CN110576906A - 一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车 - Google Patents

一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车，氢能汽车动力系统布置结构包括电机控制器、驱动电机和与驱动电机连接的减速器、燃料电池DC/DC变换器、能量管理器、整车控制器和后机舱，各零部件呈多层布置于后机舱内，后机舱内设有水平支架，副车架沿左右向延伸，左右两端分别向上延伸形成左支座和右支座，水平支架固定于左支座和右支座上；驱动电机和减速器位于最下层，固定于框式副车架上，电机控制器和能量管理器位于中间层，固定于水平支架上；燃料电池DC/DC变换器、整车控制器和DC/DC接线盒位于最上层，固定于行李箱地板底部。本发明提出的技术方案的有益效果是：合理布置氢能汽车动力系统零部件，提高车辆配置的集成性。

Description

一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车
技术领域
本发明涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车。
背景技术
随着人均占有汽车数量的逐年上升，由汽车引发的一系列问题也逐渐凸显出来，传统的汽车都是采用汽油、柴油等天然化石燃油作为燃料。这类汽车在行驶过程中产生大量的废气，形成酸雨、化学烟雾和温室气体等污染，对人类的健康和生态环境造成了严重的威胁。由于石油为代表的不可再生资源的大量消耗，导致能源问题日益严重。于是，具有零排放污染的新能源汽车得到高度的重视，各国都制定了相关的鼓励政策，中国一直将新能源汽车作为重点发展项目，全国各大城市都在进行新能源汽车的示范运行。
氢能汽车作为新能源汽车的一种，使汽车成为真正环保的代步工具。但目前氢能汽车技术还不成熟，还有很多不足之处，特别是在动力系统的机构布置结构，部件以及之间的线束和管路繁多且占用相对较大的空间，降低了整车的安全可靠性，增加了成本和装配难度，工艺性以及维修性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车，旨在合理布置氢能汽车动力系统零部件，提高车辆配置的集成性。
本发明的实施例提供一种氢能汽车动力系统布置结构，包括电机控制器、驱动电机和与所述驱动电机连接的减速器、燃料电池DC/DC变换器、DC/DC接线盒、能量管理器、整车控制器和后机舱，所述电机控制器、驱动电机、减速器、燃料电池DC/DC变换器、DC/DC接线盒、能量管理器和整车控制器呈多层布置于所述后机舱内，所述后机舱上方为行李箱地板，下方为框式副车架，所述后机舱内设有水平支架，所述副车架后端沿左右向延伸，左右两端分别向上延伸形成左支座和右支座，所述水平支架固定于所述左支座和所述右支座上；
所述驱动电机和所述减速器位于最下层，固定于所述框式副车架上，所述电机控制器和所述能量管理器位于中间层，固定于水平支架上；所述燃料电池DC/DC变换器、所述整车控制器和所述DC/DC接线盒位于最上层，固定于所述行李箱地板底部。
进一步地，所述电机控制器和所述能量管理器位于所述驱动电机后方，且所述电机控制器位于所述能量管理器左方。
进一步地，所述燃料电池DC/DC变换器、所述DC/DC接线盒和所述整车控制器位于所述驱动电机后方，所述DC/DC接线盒和所述整车控制器位于所述燃料电池DC/DC变换器的左方，所述整车控制器位于所述DC/DC接线盒下方。
进一步地，还包括呈倒“几”形设置的上固定架，所述上固定架位于所述燃料电池DC/DC变换器左侧；
所述上固定架包括沿左右向延伸的上底板、和自所述上底板左右两端向上延伸再分别向左右弯折形成的左弯折板和右弯折板，所述上底板、所述左弯折板和所述右弯折板形成上容纳槽，所述右弯折板与所述燃料电池DC/DC变换器上部固定连接，所述DC/DC接线盒固定于所述上容纳槽内。
进一步地，还包括下固定架；
所述下固定架包括沿左右向延伸的下底板、所述下底板左端向上延伸形成的左延伸板、和所述下底板右端向上延伸形成的右延伸板，所述下底板、所述左延伸板和所述右延伸板形成下容纳槽，所述左延伸板和所述右延伸板与所述上固定架固定连接，所述整车控制器固定于所述下容纳槽内。
进一步地，所述左延伸板上端向左弯折形成左弯折部，所述左弯折部固定于所述上底板底部，所述右延伸板与所述右弯折板固定连接。
进一步地，所述下底板底部与所述电机控制器顶部固定连接。
进一步地，所述水平支架包括多个沿左右向延伸且在前后向间隔设置的第一横支架、多个沿前后向延伸且在左右向间隔设置的第二横支架；
所述第一横支架左右两端分别固定于所述左支座和所述右支座上，所述第二横支架固定于所述第一横支架上方，所述电机控制器底部与位于所述电机控制器下方的所述第二横支架固定连接，所述能量管理器底部与位于所述能量管理器下方的所述第二横支架固定连接。
进一步地，所述水平支架还包括多个沿上下向延伸的竖支架；
所述竖支架上端与所述第一横支架底部固定连接，下端与所述副车架固定连接。
本发明的实施例还提供一种氢能汽车，包括如上任一项所述的氢能汽车动力系统布置结构。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：氢能汽车动力系统布置结构位于后机舱内，按上中下三层布置，结构紧凑，零部件相互之间的距离较小，结构简单，降低了连接线束和冷却管路的复杂程度，连接线束和冷却管路所占的空间也随之减少，进而增加了装配空间，降低了装配难度，同时提高了驱动效率。此外，将驱动电机和减速器布置在最下层，可减少驱动电机的晃动，增强整车的稳定性和安全性，同时使得管线均集中后机舱的上部和前部，便于维修和整理。
附图说明
图1是本发明提供的氢能汽车动力系统布置结构一实施例第一视角的结构示意图；
图2是图1中氢能汽车动力系统布置结构第二视角的结构示意图；
图3是图1中氢能汽车动力系统布置结构第三视角的结构示意图；
图4是图3中A处的放大示意图；
图5是图1中氢能汽车动力系统布置结构(隐去部分零部件)的结构示意图；
图中：电机控制器11、驱动电机12、减速器13、燃料电池DC/DC变换器14、DC/DC接线盒15、能量管理器16、整车控制器17、副车架2、左支座21、右支座22、水平支架3、第一横支架31、第二横支架32、竖支架33、上固定架4、上底板41、左弯折板42、右弯折板43、上容纳槽44、下固定架5、下底板51、左延伸板52、左弯折部521、右延伸板53、下容纳槽54、悬置6。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明提供一种氢能汽车动力系统布置结构和氢能汽车，氢能汽车包括氢能汽车动力系统布置结构，由于创新点在于氢能汽车动力系统布置结构，因此以下对氢能汽车动力系统布置结构做具体说明。
请参见图1至图5，本发明的实施例提供一种氢能汽车动力系统布置结构，包括电机控制器11、驱动电机12和与所述驱动电机12连接的减速器13、燃料电池DC/DC变换器14、DC/DC接线盒15、能量管理器16、整车控制器17和后机舱，所述电机控制器11、驱动电机12、减速器13、燃料电池DC/DC变换器14、DC/DC接线盒15、能量管理器16和整车控制器17呈多层布置于所述后机舱内。
所述后机舱上方为行李箱地板，下方为框式副车架2，所述后机舱内设有水平支架3，所述副车架2后端沿左右向延伸，左右两端分别向上延伸形成左支座21和右支座22，所述水平支架3固定于所述左支座21和所述右支座22上(请参见图1)。
请参见图2，所述驱动电机12和所述减速器13位于最下层，通过多个悬置6(请参见图5)固定安装于所述框式副车架2上，所述电机控制器11和所述能量管理器16位于中间层，固定于水平支架3上(请参见图1)；所述燃料电池DC/DC变换器14、所述整车控制器17和所述DC/DC接线盒15位于最上层，固定于所述行李箱地板底部。
本发明提供的技术方案中，氢能汽车动力系统布置结构位于后机舱内，按上中下三层布置，结构紧凑，零部件相互之间的距离较小，结构简单，降低了连接线束和冷却管路的复杂程度，连接线束和冷却管路所占的空间也随之减少，进而增加了装配空间，降低了装配难度，同时提高了驱动效率。此外，将驱动电机12和减速器13布置在最下层，可减少驱动电机12的晃动，增强整车的稳定性和安全性，同时使得管线均集中后机舱的上部和前部，便于维修和整理。
其中，请参见图1和图5，所述水平支架3包括多个沿左右向延伸且在前后向间隔设置的第一横支架31、多个沿前后向延伸且在左右向间隔设置的第二横支架32以及多个沿上下向延伸的竖支架33。
本实施例中，所述第一横支架31设有两个，所述第二横支架32设有四个，所述竖支架33设有两个，所述第一横支架31左右两端分别固定于所述左支座21和所述右支座22上，所述第二横支架32固定于所述第一横支架31上方。所述电机控制器11底部与位于所述电机控制器11下方的所述第二横支架32固定连接，所述能量管理器16底部与位于所述能量管理器16下方的所述第二横支架32固定连接，通过左支座21和右支座22的设置，使得水平支架3位于后机舱的中部，使得能量管理器16和电机控制器11位于后机舱的中部。所述竖支架33上端与所述第一横支架31底部固定连接，下端与所述副车架2固定连接，可进一步增强第一横支架31和第二横支架32的稳定性。本实施例中，为了便于安装悬置6，位于前方的第一横支架31中间呈间断设置，所述竖支架33的数量为两个，上端分别与位于悬置6左右两侧的所述第一横支架31底部固定连接，下端与所述副车架2固定连接，以支撑所述第一横支架31靠近悬置6的一端。
具体地，所述电机控制器11和所述能量管理器16位于所述驱动电机12后方，且所述电机控制器11位于所述能量管理器16左方。所述燃料电池DC/DC变换器14、所述DC/DC接线盒15和所述整车控制器17位于所述驱动电机12后方，所述DC/DC接线盒15和所述整车控制器17位于所述燃料电池DC/DC变换器14的左方，所述整车控制器17位于所述DC/DC接线盒15下方，兼顾了后机舱整体的分层布置，强化了设备的集中性，使得维修方便。
由于电机控制器11与燃料电池DC/DC变换器14之间存在很多线束连接，将电机控制器11设于燃料电池DC/DC变换器14的左侧，集中设于后机舱，合理利用空间使线束的长度不至于太长。
为了使DC/DC接线盒15固定得更稳定，还包括呈倒“几”形设置的上固定架4，所述上固定架4位于所述燃料电池DC/DC变换器14左侧。请参见图3和图4，所述上固定架4包括沿左右向延伸的上底板41、和自所述上底板41左右两端向上延伸再分别向左右弯折形成的左弯折板42和右弯折板43，所述上底板41、所述左弯折板42和所述右弯折板43形成上容纳槽44，所述右弯折板43与所述燃料电池DC/DC变换器14上部固定连接，所述DC/DC接线盒15固定于所述上容纳槽44内。
为了使整车控制器17固定得更稳定，还包括下固定架5。请参见图3和图4，所述下固定架5包括沿左右向延伸的下底板51、所述下底板51左端向上延伸形成的左延伸板52、和所述下底板51右端向上延伸形成的右延伸板53，所述下底板51、所述左延伸板52和所述右延伸板53形成下容纳槽54，所述左延伸板52和所述右延伸板53与所述上固定架4固定连接，所述整车控制器17固定于所述下容纳槽54内。具体地，所述左延伸板52上端向左弯折形成左弯折部521，所述左弯折部521固定于所述上底板41底部，所述右延伸板53与所述右弯折板43固定连接，所述下底板51底部与所述电机控制器11顶部固定连接。整车控制器17布置在下容纳槽54中，使得下固定架5和上固定架4对整车控制器17起到保护的作用，同时不影响整车控制器17的散热性能，避免水和尘土的影响，提高安全性。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，包括电机控制器、驱动电机和与所述驱动电机连接的减速器、燃料电池DC/DC变换器、DC/DC接线盒、能量管理器、整车控制器和后机舱，所述电机控制器、驱动电机、减速器、燃料电池DC/DC变换器、DC/DC接线盒、能量管理器和整车控制器呈多层布置于所述后机舱内，所述后机舱上方为行李箱地板，下方为框式副车架，所述后机舱内设有水平支架，所述副车架后端沿左右向延伸，左右两端分别向上延伸形成左支座和右支座，所述水平支架固定于所述左支座和所述右支座上；
所述驱动电机和所述减速器位于最下层，固定于所述框式副车架上，所述电机控制器和所述能量管理器位于中间层，固定于水平支架上；所述燃料电池DC/DC变换器、所述整车控制器和所述DC/DC接线盒位于最上层，固定于所述行李箱地板底部。
2.如权利要求1所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，所述电机控制器和所述能量管理器位于所述驱动电机后方，且所述电机控制器位于所述能量管理器左方。
3.如权利要求1所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，所述燃料电池DC/DC变换器、所述DC/DC接线盒和所述整车控制器位于所述驱动电机后方，所述DC/DC接线盒和所述整车控制器位于所述燃料电池DC/DC变换器的左方，所述整车控制器位于所述DC/DC接线盒下方。
4.如权利要求3所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，还包括呈倒“几”形设置的上固定架，所述上固定架位于所述燃料电池DC/DC变换器左侧；
所述上固定架包括沿左右向延伸的上底板、和自所述上底板左右两端向上延伸再分别向左右弯折形成的左弯折板和右弯折板，所述上底板、所述左弯折板和所述右弯折板形成上容纳槽，所述右弯折板与所述燃料电池DC/DC变换器上部固定连接，所述DC/DC接线盒固定于所述上容纳槽内。
5.如权利要求4所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，还包括下固定架；
所述下固定架包括沿左右向延伸的下底板、所述下底板左端向上延伸形成的左延伸板、和所述下底板右端向上延伸形成的右延伸板，所述下底板、所述左延伸板和所述右延伸板形成下容纳槽，所述左延伸板和所述右延伸板与所述上固定架固定连接，所述整车控制器固定于所述下容纳槽内。
6.如权利要求5所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，所述左延伸板上端向左弯折形成左弯折部，所述左弯折部固定于所述上底板底部，所述右延伸板与所述右弯折板固定连接。
7.如权利要求5所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，所述下底板底部与所述电机控制器顶部固定连接。
8.如权利要求1所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，所述水平支架包括多个沿左右向延伸且在前后向间隔设置的第一横支架、多个沿前后向延伸且在左右向间隔设置的第二横支架；
所述第一横支架左右两端分别固定于所述左支座和所述右支座上，所述第二横支架固定于所述第一横支架上方，所述电机控制器底部与位于所述电机控制器下方的所述第二横支架固定连接，所述能量管理器底部与位于所述能量管理器下方的所述第二横支架固定连接。
9.如权利要求8所述的氢能汽车动力系统布置结构，其特征在于，所述水平支架还包括多个沿上下向延伸的竖支架；
所述竖支架上端与所述第一横支架底部固定连接，下端与所述副车架固定连接。
10.一种氢能汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的氢能汽车动力系统布置结构。
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