中，對u相及v相進(jìn)行驅(qū)動，在第三個(gè)的區(qū)域中，對u相、v相及w相進(jìn)行驅(qū)動，在第四個(gè)的通過功率的區(qū)域中，對u相、v相、w相、x相的全部進(jìn)行驅(qū)動。

hp逆變器157將從燃料電池110及蓄電池170中的至少一方得到的直流電力轉(zhuǎn)換成3相的交流電力，向燃料氣體供給部120的燃料泵(hp)122供給。hp逆變器157相當(dāng)于對燃料泵122進(jìn)行驅(qū)動的“驅(qū)動電路單元”。

wp逆變器158也將從燃料電池110及蓄電池170中的至少一方得到的直流電力轉(zhuǎn)換成3相的交流電力，向冷卻部140的冷卻介質(zhì)泵(wp)142供給。wp逆變器158相當(dāng)于對冷卻介質(zhì)泵142進(jìn)行驅(qū)動的“驅(qū)動電路單元”。

蓄電池轉(zhuǎn)換器162由能夠進(jìn)行雙方向的轉(zhuǎn)換的dc-dc轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。蓄電池轉(zhuǎn)換器162經(jīng)由高電壓配線168也與fc轉(zhuǎn)換器151連接。蓄電池轉(zhuǎn)換器162按照來自控制部(未圖示)的指令，將高電壓配線168側(cè)的電壓或蓄電池170側(cè)的電壓調(diào)整成所希望的電壓值。

蓄電池170是蓄積由燃料電池110發(fā)電的電力能量，且能夠反復(fù)進(jìn)行充電和放電的二次電池。蓄電池170例如可以由鋰離子電池構(gòu)成。蓄電池170可以是鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等其他的種類的電池。

acp逆變器164將從燃料電池110及蓄電池170中的至少一方得到的直流電力轉(zhuǎn)換成3相的交流電力，向氧化氣體供給部130的空氣壓縮機(jī)(acp)132供給。

tr逆變器166將從燃料電池110及蓄電池170中的至少一方得到的直流電力轉(zhuǎn)換成3相的交流電力，向牽引電動機(jī)180供給。

牽引電動機(jī)180由具備三相線圈的同步電動機(jī)構(gòu)成。牽引電動機(jī)180從tr逆變器166接受3相的交流電力的供給，對車輪185進(jìn)行驅(qū)動。在通過車輪185的旋轉(zhuǎn)而在牽引電動機(jī)180中產(chǎn)生再生電力的情況下，該再生電力由tr逆變器166轉(zhuǎn)換成直流電力，經(jīng)由蓄電池轉(zhuǎn)換器162向蓄電池170充電。

圖2a、2b是示意性地表示搭載于燃料電池車輛10的燃料電池系統(tǒng)100(圖1)的構(gòu)成要素的說明圖。在該例子中，燃料電池系統(tǒng)100的一部分的構(gòu)成要素收容在處于車室11的前側(cè)的前車廂12內(nèi)。圖2a是從燃料電池車輛10的左側(cè)觀察前車廂12的側(cè)視圖，圖2b是從燃料電池車輛10的后側(cè)觀察前車廂12的主視圖。需要說明的是，圖2a、2b示出燃料電池車輛10的前進(jìn)方向即前方向frd、右方向rsd、上方向vud。

如圖2a及圖2b所示，在前車廂12的地板部，設(shè)置有向?qū)Ｓ玫臍んw(未圖示)裝入了燃料電池110或其周邊的零件等的fc組件112，在fc組件112的上部配置有fc電源單元150。fc電源單元150組裝于fc組件112而一體化。而且，如圖2b所示，在fc電源單元150內(nèi)的右側(cè)的下部配置有電抗器單元(lu)152，在電抗器單元152的上部以與電抗器單元152的上部接觸的方式配置有逆變器單元(pinv)159。而且，在fc電源單元150內(nèi)的左側(cè)的下部配置有功率元件模塊(ipm)155，在功率元件模塊155的上部配置有fc轉(zhuǎn)換器控制部(fccu)156。功率元件模塊155包括fc轉(zhuǎn)換器151(圖1)的各驅(qū)動相的開關(guān)器件sr及二極管dr、平滑電容器cs、對這些器件進(jìn)行冷卻的冷卻器。關(guān)于功率元件模塊155包含的各器件、冷卻器的配置，在本發(fā)明的說明中不需要，因此其圖示及說明省略。需要說明的是，也經(jīng)由冷卻部140(圖1)的未圖示的回路冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)循環(huán)路向該冷卻器供給冷卻介質(zhì)。

圖3a、3b是表示電抗器單元152的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖3a是電抗器單元152的右側(cè)視圖，圖3b是電抗器單元152的仰視圖。電抗器單元152具備多個(gè)電抗器lr和對多個(gè)電抗器lr進(jìn)行冷卻的冷卻器190。

冷卻器190在圖3b的仰視圖中具有電抗器冷卻面192os，該電抗器冷卻面192os是沿著前方向frd具有長度方向且沿著右方向rsd具有寬度方向的外表面。而且，如圖3a所示，冷卻器190包括：具有沿著上方向vud的高度薄的扁平的大致長方體的構(gòu)造且下表面開口的箱狀的冷卻容器部191；將開口覆蓋的平板部192。

在冷卻容器部191的側(cè)面設(shè)有冷卻介質(zhì)向右方向rsd流入的冷卻介質(zhì)入口193in，在冷卻容器部191的前方向frd的前端側(cè)的側(cè)面設(shè)有使冷卻介質(zhì)沿著前方向frd流出的冷卻介質(zhì)出口193out。由平板部192覆蓋的冷卻容器部191的內(nèi)部空間構(gòu)成冷卻介質(zhì)流路193。冷卻介質(zhì)流路193是使從冷卻介質(zhì)入口193in流入到入口部分193ip的冷卻介質(zhì)朝向與冷卻介質(zhì)出口193out連接的出口部分193op沿著流動方向wd呈直線狀地流動的冷卻介質(zhì)流路。需要說明的是，流動方向wd與前方向frd的方向相同。

多個(gè)電抗器lr沿著流動方向wd在平板部192的外表面即電抗器冷卻面192os上排列成一列。在本例中，示出排列4個(gè)電抗器lr的例子。電抗器lr具備芯部cr和卷纏于芯部cr的線圈部cl。各電抗器lr中，芯部cr經(jīng)由散熱片hs2而載置于芯部載置臺194，線圈部cl經(jīng)由散熱片hs1而搭載于線圈部載置臺195。作為散熱片hs1、hs2，可使用硅系的片等。也可以取代散熱片hs1、hs2而使用硅系的灌封膠(樹脂堆積)。需要說明的是，電抗器lr的芯部cr及線圈部cl由未圖示的樹脂制的外殼覆蓋來保護(hù)。在平板部192的電抗器冷卻面192os上排列的電抗器lr產(chǎn)生的熱量經(jīng)由散熱片hs1、hs2及平板部192向在冷卻介質(zhì)流路193中流動的冷卻介質(zhì)散熱。

需要說明的是，如上所述，fc轉(zhuǎn)換器151(圖1)的多個(gè)驅(qū)動相(u相、v相、w相、x相)根據(jù)通過功率來控制動作，隨著通過功率增大，而按照u相、v相、w相、x相的順序動作的驅(qū)動相增加。因此，優(yōu)選電抗器單元152的4個(gè)電抗器lr沿著冷卻介質(zhì)的流動方向wd(前方向frd)按照u相、v相、w相、x相的順序排列。但是，沒有限定于此，也可以按照其他的順序排列。

另外，如圖3a所示，在冷卻器190的與平板部192的電抗器冷卻面192os相反的外表面191os上配置有包含hp逆變器157和wp逆變器158的逆變器單元159。需要說明的是，在逆變器單元159與外表面191os之間涂布散熱油脂。也可以與電抗器lr同樣地夾插散熱片。由逆變器單元159產(chǎn)生的熱量經(jīng)由外表面191os向在冷卻介質(zhì)流路193中流動的冷卻介質(zhì)散熱。因此，逆變器單元159的hp逆變器157及wp逆變器158也能夠由冷卻器190進(jìn)行冷卻。

圖4a、4b是表示冷卻介質(zhì)流路193的說明圖。圖4a是冷卻器190的仰視圖，以透視的狀態(tài)示出冷卻介質(zhì)流路193。而且，圖4b是冷卻器190的右側(cè)視圖，以透視的狀態(tài)示出冷卻介質(zhì)流路193。而且，在圖4(a)中，為了便于理解冷卻介質(zhì)流路193與多個(gè)電抗器lr的位置關(guān)系，而利用虛線示出電抗器lr的外形。

如圖4a及圖4b所示，在電抗器冷卻面192os的相反側(cè)的內(nèi)表面192is上設(shè)置有具有沿著冷卻介質(zhì)的流動方向wd的長度方向的多個(gè)冷卻翅片196。如圖4a所示，冷卻翅片196是具有沿著流動方向wd呈波狀地曲折的壁面的波形翅片。多個(gè)冷卻翅片196基本上具有沿著流動方向wd的壁面，因此能夠沿著流動方向wd對冷卻介質(zhì)進(jìn)行整流。而且，各冷卻翅片196由波形翅片構(gòu)成，因此通過由波形翅片產(chǎn)生的紊流的效果，與直線狀的冷卻翅片相比能夠提高冷卻性能。

如以上說明所述，冷卻介質(zhì)流路193由從冷卻介質(zhì)入口193in朝向冷卻介質(zhì)出口193out呈直線狀地流動的直線狀流路構(gòu)成。冷卻介質(zhì)流路193采用直線狀流路的理由如以下所述。

圖5是將各種冷卻介質(zhì)流路的熱傳導(dǎo)率及壓力損失進(jìn)行比較而表示的說明圖。在此，作為冷卻介質(zhì)流路的種類，示出直線狀流路、并列流路、折返流路這3個(gè)種類。直線狀流路是使配置成一列的多個(gè)(在本例中為4個(gè))電抗器lr的列的方向與冷卻介質(zhì)的流動方向一致，而依次對多個(gè)電抗器lr進(jìn)行冷卻的方式。并列流路通過對應(yīng)于配置成一列的多個(gè)電抗器lr而并列地分流的冷卻介質(zhì)，并列地對多個(gè)電抗器lr進(jìn)行冷卻的方式。折返流路是通過在與直線狀流路相同的流動方向的去程流路和與在去程流路中流動的冷卻介質(zhì)為相反方向的流動方向的回程流路中流動的冷卻介質(zhì)，依次對多個(gè)電抗器lr進(jìn)行冷卻的方式。

在此，冷卻介質(zhì)流路的冷卻介質(zhì)的流動通過由波形翅片構(gòu)成的冷卻翅片196而假定為基本上成為紊流。此時(shí)，與冷卻介質(zhì)流路193接觸的內(nèi)表面192is、冷卻翅片196的壁面(以下，將它們也簡稱為“冷卻介質(zhì)流路的壁面”)與在冷卻介質(zhì)流路193中流動的冷卻介質(zhì)之間的熱傳導(dǎo)率h由下式(1)表示。

h∝re^(4/5)∝(v×dh)^(4/5)…(1)

在此，re為雷諾數(shù)，v為冷卻介質(zhì)的流速，dh為水力直徑。即，熱傳導(dǎo)率h與雷諾數(shù)re的(4/5)乘方成比例，雷諾數(shù)re與流速v成比例，而且，雷諾數(shù)re與水力直徑dh成比例，因此結(jié)果是，熱傳導(dǎo)率h與流速v的(4/5)乘方成比例，而且，與水力直徑dh的(4/5)乘方成比例。

并且，冷卻介質(zhì)的流速v由下式(2)表示，水力直徑dh由下式(3)表示。

v＝w/s…(2)

dh＝k·s^(1/2)…(3)

在此，w為冷卻介質(zhì)的流量，s為流路截面積，k為換算系數(shù)。

如果設(shè)冷卻介質(zhì)的流量w恒定，則根據(jù)上述式(1)～式(3)，熱傳導(dǎo)率h由下式(4)表示。

h∝(1/s)^(2/5)…(4)

即，熱傳導(dǎo)率h與流路截面積s的倒數(shù)的(2/5)乘方成比例，因此流路截面積s越大則熱傳導(dǎo)率h越小，流路截面積s越小則熱傳導(dǎo)率h越大。因此，從冷卻能力的觀點(diǎn)出發(fā)，流路截面積s優(yōu)選較小。

以相同條件對配置成一列的多個(gè)(4個(gè))電抗器lr進(jìn)行冷卻的情況下，如圖5所示，如果設(shè)直線狀流路的流路截面積s為sa，則并列流路的流路截面積s成為(4sa)，折返流路的流路截面積s成為(sa/2)。由此，根據(jù)上述的式(4)而求出的熱傳導(dǎo)率h按照折返流路、直線狀流路、并列流路的順序減小。由此，折返流路的冷卻能力評價(jià)為優(yōu)(◎)，直線狀流路的冷卻能力評價(jià)為良(○)，并列流路的冷卻能力評價(jià)為不良(×)。

另外，冷卻介質(zhì)流路的壓力損失δp由下式(5)表示。

δp∝v²×l…(5)

即，壓損δp與流速v的平方成比例，而且與流路長度l成比例。流速v由上述的式(2)表示，因此壓損δp由下式(6)表示。

δp∝(1/s)²×l…(6)

即，流路截面積s越大，則壓損δp越小，流路截面積s越小，則壓損δp越大。而且，流路長度l越大，則壓損δp越大。

在此，冷卻介質(zhì)流路的壓損δp大的情況表示為了使冷卻介質(zhì)流動而相應(yīng)地能量的消耗變大的情況，表示能量的利用效率降低的情況。因此，從冷卻效率的觀點(diǎn)出發(fā)，冷卻介質(zhì)流路的壓損優(yōu)選盡可能小。

如圖5所示，流路截面積s中，如果設(shè)直線狀流路的流路截面積s為sa，則并列流路為(4sa)，折返流路為(sa/2)。而且，流路長度l中，如果設(shè)直線狀流路的流路長度l為la，則并列流路為(la/4)，折返流路為(2la)。因此，根據(jù)上述的式(6)而求出的壓損δp按照并列流路、直線狀流路、折返流路的順序增大。由此，并列流路的冷卻效率評價(jià)為優(yōu)(◎)，直線狀流路的冷卻效率評價(jià)為良(○)，折返流路的冷卻效率評價(jià)為不良(x)。

折返流路的熱傳導(dǎo)率h最大而冷卻能力最高，但是壓損δp大，因此冷卻效率差。而且，并列流路的壓損δp最小而冷卻效率最高，但是熱傳導(dǎo)率h小而冷卻能力差。相對于此，直線狀流路的熱傳導(dǎo)率h和壓損δp都良好而冷卻能力和冷卻效率都良好，能夠兼顧冷卻效率的提高和冷卻能力的提高，因此可以說是在三種冷卻介質(zhì)流路之中最優(yōu)的冷卻介質(zhì)流路。因此，出于以上的理由而實(shí)施方式的冷卻介質(zhì)流路193采用了直線狀流路。

另外，在冷卻介質(zhì)流路193中，如圖4a所示，在與相鄰的電抗器lr的間隙對應(yīng)的位置設(shè)有與電抗器冷卻面192os相反的一側(cè)的內(nèi)表面192is不具有冷卻翅片196的平坦面即平坦流路部197。在此，可考慮沒有平坦流路部197而設(shè)有連續(xù)較長的冷卻翅片的冷卻介質(zhì)流路。這種情況下，在冷卻介質(zhì)流路的壁面的附近可能會形成越接近壁面則流速越變慢而溫度越升高的溫度邊界層。在形成有該溫度邊界層的冷卻介質(zhì)流路的區(qū)域中，存在熱傳導(dǎo)率下降而冷卻性能下降的可能性。相對于此，平坦流路部197具有使沿著上游的冷卻翅片196流來的冷卻介質(zhì)的流動中的紊亂增大的效果。其結(jié)果是，能夠抑制溫度邊界層的形成，能夠抑制由于溫度邊界層而熱傳導(dǎo)率下降、冷卻性能下降的情況。而且，能夠抑制上游側(cè)的電抗器lr的熱損失給下游側(cè)的電抗器lr的冷卻造成影響的情況。

另外，在通過鑄造對設(shè)有冷卻翅片196的平板部192進(jìn)行成型的情況下，具有設(shè)置平坦流路部197產(chǎn)生的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。即，在鑄造時(shí)，存在冷卻翅片196的前端側(cè)在脫模時(shí)容易變形這樣的問題，因此要求增大冷卻翅片196的前端的公差。然而，如果公差大，則冷卻翅片196的前端與冷卻介質(zhì)流路193的壁面之間的間隙變大，難以提高冷卻介質(zhì)的流速，結(jié)果是可能難以提高冷卻性能。

相對于此，在與各電抗器lr對應(yīng)的冷卻翅片196之間存在平坦流路部197的情況下，能夠縮短冷卻翅片196的長度方向的長度，而且，在通過鑄造對具有冷卻翅片196的平板部192進(jìn)行成型的情況下，能夠在與平坦流路部197對應(yīng)的?？虻牟糠衷O(shè)置推頂銷座。由此，能夠抑制脫模時(shí)的冷卻翅片196的前端的變形的產(chǎn)生，能夠減小冷卻翅片196的前端的公差，因此能夠減小冷卻翅片196的前端與冷卻介質(zhì)流路193的壁面之間的間隙，能夠提高冷卻介質(zhì)的流速，能夠提高熱傳導(dǎo)率。

如以上說明所述，實(shí)施方式的電抗器單元152在冷卻器190的電抗器冷卻面192os上將多個(gè)電抗器lr配置成一列。并且，冷卻器190具有與電抗器冷卻面192os的內(nèi)表面192is接觸的冷卻介質(zhì)流路193。冷卻介質(zhì)流路193是冷卻介質(zhì)呈直線狀地流動的直線狀流路，其流動方向wd成為與多個(gè)電抗器lr的排列的方向(列的方向)相同的方向，在內(nèi)表面192is上設(shè)置具有沿著流動方向wd的長度方向的冷卻翅片196。由此，電抗器單元152通過兼顧冷卻介質(zhì)流路193的壓力損失δp的降低和熱傳導(dǎo)率h的提高而能夠確保冷卻性能，并降低電抗器單元152的高度。

另外，通過在冷卻介質(zhì)流路193中設(shè)置平坦流路部197，能夠抑制由于溫度邊界層的產(chǎn)生而熱傳導(dǎo)率下降、冷卻性能下降的情況。而且，能夠抑制排列成一列的多個(gè)電抗器lr中的冷卻介質(zhì)的流動方向wd的上游側(cè)的電抗器lr的熱量的影響波及下游側(cè)的電抗器lr的情況(也稱為“熱干涉”)。需要說明的是，該平坦流路部197也可以省略。

另外，在實(shí)施方式的燃料電池車輛10中，如圖2a、2b所示，在前車廂12內(nèi)，在包含燃料電池110的fc組件112的上部能夠配置電抗器單元152。即，在燃料電池110的上方能夠配置電抗器單元152。

另外，如圖3a、3b所示，以使多個(gè)電抗器lr成為下側(cè)且冷卻器190成為上側(cè)的方式配置電抗器單元152，由此能夠在冷卻器190的上部的外表面191os上配置燃料泵122的hp逆變器157及冷卻介質(zhì)泵142的wp逆變器158，能夠?qū)崿F(xiàn)hp逆變器157及wp逆變器158的冷卻，并能夠?qū)崿F(xiàn)省空間化。其結(jié)果是，在高度方向上存在制約的前車廂12內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖2a所示那樣的緊湊的搭載構(gòu)造。

在上述實(shí)施方式中，以搭載于燃料電池車輛10的燃料電池系統(tǒng)100的fc轉(zhuǎn)換器151使用的電抗器單元152為例進(jìn)行了說明，但是沒有限定于此，可以適用作為包含多個(gè)電抗器的裝置使用的電抗器單元。尤其是作為電抗器單元的配置空間而高度方向存在制約的情況下使用的電抗器單元，利用價(jià)值高。

另外，在上述實(shí)施方式中，以在電抗器單元152的冷卻器190的上部配置燃料泵122的驅(qū)動電路即hp逆變器157及冷卻介質(zhì)泵142的驅(qū)動電路即wp逆變器158的情況為例進(jìn)行了說明，但是沒有限定于此，也可以將燃料電池系統(tǒng)100的其他的構(gòu)成要素中的優(yōu)選進(jìn)行冷卻的構(gòu)成要素配置在冷卻器190的上部。

另外，在上述實(shí)施方式中，以在電抗器冷卻面192os上將多個(gè)電抗器lr排列成一列的電抗器單元為例進(jìn)行了說明，但是也可以將多個(gè)電抗器lr排列成多個(gè)列。而且，1列電抗器lr的數(shù)量也沒有限定為4，可以為4個(gè)以下，也可以為4個(gè)以上。

另外，在上述實(shí)施方式中，在與各電抗器lr對應(yīng)的冷卻翅片196之間設(shè)置平坦流路部197，由此使沿著上游的冷卻翅片196流來的冷卻介質(zhì)的流動中的紊亂增大。然而，作為使這樣的冷卻介質(zhì)的流動中的紊亂增大的構(gòu)造，沒有限定為平坦流路部197，也可以使用與電抗器冷卻面192os相反的一側(cè)的內(nèi)表面192is為曲面的曲面流路部、具有高度比上游的冷卻翅片196低的冷卻翅片的低翅片流路部、冷卻翅片196的數(shù)量少的少翅片流路部。

本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式或變形例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠以各種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如，實(shí)施方式或變形例中的技術(shù)特征為了解決上述的課題的一部分或全部，或者為了實(shí)現(xiàn)上述的效果的一部分或全部，可以適當(dāng)進(jìn)行更換、組合。而且，該技術(shù)特征在本說明書中只要不是作為必須的特征進(jìn)行說明，就可以適當(dāng)刪除。