一种氢燃料电池车底盘及氢燃料电池车的制作方法

1.本技术涉及车辆工程技术领域，更具体地说涉及一种氢燃料电池车底盘，还涉及一种设置有上述氢燃料电池车底盘的氢燃料电池车。


背景技术：

2.目前，国家正在大力倡导新能源汽车技术的发展。氢燃料车与纯电车比较，具有续航里程长，加氢时间短等优势，是未来新能源汽车发展的重点，众多企业也慢慢开始积极布局氢燃料电池产业。在氢燃料重载汽车中，汽车底盘的布置是汽车设计中重要的一环，它对车辆的设计质量，车辆的性能和产品的生命有着决定性影响。
3.相关技术中，氢燃料电池重载车的底盘上一般需要布置动力电池系统，动力电池系统中动力电池的布置比较分散，而且容积较小。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种氢燃料电池车底盘，还提供了一种具有上述氢燃料电池车底盘的氢燃料电池车。
5.为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.一种氢燃料电池车底盘，包括：
7.车架，形成有上装面；
8.动力电池单元，包括电池框架和动力电池；所述动力电池固定设置于所述电池框架内；
9.其中，所述电池框架位于所述车架的上装面之上，且位于驾驶室后侧。
10.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，所述电池框架的底部设置有车架连接件；所述电池框架靠近所述驾驶室的侧面上设置有驾驶室连接件；
11.其中，通过第一紧固件将所述车架连接件连接在所述车架上；
12.通过第二紧固件将所述驾驶室连接件连接在所述驾驶室上。
13.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，还包括电堆冷却系统；所述电堆冷却系统包括散热框架和散热器；所述散热器固定设置于所述散热框架内；
14.其中，所述散热框架安装于所述电池框架远离所述驾驶室的侧面上。
15.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，还包括燃料电池发动机；所述燃料电池发动机设置于所述车架，且位于所述驾驶室下方；
16.其中，所述电池燃料发动机与所述动力电池电连接。
17.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，还包括储氢装置；所述储氢装置设置于所述车架，且均位于所述上装面之下；
18.其中，所述储氢装置为所述燃料电池发动机供氢。
19.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，所述车架包括间隔设置的第一纵梁和第二纵梁；
20.储氢装置设置有三个；
21.其中，所述第一纵梁远离所述第二纵梁的一侧形成有第一存储空间；所述第一纵梁和所述第二纵梁之间形成有第二存储空间；所述第二纵梁远离所述第一纵梁的一侧形成有第三存储空间；
22.三个所述储氢装置分别设置于所述第一存储空间、所述第二存储空间、所述第三存储空间。
23.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，还包括车桥组件；沿从车头至车尾的方向，所述车桥组件包括依次设置于所述车架上的前一桥、前二桥、中桥、后桥；
24.其中，所述前一桥、所述前二桥、所述中桥、所述后桥均位于所述上装面之下；
25.所述中桥和所述后桥均为驱动桥。
26.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，所述驱动桥为电驱桥。
27.可选的，上述氢燃料电池车底盘中，
28.所述氢燃料电池车底盘还包括电机控制器；所述电机控制器设置于所述车架；
29.其中，所述电机控制器位于所述中桥和所述后桥之间；
30.所述电机控制器分别与所述动力电池、所述中桥、所述后桥电连接；
31.和/或，
32.所述氢燃料电池车底盘还包括电机冷却系统；
33.所述电机冷却系统设置于所述车架，且位于所述后桥的后侧；所述电机冷却系统与所述中桥和所述后桥连接；
34.和/或，
35.所述氢燃料电池车底盘还包括制动系统；所述制动系统包括行车储气筒和驻车储气筒；
36.所述行车储气筒设置于所述车架，且位于所述中桥的前侧；
37.所述驻车储气筒设置于所述车架，且位于所述后桥的后侧。
38.一种氢燃料电池车，设置有上文所述的氢燃料电池车底盘。
39.本技术提供的氢燃料电池车底盘及氢燃料电池车，氢燃料电池车底盘的动力电池不再分散式设置在车架上，而是集中式设置在上装部件(例如上装车厢)与驾驶室之间的空间内，其并未占用上装空间，而且实现了动力电池的集中布置，集成度更高，储能更多，提高了车辆的续航里程；进一步的，通过设置电池框架，将动力电池集中放置在电池框架内，实现了动力电池在底盘上便捷快速的集中设置，并且电池框架对动力电池起到了安全防护作用，避免了因碰撞损伤动力电池，有效提升了底盘的安全性能；电池框架具有底部和侧部两个固定点位，电池框架在氢燃料电池车底盘上的布置更加稳固牢靠。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
41.图1为本技术氢燃料电池车底盘的立体图；
42.图2为本技术氢燃料电池车底盘的俯视图；
43.图3为本技术氢燃料电池车底盘的主视图。
44.图1-图3中：
45.1-车架，2-动力电池单元，3-燃料电池发动机，4-储氢装置，5-车桥组件，6-电机控制器，7-电堆冷却系统，8-电机冷却系统，9-制动系统；
46.11-第一纵梁，12-第二纵梁；
47.21-电池框架，22-动力电池；
48.51-前一桥，52-前二桥，53-中桥，54-后桥；
49.71-散热框架；72-散热器；
50.91-行车储气筒，92-驻车储气筒。
具体实施方式
51.本技术提供了一种氢燃料电池车底盘，还提供了一种包括上述氢燃料电池车底盘的氢燃料电池车。
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.如图1-3所示，一种氢燃料电池车底盘包括车架1和动力电池单元2。
54.车架1在水平空间内放置；在车架1的顶部，且与水平面平行的平面即为上装面；上装面以上的空间形成有上装空间，用于安装上装。
55.其中需要说明的是，从车头至车尾的方向，靠近车头的一侧为前侧，靠近车尾的一侧为后侧。
56.动力电池单元2包括电池框架21和动力电池22；动力电池22固定设置于电池框架21内。电池框架21的底部安装在车架1上，且电池框架21靠近驾驶室的侧面安装于驾驶室的后侧。
57.氢燃料电池车底盘的动力电池22不再分散式设置在车架1上，而是集中式设置在上装部件(例如上装车厢)与驾驶室之间的空间内，实现了动力电池22的集中布置，集成度更高，储能更多，提高了车辆的续航里程；进一步的，动力电池22不再占用车架1的上装面之下的空间，为其他组件的布置提供了充足的空间。
58.进一步的，通过设置电池框架21，将动力电池22集中放置在电池框架21内，实现了动力电池22在底盘上便捷快速的集中设置，并且电池框架21对动力电池22起到了安全防护作用，避免了因碰撞损伤动力电池22，有效提升了底盘的安全性能。电池框架21具有底部和侧部两个固定点位，电池框架21在氢燃料电池车底盘上的布置更加稳固牢靠。
59.在本技术的某些实施例中，电池框架21的底部设置有车架连接件；电池框架21靠近驾驶室的侧面上设置有驾驶室连接件；通过第一紧固件将车架连接件连接在车架1上；通过第二紧固件将驾驶室连接件连接在驾驶室上。
60.通过在电池框架21上设置车架连接件，并通过第一紧固件实现了电池框架21在车架1上的可拆卸连接，电池框架21的安装牢靠，拆装更加便捷快速。
61.进一步的，通过在电池框架21上设置驾驶室连接件，并通过第二紧固件实现了电池框架21在驾驶室上的可拆卸连接，电池框架21在底部和侧部双重固定，安装稳固性得到了进一步保证；电池框架21在驾驶室上的安装牢靠，拆装更加便捷快速。
62.其中需要说明的是，第一紧固件和第二紧固件均是螺栓螺母结构，或者第一紧固件和第二紧固件均是销轴结构。
63.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底盘还包括电堆冷却系统7；电堆冷却系统7包括散热框架71和散热器72；散热器72固定设置于散热框架71内；散热框架71安装于电池框架21远离驾驶室的侧面上。
64.电堆冷却系统7充分利用了驾驶室和车厢之间存在的空间，不影响上装在车架1上的安装。
65.其中需要说明的是，电堆冷却系统包括冷却液循环管路；冷却液循环管路内采用燃料电池发动机2专用防冻液，通过冷却液循环管路与集成于燃料电池发动机3上的电堆相连，对电堆进行冷却。
66.具体的，散热器72对冷却液循环管路进行风冷散热，用来带走冷却液循环管路中的热量。散热器为散热风扇；散热风扇通过散热框架71固定于电池框架21后侧。通过设置散热框架71对散热器72起到了安全防护作用，避免了因碰撞损伤散热器72，有效提升了电堆冷却系统的安全性能。
67.进一步的，散热框架71靠近电池框架21的侧面上设置有框架连接件；通过第三紧固件将框架连接件连接在电池框架21上。
68.通过在散热框架71上设置框架连接件，并通过第三紧固件实现了散热框架71在电池框架21上的可拆卸连接，散热框架71的安装牢靠，拆装更加便捷快速。
69.其中需要说明的是，第三紧固件为螺栓螺母结构，或者第三紧固件为销轴结构。
70.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底盘还包括燃料电池发动机3；燃料电池发动机3设置于车架1，且燃料电池发动机3位于驾驶室的正下方，即燃料电池发动机3恰巧位于传统柴油车发动机的位置。
71.燃料电池发动机3布置在车架1，且位于上装面之下，极大释放了上装空间，可以留出更多的空间安装驾驶室。
72.进一步的，燃料电池发动机3通过第一悬置支架和第一托架与车架1固定连接，并通过软连接的方式来有效缓冲震动。
73.进一步的，第一悬置支架设置在第一纵梁11和第二纵梁12之间；第一托架设置在第一纵梁11和第二纵梁12之间，且第一悬置支架位于第一托架的顶部；燃料电池发动机3的底部放置于第一托架；燃料电池发动机3的顶部与第一悬置支架连接。如上设置，燃料电池发动机3的固定安装固定牢靠，并且具有一定的防护效果。
74.其中需要说明的是，燃料电池发动机3包括总成框架模块和电堆；总成框架模块上固定有空气压缩机和空气滤清器，以为燃料电池发动机3提供清洁的空气。
75.燃料电池发动机3的总成框架模块上还设置有动力电池管路，以将燃料电池发动机3转变成的电能传输至动力电池22中。
76.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底盘还包括储氢装置4；储氢装置4设置于车架1，且均位于上装面之下。储氢装置4为燃料电池发动机3供氢。
77.储氢装置4不再设置在位于车架1的顶部的上装面之上，而是全部设置在上装面之下，极大释放了上装空间，可以留出更多的空间给上装部件(例如上装车厢)。
78.燃料电池发动机3将氢和空气中的氧经过电化学反应将化学能转变成电能。
79.在本技术的某些实施例中，车架1包括间隔设置的第一纵梁11和第二纵梁12；车架1还包括并连在第一纵梁11和第二纵梁12之间的多个横梁；如上设置以为车辆的全底盘布置提供稳固可靠的载体。
80.第一纵梁11远离第二纵梁12的一侧形成有第一存储空间；第一纵梁11和第二纵梁12之间形成有第二存储空间；第二纵梁12远离第一纵梁11的一侧形成有第三存储空间。储氢装置4设置有三个；三个储氢装置4分别设置于第一存储空间、第二存储空间、第三存储空间。
81.其中需要说明的是，储氢装置4包括储氢瓶和储氢瓶支架；储氢瓶内存储有氢气，储氢瓶支架设置于第一纵梁11和第二纵梁12的两侧，以及第一纵梁11和第二纵梁12的中间；储氢瓶支架用于支撑储氢瓶，并将储氢瓶卡合固定。
82.进一步的，储氢瓶之间通过管路相通。
83.本技术的车架1，极大释放了第一纵梁11和第二纵梁12之间的空间；进而可以在上述空间内布置进一步扩充储氢量的储氢装置4，同时储氢装置4的体积实现了大容量设置。本技术仅在第一纵梁11和第二纵梁12的两侧，以及第一纵梁11和第二纵梁12的中间设置三大储氢瓶就可以满足氢燃料电池车对氢燃料的需求；其储氢瓶的数量、瓶阀的数量变少，极大降低了成本；输氢管路变少、管路控制阀门变少，泄漏点变少，更加安全可靠；零部件少，结构简单，便于生产、物料管理。
84.进一步的，在车架1的前侧、后侧及底端均设有蒙皮薄板，蒙皮薄板将车架1罩住，以对车架1和储氢瓶起到保护作用。
85.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底盘还包括车桥组件5；沿从车头至车尾的方向(即第一纵梁11或第二纵梁12的延伸方向)，车桥组件5包括依次设置于车架1上的前一桥51、前二桥52、中桥53和后桥54。前一桥51、前二桥52、中桥53、后桥54均位于上装面之下；中桥53和后桥54均为驱动桥。
86.其中需要说明的是，前一桥51的两端分别驱动连接两个第一前车轮；前二桥52的两端分别驱动连接两个第二前车轮；中桥53的两端分别驱动连接两个第一后车轮；后桥54的两端分别驱动连接两个第二后车轮。
87.本技术的氢燃料电池车底盘为四桥结构，保证了车辆能够承载更多的重量，以及车辆运行过程中的稳定性。进一步的，中桥53位于两个第一后车轮之间，后桥54位于两个第二后车轮之间，且中桥53和后桥54均为驱动桥，形成了后驱、双驱动桥系统，有效提高了重型车辆运输过程中的驱动力。同时，前一桥51位于两个第一前车轮之间，前二桥52位于两个第二前车轮之间，且前一桥51和前二桥52均为从动桥，形成了转向系统，保证了重型车辆的操控性，车轮抓地性强，安全性更高。
88.进一步的，转向系统还包括液压转向组件；液压转向组件包括高压电动转向油泵。高压电动转向油泵的顶部设置有第二悬置支架；通过螺栓将第二悬置支架连接在车架1的前侧区域，以实现高压电动转向油泵在车架1上的快速安装固定；高压电动转向油泵与第二悬置支架之间设置有软垫，以缓冲震动。
89.在本技术的某些实施例中，驱动桥为电驱桥；即中桥53和后桥54均选用电驱桥。
90.中桥53和后桥54均为电驱桥，形成了氢燃料电池车底盘的电驱桥系统，替代了传统的电机、变速箱、传动轴和车桥的组合式驱动桥系统；通过电驱桥带动车轮转动，实现了重型车辆的行驶；电驱桥结构不仅减少动力传递路径，提高传动效率、减少动力损失；而且其结构紧凑，体积小，避免占用第一纵梁11和第二纵梁12之间的容纳空间，使容纳空间内可以布置更多的其他部件(例如第三储氢瓶)，在无需增加轴距的前提下，可以有效地提高重型车辆的续航里程，并确保重型车辆的机动性，以提高行驶安全性，降低了整车整备质量及传动系噪声，优化了整车布置空间。
91.进一步的，中桥53和后桥54的顶部均设置有第三悬置支架，通过螺栓将第三悬置支架连接在车架1的后侧区域，通过第三悬置支架将实现了中桥53和后桥54在车架1的快速安装固定。
92.其中需要说明的是，第三悬置支架为橡胶材质。
93.其中需要说明的是，燃料电池发动机3位于前一桥51处的两第一前车轮之间。储氢装置4位于所述前二桥52和中桥53之间。如上设置，燃料电池发动机3和储氢装置4均位于车架1的同一水平面内，可极大减少供氢管路，不仅降低了成本，而且泄漏点变少，更加安全可靠。
94.动力电池22为电驱桥系统(即中桥53和后桥54)提供电能，以实现重型车辆的行驶运输。动力电池22与电驱桥系统之间布置有高压盒，以将动力电池22与电驱桥系统的高压回路有效连接，提升行车安全性、稳定性及可靠性。
95.高压盒设置在燃料电池发动机3的总成框架模块上。
96.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底盘还包括电机控制器6；电机控制器6设置于车架1，且电机控制器6位于中桥53和后桥54之间。电机控制器6分别与动力电池22、中桥53、后桥54电连接。
97.其中需要说明的是，电机控制器6是连接动力电池22与电驱桥系统(即中53和后桥54)的电能转换单元，是电机驱动及控制系统的核心。电机控制器6与电驱桥系统(即中桥53和后桥54)之间布置有车用直流-直流变换器，以将不可调的直流电源变为可调的直流电源。
98.具体的，中桥53和后桥54之间限定有控制器安装位，且控制器安装位位于车架1的靠近车尾部，电机控制器6安装在控制器安装位。
99.电机控制器6位于中桥53和后桥54之间，集成度高、便于生产安装；而且电机控制器6对中桥53和后桥54的控制精准、响应速度快。
100.进一步的，车架1的靠近尾部设置有蓄电池，用于对车辆的低压用电设备进行供电。蓄电池未占用上装空间，可以留出更多的空间给上装。
101.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底还包括电机冷却系统8。电机冷却系统8设置于车架1，且位于后桥54的后侧；电机冷却系统8与中桥53和后桥54连接。
102.电机冷却系统8设置在了车架1上，未占用上装空间，可以留出更多的空间给上装；电机冷却系统8采用车用防冻液，对电驱桥系统(即中桥53和后桥54)以及电机控制器6进行冷却。
103.在本技术的某些实施例中，氢燃料电池车底盘还包括制动系统9；制动系统9包括
行车储气筒91和驻车储气筒92。行车储气筒91设置于车架1，且位于中桥53的前侧；驻车储气筒92设置于车架1，且位于后桥54的后侧。
104.行车储气筒91和驻车储气筒92穿插式设置于车架1的中桥53和后桥54的空余位置，且均位于上装面以下，且结构紧凑，布局合理，预留出了更多的空间给上装。
105.进一步的，制动系统还包括高压电动空气压缩机、空气处理单元和制动气室。第一纵梁11与第二纵梁12之间通孔螺栓连接有第二托架，高压电动空气压缩机安装在第二托架上，且高压电动空气压缩机与第二托架之间设置有第二软垫，以缓冲震动。第二纵梁12远离第一纵梁11的一侧通过螺栓连接有第三托架，空气处理单元安装在第三托架上。通过金属管路以及挠性软管将高压电动空气压缩机、空气处理单元、行车储气筒91、行车储气筒91、制动气室进行连接。
106.进一步的，氢燃料电池车底盘中还设置有氢尾排管；燃料电池发动机3的底端设有氢尾排气口。氢尾排管与氢尾排口相连并沿储氢装置4向后延伸，从燃料电池发动机3的氢尾排口排出的氢气、空气混合物经氢尾排管排出车外。
107.综上，本技术还提供了一种氢燃料电池车，氢燃料电池车设置有上文所述的氢燃料电池车底盘。
108.由于氢燃料电池车具有上文所述的氢燃料电池车底盘，此氢燃料电池车由氢燃料电池车底盘带来的有益效果请参见上述内容，在此不再赘述。
109.本技术中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
110.还需要指出的是，在本技术的装置中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
111.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
112.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
113.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。