CN114475195A - 车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆，该车辆包括具有上框架板和下框架板的底盘。所述上框架板和下框架板之间设有：牵引电池组装置，其包括一个或多个电池模块；和氢气罐结构，其包括一个或多个氢气罐。所述氢气罐结构被竖直地收紧至所述牵引电池组装置，以便所述氢气罐结构和所述牵引电池组装置之一位于另一个的顶部上。所述氢气罐结构和所述牵引电池组装置中的至少一个被收紧至所述上框架板和下框架板之一。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆，特别是涉及一种由电池和氢气提供动力的车辆。

所述车辆可以是诸如卡车这样的重型车辆、公共汽车或建筑设备。尽管将关于卡车描述本发明，但是本发明不限于该特定车辆，而是还可用于其他车辆，诸如乘用车。

背景技术

电动车辆配备有由一个或多个牵引电池供电的电动机。为了提供足够的能量、即行驶里程，需要大量的电池单体。例如取决于特定车辆所期望的总能量(行驶里程)，所述电池单体的数量可能是数百甚至数千个电池单体。为了安全且高效地管理安装在电动车辆中的大量电池单体，所述电池单体以电池模块的形式来被安装。成组电池单体构成模块。因而，所述模块可以保护所述电池单体免受外部冲击、热或振动等的影响。进而，成组模块可以组合在牵引电池组中。除了保持若干电池模块之外，牵引电池组还可以包括冷却组件和电力配线等。因而，在生产车辆时，一个或多个牵引电池组将被安装到车辆中(或安装到车辆上)。

另一种替选方案是使用氢气。氢气的化学能例如可以在内燃机中转化为机械能，或在燃料电池中转化为电能，以便推进车辆。

上述技术也可以在车辆中一起提供，因而产生车辆的混合动力。

在卡车上，牵引电池组通常通过多个支架悬挂在底盘上，并且通过大量电缆和连接器相互连接。卡车上的牵引电池组可以形成为立方体的样子，并且悬挂在底盘的框架上。就封装而言，这是一种低效的安装方式，因为需要将该立方体保持在框架的外侧，因而由于弯矩而需要大型支架。还需要允许框架在正常运动中发生挠曲，这就是为什么每个立方体都用衬套来悬挂的原因，这需要一些自由的“损失”空间来进行相对运动。安装氢气罐也存在类似问题，氢气罐通常也通过多个支架悬挂在底盘上，并且设置有需要小心处理的电缆和连接器。

发明内容

本发明的目标在于提供一种车辆，该车辆由氢气和电池两者提供动力，并且减轻了已知混合动力车辆的至少一些缺点。该目标通过根据权利要求1的车辆实现。

本发明基于这样的认识，即，通过在底盘的框架板之间放置一个或多个牵引电池组和一个或多个氢罐并将其收紧到这样的框架板上，从而可以获得空间高效的安装，其不需要许多电缆和连接器，并且有助于提高底盘的刚度。

因而，根据本发明的一方面，提供了一种车辆，其包括：

-后端，

-前端，其位于后端的前方，其中，从后端向前端延伸或反之亦然的方向被定义为车辆的纵向方向，

-底盘，其在后端和前端之间延伸，所述底盘包括：

上框架板，其具有长度、宽度和厚度，其中，所述上框架板的长度沿着纵向方向延伸，且其厚度沿着竖直方向延伸，和

下框架板，其具有长度、宽度和厚度，其中，所述下框架板的长度沿着纵向方向延伸，且其厚度沿着竖直方向延伸，

其中，下框架板平行地位于上框架板的下方，

其中，车辆进一步在上框架板和下框架板之间包括，

-牵引电池组装置，其包括一个或多个电池模块，

-氢气罐结构，其包括一个或多个氢气罐，

-其中，氢气罐结构被竖直地收紧到所述牵引电池组装置，使得所述氢气罐结构和所述牵引电池组装置中的一个位于另一个的顶部上，

-其中，所述氢气罐结构和所述牵引电池组装置中的至少一个被收紧到所述上框架板和下框架板之一。

通过提供如下车辆：该车辆包括被布置在底盘的上框架板和下框架板之间的牵引电池组装置的顶部上的氢气罐结构，或者反之亦然，可获得节省空间和高效安装的优点，而不影响底盘的结构刚性。此外，通过将牵引电池组装置收紧到氢气罐结构，可能避免或至少减少已知电动车辆中所需的支架和接头的数量。

应理解，在本公开中，牵引电池组装置在至少一些示例性实施例中可以包括单个牵引电池组，而在其他示例性实施例中，牵引电池组装置可以包括两个或更多个牵引电池组。适当地，在牵引电池组装置包括两个或更多个牵引电池组的实施例中，它们可以放置在彼此的顶部上，因而形成牵引电池组堆。在这样的情况下，牵引电池组可以适当地彼此收紧，因而也避免或至少减少已知电动车辆中所需的支架和接头的数量。应理解，在两个或多个牵引电池组的情况下，每个牵引电池组包括一个或多个电池模块。

应理解，在本公开中，氢气罐结构可以包括一个或多个氢气罐。在至少一些示例性实施例中，氢气罐结构包括至少两个氢气罐，氢气罐被放置在上框架板和下框架板之间的公共几何平面中。因而，至少两个氢气罐可以在水平面中彼此相邻地放置，但不必彼此接触。

根据至少一个示例性实施例，氢气罐结构和牵引电池组装置与上框架板和下框架板一起形成底盘的整体承载结构。这是有利的，因为可以省略在上框架板和下框架板之间延伸的支撑壁或类似物(这种解决方案会占用氢气罐的空间/体积)，取而代之的是，牵引电池组装置和氢气罐体结构一起为框架板提供结构刚性。换句话说，氢气罐结构和牵引电池组装置可以有效地填充上框架板和下框架板之间的竖直空间。

根据至少一个示例性实施例，氢气罐结构位于

-牵引电池组装置的顶部，其中，车辆包括从上框架板延伸穿过氢气罐结构的顶部的紧固件，由此，氢气罐结构被收紧到上框架板，或者

-牵引电池组装置的下方，其中，车辆包括从下框架板延伸穿过氢气罐结构的底部的紧固件，由此，氢气罐结构被收紧到下框架板。

通过将氢气罐结构收紧到至少一个框架板，可实现与框架板的紧密接触。

根据至少一个示例性实施例，车辆包括如下紧固件：

-在氢气罐结构位于牵引电池组装置的顶部时，所述紧固件从下框架板延伸到牵引电池组装置的底部，由此将牵引电池组装置收紧到下框架板，或

-当氢气罐结构位于牵引电池组装置下方时，所述紧固件从上框架板延伸到牵引电池组装置的顶部，由此将牵引电池组装置收紧到上框架板。

因而，牵引电池组装置和氢气罐结构的组合竖直延伸可以从下框架板一直延伸到上框架板，并且牵引电池组装置和氢气罐结构之一被收紧到框架板之一，另一个被收紧到另一框架板。这进一步提高了底盘的结构刚性。如将在本公开的其他地方解释的，可设想将牵引电池组装置和氢气罐结构中的一个或两个收紧到两个框架板，例如，利用从框架板中的一个一直延伸到另一个的紧固件。

然而，应理解，根据单独要求或请求，可设想其他构造。例如，如果上框架板和下框架板之间的竖直距离被设计成容纳氢气罐结构和包括多个牵引电池组的牵引电池组装置，则可设想省略一个或多个牵引电池组。例如，如果车辆操作者、车主、顾客等不需要与多个牵引电池组提供的一样多的电池能量，则一个或多个省略的牵引电池组可以由诸如伪电池组这样的插入件代替，以填充框架板之间的竖直空间。具有减少数量的牵引电池组的牵引电池组装置或氢气罐结构因而可以紧固到插入件，并且插入件可以紧固到框架板之一。当然，作为代替，插入件可以被放置在牵引电池组装置和氢气罐结构之间。因而，应理解，存在许多不同的示例性实施例，其中，氢气罐结构、牵引电池组装置和插入件中的一个位于另外两个之间，其中，另两个被收紧到上框架板和下框架板中的对应一个。如上所述，可以提供可以将整个组件的几个部件彼此收紧的长紧固件。

应理解，在本公开中，竖直方向垂直于车辆所在的地面。换言之，竖直方向与车辆的偏航轴重合或平行。因而，氢气罐结构被竖直收紧到牵引电池组装置的事实意味着牵引电池组装置位于氢气罐结构之上或之下。类似地，在牵引电池组装置包括牵引电池组堆的实施例中，被竖直收紧到一个或多个相邻牵引电池组的单独牵引电池组因而被收紧到位于所述单个牵引电池组的上方和/或下方的一个或多个牵引电池组。

还应理解，车辆的纵向方向与车辆的侧倾轴线重合或平行。车辆的宽度或横向方向与车辆的俯仰轴线重合或平行。关于上框架板和下框架板的尺寸，应理解为长度大于宽度，宽度大于厚度。

如上所述，根据至少一个示例性实施例，车辆包括从下框架板一直延伸穿过牵引电池组装置和氢气罐结构并到达上框架板的紧固件。这可能是有利的，因为这样的长紧固件可以提供上框架板和下框架板之间的部件的牢固夹紧。

根据至少一个示例性实施例，氢气罐结构包括其中设置有多个氢气罐的支撑件，其中，支撑件包括用于接收从上框架板、从下框架板和/或从牵引电池组装置延伸的收紧紧固件的加强结构。这样的优点在于，支撑件可以具有多种功能，诸如支撑/保护氢气罐，并且还用作便于将氢气罐结构收紧到相邻牵引电池组装置和/或收紧上框架板和/或下框架板的装置。

氢气罐结构的支撑件的加强结构可以适当地由有形材部形成，紧固件可以钻入其中(或甚至穿过其中)。所述有形材部可以适当地设有钻孔，诸如螺纹钻孔，由此，紧固件的螺纹部可以与钻孔的内螺纹接合。然而，应注意，紧固件可以是自钻式的，即不需要加强结构中的任何钻孔，和/或它们可以是自攻式，即不需要在穿过加强结构的任何钻孔中的任何匹配螺纹。

根据至少一个示例性实施例，所述加强结构包括用于接收氢气罐的凹面。由于氢气罐通常是圆柱形的，所以凹面非常适合支撑氢气罐。应注意，无论支撑件是否具有凹面，支撑件还可以用于容纳/支撑其他物品，诸如冷却元件、计算机和控制单元的辅助电池、悬挂系统的气罐等。

根据至少一个示例性实施例，氢气罐结构具有长度、宽度和高度，其中，其高度沿竖直方向延伸，并且小于其长度及其宽度中的每一个。因而，应理解，氢气罐结构的长度可以大于其宽度，而宽度又大于其高度。这是有利的，因为氢气罐结构可以很好地配合在牵引电池组装置与车辆底盘的上框架板和下框架板之一之间，不会增加底盘的整体体积。相对低的高度允许氢气罐结构配合在可用空间中，同时仍提供大量可在燃料电池中转化为电能的氢气。

类似地，根据至少一个示例性实施例，牵引电池组装置具有长度、宽度和高度，其中，其高度沿竖直方向延伸，并且小于其长度及其宽度中的每一个。这也提供了相对低的高度的优点，同时仍然提供大量的储存能量，因为牵引电池组装置的宽度和长度使得能够提供并适当地封闭大量电池单体，即使高度有限。

如上所述，牵引电池组装置可以包括：

-单个牵引电池组，其包括一个或多个电池模块，或

-电池堆，在所述电池堆中，两个或多个牵引电池组彼此堆叠，使得每个牵引电池组被竖直地收紧到相邻的牵引电池组，其中，至少一个牵引电池组被收紧到氢气罐结构，其中，电池堆中的每个牵引电池组包括一个或多个电池模块。

因而，在单个牵引电池组的情况下，它可以连接到氢气罐结构和上、下框架板之一。在电池堆的情况下，则一个牵引电池组(诸如最上面或最下面的电池组)可以连接到氢气罐结构，而另一个(例如，最下面或最上面的电池组)可以连接到上框架板和下框架板之一。

如本公开的背景技术部分所解释的，多个电池单体可以设置在公共电池模块中，其保护电池单体。牵引电池组可以包括多个这样的电池模块，并且还可以包括附加部件，例如冷却组件、电力配线等。这样的模块化结构至少部分地反映在以下示例性实施例中。

因而，根据至少一个示例性实施例(与牵引电池组装置具有单个牵引电池组，或者是包括至少两个牵引电池组的电池堆无关)，一个或多个牵引电池组中的每个牵引电池组都可以包括托盘，其中设置有多个电池模块，其中，托盘包括加强结构，以接收从上框架板、从下框架板、从另一牵引电池组和/或从氢气罐结构延伸的收紧紧固件。这样的优点在于，托盘可以具有多种功能，诸如用于对电池模块进行支撑/保护，并且还用作便于将牵引电池组紧固到相邻牵引电池组的装置。

牵引电池组的托盘的加强结构可以适当地由有形材部形成，紧固件可以钻入其中(或甚至穿过其中)。有形材部可以适当地设有钻孔，诸如螺纹钻孔，由此，紧固件的螺纹部可以与钻孔的内螺纹接合。然而，应注意，紧固件可以是自钻式的，即不需要在加强结构中的任何钻孔，和/或它们可以是自攻的，即不需要在穿过加强结构的任何钻孔中的任何匹配螺纹。

根据至少一个示例性实施例，牵引电池组的托盘的所述加强结构包括横跨托盘延伸并且为每个电池模块形成单独隔间的肋。因而，肋可以具有分隔壁的功能，以基本上对应于单个电池模块的尺寸(例如宽度)的距离适当地彼此间隔隔开。除了用于每个电池模块的隔间外，所述肋还可以形成一个或多个用于辅助组件、诸如冷却电缆和电力配线等的隔间。

在牵引电池组装置包括所述电池堆的示例性实施例中，每个牵引电池组可以为板状，并且具有长度、宽度和厚度，其中，每个牵引电池组的厚度小于其长度且小于其宽度，其中，厚度沿竖直方向延伸，使得电池堆包括成堆的水平扁平牵引电池组。类似地，在牵引电池组装置包括单个牵引电池组的示例性实施例中，牵引电池组可以是板状，并且具有长度、宽度和厚度，其中，牵引电池组的厚度小于其长度且小于其宽度，其中，厚度沿竖直方向延伸。因而，通过上述示例性实施例应理解，板状牵引电池组提供了紧凑的布置。

根据至少一个示例性实施例，车辆包括：

-功率控制单元，

-电动机，以及

-高压电缆，其用于将电池功率和/或氢燃料电池功率从功率控制单元传输到电动机，

其中，牵引电池组装置被电连接到功率控制单元，

其中，氢气罐结构与功率控制单元流体连接，其中，功率控制单元位于上框架板和下框架板之间。

通过还在上框架板和下框架板之间设置功率控制单元，可实现紧凑的安装。可以省略长电缆。适当地，功率控制单元、牵引电池组装置以及氢气罐结构可以彼此靠近地定位，并且适当地位于公共外壳体内。因而，根据至少一个示例性实施例，功率控制单元位于封闭牵引电池组装置和氢气罐结构的壳体内。

根据至少一个示例性实施例，功率控制单元包括：电气中心，牵引电池组装置经由高压连接器与其连接；以及燃料电池中心，氢气罐结构经由流体连接器与其连接。这也允许紧凑的组件。

在牵引电池组装置包括具有两个或更多彼此叠置的牵引电池组的电池堆的示例性实施例中，可设想不同的电连接器解决方案。例如，根据至少一个示例性实施例，电池堆的每个牵引电池组可以在上述壳体的前端或后端处直接连接到功率控制单元。因而，从车辆的纵向方向看，功率控制单元可以适当地位于电池堆的前方或后方。因而，电池堆的任何连接器都可以适当地面向朝着功率控制单元的前方或后方，这使得能够进行紧凑的安装，而不需要许多长的电缆。类似地，氢气罐堆的流体连接器可以适当地面向朝着功率控制单元的前方或后方。根据至少一个示例性实施例，电池堆的每个牵引电池组都可以通过公共连接器连接到功率控制单元。这进一步提供了紧凑且高效的安装。在其他示例性实施例中，每个牵引电池组可以具有连接到功率控制单元的单独对应连接器。根据至少一个示例性实施例，公共连接器可以被设置在电池堆的最下方的牵引电池组上，其中，其他牵引电池组电连接到电池堆的最下方的牵引电池组。在这种情况下，最下方的牵引电池组可以例如具有与其他牵引电池组不同的尺寸。例如，最下方的牵引电池组可以在至少一个方向上、诸如车辆的长度方向上更大。功率控制单元可以适当地放置在最下方的牵引电池组顶部和公共连接器上。

本发明的进一步优点和有利特征在以下说明和从属权利要求中公开。

附图说明

参考附图，下面是对作为示例引用的本发明实施例的更详细说明。

在附图中：

图1是根据本发明的至少一个示例性实施例的车辆的示意图。

图2是根据本发明的至少一个示例性实施例的车辆的示意图。

图3是可以被设置在根据本发明的至少一个示例性实施例的车辆上的、连接到功率控制单元的牵引电池组装置和氢气罐结构的示意图。

图4是可以被设置在根据本发明的至少一个其他示例性实施例的车辆上的、连接到功率控制单元的牵引电池组装置和氢气罐结构的示意图。

图5是图3中的氢气罐结构的示意图。

图6是图4中的氢气罐结构的示意图。

图7是可以形成图3和图4任一个中的牵引电池组装置的一部分的牵引电池组的示意图。

图8a至图8c示意性地示出根据本发明的至少一个示例性实施例的、可以形成牵引电池组装置的一部分的牵引电池组的内部内容物。

具体实施方式

图1是根据本发明的至少一个示例性实施例的车辆1的示意图。尽管车辆1以卡车的形式示出，但是根据本发明可以提供其他类型的车辆，诸如公共汽车、建筑设备或乘用车。

卡车1(车辆)包括驾驶室2，驾驶员可以在驾驶室2中操作车辆1。然而，本发明也可以在自主车辆中实施。所述车辆1包括多个负重轮4，这里示出为两对车轮，然而在其他实施例中可以设置不同数量的车轮，诸如三对、四对或更多。

车辆1具有后端6和位于后端6前方的前端8。从后端6向前端8延伸的方向被定义为车辆1的纵向方向，或者反之亦然。底盘10在后端6和前端8之间延伸。底盘10包括上框架板12和下框架板14，下框板14竖直地位于上框架板12的下方。上框架板12和下框架板14中的每一个具有长度、宽度和厚度。所述长度沿着车辆1的所述纵向方向延伸。所述厚度沿着竖直方向延伸。所述宽度在垂直于所述纵向和竖直方向的方向上延伸，即垂直于绘图平面延伸。

牵引电池组装置16包括多个牵引电池组，这里示出为彼此堆叠的两个牵引电池组16a至16b。然而，应理解，牵引电池组装置16可以具有不同数量的牵引电池组，诸如三个或更多个牵引电池组，或仅单个牵引电池组。氢气罐结构18位于牵引电池组装置16的顶部上。然而，可设想替代性地将牵引电池组装置16设置在氢气罐结构18的顶部上。牵引电池组装置16和氢气罐结构18被设置在上框架板12和下框架板14之间。牵引电池组装置16被竖直地收紧到氢气罐结构18。在图示中，最上方的牵引电池组16a通过紧固件20被收紧至氢气罐结构18。此外，如图所示，每个牵引电池组16a至16b可以通过相应的紧固件20被竖直地收紧到其相邻的牵引电池组16a至16b。牵引电池组装置16和氢气罐结构18中的至少一个被收紧到上框架板12和下框架板14中的一个。在所示示例中，氢气罐结构18通过紧固件20被紧固到上框架板12，并且牵引电池组装置16(更具体地，最下方的牵引电池组16b)通过紧固件20被收紧到下框架板14。然而，应理解，可以设想其他收紧解决方案。例如，如果认为不必在图1中所示的车辆1中具有两个牵引电池组16a至16b，然后如果将其中一个移除，则将存在中空容积。在这种情况下，可以在剩余的牵引电池组下方设置插入件，诸如伪电池组(dummypack)，并且该插入件可以被收紧到下框架板14。这里讨论的紧固件20例如可以是螺钉或螺栓。

应注意，在所示的示例性实施例中，最上方的牵引电池组16a除了被紧固件20收紧到氢气罐结构18之外，还被紧固件20收紧到其下方的相邻牵引电池组16b。类似地，最下方的牵引电池组16b除了被紧固件20收紧到下框架板14之外，还被紧固件20收紧到其上方的相邻牵引电池组16a。

应明白，因为牵引电池组装置16和氢气罐结构18填充了上框架板12和下框架板14之间的空间，所它们为底盘10提供了支撑和刚性。因而，牵引电池组装置16和氢气罐结构18与上框架板12、下框架板114一起形成底盘10的整体承载结构。

图1还示出了位于牵引电池组装置16和氢气罐结构18后方的功率控制单元22。更后方设置了用于推进车辆1的电动机24。牵引电池组装置16电连接到功率控制单元22，并且氢气罐结构18流体连接到功率控制单元22。功率控制单元22包括：电气中心，牵引电池组装置16经由高压连接器与所述电气中心连接；以及燃料电池中心，氢气罐结构18经由流体连接器与所述燃料电池中心连接。类似于牵引电池组装置16和氢气罐结构18，所述功率控制单元22也位于上框架板12与下框架板14之间。

功率可以经由高压电缆从功率控制单元22传输到电动机24。功率控制单元22可以适当地位于封闭牵引电池组装置16和氢气罐结构18的壳体26内，因而，它可以是封闭所有三个部件(即，牵引电池组装置16、氢气罐结构18和功率控制单元22)的公共壳体26。

在图1的示例性实施例中，设置了多个相对较短的紧固件20。每个紧固件20被图示为连接两个部件，诸如两个牵引电池组16a至16b，或者牵引电池组16b和下框架板14，或者牵引电池组16a和氢气罐结构18，或者氢气罐结构18和上框架板12。然而，应理解，可以设置更长的紧固件，其跨过两个以上的部件，诸如三个或更多部件，或者甚至跨过从上框架12到下框架14的所有部件。后一种情况如图2所示。

因而，参考图2，图2提供了根据本发明的至少一个其他示例性实施例的车辆1’的示意图。除了图1中的短紧固件20之外，所示的组件和部件可以与图1中所示的那些组件和部件基本相同。相反，在图2的示例性实施例中，设置了相对较长的紧固件20’。紧固件20’从下框架板14延伸穿过牵引电池组装置16、氢气罐结构一直延伸到上框架板12。因而，牵引电池组装置16中的每个牵引电池组16a至16b变为被收紧到其相邻的牵引电池组16a至16b，并且最上方的牵引电池组16a和最下方的牵引电池组16b变为被分别收紧到氢气罐结构18和下框架板14。换句话说，整个组件(即，牵引电池组装置16和氢气罐结构18)通过长紧固件20’被收紧到上框架板12和下框架板14。适当地，整个组件可承受来自被长紧固件20’收紧的上框架板12和下框架板14的夹紧力。

由上可知，显然在图1和图2的两个示例性实施例中，紧固件20、20’从下框架板14延伸穿过牵引电池组装置16的底部(更具体地，最下方的牵引电池组16b的底部)，由此，牵引电池组装置16被收紧到下框架板14。相应地，在图1和图2的两个示例性实施例中，紧固件20、20’从上框架板12延伸穿过氢气罐罐结构18的顶部，由此将氢气罐结构18收紧至上框架板12。就此而言，应理解，在本公开中，诸如“从…延伸”和“延伸到…”的术语并不暗示紧固件的任何特定方向。例如，在紧固件20、20’呈具有螺钉头和轴的螺钉形式的情况下，螺钉头可以位于以下两个部分中的任一部分处：即，被称为紧固件20、20’由此延伸的部分，或者被称为紧固件20、20’延伸至此的部分。因而，在图2的图示中，虽然紧固件20’的头部被示出为位于下框架板14处，但是紧固件20’仍然可以被称为从上框架板12延伸到下框架板14。此外，应理解，图1和图2中所示的方向仅是示例性的，并且紧固件20、20’中的一个或多个可以替代性地以相反的方向设置。

如图1和图2中所示，紧固件20、20’也可以被用于将壳体26固定到上框架板12和下框架板14。

图3是可以被设置在根据本发明的至少一个示例性实施例的车辆上的、连接到功率控制单元22的牵引电池组装置16和氢气罐结构18的示意图。因而，它可以例如对应于图1和/或图2中所示的牵引电池组装置16、氢气罐结构18和功率控制单元22。

在图4中示出了另一示例。因而，图4是可以被设置在根据本发明的至少一个其他示例性实施例的车辆上的、连接到功率控制单元的牵引电池组装置16和氢气罐结构18’的示意图。因而，氢气罐结构18’例如可以代替图1和/或图2中所示的氢气罐结构18。

图5是图3中的氢气罐结构18的示意图，而图6是图4中的氢气罐结构18’的示意图。此外，图7是可以形成图3和图4任一个中的牵引电池组装置16的一部分的牵引电池组16a的示意图。

图3和图5中所示的氢气罐结构18包括多个氢气罐28，这里示出为六个氢气罐28。然而，在其他示例性实施例中，可以存在更多或更少的氢气罐。氢气罐结构18包括支撑件30，所述支撑件30中设置了多个氢气罐28。所述支撑件包括用于接收从上框架板、从下框架板和/或从牵引电池组装置16延伸的收紧紧固件的加强结构32。在所示示例中，支撑件30通过加强结构32形成多个接收腔。特别地，所述加强结构包括用于接收氢气罐28的凹面。所述凹面的曲率可以适当地基本上相应于氢气罐28的包封表面的曲率。所述包封表面通常可以是圆柱形。

应注意，可设想支撑件30和加强结构32的其他设计和构造。例如，在示例中，沿着每个氢气罐28，所述加强结构32彼此间隔隔开。在其他示例性实施例中，沿着每个氢气罐28可以存在连续的加强结构。

与图3和图5中所示的氢气罐结构18相比，在图4和图6中所示的氢气罐结构18’中，两个最外部的氢气罐已经被外壳34代替，所述外壳34用于容纳/支撑其他物品，诸如冷却元件、计算机和控制单元的辅助电池、悬挂系统的气罐等。换言之，在至少一些示例性实施例中，氢气罐结构18’可以包括/容纳/支撑除了仅氢气罐28之外的其他物品。因而，在至少一些示例性实施例中，氢气罐结构18、18’包括至少一个氢气罐28。

现在参考图7，其示出了牵引电池组16a，所述牵引电池组16a可以形成构成前述附图中所示的牵引电池组装置16的电池堆的一部分。因而，图7中的牵引电池组16a可以对应于图1至图4中的牵引电池组16a至16b中的任一个。

如图3、图4和图7中所示，每个牵引电池组16a至16b具有用于接收冷却电缆、电线等的多个输入区域36。在图7中可以看出，在牵引电池组16a的相反侧上设置有输出区域38(类似的输出区域存在于图3至图4中的牵引电池组16a至16b上，但在图示中不可见)。这样的输出区域38可以包括用于将每个牵引电池组16a至16b直接连接到功率控制单元22的连接器。

因而，应理解，在一些示例性实施例中，图3和图4中的牵引电池组16a至16b中的每一个都可以单独地连接到功率控制单元22。然而，在其他示例性实施例中，图3至图4中的所有的牵引电池组16a至16b被公共连接器连接到功率控制单元22。例如，所述公共连接器可以设置在最下方的牵引电池组16b上，其中，另一牵引电池组16a电连接到最下方的牵引电池组16b。虽然在图3至图4中未示出，但是在一些示例性实施例中，设置有所述公共连接器的最下方的牵引电池组16b可以在纵向方向上延伸超过另一牵引电池组16a，并且所述功率控制单元22例如可以被布置在最下方的牵引电池组16b的延伸部的顶部上。

牵引电池组装置16在竖直方向上的延伸适当地小于在车辆的纵向或横向方向上的延伸。与现有技术的立方体状电池解决方案相比，这给人体积更小的印象。因而，牵引电池组装置16的高度(也可称为厚度)小于其长度及其宽度(牵引电池组的高度/厚度在竖直方向上延伸)中的每一个。

此外，每个单独的牵引电池组16a至16b可以具有非常小的竖直延伸。这例如在图7中示出。单独牵引电池组16a的高度h(也可以称为厚度)小于其长度及其宽度。实际上，牵引电池组16a可以基本上呈板状。因而，牵引电池组16a可以被认为是扁平组件。因而，构成图3至图4的牵引电池组装置16的电池堆包括成堆的水平扁平牵引电池组16a至16b。每个牵引电池组的高度/厚度可以适当地位于70至130mm的范围内，诸如80至120mm，通常为90至110mm。

图8a至图8c示意性地示出根据本发明的至少一个示例性实施例的、可以形成牵引电池组装置的一部分的牵引电池组的内部内容物。

因而，图8a可以示出牵引电池组116的横截面图或剖视图，诸如之前的图中示出的牵引电池组16a至16b的类型或类似类型，其中，牵引电池组116的顶部已经被切除。图8a示出了牵引电池组116包括其中设置多个电池模块42的托盘40。在图8b中示出了没有电池模块42的托盘40，而在图8c中示出了实际的电池模块42。

从图8a和图8b中可以看出，所述托盘40包括加强结构44，这里示出为肋或分隔壁。所述加强结构44可以与托盘40的主要部分一体形成，或者形成为诸如通过焊接、胶粘或通过机械紧固措施等连接到托盘40的单独件。所述加强结构40可以接收收紧紧固件，诸如图1和图2中先前讨论的紧固件20、20’。根据电池堆中的具体牵引电池组116的位置，这样的紧固件20、20’可以将牵引电池组116紧固到框架板12、14之一上、紧固到氢气罐结构18和/或一个或多个其他牵引电池组16a至16b。

加强结构44横跨托盘40延伸，并且为每个电池模块42形成单独的隔间46。因而，穿入牵引电池组116中的任何紧固件20、20’实际上穿入加强结构44中，而不是穿入电池模块42中。

在本图示中，示出了用于接收六个电池模块42的六个隔间46。然而，应理解，同样可设想其他数量的隔间46和电池模块42，无论是更少还是更多的数量。应进一步理解，一个或多个隔间46可以容纳其它组件(诸如电气或冷却组件)，而不是所示的电池模块42。

应理解，本发明不限于上文所述和附图所示的实施例；相反，本领域技术人员应认识到在所附权利要求的范围内可以做出许多改变和修改。

Claims (15)

1.一种车辆(1、1’)，所述车辆包括：

-后端(6)，

-前端(8)，所述前端位于所述后端的前方，其中，从所述后端朝向所述前端延伸或反之亦然的方向被定义为所述车辆的纵向方向，

-底盘(10)，所述底盘在所述后端和所述前端之间延伸，所述底盘包括：

上框架板(12)，所述上框架板具有长度、宽度和厚度，其中，所述上框架板的长度沿着所述纵向方向延伸，所述上框架板的厚度沿着竖直方向延伸，和

下框架板(14)，所述下框架板具有长度、宽度和厚度，其中，所述下框架板的长度沿着所述纵向方向延伸，所述下框架板的厚度沿着所述竖直方向延伸，

其中，所述下框架板平行地位于所述上框架板的下方，

其中，所述车辆进一步在所述上框架板和所述下框架板之间包括，

-牵引电池组装置(16)，所述牵引电池组装置包括一个或多个电池模块(42)，

-氢气罐结构(18、18’)，所述氢气罐结构包括一个或多个氢气罐(28)，

-其中，所述氢气罐结构被竖直地收紧到所述牵引电池组装置，使得所述氢气罐结构和所述牵引电池组装置中的一个位于另一个的顶部上，

-其中，所述氢气罐结构和所述牵引电池组装置中的至少一个被收紧到所述上框架板和所述下框架板中的一个。

2.根据权利要求1所述的车辆(1、1’)，其中，所述氢气罐结构(18、18’)和所述牵引电池组装置(16)与所述上框架板(12)和下框架板(14)一起形成所述底盘(10)的整体承载结构。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的车辆(1、1’)，其中，所述氢气罐结构(18、18’)位于：

-所述牵引电池组装置(16)的顶部，其中，所述车辆包括从所述上框架板(12)延伸穿过所述氢气罐结构的顶部的紧固件(20、20’)，由此，所述氢气罐结构被收紧到所述上框架板，或者

-所述牵引电池组装置(16)的下方，其中，所述车辆包括从所述下框架板(14)延伸穿过所述氢气罐结构的底部的紧固件(20、20’)，由此，所述氢气罐结构被收紧到所述下框架板。

4.根据权利要求3所述的车辆(1、1’)，包括如下紧固件(20、20’)：

-当所述氢气罐结构(18、18’)位于所述牵引电池组装置的顶部时，所述紧固件从所述下框架板(14)延伸到所述牵引电池组装置(16)的底部，由此将所述牵引电池组装置收紧到所述下框架板，或

-当所述氢气罐结构(18、18’)位于所述牵引电池组装置的下方时，所述紧固件从所述上框架板(12)延伸到所述牵引电池组装置(16)的顶部，由此将所述牵引电池组装置收紧到所述上框架板。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆(1、1’)，包括从所述下框架板(14)一直延伸穿过所述牵引电池组装置(16)和所述氢气罐结构(18、18’)并且到达所述上框架板(12)的紧固件(20’)。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车辆(1、1’)，其中，所述氢气罐结构(18、18’)包括其中设置有多个氢气罐(28)的支撑件(30)，其中，所述支撑件包括加强结构(32)，所述加强结构(32)用于接收从所述上框架板(12)、从所述下框架板(14)和/或从所述牵引电池组装置(16)延伸的收紧紧固件(20、20’)。

7.根据权利要求6所述的车辆(1、1’)，其中，所述加强结构包括(32)用于接收所述氢气罐(28)的凹面。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的车辆(1、1’)，其中，所述氢气罐结构(18、18’)具有长度、宽度和高度，其中，所述氢气罐结构的高度沿着所述竖直方向延伸，并且小于其长度及其宽度中的每一个。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的车辆(1、1’)，其中，所述牵引电池组装置(16)具有长度、宽度和高度，其中，所述牵引电池组装置的高度沿着所述竖直方向延伸，并且小于其长度及其宽度中的每一个。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的车辆(1、1’)，其中，所述牵引电池组装置(16)包括：

-单个牵引电池组(16a、16b、116)，所述单个牵引电池组包括一个或多个电池模块(42)，或

-电池堆，在所述电池堆中，两个或多个牵引电池组(16a、16b、116)彼此堆叠，使得每个牵引电池组被竖直地收紧到相邻的牵引电池组，其中，至少一个牵引电池组被收紧到所述氢气罐结构(18、18’)，其中，所述电池堆中的每个牵引电池组包括一个或多个电池模块(42)。

11.根据权利要求10所述的车辆(1、1’)，其中，所述一个或多个牵引电池组中的每个牵引电池组(16a、16b、116)包括托盘(40)，所述托盘中设置有多个电池模块(42)，其中，所述托盘包括加强结构(44)，所述加强结构用于接收从所述上框架板(12)、从所述下框架板(14)、从另一牵引电池组和/或从所述氢气罐结构(18、18’)延伸的收紧紧固件(20、20’)。

12.根据权利要求11所述的车辆(1、1’)，其中，所述加强结构(44)包括横跨所述托盘(40)延伸并且为每个电池模块(42)形成单独隔间(46)的肋。

13.根据权利要求10至12中的任一项所述的车辆(1、1’)，其中，所述牵引电池组装置(16)包括所述电池堆，其中，每个牵引电池组(16a、16b、116)为板状，且具有长度、宽度和厚度，其中，每个牵引电池组的所述厚度小于其长度且小于其宽度，其中，所述厚度沿着所述竖直方向延伸，使得所述电池堆包括成堆的水平扁平牵引电池组。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的车辆(1、1’)，包括：

-功率控制单元(22)，

-电动机(24)，以及

-高压电缆，所述高压电缆用于将电池功率和/或氢燃料电池功率从所述功率控制单元传输到所述电动机，

其中，所述牵引电池组装置(16)被电连接到所述功率控制单元，

其中，所述氢气罐结构(18、18’)与所述功率控制单元流体连接，其中，所述功率控制单元位于所述上框架板(12)和所述下框架板(14)之间。

15.根据权利要求14所述的车辆(1、1’)，其中，所述功率控制单元(22)包括：电气中心，所述牵引电池组装置(16)经由高压连接器与所述电气中心连接；以及燃料电池中心，所述氢气罐结构(18、18’)经由流体连接器与所述燃料电池中心连接。

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