CN110126919A - 一种纯氢能电源车底盘安装方法及其结构 - Google Patents

一种纯氢能电源车底盘安装方法及其结构 Download PDF

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傅昌洪
李佳晋
刘学
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
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Abstract

本发明公开了一种纯氢能电源车底盘安装方法及其结构，将主支撑部的前端与第一连接部连接；将第一连接部与前支撑部连接；主支撑部的后端设置有后支撑部；在前支撑部和后支撑部处分别设置前行车轮和后行车轮；在主支撑部处设置储能电源和甲醇储氢装置，在主支撑部的两侧均设置储氢装置，储能电源和甲醇储氢装置位于两个储氢装置之间；将电机系统装置和控制系统装置设置在后支撑部上，控制系统装置位于储能电源和电机系统装置之间。本发明汽车氢能电源的车底盘一方面，布局更加合理，提高了各系统转换效率，降低了能量消耗；另一方面，提高了各装置安装、维修效率，有效的降低了成本。具有结构简单、制造成本低和不易损坏等有益效果。

Description

一种纯氢能电源车底盘安装方法及其结构
技术领域
本发明涉及一种车底盘，具体地说，特别涉及一种纯氢能电源车底盘安装方法及其装置。
背景技术
氢能作为一种清洁可持续新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。近年来，氢能电源在汽车、备用电源及其它方面的应用取得长足的发展，中国已将新能源汽车作为七大战略性产业之一。氢能(金属氢化物储氢和甲醇储氢)汽车动力电源以实时产氢作为能源，构建在新能源纯电动汽车的基础之上，突破了目前纯电动汽车的技术短板——充电时间长、续航里程短、低温性能及差、无着火扑灭办法(和燃油车一样，无法截断能源)。现有装设汽车氢能电源的车底盘一方面，布局不合理，降低了各系统转换效率且能量消耗高；另一方面，不易安装且维修成本高。
因此本领域技术人员致力于研发一种布局合理且易安装的纯氢能电源车底盘安装方法及其装置。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种布局合理且易安装的纯氢能电源车底盘安装方法及其装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种纯氢能电源车底盘安装方法，包括以下步骤：
S1：将主支撑部的前端与第一连接部连接；
S2：将第一连接部与前支撑部连接；
S3：所述主支撑部的后端设置有后支撑部；
所述后支撑部呈平行段，各所述后支撑部的前端分别与各第二连接部的后端连接，各所述第二连接部的前端向左下方延伸并与所述主支撑部的后端连接；
S4：在前支撑部和所述后支撑部处分别设置前行车轮和后行车轮；
S5：在主支撑部处设置储能电源和甲醇储氢装置，
S6：在主支撑部的两侧均设置储氢装置，所述储能电源和甲醇储氢装置位于两个储氢装置之间；
S7：将安装板设置在车架的前半部，并将真空助力装置、转换系统装置和高压控制盒装置设置在安装板上；将氢能电源安装在所述安装板和所述储能电源之间；
S8：将电机系统装置和控制系统装置设置在后支撑部上，所述控制系统装置位于所述储能电源和所述电机系统装置之间。
作为优选，所述第一连接部包括第一直线段、倾斜段和第二直线段，所述第一直线段的一端与所述主支撑部的前端连接，所述第一直线段的另一端与所述倾斜段的后端连接；所述倾斜段的前端与所述第二直线段的后端连接，所述第二直线段的前端连接有前支撑部。
作为优选，所述安装板上还设置有空调系统装置，所述真空助力装置、转换系统装置、空调系统装置和高压控制盒装置依次沿所述安装板的长度方向设置。
作为优选，各所述主支撑部之间的间距大于各所述前支撑部之间的间距，所述倾斜段与所述第一直线段之间的夹角为154°-156°；所述第二直线段高于所述第一直线段；各相互对称设置的第一直线段通过第一连接杆连接，各所述第二直线段通过第二连接杆连接，所述第一连接杆与所述第二连接杆相互平行并通过两个第三连接杆连接，所述安装板设置在各所述第三连接杆上，所述第二直线段的内侧均设置有支撑板，所述第二连接杆与各所述第三连接杆的连接点分别位于各所述支撑板处；所述电机系统装置与车桥总成轴连接，各所述后行车轮分别设置在所述车桥总成轴的两端；所述后行车轮之间设置有两个汽车钢板弹簧，各所述汽车钢板弹簧的中部与车桥总成轴连接，所述汽车钢板弹簧的后端与所述后支撑部的后端连接，所述汽车钢板弹簧的前端与所述第二连接部连接。
一种纯氢能电源车底盘结构，包括车架，所述车架中部设置有储能电源和甲醇储氢装置，所述车架两侧均设置有储氢装置，所述储能电源和所述氢能电源位于各所述储氢装置之间；所述车架前半部设置有真空助力装置、转换系统装置和高压控制盒装置，所述氢能电源位于所述转换系统装置和所述储能电源之间，所述车架后半部设置有电机系统装置和控制系统装置，所述控制系统装置位于所述储能电源和所述电机系统装置之间。
作为优选，所述车架包括两个相互平行的主支撑部，各所述主支撑部的前端均设置有第一连接部，所述第一连接部包括第一直线段、倾斜段和第二直线段，所述第一直线段的一端与所述主支撑部的前端连接，所述第一直线段的另一端与所述倾斜段的后端连接；所述倾斜段的前端与所述第二直线段的后端连接，所述第二直线段的前端连接有前支撑部；
所述主支撑部的后方设置有后支撑部，所述后支撑部呈平行段，各所述后支撑部的前端分别与各第二连接部的后端连接，各所述第二连接部的前端向左下方延伸并与所述主支撑部的后端连接。
作为优选，各所述主支撑部之间的间距大于各所述前支撑部之间的间距，所述倾斜段与所述第一直线段之间的夹角为154°-156°；所述第二直线段高于所述第一直线段。
作为优选，各相互对称设置的第一直线段通过第一连接杆连接，各所述第二直线段通过第二连接杆连接，所述第一连接杆与所述第二连接杆相互平行并通过两个第三连接杆连接，所述车架前半部设置有安装板，所述安装板设置在各所述第三连接杆上，所述第二直线段的内侧均设置有支撑板，所述第二连接杆与各所述第三连接杆的连接点分别位于各所述支撑板处；所述安装板上还设置有空调系统装置，所述真空助力装置、转换系统装置、空调系统装置和高压控制盒装置依次沿所述安装板的长度方向设置。
作为优选，所述电机系统装置与车桥总成轴连接，后行车轮分别设置在所述车桥总成轴的两端；所述后行车轮之间设置有两个汽车钢板弹簧，各所述汽车钢板弹簧的中部与车桥总成轴连接，所述汽车钢板弹簧的后端与所述后支撑部的后端连接，所述汽车钢板弹簧的前端与所述第二连接部连接。
作为优选，各所述后支撑部之间通过相互平行的第一横杆和第二横杆连接，所述第二横杆位于所述第一横杆和所述电机系统装置之间，所述第二横杆中部与连接块的后端连接，所述连接块的前端设置有开口，所述开口处的边缘设置有两个对称设置的限位块，各所述限位块与所述连接块为一体成形结构，所述连接块上可活动的设置有限位杆，所述限位杆通过链条吊设有备胎。
本发明的有益效果是：本发明汽车氢能电源的车底盘通过主支撑部、前支撑部和后支撑部三大部分形成一个结构牢固且紧凑型的车架，并分别在车架主支撑部、前支撑部和后支撑部处形成安装位，使其布局更加合理，提高了各系统转换效率，并且由于布局更加合理使其整个结构紧凑，从而缩小了车架体积，使其降低了能量消耗；本发明中的车架主支撑部、前支撑部和后支撑均采用可拆卸连接，且按照本发明中的安装方法进行安装，使其在安装氢能电源、储能电源储氢装置真空助力装置、转换系统装置和高压控制盒装置时不仅安装效率更高，并且在更佳易于维修；具有结构简单，制造成本低和不易损坏等有益效果。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是图2中A处局部放大结构示意图。
图4是本发明的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至图4所示，一种纯氢能电源车底盘安装方法，包括以下步骤：
S1：将主支撑部1的前端与第一连接部2连接；
S2：将第一连接部2与前支撑部3连接；
S3：所述主支撑部1的后端设置有后支撑部5；
所述后支撑部5呈平行段，各所述后支撑部5的前端分别与各第二连接部6的后端连接，各所述第二连接部6的前端向左下方延伸并与所述主支撑部1的后端连接；
S4：在前支撑部3和所述后支撑部5处分别设置前行车轮7和后行车轮8；
S5：在主支撑部1处设置储能电源9和甲醇储氢装置10，
S6：在主支撑部1的两侧均设置储氢装置11，所述储能电源9和甲醇储氢装置10位于两个储氢装置11之间；
S7：将安装板12设置在车架13的前半部，并将真空助力装置15、转换系统装置16和高压控制盒装置17设置在安装板12上；将氢能电源18安装在所述安装板12和所述储能电源9之间；
S8：将电机系统装置19和控制系统装置20设置在后支撑部5上，所述控制系统装置20位于所述储能电源9和所述电机系统装置19之间。
所述第一连接部2包括第一直线段21、倾斜段22和第二直线段23，所述第一直线段21的一端与所述主支撑部1的前端连接，所述第一直线段21的另一端与所述倾斜段22的后端连接；所述倾斜段22的前端与所述第二直线段23的后端连接，所述第二直线段23的前端连接有前支撑部3。
所述安装板12上还设置有空调系统装置26，所述真空助力装置15、转换系统装置16、空调系统装置26和高压控制盒装置17依次沿所述安装板12的长度方向设置。
各所述主支撑部1之间的间距大于各所述前支撑部3之间的间距，所述倾斜段22与所述第一直线段21之间的夹角为154°-156°；所述第二直线段23高于所述第一直线段21；各相互对称设置的第一直线段21通过第一连接杆27连接，各所述第二直线段23通过第二连接杆28连接，所述第一连接杆27与所述第二连接杆28相互平行并通过两个第三连接杆29连接，所述安装板12设置在各所述第三连接杆29上，所述第二直线段23的内侧均设置有支撑板30，所述第二连接杆28与各所述第三连接杆29的连接点分别位于各所述支撑板30处；所述电机系统装置19与车桥总成轴31连接，各所述后行车轮8分别设置在所述车桥总成轴31的两端；所述后行车轮8之间设置有两个汽车钢板弹簧32，各所述汽车钢板弹簧32的中部与车桥总成轴31连接，所述汽车钢板弹簧32的后端与所述后支撑部5的后端连接，所述汽车钢板弹簧32的前端与所述第二连接部6连接。
一、氢能作为一种清洁可持续新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。近年来，氢能电源在汽车、备用电源及其它方面的应用取得长足的发展，中国已将新能源汽车作为七大战略性产业之一。而氢能(金属氢化物储氢和甲醇储氢)汽车动力电源以实时产氢作为能源，构建在新能源纯电动汽车的基础之上，突破了目前纯电动汽车的技术短板——充电时间长、续航里程短、低温性能及差、无着火扑灭办法(和燃油车一样，无法截断能源)。
解决的技术问题：1.氢能电源汽车能源补给时间短，摆脱了纯电动汽车充电慢的现状；在续航里程方面，氢能电源汽车一次加满之后的续航里程可达600km以上，是突破纯电动汽车里程焦虑，-40℃环境应用，赶超汽车燃油的一大替代品，并可彻底解决燃油车(燃油)和纯电动车动力源(电池PACK包)着火的安全问题。
二、当前国内企业采用较多的储运技术是高压储氢技术，如富瑞特装、浙江巨化、北京科泰克、中国中氢等公司都采用该技术路线。都会存在两方面风险：
1.高压风险
(1)高压氢气储运设备一般都在几十个MPa下使用，储存着大量的能量，因超温、充装过量等原因，设备有可能强度不足而发生超压爆炸；
(2)车用储氢容器和高压氢气运输设备，需要频繁重复充装，不但原有的裂纹类缺陷有可能扩展，而且可能在使用过程中萌发出新的裂纹，导致疲劳破坏。
2.充装风险
(1)高压氢气储运设备在充装气体的时候，气体介质在压力降低时会放出大量的热量，通过热的传递过程，使得设备的各连接部分温度升高；
(2)温度过高可能会使充装气体的人员受到损害，同时也改变了设备承压材料的本构关系，影响到承压能力；
(3)在抽送或压缩氢气时、检修、动火过程中各种原因导致氢气与氧气或其它助燃气体混合，达到一定的浓度极限时，遇火源会引起爆炸事故。
(4)除了高压储氢存在一定安全风险外，其他储氢方式也存在一些问题，如：包含高压储氢的物理储氢的安全性最差，且对储罐材质要求较高；
(5)化学储氢通过生成稳定化合物以实现储氢，虽然安全性较高，但放氢较难，且难得到纯度较高的氢气；固态储氢虽能一定程度上避免物理储氢安全性低的问题，但也一定程度存在化学储氢放氢难、储氢密度不高等其他问题。
3.整个过程以燃料形态存在，即随时存在安全隐患。
一种纯氢能电源车底盘结构，包括车架13，所述车架13中部设置有储能电源9和甲醇储氢装置10，所述车架13两侧均设置有储氢装置11，所述储能电源9和所述氢能电源18位于各所述储氢装置11之间；所述车架13前半部设置有真空助力装置15、转换系统装置16和高压控制盒装置17，所述氢能电源18位于所述转换系统装置16和所述储能电源9之间，所述车架13后半部设置有电机系统装置19和控制系统装置20，所述控制系统装置20位于所述储能电源9和所述电机系统装置19之间。
所述车架13包括两个相互平行的主支撑部1，各所述主支撑部1的前端均设置有第一连接部2，所述第一连接部2包括第一直线段21、倾斜段22和第二直线段23，所述第一直线段21的一端与所述主支撑部1的前端连接，所述第一直线段21的另一端与所述倾斜段22的后端连接；所述倾斜段22的前端与所述第二直线段23的后端连接，所述第二直线段23的前端连接有前支撑部3；
所述主支撑部1的后方设置有后支撑部5，所述后支撑部5呈平行段，各所述后支撑部5的前端分别与各第二连接部6的后端连接，各所述第二连接部6的前端向左下方延伸并与所述主支撑部1的后端连接。
各所述主支撑部1之间的间距大于各所述前支撑部3之间的间距，所述倾斜段22与所述第一直线段21之间的夹角为154°-156°；所述第二直线段23高于所述第一直线段21。
各相互对称设置的第一直线段21通过第一连接杆27连接，各所述第二直线段23通过第二连接杆28连接，所述第一连接杆27与所述第二连接杆28相互平行并通过两个第三连接杆29连接，所述车架13前半部设置有安装板12，所述安装板12设置在各所述第三连接杆29上，所述第二直线段23的内侧均设置有支撑板30，所述第二连接杆28与各所述第三连接杆29的连接点分别位于各所述支撑板30处；所述安装板12上还设置有空调系统装置26，所述真空助力装置15、转换系统装置16、空调系统装置26和高压控制盒装置17依次沿所述安装板12的长度方向设置。
所述电机系统装置19与车桥总成轴31连接，后行车轮8分别设置在所述车桥总成轴31的两端；所述后行车轮8之间设置有两个汽车钢板弹簧32，各所述汽车钢板弹簧32的中部与车桥总成轴31连接，所述汽车钢板弹簧32的后端与所述后支撑部5的后端连接，所述汽车钢板弹簧32的前端与所述第二连接部6连接。
各所述后支撑部5之间通过相互平行的第一横杆33和第二横杆35连接，所述第二横杆35位于所述第一横杆33和所述电机系统装置19之间，所述第二横杆35中部与连接块36的后端连接，所述连接块36的前端设置有开口37，所述开口37处的边缘设置有两个对称设置的限位块38，各所述限位块38与所述连接块36为一体成形结构，所述连接块36上可活动的设置有限位杆39，所述限位杆39通过链条吊设有备胎50。所述车架13前端设置有定位杆80，所述定位杆80上设置有拉环81。
本发明使得“纯氢能电源车底盘”布局更加合理，提高了各系统转换效率，降低了能量消耗；提高了各装置安装、维修效率，有效的降低了成本；可实现快换“低压(金属氢化物储氢)储氢装置”，彻底解决了在乡镇等地方补充能源难(无充电站、充电桩和加氢加油站)的问题；可实现快速加注甲醇水的“甲醇储氢装置”彻底解决了建高压加氢站的安全问题和成本及高的问题，彻底解决了汽车以直接易燃易爆物(油)和电池包作为动力源的安全问题。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纯氢能电源车底盘安装方法，其特征是：包括以下步骤：
S1：将主支撑部(1)的前端与第一连接部(2)连接；
S2：将第一连接部(2)与前支撑部(3)连接；
S3：所述主支撑部(1)的后端设置有后支撑部(5)；
所述后支撑部(5)呈平行段，各所述后支撑部(5)的前端分别与各第二连接部(6)的后端连接，各所述第二连接部(6)的前端向左下方延伸并与所述主支撑部(1)的后端连接；
S4：在前支撑部(3)和所述后支撑部(5)处分别设置前行车轮(7)和后行车轮(8)；
S5：在主支撑部(1)处设置储能电源(9)和甲醇储氢装置(10)，
S6：在主支撑部(1)的两侧均设置储氢装置(11)，所述储能电源(9)和甲醇储氢装置(10)位于两个储氢装置(11)之间；
S7：将安装板(12)设置在车架(13)的前半部，并将真空助力装置(15)、转换系统装置(16)和高压控制盒装置(17)设置在安装板(12)上；将氢能电源(18)安装在所述安装板(12)和所述储能电源(9)之间；
S8：将电机系统装置(19)和控制系统装置(20)设置在后支撑部(5)上，所述控制系统装置(20)位于所述储能电源(9)和所述电机系统装置(19)之间。
2.如权利要求1所述的纯氢能电源车底盘安装方法，其特征是：所述第一连接部(2)包括第一直线段(21)、倾斜段(22)和第二直线段(23)，所述第一直线段(21)的一端与所述主支撑部(1)的前端连接，所述第一直线段(21)的另一端与所述倾斜段(22)的后端连接；所述倾斜段(22)的前端与所述第二直线段(23)的后端连接，所述第二直线段(23)的前端连接有前支撑部(3)。
3.如权利要求1所述的纯氢能电源车底盘安装方法，其特征是：所述安装板(12)上还设置有空调系统装置(26)，所述真空助力装置(15)、转换系统装置(16)、空调系统装置(26)和高压控制盒装置(17)依次沿所述安装板(12)的长度方向设置。
4.如权利要求1所述的纯氢能电源车底盘安装方法，其特征是：各所述主支撑部(1)之间的间距大于各所述前支撑部(3)之间的间距，所述倾斜段(22)与所述第一直线段(21)之间的夹角为154°-156°；所述第二直线段(23)高于所述第一直线段(21)；各相互对称设置的第一直线段(21)通过第一连接杆(27)连接，各所述第二直线段(23)通过第二连接杆(28)连接，所述第一连接杆(27)与所述第二连接杆(28)相互平行并通过两个第三连接杆(29)连接，所述安装板(12)设置在各所述第三连接杆(29)上，所述第二直线段(23)的内侧均设置有支撑板(30)，所述第二连接杆(28)与各所述第三连接杆(29)的连接点分别位于各所述支撑板(30)处；所述电机系统装置(19)与车桥总成轴(31)连接，各所述后行车轮(8)分别设置在所述车桥总成轴(31)的两端；所述后行车轮(8)之间设置有两个汽车钢板弹簧(32)，各所述汽车钢板弹簧(32)的中部与车桥总成轴(31)连接，所述汽车钢板弹簧(32)的后端与所述后支撑部(5)的后端连接，所述汽车钢板弹簧(32)的前端与所述第二连接部(6)连接。
5.一种纯氢能电源车底盘结构，其特征是：包括车架(13)，所述车架(13)中部设置有储能电源(9)和甲醇储氢装置(10)，所述车架(13)两侧均设置有储氢装置(11)，所述储能电源(9)和所述氢能电源(18)位于各所述储氢装置(11)之间；所述车架(13)前半部设置有真空助力装置(15)、转换系统装置(16)和高压控制盒装置(17)，所述氢能电源(18)位于所述转换系统装置(16)和所述储能电源(9)之间，所述车架(13)后半部设置有电机系统装置(19)和控制系统装置(20)，所述控制系统装置(20)位于所述储能电源(9)和所述电机系统装置(19)之间。
6.如权利要求5所述的纯氢能电源车底盘结构，其特征是：所述车架(13)包括两个相互平行的主支撑部(1)，各所述主支撑部(1)的前端均设置有第一连接部(2)，所述第一连接部(2)包括第一直线段(21)、倾斜段(22)和第二直线段(23)，所述第一直线段(21)的一端与所述主支撑部(1)的前端连接，所述第一直线段(21)的另一端与所述倾斜段(22)的后端连接；所述倾斜段(22)的前端与所述第二直线段(23)的后端连接，所述第二直线段(23)的前端连接有前支撑部(3)；
所述主支撑部(1)的后方设置有后支撑部(5)，所述后支撑部(5)呈平行段，各所述后支撑部(5)的前端分别与各第二连接部(6)的后端连接，各所述第二连接部(6)的前端向左下方延伸并与所述主支撑部(1)的后端连接。
7.如权利要求6所述的纯氢能电源车底盘结构，其特征是：各所述主支撑部(1)之间的间距大于各所述前支撑部(3)之间的间距，所述倾斜段(22)与所述第一直线段(21)之间的夹角为154°-156°；所述第二直线段(23)高于所述第一直线段(21)。
8.如权利要求6所述的纯氢能电源车底盘结构，其特征是：各相互对称设置的第一直线段(21)通过第一连接杆(27)连接，各所述第二直线段(23)通过第二连接杆(28)连接，所述第一连接杆(27)与所述第二连接杆(28)相互平行并通过两个第三连接杆(29)连接，所述车架(13)前半部设置有安装板(12)，所述安装板(12)设置在各所述第三连接杆(29)上，所述第二直线段(23)的内侧均设置有支撑板(30)，所述第二连接杆(28)与各所述第三连接杆(29)的连接点分别位于各所述支撑板(30)处；所述安装板(12)上还设置有空调系统装置(26)，所述真空助力装置(15)、转换系统装置(16)、空调系统装置(26)和高压控制盒装置(17)依次沿所述安装板(12)的长度方向设置。
9.如权利要求5所述的纯氢能电源车底盘结构，其特征是：所述电机系统装置(19)与车桥总成轴(31)连接，后行车轮(8)分别设置在所述车桥总成轴(31)的两端；所述后行车轮(8)之间设置有两个汽车钢板弹簧(32)，各所述汽车钢板弹簧(32)的中部与车桥总成轴(31)连接，所述汽车钢板弹簧(32)的后端与所述后支撑部(5)的后端连接，所述汽车钢板弹簧(32)的前端与所述第二连接部(6)连接。
10.如权利要求5所述的纯氢能电源车底盘结构，其特征是：各所述后支撑部(5)之间通过相互平行的第一横杆(33)和第二横杆(35)连接，所述第二横杆(35)位于所述第一横杆(33)和所述电机系统装置(19)之间，所述第二横杆(35)中部与连接块(36)的后端连接，所述连接块(36)的前端设置有开口(37)，所述开口(37)处的边缘设置有两个对称设置的限位块(38)，各所述限位块(38)与所述连接块(36)为一体成形结构，所述连接块(36)上可活动的设置有限位杆(39)，所述限位杆(39)通过链条吊设有备胎(50)。
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