氢能混合动力物流车燃料电池温度降温装置

1.本发明属于物流车动力电池技术领域，尤其是涉及一种氢能混合动力物流车燃料电池温度降温装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，新能源在车辆的运用正逐渐被重视起来，氢能混合燃料电池是新能源动力电池的移动，具有较低的能源耗费以及低污染的特征，拥有良好的发展前景。
3.中国专利文献公开号为“cn113948750b”的发明专利公开了一种氢能混合动力商用汽车的氢燃料电池安全保护装置，包括盒体和内胆，所述盒体的上端开口处内沿固定连接有橡胶圈，所述内胆与橡胶圈的内侧固定连接，所述盒体内连接有降温机构。该混合动力汽车中氢燃料电池安全保护装置，可以利用电池堆工作时产水对电池堆本体进行缓冲保护，同时也可以对电池堆辅助降温，但在实际使用时，仍存在一定缺点，如电池降温效果差，电池组主体内部热量容易积蓄使电池周围的温度升高，影响电动汽车电池的寿命，若电动汽车电池长久使用，电池会老化，在温度较高的环境下，电动汽车电池有自燃、爆炸的风险。
4.并且，现有的电池降温装置，一般是自然风冷或是电机风扇降温，前者降温效率过低，而后者需要利用车载电池能源驱动，进一步限制了新能源电车的行驶里程。综上所述，传统的电池降温装置，其本身的降温效率有限，电池组内部容易积蓄热量，换热机构内部的换热介质流速过低，无法快速的循环换热。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本发明提出了一种氢能混合动力物流车燃料电池温度降温装置，通过对车辆行进动力以及转弯离心力的转换利用，并驱动换热机构内部进行快速循环换热，避免电池组主体内部热量的积蓄，加速对电池组热量的循环处理能力。
6.为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
7.一种氢能混合动力物流车燃料电池温度降温装置，包括电池组主体，所述电池组主体外部固定有换热机构，所述换热机构包括两个相对设置的换热座，两侧换热座之间连通有导热板，所述电池组主体安装在导热板之间，且一侧换热座内腔固定安装有活塞组件；所述传动机构包括传动板和两个压缩气囊，所述传动板顶部转动连接有l形的敲击钳块和敲击支杆，所述敲击支杆中部转动连接在保护箱内腔中，且两个压缩气囊分别固定连接在保护箱内腔两侧，所述压缩气囊远离保护箱的一端固定连接有移动板，且两侧移动板分别与敲击支杆和敲击钳块的转动行程相贴合，所述压缩气囊通过管路与活塞组件内腔相连通用于带动换热座内介质循环。
8.可选的，所述活塞组件包括滑动连接在换热座内腔的活塞部，且活塞部底侧固定连接有活塞杆，所述活塞杆滑动的设置在密封座上，且密封座顶部通过弹力复位套与活塞部底部固定连接，所述密封座底侧通过管路与压缩气囊相连通。
9.可选的，所述移动板底部固定连接有连接块，且两侧连接块位于两侧移动板底部
相远离的一侧，所述连接块滑动连接在保护箱底侧开设的槽体内，所述连接块内设置有引导绳，所述保护箱底侧槽体底部固定连接有抵接辊，引导绳套设在抵接辊上后通过铰接块和销轴转动连接有连接杆，且两侧连接杆中部之间通过连杆铰接，所述连接杆底端和车架车桥顶部铰接；所述引导绳后侧固定连接有拉动绳，所述拉动绳的另一端和活塞杆底端连接。
10.可选的，所述传动板底部固定连接有多个片配重块，所述保护箱底侧固定安装有保护槽块，所述传动板设置在保护槽块的内腔中。
11.可选的，所述换热机构一侧连通有中冷散热机构，所述换热机构底侧固定安装有余液回收机构，所述余液回收机构底部连通有余液导热机构，所述余液导热机构设置在保护箱上端。
12.可选的，所述中冷散热机构包括隔尘槽座，所述隔尘槽座固定安装在物流车头前端，且隔尘槽座内腔通过转轴和轴承转动连接有多个可封闭的动槽片。
13.可选的，所述余液回收机构包括余液引导罩，所述余液引导罩固设于余液导热机构顶部；所述余液导热机构包括流通座，所述流通座顶部两侧通过导热连接管与换热座底侧管路相连通，所述流通座顶部槽口内固定连接有多个换热鳍片。
14.可选的，所述压缩气囊的进气管与二进一出式三通阀的出口端连接，三通阀的其中一个入口端通过单向阀、限压阀与电动气泵连接，三通阀的另一个入口端通过单向阀、限压阀与物流车的空气制动系统中驻车制动器的排气阀相连通。
15.可选的，所述的电池组主体设置有两个，沿物流车横向方向左右对称布置方式分别安装在车架上第二轴与第三轴之间的区域，物流车为三轴式货车，其第一轴所在车桥为转向桥；电池组主体下部的保护箱的底部以铰接方式与u型结构的辅助防倾杆的中间横向杆体铰接，辅助防倾杆的两端的摆动臂的端头分别与车桥的桥壳一侧铰接连接；摆动臂的另一端伸出一定长度后与导向滑块铰接连接，导向滑块可沿竖直放置的导向立柱连接，导向立柱与移动板固定连接。
16.可选的，所述的辅助防倾杆为z型防倾杆，其z型的中间横向杆体与车架支架通过铰接方式连接，两个中间横向杆体相互呈“x”形状布置。
17.本发明具有如下优点和有益效果：
18.一、本发明中，物流车启动产生的反作用力能够带动底侧传动板通过配重块的加速作用下向相反的一侧移动，传动板围绕铰接杆转动并拉动敲击钳块围绕中部转动铰接处进行相对转动与对应位置移动板相接触，移动板被挤压的情况下能够挤压一侧压缩气囊，压缩气囊在被挤压后能够通过单向阀将气体送入顶部活塞组件内，活塞组件内腔压力增大后活塞能够受力向上移动挤压换热座内介质腔，换热座内介质在被压缩气囊的压缩作用下将冷却回流后的介质送入后侧导热板内，导热板内流动的介质能够带走导热板与电池组主体接触交换的热量，避免电池组主体内部热量的积蓄，通过对车辆行进动力转换利用，实现对换热机构内换热介质的自主循环加速，在辅助支泵的配合下能够实现对换热机构和中冷散热机构进行热量的循环处理，加速对电池组热量的循环处理能力。
19.二、本发明中，进一步的，在车辆进行转弯运动的同时时，车箱的偏转时车桥的倾斜力拉动连接杆发生上下位移，连接杆发生移动时能够带动顶部铰接块移动放松或拉动相对应的引导绳，并将竖向的拉力转换为横向的拉力带动连接块以及移动板同步挤压或拉伸
压缩气囊；同时在车轮在不平路面遇障碍车桥向上摆动时，辅助防倾杆靠该侧的摆动臂向上摆动，带动导向滑块沿导向立柱上下滑动的同时，还带动移动板沿滑杆前后滑动，即将车轮向上跳动时的冲击力转化为移动板的前后运动同时挤压压缩气囊。这样的设计，进一步对车辆转弯离心力、上下颠簸的力转换利用，进一步加强换热机构内换热介质的自主循环速度，大幅度提升电池散热效果。
20.三、本发明中，通过在压缩气囊进气位置与车辆空气制动系统进行排气的回收利用，在车辆进行制动排气时，充气后的压缩气囊能够受力展开，从而能够同步实现对介质循环的加压处理，从而能够进一步提高介质的循环处理效率。
附图说明
21.图1为本发明提出的电池温度降温装置的整体结构示意图；
22.图2为本发明提出的电池温度降温装置的等轴侧剖视图；
23.图3为本发明提出的电池温度降温装置的爆炸拆分结构示意图；
24.图4为本发明提出的电池温度降温装置的传动机构部分结构示意图；
25.图5为本发明提出的电池温度降温装置的换热机构结构示意图；
26.图6为本发明提出的电池温度降温装置的中冷散热机构结构示意图；
27.图7为本发明提出的电池温度降温装置的活塞组件装配结构示意图；
28.图8为本发明提出的电池温度降温装置的另一实施例结构示意图；
29.图9为本发明提出的带有辅助防倾杆的物流车正视图；
30.图10为本发明提出的带有u型辅助防倾杆的物流车仰视图；
31.图11为本发明提出的带有z型辅助防倾杆的物流车仰视图；
32.图标：1-保护箱，2-中冷散热机构，201-换热槽座，202-定槽片，203-隔尘槽座，204-传动齿条，205-从动齿轮，206-导向杆，207-动槽片，208-保护座，3-传动机构，301-传动板，302-配重块，303-铰接杆，304-敲击钳块，3041-销轴，305-敲击支杆，306-保护槽块，307-移动板，308-滑杆，309-压缩气囊，3091-连接管，14-余液回收机构，401-余液引导罩，402-遮蔽罩，403-封闭罩，5-电池组主体，6-换热机构，601-换热座，602-导热板，603-换热管，604-辅助支泵，605-泵液管，606-回流管，7-余液导热机构，701-流通座，702-换热鳍片，703-导热连接管，8-吸能槽，9-活塞组件，901-活塞部，902-活塞杆，903-弹力复位套，904-从动齿条，905-传动齿轮，906-主动齿条，10-连接块，11-抵接辊，12-引导绳，13-防倾杆，14-安装座，15-连杆，16-拉动绳，17-引导辊。
具体实施方式
33.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一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
35.实施例
36.如图1～11所示，一种氢能混合动力物流车燃料电池温度降温装置，包括电池组主体5。
37.如图2、图3所示，电池组主体5外部固定安装有换热机构6，换热机构6一侧连通有中冷散热机构2，换热机构6底侧固定安装有余液回收机构4，余液回收机构4底部连通有余液导热机构7，余液导热机构7底侧固定安装有保护箱1，所述保护箱1内腔底侧传动连接有用于控制换热机构6介质循环的传动机构3。
38.如图3、图4、图5所示，换热机构6包括两个相对设置的换热座601，且两侧换热座601之间连通有导热板602，电池组主体5固定安装在导热板602之间。其中，导热板602的数量与电池组主体5的子电池模块的数量相对应，且电池组主体5的子电池模块分组装配在多个导热板602之间。
39.如图7所示，换热座601内腔底侧滑动连接有活塞组件9，活塞组件9包括滑动连接在换热座601内腔的活塞部901。其中，活塞部901的横截面形状与换热座601内腔横截面形状相等，且活塞部901底侧固定连接有活塞杆902，活塞杆902滑动连接在换热座601内腔底侧固定连接的密封座上，且密封座顶部通过弹力复位套903顶部与活塞部901底部固定连接，且密封座顶部嵌设有管路，且管路另一端连接有单向阀并延伸至换热座601底部并与压缩气囊309相连通。
40.传动机构3包括传动板301和两个压缩气囊309，传动板301顶部通过铰接块和铰接杆303转动连接有敲击钳块304，敲击钳块304横截面形状为l形，且敲击钳块304另一侧固定连接有敲击支杆305，敲击支杆305与敲击钳块304呈相对倾斜设置。传动板301底部固定连接有多个片配重块302，敲击支杆305中部转动处通过销轴3041转动连接在保护箱1内腔一侧，且两个压缩气囊309分别固定连接在保护箱1内腔两侧，压缩气囊309远离保护箱1的一端固定连接有移动板307，且两侧移动板307分别与敲击支杆305和敲击钳块304的转动行程相贴合，压缩气囊309顶部通过连接管3091、单向阀与换热座601内腔的活塞组件9相连通。
41.在保护箱1底侧固定安装有保护槽块306，传动板301设置在保护槽306内腔中。移动板307一侧两端均开设有滑孔，且滑孔内滑动连接有滑杆308，滑杆308固定连接在保护箱1内腔一侧。
42.压缩气囊309的进气管还通过三通阀以及单向阀管路与车辆空气制动系统的排气阀相连通，通过在压缩气囊309进气位置与车辆空气制动系统进行排气的回收利用，在车辆进行制动排气时，气体能够带动压缩气囊309受力展开从而能够同步实现对介质循环的加压处理，从而能够进一步提高介质的循环处理效率。
43.请参阅图4，通过设计的移动板307，移动板307通过滑孔在滑杆308外的滑动更加稳定性，同时压缩气囊309能够利用自身弹力产生弹性复位，提高复位处理效果，压缩气囊309在复位时能够利用自身的弹力通过安装的阀体进行吸气展开，保证压缩气囊309的收缩膨胀，通过l形的敲击钳块304和敲击支杆305的设置，能够使得车辆运行过程中的前后动量均能够对传动板301产生扰动，保证介质循环的效果。
44.请参阅图4，所述保护箱1内腔两侧均开设有吸能槽8，且吸能槽8位于保护箱1内腔一侧。通过设计的锥形吸能槽8，在车辆受到冲击时，当到达保护箱1的最大吸能强度后，保护箱1内侧的吸能槽8能够受力首先弯折，并且通过吸能槽8锥形的开设方向实现保护箱1的
向外曲折，从而能够避免保护箱1内渗出液体向电池组主体5内侧的延展，从而能够提高装配使用安全性。
45.如图6所示，中冷散热机构2包括隔尘槽座203，隔尘槽座203固定安装在物流车头前端，且隔尘槽座203内腔通过转轴和轴承转动连接有多个可封闭的动槽片207，且转轴底座穿过隔尘槽座203固定连接有从动齿轮205，且多个从动齿轮205之间啮合有传动齿条204，传动齿条204末端固定连接有导向杆206，导向杆206外侧壁滑动安装有导向套，且导向套固定安装在隔尘槽座203底侧，且一侧从动齿轮205一侧啮合有驱动齿轮，且驱动齿轮顶部固定安装有电机，隔尘槽座203底侧固定连接有保护座208，且电机固定连接在保护座208内腔一侧，隔尘槽座203一侧固定连接有换热槽座201，换热槽座201内腔固定连接有多个定槽片202，定槽片202和动槽片207横截面形状均为波浪形。
46.余液回收机构4包括余液引导罩401，余液引导罩401固设于余液导热机构7顶部，余液引导罩401顶部连通有遮蔽罩402，遮蔽罩402顶部固定连接有封闭罩403，封闭罩403固定连接在换热座601底部，余液导热机构7包括流通座701，流通座701顶部两侧通过导热连接管703与换热座601底侧管路相连通，流通座701顶部槽口内固定连接有多个换热鳍片702，换热鳍片702为铝制换热构件。
47.如图7和图8所示，在另一实施例中，移动板307底部固定连接有连接块10，且两侧连接块10位于两侧移动板307底部相远离的一侧，连接块10滑动连接在保护箱1底侧开设的槽体内，连接块10内固定连接有引导绳12，引导绳12底端通过铰接块和销轴转动连接有连接杆13，且两侧连接杆13中部之间通过连杆15铰接，连接杆13底端通过销轴铰接有安装座14，安装座14固定安装在车架车桥顶部。保护箱1底侧槽体底部固定连接有抵接辊11，引导绳12套设在抵接辊11上，引导绳12后侧固定连接有拉动绳16，拉动绳16另一端延伸至保护箱1内腔，保护箱1内腔两侧与拉动绳16贴合位置转动连接有引导辊17，活塞杆902底端固定连接有从动齿条904，从动齿条904一侧通过传动齿轮905传动连接有主动齿条906，传动齿轮905通过转轴和轴承转动连接在换热座601内腔，主动齿条(906)底端滑动连接在换热座601内腔底部，主动齿条906位于换热座601底侧的一端固定连接有拉动绳16。
48.实施方式具体为：当车辆行进过程中，车辆进行转动时车箱的偏转时能够传导至底侧车桥，车桥发生部分倾斜时能够拉动连接杆13发生上下位移，连接杆13发生移动时能够带动顶部铰接块移动放松或拉动相对应的引导绳12，引导绳12能够围绕抵接辊11降低相应的移动摩擦力，并将竖向的拉力转换为横向的拉力带动连接块10以及移动板307同步挤压或拉伸压缩气囊309；同时引导绳12移动时至末端行程时能够通过拉动绳16带动顶部的主动齿条906向下移动，主动齿条906向下移动能够通过传动齿轮905带动从动齿条905推动活塞部901向上移动，活塞部901在被挤压移动的情况下能够辅助活塞部901底侧负压吸取压缩气囊309内此时因被挤压而泵出的气体，从而能够配合拉动绳16的传动实现对活塞部901的加压处理，提高对介质液的增速循环，进一步提高散热效率，并且在压缩气囊309复位时，移动板307能够在复位后松开引导绳12和拉动绳16，此时活塞部901能够通过底侧弹力复位套903复位并拉动底侧主动齿条906复位继而带动传动齿轮905和主动齿条906复位。
49.工作原理：使用时，当保护箱1和电池组主体5装置在物流车车架底侧时，物流车运行时，物流车启动产生的反作用力带动底侧传动板301通过配重块302的加速作用下向相反的一侧移动，传动板301移动时围绕铰接杆303转动并拉动敲击钳块304围绕中部转动铰接
处进行相对转动，敲击钳块304围绕中间铰接处转动后带动另一侧凸出部分或另一侧固设的敲击支杆305与对应位置移动板307相接触，移动板307被挤压的情况下挤压一侧压缩气囊309，压缩气囊309在被挤压后通过单向阀将气体送入顶部活塞组件9的密封座顶部内，密封座内压力增大后活塞部901受力向上移动挤压换热座601内介质腔，换热座601内介质在被压缩气囊309的压缩作用下将另一管路中冷却后回流的介质送入后侧导热板602内，导热板602对两侧电池组主体5进行接触换热，导热板602内流动的介质带走导热板602与电池组主体5接触交换的热量，并且在介质液泵出后，压缩气囊309展开停止供气，此时弹力复位套903利用自身拉力拉动活塞部901进行复位，此时换热座601内介质腔因活塞部901的复位产生负压，通过换热座601顶部连接的管路实现冷却介质液通过换热管603向介质腔的送液。
50.当换热座601内腔介质通过导热板602对电池组主体5进行接触换热后送入另一侧换热座601内后，在后续泵入的介质的挤压作用下通过回流管606送入一侧换热槽座201和隔尘槽座203介质腔内，换热槽座201内介质腔将换热后介质液送入底侧定槽片202内。在车辆行进过程中，定槽片202通过在汽车中冷位置与进风口空气接触将换热的热量快速散热，在进入外部扬尘路段时，通过控制一侧电机工作，电机输出轴转动带动驱动齿轮转动，驱动齿轮转动带动一侧啮合的从动齿轮205转动，该侧从动齿轮205转动带动一侧传动齿条204移动，传动齿条204移动带动末端导向杆206在导向套内滑动，当多个从动齿轮205转动时通与过转轴带动顶部动槽片207转动，多个动槽片207相对同向的转动使得相邻的动槽片207之间通过扭转相互抵接，对动槽片207之间间隙的填充封闭，使得在扬尘较大路段对换热槽座201和换热槽座201之间空气流通缝隙进行封闭，从而能够提高对电池组主体5的装置适应性，同时，能够在冷车启动阶段，关闭隔尘槽座203的空气间隙。
51.换热座601内换热后升温流出的介质液在进入流通座701内，电池组主体5工作产生部分余水，余水通过余液引导罩401的引导作用下进入底侧遮蔽罩402，遮蔽罩402通过内侧倾斜延展的作用下均匀的进入流通座701顶部，余水在与流通座701顶部换热鳍片702接触时，余水对流通座701内腔介质再换热后，介质通过在电池组主体5产生的余液进行换热后通过另一侧导热连接管703循环回液循环回液至换热座601内，从而能够进一步降低回流介质的相应热量，从而提高对电热组主体产水的再利用，满足整体处理使用需要。
52.更好的实施方式是：如图9、图10所示，电池组主体5设置有两个，沿物流车横向方向左右对称布置方式分别安装在车架上第二轴与第三轴之间的区域，物流车为三轴式货车，其第一轴所在车桥为转向桥；电池组主体5下部的保护箱1的底部以铰接方式与u型结构的辅助防倾杆106的中间横向杆体107铰接，辅助防倾杆106的两端的摆动臂108的端头分别与车桥的桥壳一侧铰接连接；摆动臂108的另一端伸出一定长度后与导向滑块102铰接连接，导向滑块102可沿竖直放置的导向立柱101连接，导向立柱101与移动板307固定连接；两个电池组主体5中各自靠后方的移动板307分别通过同一个防倾杆106两端的摆动臂108与第三桥的桥壳两侧连接；两个电池组主体5中各自靠前方的移动板307分别通过同一个防倾杆106两端的摆动臂108与第三桥的桥壳两侧连接。
53.当物流车行驶在不平路面时，一侧车轮相对于地面向上跳动，带动该侧车桥向上摆动，此时辅助防倾杆106靠该侧的摆动臂108向上摆动，而另一侧的摆动臂108向下摆动，摆动臂108摆动时，带动导向滑块102沿导向立柱101上下滑动的同时，还带动移动板307沿滑杆308前后滑动，即将车轮向上跳动时的冲击力转化为移动板307的前后运动，从而进一
步对压缩气囊309进行压缩，促进冷却液的循环；同时，由于对压缩气囊309产生作用力，使辅助防倾杆106动作时受到更大的阻力，提高了车辆的行驶平顺性。
54.更好的实施方式是：如图11所示，辅助防倾杆106为z型防倾杆，其z型的中间横向杆体107与车架支架通过铰接方式连接，两个z型辅助防倾杆106的中间横向杆体107相互呈“x”形状布置；
55.当物流车转弯时，货箱受到离心力的作用向外侧倾，车架也与货箱共同向外侧倾，此时呈“x”形状交叉布置的两个z型辅助防倾杆106可以抑制车架与车桥之间的侧倾；同时，辅助防倾杆106进一步将物流车转弯时车身受到的离心力一部分转化为对压缩气囊309的压力，进一步提高了冷却液的循环效果。
56.另外，z型辅助防倾杆和u型辅助防倾杆可以同时设置，两者的作用不同，且相互之间无影响；两种辅助防倾杆可以为物流车提供全部防倾杆的作用，或只起部分防倾杆的作用，物流车还可以单独设置起主要作用的防倾杆。
57.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。