一种氢燃料牵引车的底盘布置结构及氢燃料牵引车的制作方法

1.本发明涉及车辆牵引底盘领域，特别涉及一种氢燃料牵引车的底盘布置结构及氢燃料牵引车。


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。在氢燃料汽车中，汽车底盘的布置是汽车设计中重要的一环，它对汽车的设计质量，汽车的性能和产品的生命有着决定性影响。
3.相关技术中，氢燃料电池车的底盘上一般需要布置提供氢气的氢气罐以及其他系统，目前的氢燃料电池车结构类型还很少，且氢燃料电池车的底盘布置结构不够合理，使得整个车辆的空间利用率较小。
4.因此，有必要设计一种新的氢燃料牵引车的底盘布置结构，以克服上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种氢燃料牵引车的底盘布置结构及氢燃料牵引车，以解决相关技术中氢燃料电池车的底盘布置结构不够合理，使得整个车辆的空间利用率较小的问题。
6.第一方面，提供了一种氢燃料牵引车的底盘布置结构，其包括：车架，所述车架包括平行设置的第一大梁和第二大梁；驾驶室，其固定于所述车架的上方；燃料电池发动机，其位于所述第一大梁与所述第二大梁之间，且布置于所述驾驶室的下方；以及储氢系统，其固定于所述车架的上方，且布置于所述驾驶室的后背，所述储氢系统的底部布设高压附件。
7.一些实施例中，所述储氢系统包括氢瓶框以及固设于所述氢瓶框内的氢气罐；所述氢瓶框的底部固设供氢系统底座，所述供氢系统底座与所述车架固定，所述高压附件布置于所述供氢系统底座内，且所述高压附件与所述氢气罐间隔设置。
8.一些实施例中，所述储氢系统的顶部还固设燃料电池散热系统，所述燃料电池散热系统与所述燃料电池发动机连接，用于为所述燃料电池发动机散热。
9.一些实施例中，所述车架的前部设置有前桥，所述前桥连接所述第一大梁和所述第二大梁；所述燃料电池发动机布置于所述前桥的顶部且位于所述驾驶室的地板下方。
10.一些实施例中，所述车架沿前后方向依次设有前桥、中桥和后桥，所述前桥与所述中桥之间布设动力总成，所述动力总成通过传动轴将动力传递至所述中桥和所述后桥，且所述动力总成对应位于所述高压附件的下方。
11.一些实施例中，所述车架的前端固设冷却系统，所述冷却系统用于为所述动力总成散热。
12.一些实施例中，所述高压附件包括高压配电盒、整车辅助dcdc和五合一控制器，所述高压配电盒、所述整车辅助dcdc和所述五合一控制器沿所述车架的前后方向依次排列；
所述高压配电盒用于为整车高压配电，所述整车辅助dcdc用于为燃料电池散热系统供电，所述五合一控制器用于控制动力转向泵的控制器、电机的控制器、空调系统的控制器和空压机的控制器以及整车dcdc。
13.一些实施例中，所述第一大梁和所述第二大梁的外侧均布设动力电池模组，两个所述动力电池模组均位于所述前桥与所述中桥之间，且沿所述车架的横向方向，两个所述动力电池模组与所述高压附件大致位于同一直线。
14.一些实施例中，所述第一大梁的外侧还布设有动力电池散热系统，所述动力电池散热系统位于对应的所述动力电池模组与所述中桥之间。
15.一些实施例中，所述第二大梁的外侧还依次布设有蓄电池和空压机，所述蓄电池和所述空压机位于对应的所述动力电池模组与所述中桥之间；相对于所述空压机，所述蓄电池偏向靠近所述动力电池模组。
16.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
17.本发明实施例提供了一种氢燃料牵引车的底盘布置结构及氢燃料牵引车，由于将所述燃料电池发动机布置于所述驾驶室的下方，将所述储氢系统固定于所述车架的上方，使得所述车架的底部具有足够的空间来放置其他系统，且将所述储氢系统布置于所述驾驶室的后背，充分利用了所述驾驶室与车厢之间的空隙，因此，提升了整个车辆的空间利用率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种氢燃料牵引车的底盘布置结构的立体结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种氢燃料牵引车的底盘布置结构的俯视示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种氢燃料牵引车的底盘布置结构的储氢系统的立体结构示意图。
22.图中：
23.1、车架；11、第一大梁；12、第二大梁；13、前桥；14、中桥；15、后桥；
24.2、驾驶室；
25.3、燃料电池发动机；31、燃料电池散热系统；
26.4、储氢系统；41、氢瓶框；42、氢气罐；43、供氢系统底座；
27.5、高压附件；51、高压配电盒；52、整车辅助dcdc；53、五合一控制器；
28.6、动力总成；61、冷却系统；
29.7、动力电池模组；71、动力电池散热系统；
30.8、蓄电池；9、空压机。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明实施例提供了一种氢燃料牵引车的底盘布置结构及氢燃料牵引车，其能解决相关技术中氢燃料电池车的底盘布置结构不够合理，使得整个车辆的空间利用率较小的问题。
33.参见图1至图3所示，为本发明实施例提供的一种氢燃料牵引车的底盘布置结构，其可以包括：车架1，所述车架1可以包括平行设置的第一大梁11和第二大梁12，本实施例中，所述第一大梁11和所述第二大梁12沿车辆的长度方向延伸，且自车辆的前端延伸至车辆的后端；驾驶室2，其固定于所述车架1的上方，本实施例中，所述驾驶室2位于所述车架1的前部，且在横向方向上，所述驾驶室2位于所述车架1的对称中心线上；燃料电池发动机3，其可以位于所述第一大梁11与所述第二大梁12之间，且布置于所述驾驶室2的下方，本实施例中，所述燃料电池发动机3位于所述驾驶室2的正下方，在其他实施例中，所述燃料电池发动机3也可以稍微偏置一点，将所述燃料电池发动机3设置于所述驾驶室2的下方，可以增加车辆前部的整体重量，使车辆前端不至于太轻；以及储氢系统4，其可以固定于所述车架1的上方，且布置于所述驾驶室2的后背，也即，所述储氢系统4位于所述驾驶室2的后方，本实施例中，所述储氢系统4位于所述驾驶室2的正后方，使得所述车架1上不需要留出空间来专门放置储氢罐之类的部件，不占用车架1底部的空间，所述车架1的底部具有足够的空间来放置其他系统，且将所述储氢系统4布置于所述驾驶室2的后背，充分利用了所述驾驶室2与车厢之间的空隙，提升了整个车辆的空间利用率；同时，将高压附件5设置于所述储氢系统4的底部，避免了所述储氢系统4与高压附件5发生碰撞。
34.参见图1和图3所示，在一些可选的实施例中，所述储氢系统4可以包括氢瓶框41以及固设于所述氢瓶框41内的氢气罐42，本实施例中，所述氢瓶框41可以通过多根钢管或者钢板焊接固定而成四方的框体，所述氢瓶框41可以由下至上依次排列多个所述氢气罐42，其中，每一所述氢气罐42均可以通过固定结构与所述氢瓶框41安装固定，以限制所述氢气罐42在所述氢瓶框41内移动；所述氢瓶框41的底部可以固设供氢系统底座43，所述供氢系统底座43也可以是通过钢管或者钢板焊接固定而成的框体，且所述供氢系统底座43上端的尺寸与所述氢瓶框41的尺寸大致相同，使得所述氢瓶框41的下端可以刚好与所述供氢系统底座43的上端固定，所述供氢系统底座43可以优选标准化通用底座，以与所述氢瓶框41形成通用接口，为后期模块化标准化设计奠定基础，所述供氢系统底座43的下端可以与所述车架1固定，且所述供氢系统底座43的前后、左右和上下均为贯通式，所述供氢系统底座43的内部中空，使得所述高压附件5可以布置于所述供氢系统底座43内，且所述高压附件5与所述氢气罐42间隔设置，也即，在高度方向上，所述高压附件5与所述氢气罐42之间留有一定的空隙；将所述高压附件5设置于所述供氢系统底座43内，所述供氢系统底座43可以对所述高压附件5具有一定的保护作用，防止周围其他部件或者其他杂物对所述高压附件5进行破坏，同时所述高压附件5与所述氢气罐42相隔一定距离，避免所述氢气罐42在安装时接触到所述高压附件5；进一步地，在装配所述高压附件5时，可以先将所述高压附件5与所述供
氢系统底座43在线下进行分装、铺线，然后将所述高压附件5与所述供氢系统底座43固定于一起之后，再将所述高压附件5与所述供氢系统底座43整体安装到所述车架1上，使得所述高压附件5与所述供氢系统底座43可以和所述车架1上的其他系统同步安装，可以节省后续装配、走线的时间，既可提高装配效率和节拍，又可避免在吊装所述储氢系统4时，所述储氢系统4左右晃动与高压附件5发生磕碰。
35.参见图1和图3所示，在一些实施例中，所述储氢系统4的顶部还可以固设有燃料电池散热系统31，使得所述燃料电池散热系统31可以大致对应设置于所述驾驶室2顶部的扰流板处，利用了所述驾驶室2后部的空间，而节省了所述车架1周围的空间，使得所述燃料电池发动机3周围可以有更大的空间来布置其他系统，本实施例中，所述燃料电池散热系统31可以包括散热风扇，所述燃料电池散热系统31与所述燃料电池发动机3连接，用于为所述燃料电池发动机3散热。
36.参见图1和图2所示，在一些可选的实施例中，所述车架1的前部可以设置有前桥13，所述前桥13连接所述第一大梁11和所述第二大梁12，所述前桥13的左右两端均安装有前轮；所述燃料电池发动机3布置于所述前桥13的顶部，本实施例中，所述驾驶室2位于所述前桥13的上方，且所述燃料电池发动机3位于所述驾驶室2的底板与所述前桥13之间，使得所述燃料电池发动机3与所述储氢系统4之间的距离不会过远，所述燃料电池发动机3与所述储氢系统4之间连接的管道相对较短，所述燃料电池发动机3可以为车辆提供驱动力电源，在保证了车辆承载能力、续航里程的同时，使底盘结构布置更加紧凑。
37.参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述车架1沿前后方向依次设有前桥13、中桥14和后桥15，也即，所述前桥13设置于所述车架1的前部，所述中桥14设置于所述车架1的中部，所述后桥15设置于所述车架1的后部，本实施例中，所述中桥14偏向靠近所述后桥15，且所述前桥13安装有两个前轮，所述中桥14安装有两个中轮，所述后桥15安装有两个后轮，所述前桥13与所述中桥14之间布设有动力总成6，本实施例中，所述动力总成6布设于靠近所述前桥13的位置处，且所述动力总成6与所述中桥14、所述后桥15之间均通过传动轴连接，使得所述动力总成6可以通过所述传动轴将动力传递至所述中桥14和所述后桥15，从而能够驱动所述中桥14和所述后桥15转动，且所述动力总成6对应位于所述高压附件5的下方，本实施例中，所述动力总成6位于所述高压附件5的正下方，使得所述动力总成6与所述高压附件5在竖直方向上进行叠加，节省了所述车架1沿纵长方向的空间。
38.参见图1和图2所示，在一些可选的实施例中，所述车架1的前端可以固设冷却系统61，本实施例中，所述冷却系统61布置于所述第一大梁11与所述第二大梁12之间，所述冷却系统61与所述动力总成6连接，用于为所述动力总成6散热，本实施例中，所述动力总成6包括电机，所述冷却系统61对所述动力总成6的电机进行散热，由于所述冷却系统61布置于所述车架1的前端，也即所述冷却系统61在所述前桥13的附近，且所述动力总成6也布设于靠近所述前桥13的位置处，拉近了所述动力总成6与所述冷却系统61之间的距离，使所述动力总成6与所述冷却系统61之间的连接管道也可以设计的较短。
39.参见图2和图3所示，在一些可选的实施例中，所述高压附件5可以包括高压配电盒51、整车辅助dcdc52(也即电流转换器)和五合一控制器53，本实施例中，所述高压配电盒51、所述整车辅助dcdc52和所述五合一控制器53沿所述车架1的前后方向依次排列，也即所述高压配电盒51设置于最靠近所述前桥13的位置，所述五合一控制器53相对靠后设置，所
述整车辅助dcdc52位于所述高压配电盒51与所述五合一控制器53之间，且所述动力总成6优选对应设置于所述整车辅助dcdc52的下方；其中，所述高压配电盒51用于为整车高压配电，所述整车辅助dcdc52用于为所述燃料电池散热系统31供电，也即所述整车辅助dcdc52也会通过线路与所述燃料电池散热系统31连接，由于所述整车辅助dcdc52布置于所述储氢系统4的底部，在将所述整车辅助dcdc52与所述燃料电池散热系统31进行连接时，直接将连接线从所述储氢系统4的底部竖直拉上去即可，不需要在所述车架1内绕多个弯路才能到达所述燃料电池散热系统31，既节省了线路的使用，也节省了所述车架1的空间，使得底盘布置更加紧凑，所述五合一控制器53用于控制所述动力转向泵的控制器、所述电机的控制器、空调系统的控制器和空压机9的控制器以及整车dcdc，由于将所述动力总成6放置于所述前桥13与所述中桥14之间，且所述动力总成6位于所述高压附件5的下方，使得所述动力总成6与所述五合一控制器53的距离较近，也即上下的位置关系，在前后方向相差不大，在将所述动力总成6与所述五合一控制器53进行连接时，直接将连接线从所述五合一控制器53向下拉至所述动力总成6的位置即可，也不需要在所述车架1内绕多个弯路才能到达所述动力总成6。
40.参见图2所示，在一些实施例中，所述第一大梁11和所述第二大梁12的外侧均布设动力电池模组7，本实施例中，所述第一大梁11可以为位于车辆左侧的大梁，所述第二大梁12可以为位于车辆右侧的大梁，其中一个所述动力电池模组7与所述第一大梁11固定，且位于所述第一大梁11的左侧，另一个所述动力模组与所述第二大梁12固定，且位于所述第二大梁12的右侧，两个所述动力电池模组7均位于所述前桥13与所述中桥14之间，也即，在前后方向上，所述动力电池模组7是位于所述前桥13与所述中桥14之间的，且沿所述车架1的横向方向，两个所述动力电池模组7与所述高压附件5大致位于同一直线，也就是说，所述高压附件5位于所述第一大梁11与所述第二大梁12之间，两个所述动力电池模组7分别位于所述第一大梁11和所述第二大梁12的外侧，且所述高压附件5也位于两个所述动力电池模组7之间，使得所述高压附件5与两个所述动力电池模组7在横向方向上基本对应设置，且两个所述动力电池模组7关于所述车架1的中轴线对称，使动力电池模组7与高压附件5满足车辆空间布置需求，减短高压线束的长度，降低成本。
41.本实施例中，所述燃料电池发动机3与所述动力电池模组7、所述动力总成6均通过高压线束相连，在向所述动力电池模组7充电的同时也能够向所述动力总成6的电机提供输出扭矩。
42.参见图2所示，在一些可选的实施例中，所述第一大梁11的外侧还布设有动力电池散热系统71，所述动力电池散热系统71位于对应的所述动力电池模组7与所述中桥14之间，也就是说，本实施例中，所述动力电池散热系统71位于所述第一大梁11的左侧，且所述动力电池散热系统71位于左侧的所述动力电池模组7与所述中桥14之间，所述动力电池散热系统71可以既与左侧的所述动力电池模组7连接，又与右侧的所述动力电池模组7连接，使得所述动力电池散热系统71能够同时对左侧的所述动力电池模组7和右侧的所述动力电池模组7进行散热，布置一个所述动力电池散热系统71同时为两个所述动力电池模组7进行散热，不需要为每一个所述动力电池模组7均设置一个所述动力电池散热系统71，节省了所述动力电池散热系统71的使用，同时，增大了所述动力电池模组7周围的空间。
43.参见图2所示，在一些可选的实施例中，所述第二大梁12的外侧还可以依次布设有
蓄电池8和空压机9，本实施例中，所述蓄电池8和所述空压机9均设置于所述第二大梁12的右侧，且在前后方向上，所述蓄电池8位于前方，所述空压机9位于所述蓄电池8的后方，所述蓄电池8和所述空压机9位于对应的所述动力电池模组7与所述中桥14之间，也即，本实施例中，所述蓄电池8和所述空压机9位于右侧的所述动力电池模组7与所述中桥14之间；且由于所述蓄电池8位于靠前的位置，相对于所述空压机9，所述蓄电池8偏向靠近所述动力电池模组7，蓄电池8采用上下叠放式，布置紧凑且节省空间，空压机9位于车架1右后侧，可以降低驾驶员的主观噪音感知。本实施例中，所述蓄电池8用于为整车低压供电，本实施例中，所述空压机9优选电动空压机9，所述空压机9用于为整车提供气源，且所述五合一控制器53可以与所述空压机9连接，使所述五合一控制器53可以对所述空压机9进行控制。
44.本发明实施例还提供了一种氢燃料牵引车，该氢燃料牵引车包括上述任一实施例的氢燃料牵引车的底盘布置结构，因此，该氢燃料牵引车也具有结构布置紧凑、空间利用率高的特点。
45.本发明实施例提供的一种氢燃料牵引车的底盘布置结构及氢燃料牵引车的原理为：
46.由于将所述燃料电池发动机3布置于所述驾驶室2的下方，且位于所述第一大梁11与所述第二大梁12之间，可以增加车辆前部的整体重量，使车辆前端不至于太轻；将所述储氢系统4固定于所述车架1的上方，使得所述车架1上不需要留出空间来专门放置储氢罐之类的部件，不占用车架1底部的空间，所述车架1的底部具有足够的空间来放置其他系统，且将所述储氢系统4布置于所述驾驶室2的后背，充分利用了所述驾驶室2与车厢之间的空隙，因此，提升了整个车辆的空间利用率；同时，将所述高压附件5设置于所述储氢系统4的底部，避免了所述储氢系统4与高压附件5发生碰撞，本发明实施例不仅考虑了所述燃料电池发动机3的布置位置，同时还考虑了所述储氢系统4以及所述高压附件5等其他重要系统的布置位置，充分利用所述车架1周围的空间，使得氢燃料牵引车的底盘布置结构紧凑，且本发明实施例的所述底盘布置结构可以适用于重载车辆。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
49.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发
明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。