本發(fā)明屬于燃料電池電動(dòng)車整車布置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置。

背景技術(shù)：

燃料電池電動(dòng)車屬于第3代環(huán)保汽車，由燃料電池作為動(dòng)力源，它直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)使車輛運(yùn)行。

燃料電池電動(dòng)車克服了由鋰電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)缺陷。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比,燃料電池不通過(guò)熱機(jī)過(guò)程,不受卡諾循環(huán)的限制,具有能量轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)境友好等內(nèi)燃機(jī)汽車不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)仍然可以保持傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的加速性能、高速度、長(zhǎng)距離行駛和安全、舒適等性能，被認(rèn)為是未來(lái)首選的潔凈、高效運(yùn)輸工具。

目前在微型(滿載2.5t以內(nèi))物流車上裝載燃料電池作為主能源的技術(shù)處于空白；對(duì)比現(xiàn)有車型為燃油微型物流車、純電動(dòng)微型物流車；微型燃料電池物流車具體如下優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)燃油微型物流車缺點(diǎn)：排放高，噪音大。

純電動(dòng)微型物流車缺點(diǎn)：鋰電池重量大，為保證載貨量微型物流車上鋰電安裝有限，導(dǎo)致續(xù)航里程不夠。純電動(dòng)微卡，鋰電池即使用直流快充也需要30分鐘以上，如果使用交流充電時(shí)間會(huì)達(dá)道數(shù)小時(shí)以上，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

相對(duì)于傳統(tǒng)燃油微型物流車，微型燃料電池物流車可以做到無(wú)污染排放，唯一的排放物是水；相對(duì)于傳統(tǒng)燃油微型物流車，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)噪音大，燃料電池堆和電機(jī)的工作噪音明顯小很多。

相對(duì)于純電動(dòng)微型物流車，燃料電池物流車只要安裝足夠容積的儲(chǔ)氣罐，就能達(dá)到需要的續(xù)航里程，增加同樣的續(xù)航里程時(shí)，需要增加的儲(chǔ)氣罐重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需要增加的鋰電重量。

純電動(dòng)物流車因充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中往往就要考慮，兩次充電之間的最大續(xù)航里程不能少于該車的日行駛里程。純電動(dòng)微型物流車為保證載貨質(zhì)量，整車整備質(zhì)量有嚴(yán)格的限制，這就導(dǎo)致了該車裝載電池總重量上限非常嚴(yán)格。鋰電池的裝配量受到限制，導(dǎo)致純電動(dòng)微型物流車的最大續(xù)航里程不夠。燃料電池物流車在能源耗盡時(shí)，只需要加注氫氣即可，通常一臺(tái)燃料電池微型物流車加注氫氣的時(shí)間為3至5分鐘，大大的減少了不可運(yùn)行時(shí)間。只需要合理的布置加氫站，就能使燃料電池物流車達(dá)到24小時(shí)不間斷連續(xù)運(yùn)行，避免了純電動(dòng)物流車最大的短板。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置。

微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置，利用2.5t燃油版微卡進(jìn)行二次開發(fā)，在車架上裝載10kw燃料電池堆、燃料電池控制器、供氫系統(tǒng)、加氫系統(tǒng)、儲(chǔ)氫罐、氫氣泄露報(bào)警系統(tǒng)、燃料電池車專用儀表，中央冷卻系統(tǒng)、鋰電池，配合燃料電池的鋰電池管理系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)、配合燃料電池的電機(jī)控制器，配合燃料電池的整車控制器；

所述10kw燃料電池堆，設(shè)置在貨箱的下部，駕駛室的后部；

所述燃料電池控制器集成在燃料電池系統(tǒng)內(nèi)部；

所述供氫系統(tǒng)及泄露報(bào)警系統(tǒng)、加氫系統(tǒng)設(shè)置在10kw燃料電池堆的下方；

所述中央冷卻系統(tǒng)設(shè)置在車架的前端；

所述儲(chǔ)氫罐設(shè)置在駕駛室換擋手柄正下方；

所述真空助力泵設(shè)置在駕駛室座椅的下方，儲(chǔ)氫罐左側(cè)；

所述dc/dc設(shè)置在駕駛室座椅的下方，儲(chǔ)氫罐左側(cè)；

所述整車控制器設(shè)置在副駕駛的下方，儲(chǔ)氫罐右側(cè)；

所述鋰電池及鋰電池管理系統(tǒng)設(shè)置在高壓箱內(nèi)部；

所述高壓配電盒設(shè)置在鋰電池后方，后橋上方，靠近車輛的左側(cè)；

所述電機(jī)控制器設(shè)置在鋰電池后方，后橋上方，靠近車輛的右側(cè)；

所述電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)為后置后驅(qū)動(dòng)電驅(qū)動(dòng)橋，電機(jī)直接通過(guò)變速箱固定在后橋上。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述鋰電池布置在前后橋中間，大梁內(nèi)側(cè)，懸掛在大梁上。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述中央冷卻系統(tǒng)由整車?yán)鋮s系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)集成，水箱布置在大梁前端，兩套冷卻管路分別連接到燃料電池冷卻系統(tǒng)和整車?yán)鋮s系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：總質(zhì)量2.2t的微型物流車，能達(dá)到600kg的載貨量；噪音低，可實(shí)現(xiàn)無(wú)污染排放，本發(fā)明物流車兩次加注之間的續(xù)航里程大于250km，加注燃料時(shí)間為3-5分鐘；等同于傳統(tǒng)燃油車加一次油的時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1是微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置正視圖。

圖2是微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置俯視圖。

圖中：1-中央冷卻系統(tǒng)；2-車架；3-燃料電池堆；4-供氫系統(tǒng)及泄露報(bào)警系統(tǒng)；5-加氫系統(tǒng)；6-真空助力泵；7-dc/dc；8-儲(chǔ)氫罐；9-整車控制器；10-鋰電池及電池管理系統(tǒng)；11-高壓配電盒；12-電機(jī)控制器；13-電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)；14-充電機(jī)；15-貨箱。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明實(shí)施例的微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)思路如下。

(1)微型物流車整車平均功率為8kw至10kw，配備10kw燃料電池堆，滿足整車運(yùn)行需求。

(2)配備10kw燃料電池堆工作所需求的：fcu(燃料電池控制器)，供氫系統(tǒng)，加氫系統(tǒng)5，儲(chǔ)氫罐8，燃料電池車專用儀表，燃料電池車中央冷卻系統(tǒng)1。

(3)因氫氣為易爆氣體，配備氫氣泄露報(bào)警系統(tǒng)。

(4)因燃料電池堆功率爬升慢，上限為10kw，為滿足燃料電池堆的高效運(yùn)行及整車運(yùn)行的短時(shí)間峰值功率需求，整車配少量鋰電池及配套的鋰電池管理系統(tǒng)。在燃料電池堆功率輸出不夠時(shí)，鋰電池進(jìn)行輔助輸出，在燃料電池輸出富余時(shí)，鋰電池進(jìn)行儲(chǔ)電。

(5)燃料電池物流車屬于電電混合動(dòng)力車，配備專用的整車控制器9及整車控制邏輯。

(6)由于增加了多個(gè)系統(tǒng)，導(dǎo)致整車底盤布置空間緊張，選用電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)13，該車橋?yàn)楹笾煤篁?qū)動(dòng)電驅(qū)動(dòng)橋，電機(jī)直接通過(guò)變速箱固定在后橋上，去掉了傳動(dòng)軸，大大節(jié)約了整車底盤布置空間。

(7)為滿足燃料電池車整車布置，選用特制的鋰電外形及電池懸掛形式。

微型燃料電池物流車整車結(jié)構(gòu)布置，利用2.5t燃油版微卡進(jìn)行二次開發(fā)，在車架2上裝載10kw燃料電池堆3、燃料電池控制器、供氫系統(tǒng)、加氫系統(tǒng)5、儲(chǔ)氫罐、氫氣泄露報(bào)警系統(tǒng)、燃料電池車專用儀表，中央冷卻系統(tǒng)、鋰電池，配合燃料電池的鋰電池管理系統(tǒng)10、電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)、配合燃料電池的電機(jī)控制器，配合燃料電池的整車控制器；

所述10kw燃料電池堆3，設(shè)置在貨箱15的下部，駕駛室的后部；

所述燃料電池控制器集成在燃料電池系統(tǒng)內(nèi)部；

所述供氫系統(tǒng)及泄露報(bào)警系統(tǒng)4、加氫系統(tǒng)5設(shè)置在10kw燃料電池堆3的下方；

所述中央冷卻系統(tǒng)1設(shè)置在車架2的前端；

所述儲(chǔ)氫罐8設(shè)置在駕駛室換擋手柄正下方；

所述真空助力泵6設(shè)置在駕駛室座椅的下方，儲(chǔ)氫罐8左側(cè)；

所述dc/dc7設(shè)置在駕駛室座椅的下方，儲(chǔ)氫罐8左側(cè)；

所述整車控制器9設(shè)置在副駕駛的下方，儲(chǔ)氫罐8右側(cè)；

所述鋰電池及鋰電池管理系統(tǒng)10設(shè)置在高壓箱內(nèi)部；

所述高壓配電盒11設(shè)置在鋰電池后方，后橋上方，靠近車輛的左側(cè)；

所述電機(jī)控制器12設(shè)置在鋰電池后方，后橋上方，靠近車輛的右側(cè)；

所述電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)13為后置后驅(qū)動(dòng)電驅(qū)動(dòng)橋，電機(jī)直接通過(guò)變速箱固定在后橋上。

所述鋰電池布置在前后橋中間，大梁內(nèi)側(cè)，懸掛在大梁上。

所述中央冷卻系統(tǒng)1由整車?yán)鋮s系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)集成，水箱布置在大梁前端，兩套冷卻管路分別連接到燃料電池冷卻系統(tǒng)和整車?yán)鋮s系統(tǒng)。

所述充電機(jī)14設(shè)置在變速箱的上面。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等；指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“實(shí)施例”、“具體實(shí)施例”、“示例”或“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。