CN115042861A - 一种底盘结构及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种底盘结构及车辆，包括：车架，沿第一方向纵长延伸；燃料电池发动机，安装于车架上；动力电池，安装于车架上；储氢件包括两个，分别安装在车架相对的两侧上；散热组件，包括均安装于车架上的燃料电池散热器、动力电池散热器，以及电机散热器；燃料电池散热器位于燃料电池发动机背离动力电池的一侧，动力电池散热器和电机散热器均位于动力电池背离燃料电池发动机的一侧，且动力电池散热器和电机散热器分别安装于车架相对的两侧。上述底盘结构不仅可以提高货箱的空间利用率，同时还能够降低车辆中心，提高车辆的安全性。并且上述底盘结构以采用三套冷却***来分别满足燃料电池发动机、动力电池及电机的散热需求，散热效果更佳。

Description

一种底盘结构及车辆
技术领域
本发明涉及氢能源车辆技术领域，特别是涉及一种底盘结构及车辆。
背景技术
燃料电池发动机是一种以氢、氧为原始燃料，将燃料通过内部一系列电化学反应，形成电能的装置。燃料电池发动机的主要原燃料是氢气和氧气，排放出的尾排气体主要成分为水、氢气和氧气，尾排气体中不存在会对环境产生污染的气体。
氢燃料电池汽车是一种采用燃料电池发动机产生的电力作为动力的车辆，同时具有动力电池、储氢罐冷却***等与燃料电池发动机相配套的装置。而传统的氢燃料电池汽车一般采用后背式布局，即将燃料电池发动机布置于传统柴油车发动机处，将动力电池、储氢管和冷却***等配套装置布置在驾驶室与货箱之间。
后背式布局的氢燃料电池汽车虽然可以直接在现有车辆底盘上进行改装，但将动力电池、储氢管和冷却***等配套装置布置在驾驶室与货箱之间，会占用货箱的安装空间，从而影响氢燃料电池汽车的载货能力。
发明内容
基于此，有必要针对后背式布局的氢燃料电池汽车会占用货箱的安装空间的问题，提供一种改善上述缺陷的底盘结构及车辆。
一种底盘结构，包括：
车架，沿第一方向纵长延伸；
燃料电池发动机，安装于所述车架上；
动力电池，安装于所述车架上，并与所述燃料电池发动机在所述第一方向间隔布设；
储氢件包括两个，分别安装在所述车架在所述第一方向上相对的两侧上；
散热组件，包括均安装于所述车架上的燃料电池散热器、动力电池散热器以及电机散热器；所述燃料电池散热器位于所述燃料电池发动机背离所述动力电池的一侧，所述动力电池散热器和所述电机散热器均位于所述动力电池背离所述燃料电池发动机的一侧，且所述动力电池散热器和所述电机散热器分别安装于所述车架所述第一方向上相对的两侧。
在其中一个实施例中，所述底盘结构还包括两个沿所述第一方向间隔布设于所述车架上的车轮组件，两个所述储氢件均位于两个所述车轮组件之间。
在其中一个实施例中，所述动力电池散热器和所述电机散热器均位于其中一个所述车轮组件背离另一个所述车轮组件的一侧。
在其中一个实施例中，所述底盘结构还包括安装在所述车架上的多合一控制器，所述多合一控制器位于所述动力电池散热器和所述电机散热器之间。
在其中一个实施例中，所述车架包括两个沿所述第一方向纵长延伸的纵梁，两个所述纵梁沿与所述第一方向相交的第二方向间隔布设；
所述燃料电池发动机、所述动力电池和所述燃料电池散热器分别与两个所述纵梁固定连接；
两个所述储氢件分别安装于两个所述纵梁上；所述电机散热器和所述动力电池散热器分别安装在两个所述纵梁上。
在其中一个实施例中，所述车架还包括沿所述第一方向间隔布设的多个横梁，每一所述横梁的两端分别与两个所述纵梁相连；所述动力电池安装于其中两个横梁之间。
在其中一个实施例中，所述底盘结构还包括蓄电池和空气滤清器；所述蓄电池和所述空气滤清器均安装于其中一个所述横梁上。
在其中一个实施例中，所述动力电池散热器和所述电机散热器均包括散热器本体和支架组件，所述散热器本体通过所述支架组件安装在所述车架上。
在其中一个实施例中，所述支架组件包括托架和撑杆，所述托架的一端与所述散热器本体相连，另一端与所述车架相连；
所述撑杆的一端与所述散热器本体相连，另一端与所述托架或者所述车架相连。
一种车辆，包括如权利要求上所述的底盘结构。
上述底盘结构，将体积较大的燃料电池发动机和动力电池安装在车架上，并将同样体积较大的储氢罐安装在车架相对的两侧上，使得储氢罐、燃料电池发动机以及动力电池的安装不会占用货箱的布置空间，提高货箱的空间利用率，同时还能够降低车辆中心，提高车辆的安全性。进一步地，上述底盘结构通过设置燃料电池散热器、动力电池散热器以及电机散热器，以采用三套冷却***来分别满足燃料电池发动机、动力电池及电机的散热需求，散热效果更佳。
附图说明
图1为本发明一实施例中车辆的结构示意图；
图2为图1实施例中车辆的底盘结构的俯视图；
图3为图1实施例中车辆的电机散热器的结构示意图；
图4为图1实施例中车辆的动力电池散热器的结构示意图。
驾驶室100；
车架10；纵梁11；横梁12；
燃料电池发动机20；动力电池21；车轮组件22；前轮23；后轮24；
储氢件30；多合一控制器31；蓄电池32；空气滤清器33；
燃料电池散热器40；动力电池散热器41；电机散热器42；散热器本体43；支架组件44；托架45；撑杆46。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1和图2，本发明一实施例提供的底盘结构，包括车架10、燃料电池发动机20、动力电池21、储氢件30和散热组件。
车架10沿第一方向纵长延伸，将燃料电池发动机20和动力电池21两个体积较大的部件沿第一方向间隔安装在车架10上，由于燃料电池发动机20和动力电池21两个部件占用了车架10上的大部分空间。为此，将同样体积较大的储氢件30安装在车架10的侧边上，如此便可以使得储氢件30不会占用燃料电池发动机20的安装空间。
进一步地，将储氢件30安装在车架10的侧边上，使得车辆可以同时携带两个储氢管，两个储氢管分别位于车架10在第一方向上相对的两个侧边上，如此便可以使得车辆能够携带更多的储氢管，从而提升车辆的续航里程。
散热组件用于给燃料电池发动机20、动力电池21以及用于驱动车辆行走的电机进行散热，为了保证散热组件的散热效果，散热组件包括均安装在车架10上的燃料电池散热器40、动力电池散热器41以及电机散热器42，以通过燃料电池散热器40、动力电池散热器41以及电机散热器42分别单独对燃料电池发动机、动力电池21和电机进行散热。
由于燃料电池发动机20的散热需求较大，将燃料电池散热器40安装在燃料电池发动机20背离动力电池21的一侧，如此，当车辆正常行驶时产生的自然风会依次经过燃料电池散热器40、燃料电池发动机20以及动力电池21，自然风在经过燃料电池散热器40的时候会将燃料电池散热器40的热量带走，从而对燃料电池散热器40进行降温。并且由于自然风会优先经过燃料电池散热器40，如此可以提高燃料电池散热器40的散热效果，进而提高燃料电池散热器40对燃料电池发动机20的散热效果。
更近一步的，为了保证动力电池散热器41与电机散热器42的散热效果，将动力电池散热器41和电机散热器42分别安装于车架10在第一方向上相对的两侧。如此，动力电池散热器41和电机散热器42便具有充足的空间进行散热，不会被车辆其他部件所阻挡。并且，动力电池散热器41和电机散热器42均采用风扇加冷凝器的方式进行散热，将动力电池21和电机散热器42安装在车架10的两侧，可以使得风扇吹出热气能够直接排出车辆，以提高动力电池散热器41和电机散热器42的散热效果。
上述底盘结构，将体积较大的燃料电池发动机20和动力电池21安装在车架10上，并将同样体积较大的储氢罐安装在车架10在第一方向上相对的两侧上，使得储氢罐、燃料电池发动机20以及动力电池21的安装不会占用货箱的布置空间，提高货箱的空间利用率，同时还能够降低车辆中心，提高车辆的安全性。进一步地，上述底盘结构通过设置燃料电池散热器40、动力电池散热器41以及电机散热器42，以采用三套冷却***来分别满足燃料电池发动机20、动力电池21及电机的散热需求，散热效果更佳。
具体到图2的实施例中，第一方向为左右方向。
本发明的实施例中，车架10包括两个沿第一方向纵长延伸的纵梁11，两个纵梁11第二方向间隔布设，燃料电池发动机20、动力电池21和燃料电池散热器40分别与两个横梁12固定连接，以使得燃料电池发动机20、动力电池21和燃料电池散热器40安装在车架10中部的位置，以使得车架10两侧的空间可以用于安装储氢件30、电机散热器42和动力电池散热器41。
具体地，储氢件30、电机散热器42和动力电池散热器41分别安装于其中一个纵梁11上，以避免与燃料电池发动机20和动力电池21发生干涉。其中，动力电池散热器41和电机散热器42均安装于对应纵梁11背离另一纵梁11的一侧上，以使得动力电池散热器41和电机散热器42均能够朝向背离纵梁11的一侧散热，以提高动力电池散热器41和电机散热器42的散热效率。进一步地，两个储氢件30也安装在两个纵梁11上，且每一储氢件30均安装在纵梁11背离另一纵梁11的一侧上，以使得两个储氢件30位于车架10的两侧。
在一些实施例中，底盘结构还包括两个车轮组件22，两个车轮组件22均设置于车架10上且沿第一方向间隔布设。其中一个车轮组件22包括设置在车架10相对两侧的两个前轮23，两个前轮23之间通过电驱桥相连，电驱桥安装在车架10上。另一个车轮组件22包括设置在车架10相对两侧的两个后轮24，两个后轮24之间通过电驱桥相连，电驱桥安装在车架10上。
其中，为了使得车辆能够安装更大容量的储氢件30，将储氢件30设置在两个车轮组件22之间，也就是前轮23和后轮24之间。在实际的使用过程中，前轮23和后轮24将车架10的侧边空间分成了三个部分，依次为第一部分、第二部分和第三部分，第一部分需要用于安装驾驶室100，而后轮24需要靠近车辆的尾部以保证底盘结构的稳定性，因此第三部分空间较小。由此不难看出，在三个部分中，第二部分的空间是最大的，为此，将储氢件30安装第二部分，即前轮23和后轮24之间，可以使得体积较大的储氢件30也能够安装在车架10上，并通过安装大体积的储氢件30来直接提高车辆的续航里程。
进一步地，为了使得前轮23和后轮24之间的空间能够全部用于安装储氢件30，将动力电池散热器41和电机散热器42均安装在其中一个车轮组件22背离另一车轮组件22的一侧上，也就是说，动力电池散热器41和电机散热器42均位于第一部分或第三部分中，而在实际的使用过程中，由于车辆在第一部分需要安装脚踏板等部件，为此第一部分不便于安装动力电池散热器41和电机散热器42。为此，可以将动力电池散热器41和电机散热器42安装在第三部分，从而使得动力电池散热器41和电机散热器42的安装不占储氢件30的安装空间，同时还具有很好的散热效果。
进一步地，底盘结构还包括安装在车架10上的多合一控制器31，多合一控制器31指的是将高压配电盒、电机控制器等电器设备集成到了一起，由于多合一控制器31上的线路较多，因此经常需要对多合一控制器31进行检修。为此，将多合一控制器31安装在动力电池散热器41和电机散热器42之间，由于电机散热器42和动力电池散热器41靠近车辆的尾部，因此多合一控制器31也安装在车辆的尾部，以便于维修人员对多合一控制器31进行检修。
更近一步的，由于电机散热器42和动力电池散热器41安装在两个纵梁11上，如此便可以将多合一控制器31安装在两个纵梁11之间，使得多合一控制器31的安装不会占用其他部件的安装空间，同时也可以使得底盘结构更加紧凑，空间利用率更高。
本发明的实施例中，参阅图3和图4，动力电池散热器41和电机散热器42均包括散热器本体43和支架组件44，散热器本体43通过支架组件44安装在车架10上，相较于直接将散热器本体43安装在车架10上，通过支架组件44来安装散热器本体43，可以使得散热器本体43的安装更加灵活，并且还可以通过支架组件44来对散热器本体43起到减震的效果。
具体的，支架组件44包括托架45和撑杆46，托架45的一端与散热器本体43相连，另一端与车架10相连，通过托架45来承受散热器本体43的重量，并将散热器本体43悬置在车架10的一侧上，以通过悬置的方式来提高散热器本体43的散热效果。
进一步地，撑杆46的一端与散热器本体43相连，另一端与托架45或者车架10相连，通过撑杆46的缓冲可以对散热器本体43的摆动进行限制，从而起到对散热器本体43减震的效果，如此，撑杆46配合托架45，不仅可以保证散热器本体43的安装牢固性，同时也可以对散热器本体43起到良好的减震效果。
在一些实施例中，车架10还包括沿第一方向间隔布设的多个横梁12，每一横梁12的两端均分别与两个纵梁11相连。由于动力电池21也安装在两个纵梁11之间，为了避免横梁12对动力电池21的安装产生干涉，将动力电池21安装在其中两个横梁12之间。
具体到实施例中，底盘结构还包括蓄电池32、空气滤清器33以及控制器，蓄电池32、空气滤清器33以及控制器均安装在其中一个横梁12上。如此，将蓄电池32、空气滤清器33以及控制器等体积较小的部件安装在横梁12上，可以不占用纵梁11上的安装位置，使得底盘结构更加紧凑，空间利用率更高。
具体地，空气滤清器33和蓄电池32安装在燃料电池发动机20和动力电池21之间的横梁12上，如此即可以使得底盘结构更加紧凑，又不会使得空气滤清器33和蓄电池32占用燃料电池发动机20和动力电池21的安装空间。
进一步地，车辆上的转向油泵、制动空气压缩机、空调压缩机等其他附件可根据对应***性能、管路线束等要求合理布置在底盘结构上的空余空间即可以。
本发明实施例还提供一种车辆，包括如上任一实施例中的底盘结构，由于该车辆包括上述底盘结构的全部技术特征，因此，该车辆具备上述底盘结构的全部技术效果，在此不再赘述。
上述底盘结构至少具有以下优点：
将体积较大的燃料电池发动机20和动力电池21安装在车架10上，并将同样体积较大的储氢罐安装在车架10相对的两侧上，使得储氢罐、燃料电池发动机20以及动力电池21的安装不会占用货箱的布置空间，提高货箱的空间利用率，同时还能够降低车辆中心，提高车辆的安全性。进一步地，上述底盘结构通过设置燃料电池散热器40、动力电池散热器41以及电机散热器42，以采用三套冷却***来分别满足燃料电池发动机20、动力电池21及电机的散热需求，散热效果更佳。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种底盘结构，其特征在于，所述底盘结构包括：
车架(10)，沿第一方向纵长延伸；
燃料电池发动机(20)，安装于所述车架(10)上；
动力电池(21)，安装于所述车架(10)上，并与所述燃料电池发动机(20)在所述第一方向间隔布设；
储氢件(30)包括两个，分别安装在所述车架(10)在所述第一方向上相对的两侧上；
散热组件，包括均安装于所述车架(10)上的燃料电池散热器(40)、动力电池散热器(41)以及电机散热器(42)；所述燃料电池散热器(40)位于所述燃料电池发动机(20)背离所述动力电池(21)的一侧，所述动力电池散热器(41)和所述电机散热器(42)均位于所述动力电池(21)背离所述燃料电池发动机(20)的一侧，且所述动力电池散热器(41)和所述电机散热器(42)分别安装于所述车架(10)所述第一方向上相对的两侧。
2.根据权利要求1所述的底盘结构，其特征在于，所述底盘结构还包括两个沿所述第一方向间隔布设于所述车架(10)上的车轮组件(22)，两个所述储氢件(30)均位于两个所述车轮组件(22)之间。
3.根据权利要求2所述的底盘结构，其特征在于，所述动力电池散热器(41)和所述电机散热器(42)均位于其中一个所述车轮组件(22)背离另一个所述车轮组件(22)的一侧。
4.根据权利要求3所述的底盘结构，其特征在于，所述底盘结构还包括安装在所述车架(10)上的多合一控制器(31)，所述多合一控制器(31)位于所述动力电池散热器(41)和所述电机散热器(42)之间。
5.根据权利要求1所述的底盘结构，其特征在于，所述车架(10)包括两个沿所述第一方向纵长延伸的纵梁(11)，两个所述纵梁(11)沿与所述第一方向相交的第二方向间隔布设；
所述燃料电池发动机(20)、所述动力电池(21)和所述燃料电池散热器(40)分别与两个所述纵梁(11)固定连接；
两个所述储氢件(30)分别安装于两个所述纵梁(11)上；所述电机散热器(42)和所述动力电池散热器(41)分别安装在两个所述纵梁(11)上。
6.根据权利要求5所述的底盘结构，其特征在于，所述车架(10)还包括沿所述第一方向间隔布设的多个横梁(12)，每一所述横梁(12)的两端分别与两个所述纵梁(11)相连；所述动力电池(21)安装于其中两个所述横梁(12)之间。
7.根据权利要求6所述的底盘结构，其特征在于，所述底盘结构还包括蓄电池(32)和空气滤清器(33)；所述蓄电池(32)和所述空气滤清器(33)均安装于其中一个所述横梁(12)上。
8.根据权利要求1所述的底盘结构，其特征在于，所述动力电池散热器(41)和所述电机散热器(42)均包括散热器本体(43)和支架组件(44)，所述散热器本体(43)通过所述支架组件(44)安装在所述车架(10)上。
9.根据权利要求8所述的底盘结构，其特征在于，所述支架组件(44)包括托架(45)和撑杆(46)，所述托架(45)的一端与所述散热器本体(43)相连，另一端与所述车架(10)相连；
所述撑杆(46)的一端与所述散热器本体(43)相连，另一端与所述托架(45)或者所述车架(10)相连。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的底盘结构。
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