一种燃料电池牵引车的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池车技术领域，尤其涉及一种燃料电池牵引车。


背景技术：

2.近年来，石油能源严重紧缺，人们对于环境问题的关注日益增加，市场对于节能型产品的需求越发强烈，推动了新能源汽车市场的发展。氢能作为可再生能源，具备来源广、燃烧值高、零碳排放等优势，是最具发展潜力的清洁能源。燃料电池是一种直接把燃料所具有的化学能转换成电能的发电装置，它具有能量转化率高、无噪声污染、对环境友好等特点。采用氢气作为燃料的燃料电池是实现缓解能源压力、实现经济与环境和谐发展的有效手段，由此带动了氢能产业的大力发展。目前，国内市场的燃料电池牵引车较少，因此，亟需开发操控稳定性强、节能高效、安全可靠且噪声小的燃料电池牵引车。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种燃料电池牵引车，布局合理、操控稳定性强、节能高效、安全可靠，且噪声小。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种燃料电池牵引车，包括：
6.车架，所述车架包括纵梁；
7.驾驶室，设置于所述车架的端部，所述驾驶室设置有机舱，所述机舱位于所述驾驶室的下部；
8.燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：
9.多个燃料电池，多个所述燃料电池设置于所述机舱内，且位于所述车架的内侧；
10.供氢系统，所述供氢系统包括多个氢瓶和氢管理系统，多个所述氢瓶设置于所述纵梁的上侧，且靠近所述驾驶室；
11.散热系统；所述散热系统设置于所述车架的外侧，且靠近所述机舱；
12.驱动电机总成，设置于所述车架的内侧，且位于所述驾驶室的下方，所述驱动电机总成的一侧靠近所述燃料电池，另一侧靠近所述散热系统；以及
13.多个动力电池，设置于所述车架外侧，所述动力电池靠近所述散热系统远离所述机舱的一侧。
14.作为本实用新型的一种优选结构，所述燃料电池设置有两个，两个所述燃料电池并联工作。
15.作为本实用新型的一种优选结构，所述燃料电池的功率为千瓦。
16.作为本实用新型的一种优选结构，所述供氢系统包括八个所述氢瓶，八个所述氢瓶沿垂直于所述纵梁的高度方向排列为四层。
17.作为本实用新型的一种优选结构，所述氢瓶采用铝内胆纤维缠绕瓶。
18.作为本实用新型的一种优选结构，所述动力电池采用风冷磷酸铁锂电池。
19.作为本实用新型的一种优选结构，还包括蹬车梯，所述蹬车梯设置于所述动力电池的外侧。
20.作为本实用新型的一种优选结构，所述燃料电池系统还包括进排气系统，所述进排气系统设置于所述供氢系统的侧面，且靠近所述驾驶室。
21.作为本实用新型的一种优选结构，所述燃料电池系统功率不满足所述驱动电机总成的功率需求时，所述动力电池能对所述驱动电机总成进行功率输出。
22.作为本实用新型的一种优选结构，所述燃料电池系统功率大于所述驱动电机总成的功率需求时，所述燃料电池系统能对所述动力电池进行充电。
23.本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的燃料电池牵引车，燃料电池设置于机舱内，且位于车架内侧，机舱保证了燃料电池的布置空间，驾驶室包裹机舱，提高了燃料电池的碰撞安全性，并有效降低了燃料电池的工作噪音；燃料电池、散热系统的布置重心位置低，提高了整车的操控稳定性；驱动电机总成设置于车架的内侧，且靠近燃料电池和散热系统，结构紧凑，节省管线路成本，整车节能高效、安全可靠。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的燃料电池牵引车的结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例提供的燃料电池牵引车的控制系统原理图。
26.图中：
27.1、车架；
28.2、驾驶室；21、机舱；
29.3、燃料电池系统；31、燃料电池；32、供氢系统；321、氢瓶；33、散热系统；34、进排气系统；
30.4、驱动电机总成；41、电机；42、变速器；
31.5、动力电池；
32.6、蹬车梯；
33.7、控制系统。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.如图1
‑
图2所示，本实用新型实施例提供一种燃料电池牵引车，包括车架1、驾驶室2、燃料电池系统3、驱动电机总成4和多个动力电池5。车架1包括两条纵梁，两条纵梁平行间隔设置。驾驶室2设置于车架1的端部，驾驶室2设置有机舱21，机舱21位于驾驶室2的下部。燃料电池系统3包括多个燃料电池31、供氢系统32和散热系统33。多个燃料电池31设置于机舱21内，且位于车架1的内侧；机舱21保证了燃料电池31的布置空间，驾驶室2包裹机舱21，提高了燃料电池31的碰撞安全性，并有效降低了燃料电池31的工作噪音；燃料电池31、散热系统33布置的重心位置低，提高了整车的操控稳定性。供氢系统32包括多个氢瓶321和氢管理系统，多个氢瓶321设置于纵梁的上侧，且靠近驾驶室2；氢管理系统能根据燃料电池牵引车的车况需求，控制氢瓶321向燃料电池31的供氢效率。散热系统33设置于车架1的外侧，且靠近机舱21。驱动电机总成4设置于车架1的内侧，驱动电机总成4的一侧靠近燃料电池31，另一侧靠近散热系统33。驱动电机总成4接受燃料电池31和动力电池5输送的电力，驱动整车行驶。优选地，驱动电机总成4包括电机41和变速器42，电机41采用永磁同步电机，结构简单，运行可靠，成本低。驱动电机总成4设置于车架1的内侧，且靠近燃料电池31，结构紧凑，节省管线路成本。多个动力电池5设置于车架1的外侧，动力电池5靠近散热系统33远离机舱21的一侧。燃料电池牵引车的整车由燃料电池系统3和动力电池5联合供电，并由控制系统7进行控制，无排放污染物，节能高效、安全可靠；散热系统33位于驱动电机总成4和多个动力电池5的中间，便于对驱动电机总成4和多个动力电池5进行散热，安全性强。
39.进一步地，燃料电池31设置有两个，两个燃料电池31并联工作。燃料电池31的功率为50千瓦，两个燃料电池31并联组成一个功能模块，通过化学反应进行发电，控制方便、布置简洁。50千瓦的燃料电池31的生产工艺成熟，现阶段的市场应用可靠，适用于重载、大功率的牵引车。
40.进一步地，供氢系统32包括八个氢瓶321，八个氢瓶321沿垂直于纵梁的高度方向排列为四层。八个氢瓶321沿垂直于纵梁的高度方向排列为四层，且位于车架1的中部、靠近驾驶室2，占用面积小，降低了整车重心，提高了整车的操控稳定性。氢瓶321采用ⅲ型瓶(铝内胆纤维缠绕瓶)。八个氢瓶321储存35mpa压缩氢气，向燃料电池31连续提供一定压力和流量的高纯度氢气。氢瓶321为燃料电池31加注氢气速度快，能够大幅提升燃料电池牵引车的行驶性能，提高车辆使用率。氢瓶321采用ⅲ型瓶，在燃料电池牵引车的启停以及行驶过程中，供氢系统32能够动态快速响应，及时进行氢气的供给与中断；能适应恶劣环境(如低温)，车辆的续航能力强，成本低，安全性高。
41.进一步地，动力电池5采用风冷磷酸铁锂电池。风冷磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点，能够在车架1上有限的布置空间内实现125kw充放电的需求。
42.进一步地，牵引车还包括蹬车梯6，蹬车梯6设置于动力电池5的外侧。操作者可通过蹬车梯6爬上车架1，便于进行系统的检查和维护。
43.进一步地，燃料电池系统3还包括进排气系统34，进排气系统34设置于供氢系统32的侧面，且靠近驾驶室2。进排气系统34为燃料电池31提供合适流量、温度、压力和湿度的洁净空气，保证燃料电池31的正常工作，提高燃料电池31的电能转化效率。
44.进一步地，燃料电池系统3的功率不满足驱动电机总成4的功率需求时，动力电池5能对驱动电机总成4进行功率输出。燃料电池牵引车包括启动、加速、减速、匀速和怠速等多种工况，当燃料电池牵引车处于启动、加速阶段时，燃料电池系统3的功率不满足驱动电机总成4的功率需求，动力电池5能提供补偿功率，对驱动电机总成4进行功率输出，保证驱动电机总成4的正常工作。
45.进一步地，燃料电池系统3功率大于驱动电机总成4的功率需求时，燃料电池系统3能对动力电池5进行充电。当燃料电池牵引车处于减速、匀速和怠速阶段时，燃料电池系统3的功率大于驱动电机总成4的功率需求时，燃料电池系统3能对动力电池5进行充电。当燃料电池系统3或氢管理系统发生故障时，燃料电池牵引车可以以纯电模式行驶。
46.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。