CN118665164A - 储氢装置、储氢系统及牵引车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及牵引车技术领域，尤其涉及一种储氢装置、储氢系统及牵引车，储氢装置通过设置布设于牵引车的车头和车厢之间的储氢柜，储氢柜的内部设置有容纳腔，容纳腔可供储氢罐竖直布置，形成储氢系统，容纳腔靠近牵引车车厢的弧形回转面的侧壁形成扩容壁，且扩容壁的两侧朝弧形回转面的方向延伸，通过扩容壁两侧的向弧形回转面的延伸设置，使得竖向布置于容纳腔的各储氢罐之间的间隙能够容纳位于车头处的散热组件等部件，从而减少散热组件在车头处占用的空间，使得驾驶室的空间能够得到有效扩展，牵引车通过在车头和车厢之间设置该储氢系统，可在保障储氢量和货运量的同时，还能增大驾驶室空间。

Description

储氢装置、储氢系统及牵引车

技术领域

本发明涉及牵引车技术领域，尤其涉及一种储氢装置、储氢系统及牵引车。

背景技术

氢能作为清洁能源在脱碳路径中发挥着不可替代的重要作用，而氢燃料电池作为氢能能量转化的重要载体，近年来在汽车领域，尤其重卡商用车领域推广应用得越来越多，氢燃料电池在未来的汽车技术发展中必将成为不可或缺的一部分。

现有的氢燃料牵引车的储氢系统通常采用车头后背储氢的形式进行储氢，如公开号为CN214356314U的专利文件公开的一种燃料电池牵引车，其储氢罐采用左右横向布置；也有将后背横置气瓶与车架外侧纵置气瓶相结合，如公开号为CN113829872A的专利文件公开的采用后背和侧挂气瓶的燃料电池卡车，该种布置形式可有效增大卡车的储氢量，从而满足整车的储氢需求。

虽然上述通过将车头后背储氢的形式虽然可增大牵引车的储氢量，但为避免储氢系统对牵引车的转向形成阻碍，使得车厢靠近车头的一端与储氢系统之间需留有一定的供转间隙，在整车长度有限的情况下，为保证货物的货运量，因此需要压缩驾驶室的部分空间，导致驾驶室的空间减小。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种储氢装置、储氢系统及牵引车，解决现有技术中的牵引车因储氢系统的设置，导致驾驶室空间减小的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种储氢装置，用于装设于牵引车，所述牵引车的车厢靠近所述驾驶室的一端通过所述牵引车的转向形成弧形回转面，包括：

储氢柜，所述储氢柜用于布设于所述牵引车的车头和车厢之间，所述储氢柜的内部设置有供储氢罐竖向布置的容纳腔，所述容纳腔靠近所述弧形回转面的侧壁形成扩容壁，所述扩容壁的两侧朝所述弧形回转面的方向延伸，并与所述弧形回转面相间隔。

在一些实施例中，所述扩容壁为弧形结构。

在一些实施例中，所述储氢柜与所述扩容壁相对的一侧设置有扩容口，所述扩容口与所述容纳腔连通。

在一些实施例中，所述扩容口朝所述车头的宽度方向延伸至所述车头的外侧，所述扩容口的两侧设置有导风板，所述导风板朝所述容纳腔的方向延伸。

本发明的技术方案还提供一种储氢系统，包括若干储氢罐，以及所述的储氢装置，所述储氢罐竖向布置于所述容纳腔，其中部分所述储氢罐之间形成安装空间，所述安装空间用于安装散热组件。

在一些实施例中，所述安装空间包括第一散热空间，远离所述扩容壁各所述储氢罐排列设置，靠近所述扩容壁的各所述储氢罐分别位于所述扩容壁的两侧，并形成所述散热空间。

在一些实施例中，所述安装空间包括水箱空间和第二散热空间，各所述储氢罐交错分布，所述水箱空间位于所述扩容口，所述第二散热空间位于所述扩容壁与相邻的所述储氢罐之间。

本发明的技术方案还提供一种牵引车，包括车头、车厢、散热组件，及所述的储氢系统，所述储氢系统装设于所述车头和所述车厢之间，所述散热组件装设于所述安装空间。

在一些实施例中，所述散热组件包括第一散热器，所述第一散热器装设于所述第一散热空间。

在一些实施例中，所述散热组件包括副水箱和第二散热器，所述副水箱装设于所述水箱空间，所述第二散热器装设于所述第二散热空间。

与现有技术相比，本发明的储氢装置、储氢系统及牵引车的有益效果包括：储氢装置通过设置布设于牵引车的车头和车厢之间的储氢柜，储氢柜的内部设置有容纳腔，容纳腔可供储氢罐竖直布置，形成储氢系统，容纳腔靠近牵引车车厢的弧形回转面的侧壁形成扩容壁，且扩容壁的两侧朝弧形回转面的方向延伸，通过扩容壁两侧的向弧形回转面的延伸设置，使得竖向布置于容纳腔的各储氢罐之间的间隙能够容纳位于车头处的散热组件等部件，从而减少散热组件在车头处占用的空间，使得驾驶室的空间能够得到有效扩展，牵引车通过在车头和车厢之间设置该储氢系统，可在保障储氢量和货运量的同时，还能增大驾驶室空间，进而避免因车头背侧储氢系统的设置导致驾驶室空间过小。

附图说明

图1是本发明实施例提供的储氢装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的储氢系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的储氢系统的另一结构示意图；

图4是本发明实施例提供的牵引车的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的牵引车的另一结构示意图；

图6是图5中牵引车的俯视图。

其中，图中各附图标记：

10—储氢柜11—容纳腔12—扩容壁

13—扩容口20—储氢罐21—第一散热空间

22—水箱空间23—第二散热空间24—进气空间

25—辅助空间30—车头40—车厢

41—弧形回转面50—散热组件51—第一散热器

52—副水箱53—第二散热器60—空滤进气道

70—去离子器121—通孔131—导风板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

现有采用车头30后背储氢形式的氢燃料牵引车当中，为避免储氢系统对牵引车的转向形成阻碍，需要在车厢40与储氢系统之间需留有一定的供车厢40转动的供转间隙，使得在整车长度有限的情况下，为保证货物的货运量，因此需要压缩驾驶室的部分空间，导致驾驶室的空间减小。

本发明通过充分利用储氢系统与牵引车车厢40之间的空间，从而增大驾驶室的空间，解决驾驶室的空间较小的技术问题。

为增大牵引车驾驶室的空间，本发明实施例提供一种储氢装置，储氢装置用于装设于牵引车，如图4-6所示，牵引车的车厢40靠近驾驶室的一端通过牵引车的转向形成弧形回转面41，储氢装置通过结构的设置，可通过装设储氢罐20形成可容纳牵引车车头30部位的散热组件50的储氢系统，使得牵引车在保障自身储氢量及货运量的同时，还可维持驾驶室空间，进而避免因位于车头30后背的储氢系统的设置导致驾驶室空间过小，从而解决现有技术中的牵引车因储氢系统的设置，导致驾驶室空间减小的技术问题。

本实施例中，弧形回转面41由车头30转向过程中，车厢40端部所扫过的假想弧面。

如图1-6所示，本发明实施例的储氢装置包括储氢柜10，储氢柜10用于布设于牵引车的车头30和车厢40之间，储氢柜10的内部设置有供储氢罐20竖向布置的容纳腔11，容纳腔11靠近弧形回转面41的侧壁形成扩容壁12，扩容壁12的两侧朝弧形回转面41的方向延伸，并与弧形回转面41相间隔。

具体地，储氢装置通过设置布设于牵引车的车头30和车厢40之间储氢柜10，储氢柜10的内部设置有容纳腔11，容纳腔11可供储氢罐20竖直布置，形成储氢系统，容纳腔11靠近牵引车车厢40的弧形回转面41的侧壁形成扩容壁12，且扩容壁12的两侧朝弧形回转面41的方向延伸，通过扩容壁12两侧的向弧形回转面41的延伸设置，可充分利用车厢40与储氢系统之间的间隙，使得容纳腔11的空间增大，能够容纳更多储氢罐20的同时，还可使得竖向布置于容纳腔11的各储氢罐20之间的间隙增大，故而能够对位于车头30处的各部件进行容纳，从而减少各部件在车头30处占用的空间，使得驾驶室的空间能够得到有效扩展，故而在保障储氢量和货运量的同时，还能增大驾驶室空间，进而避免因车头30背侧储氢系统的设置导致驾驶室空间过小。

本实施例中，竖向布置于容纳腔11的各储氢罐20之间的间隙主要用于容纳副水箱、散热器等散热部件，以及进气道、去离子器等进气部件。

可以理解的，储氢柜10可以由板体结构或架体结构围合而成，仅需能够为储氢罐20的竖向安装提供支撑即可。

本实施例中，由于散热器的体积较大，各储氢罐20可通过排布，在内部形成较大的安装空间，以供该散热器安装，或者将散热器设置为多份体积较小的子散热器，各储氢罐20通过交错排布形成若干较小的安装空间，以供各子散热器安装，同时，交错排布各储氢罐20之间形成的空间可供车头30内其他附件的安装。

本实施例中，储氢柜10安装过程中，储氢柜10需保证其扩容壁12靠近车厢40的方向进行安装，扩容壁12的两侧靠近弧形回转面41的方向延伸同时，扩容壁12需与弧形回转面41保持一定的间隙，以避免扩容壁12对车厢40的转动形成阻挡。

可以理解的，扩容壁12的截面可以为中间部分为水平直线型，两侧朝弧形回转面41的方向延伸的弧形结构，或者为中间部分为水平直线形，两侧朝弧形回转面41的方向延伸的斜线形结构，仅需其在原有结构的基础上，通过两侧朝车厢40方向的延伸，对容纳腔11进行扩容即可，储氢罐20可根据扩容壁12的结构存在的不同，对各储氢罐20之间的间隙进行适应性调整。

如图1-6所示，在其中的一个实施例中，扩容壁12为弧形结构。具体地，通过扩容壁12弧形结构的设置，可使得扩容壁12无论是中间部位还是两侧部位，都能够更加贴近弧形回转面41，可对储氢系统和厢体之间空间的充分利用，从而能够尽可能的增大容纳腔11的空间，在保障储氢柜10储氢量的同时，实现更多车头30部位相关部件的容纳，进一步增大驾驶室的空间。

可以理解的，扩容壁12的曲率可根据弧形回转面41的曲率适应性设置。

本实施例中，通过几何分析以及试验表面，即使扩容壁12的曲率略大于弧形回转面41的曲率，也不会使得车厢40转动过程中接触到扩容壁12，故而，为进一步增大容纳腔11空间，扩容壁12的曲率大于弧形回转面41的曲率，使得扩容壁12将相对弧形回转面41更加弯曲，进而能够进一步通过大曲率的扩容壁12扩展容纳腔11的空间，使得车厢40与储氢单元之间的空间能够得到进一步的利用，使储氢系统能够容纳更多车头30部位的附件，增大驾驶室的空间。

如图1-6所示，在其中的一个实施例中，储氢柜10与扩容壁12相对的一侧设置有扩容口13，扩容口13与容纳腔11连通。具体地，扩容口13可通过与外部连通实现对容纳腔11的进一步扩容，具体表现为，由于车头30与储氢柜10之间存在一定的间隙，通过扩容口13的设置，可有效将车头30与储氢柜10之间的间隙，使得牵引车的部分附件可经扩容口13延伸至车头30，从而可使得容纳腔11可容纳更加大型的车头30附件，增大驾驶室的空间。在进行车头30附件的安装时，可将车头30部位的相关部件固定于车头30靠近扩容口13的一侧，然后通过容纳腔11进行容纳，同时使固定的该部件与容纳腔11内的储氢罐20相抵，以使储氢罐20稳定。

如图1-6所示，在其中的一个实施例中，扩容口13朝车头30的宽度方向延伸至车头30的外侧，扩容口13的两侧设置有导风板131，导风板131朝容纳腔11的方向延伸。具体地，扩容口13通过朝车头30的宽度方向延伸至车头30的外侧，使得牵引车的车头30迎面风可通过车头30的侧面导向至扩容口13，并经扩容口13进入容纳腔11，进而对容纳腔11内安装的各散热部件进行散热，扩容口13的两侧设置有导风板131，导风板131可对进入扩容口13的迎面风进行导向，可通过对导风板131的角度的调整，将迎面风准确导向至各散热部件，从而提升散热部件的散热效率。

如图1-3所示，本实施例中，为方便容纳腔11内空气的流出，储氢柜10的上侧为开口结构，扩容壁12设置有若干通孔121，进入容纳腔11的空气可随牵引车的行驶，从储氢柜10的上侧开口以及扩容壁12的通孔121排出，从而加强散热部件的散热效率。

如图2-6所示，本发明的技术方案还提供一种储氢系统，包括若干储氢罐20，以及上述的储氢装置，储氢罐20竖向布置于容纳腔11，其中部分储氢罐20之间形成安装空间，安装空间用于安装散热组件50。

具体地，储氢系统通过利用上述的储氢柜10装设各储氢罐20，可充分利用车厢40与储氢系统之间的间隙，使得容纳腔11的空间增大，能够容纳更多储氢罐20的同时，还可使得竖向布置于容纳腔11的各储氢罐20之间的间隙增大，并形成安装空间，安装空间能够对位于车头30处的各部件进行容纳，从而减少各部件在车头30处占用的空间，使得驾驶室的空间能够得到有效扩展，故而在保障储氢量和货运量的同时，最终达到增大驾驶室空间的技术效果，进而避免因车头30背侧储氢系统的设置导致驾驶室空间过小。

本实施例中，现有未设置扩容壁12的储氢柜10通常设置两排横向或竖向布置的储氢罐20，本实施例通过扩容壁12的设置，可使得储氢柜10可容纳的储氢罐20的数量和储氢罐20的内径与原有未扩容壁12的储氢柜10所容纳的储氢罐20的数量以及储氢罐20的内径大致相同，故而，通过对厢体和储氢系统之间间隙的利用，在使得储氢系统保证储氢量的同时，通过形成的安装空间能够对位于车头30处的各部件进行容纳，最终达到增大驾驶室空间的技术效果。

如图2和4所示，在其中的一个实施例中，安装空间包括第一散热空间21，远离扩容壁12各储氢罐20排列设置，靠近扩容壁12的各储氢罐20分别位于扩容壁12的两侧，并形成散热空间。具体地，通过靠近扩容壁12的各储氢罐20向扩容壁12的两侧的布置，可在两侧的储氢罐20之间形成一个较大的第一散热空间21，通过该第一散热空间21可实现牵引车车头30处散热器的容纳，从而增大驾驶室空间。

本实施例中，为保障储氢系统的储氢量，容纳腔11内的储氢罐20设置为与原有布置形式相同的两排，靠近车头30的其中一排储氢罐20为与原有结构形式相同的紧密排列，靠近车厢40处的另一排的储氢罐20可因扩容壁12的设置，向扩容壁12的两侧进行分布，使得两侧的储氢罐20之间形成一个较大的第一散热空间21，进而在保障储氢系统储氢量的同时，实现对散热器的容纳，从而减少散热器对驾驶室空间的占用，增大驾驶室空间。

本实施例中，储氢系统通过储氢柜10上扩容口13和通孔121的设置，可通过牵引车的行驶，形成从散热器至车厢40方向的气流，进而辅助散热器的散热，提高散热器的散热效率，通过以上向后排风的散热器不仅利用了储氢罐20的间隙空间，在整车流场处于有利位置，不仅可以利用行驶迎面气流辅助散热，其向后排气的方式相比侧置排风和顶置排风，对整车流阻的负面影响更小，保证了散热器能耗的降低，并提升了整车经济性和节能效果。

如图3和5-6所示，在其中的一个实施例中，安装空间包括水箱空间22和第二散热空间23，各储氢罐20交错分布，水箱空间22位于扩容口13，第二散热空间23位于扩容壁12与相邻的储氢罐20之间。具体地，除通过靠近车厢40处储氢罐20向扩容壁12的两侧进行分布，形成一个较大的第一散热空间21外，还可通过若干储氢罐20交错分布，形成位于扩容口13至各储氢罐20的水箱空间22，以及各储氢罐20与扩容壁12之间的第二散热空间23，水箱空间22可对牵引车的副水箱52进行容纳，第二散热空间23可对散热器进行容纳，故而，通过该结构可实现对副水箱52以及散热器两个散热部件的同时容纳，进一步增大驾驶室空间。散热器通过在第二散热空间23的布设，不仅利用了储氢罐20的间隙空间，还可使得第一散热器51在整车流场处于有利位置，故而可以利用行驶迎面气流辅助散热，其向后排气的方式相比侧置排风和顶置排风，对整车流阻的负面影响更小，保证了散热器能耗的降低，并提升了整车经济性和节能效果。扩容口13中间部位的副水箱52的设置在充分利用储氢系统空间的同时，也保证了维修便利性。

如图3和5-6所示，本实施例中，通过储氢罐20的交错排布，可在靠近扩容壁12一侧的储氢罐20与扩容壁12之间形成两个散热空间，由于两个第二散热空间23的空间较小，使得散热器需分割为两个子散热器，分别通过两个散热空间进行容纳。

如图3和5-6所示，本实施例中，通过储氢罐20的交错排布，靠近车头30一侧的储氢罐20与储氢柜10的一个侧壁之间形成进气空间24，靠近车头30一侧的储氢罐20与储氢柜10的另一个侧壁之间形成辅助空间25，进气空间24可供空滤进气道60安装，辅助空间25可供去离子器70安装，空滤进气道60通过布设于进气空间24和辅助空间25，除了可充分利用储氢系统空间，增大驾驶室空间外，还可通过设置于位于侧面的进气空间24利于进气，辅助空间25通过布设于进气空间24和辅助空间25，除了可充分利用储氢系统空间，增大驾驶室空间外，还可通过设置在位于侧面的辅助空间25利于检修维护。

如图4-6所示，本发明的技术方案还提供一种牵引车，包括车头30、车厢40、散热组件50，及上述的储氢系统，储氢系统装设于车头30和车厢40之间，散热组件50装设于安装空间。具体地，牵引车通过在车头30和车厢40之间设置上述的储氢系统，可充分利用车厢40与储氢系统之间的间隙，使得容纳腔11的空间增大，能够容纳更多储氢罐20的同时，还可使得竖向布置于容纳腔11的各储氢罐20之间的间隙增大，进而能够对位于车头30处的散热组件50进行容纳，从而减少散热组件50在车头30处占用的空间，使得驾驶室的空间能够得到有效扩展，故而在保障储氢量和货运量的同时，最终达到增大驾驶室空间的技术效果，进而避免因车头30背侧储氢系统的设置导致驾驶室空间过小。

可以理解的，散热组件50可以为水箱、副水箱52、散热器等其中一个部件或多个部件的组合。

如图4所示，在其中的一个实施例中，散热组件50包括第一散热器51，第一散热器51装设于第一散热空间21。具体地，通过第一散热器51在第一散热空间21的布设，不仅利用了储氢罐20的间隙空间，可使得第一散热器51在整车流场处于有利位置，可以利用行驶迎面气流辅助散热，其向后排气的方式相比侧置排风和顶置排风，对整车流阻的负面影响更小，保证了散热器能耗的降低，并提升了整车经济性和节能效果。

如图5-6所示，在其中的一个实施例中，散热组件50包括副水箱52和第二散热器53，副水箱52装设于水箱空间22，第二散热器53装设于第二散热空间23。具体地，散热器通过在第二散热空间23的布设，不仅利用了储氢罐20的间隙空间，还可使得第一散热器51在整车流场处于有利位置，故而可以利用行驶迎面气流辅助散热，其向后排气的方式相比侧置排风和顶置排风，对整车流阻的负面影响更小，降低整车风阻，保证了散热器能耗的降低，并提升了整车经济性和节能效果。扩容口13中间部位的副水箱52的设置在充分利用储氢系统空间的同时，也保证了维修便利性。

如图5-6所示，本实施例中，牵引车还包括空滤进气道60和去离子器70，空滤进气道60和去离子器70分别装设于进气空间24和辅助空间25，空滤进气道60通过布设于进气空间24和辅助空间25，除了可充分利用储氢系统空间，增大驾驶室空间外，还可通过设置于位于侧面的进气空间24利于进气，辅助空间25通过布设于进气空间24和辅助空间25，除了可充分利用储氢系统空间，增大驾驶室空间外，还可通过设置在位于侧面的辅助空间25利于检修维护。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储氢装置，用于装设于牵引车，所述牵引车的车厢靠近驾驶室的一端可通过所述牵引车的转向形成弧形回转面，其特征在于，包括：

储氢柜，所述储氢柜用于布设于所述牵引车的车头和车厢之间，所述储氢柜的内部设置有供储氢罐竖向布置的容纳腔，所述容纳腔靠近所述弧形回转面的侧壁形成扩容壁，所述扩容壁的两侧朝所述弧形回转面的方向延伸，并与所述弧形回转面相间隔。

2.根据权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述扩容壁为弧形结构。

3.根据权利要求1所述的储氢装置，其特征在于，所述储氢柜与所述扩容壁相对的一侧设置有扩容口，所述扩容口与所述容纳腔连通。

4.根据权利要求3所述的储氢装置，其特征在于，所述扩容口朝所述车头的宽度方向延伸至所述车头的外侧，所述扩容口的两侧设置有导风板，所述导风板朝所述容纳腔的方向延伸。

5.一种储氢系统，其特征在于，包括若干储氢罐，以及权利要求1-4任一项所述的储氢装置，所述储氢罐竖向布置于所述容纳腔，其中部分所述储氢罐之间形成安装空间，所述安装空间用于安装散热组件。

6.根据权利要求5所述的储氢系统，其特征在于，所述安装空间包括第一散热空间，远离所述扩容壁各所述储氢罐排列设置，靠近所述扩容壁的各所述储氢罐分别位于所述扩容壁的两侧，并形成所述散热空间。

7.根据权利要求5所述的储氢系统，其特征在于，所述安装空间包括水箱空间和第二散热空间，各所述储氢罐交错分布，所述水箱空间位于所述扩容口，所述第二散热空间位于所述扩容壁与相邻的所述储氢罐之间。

8.一种牵引车，其特征在于，包括车头、车厢、散热组件，及权利要求5-7任一项所述的储氢系统，所述储氢系统装设于所述车头和所述车厢之间，所述散热组件装设于所述安装空间。

9.根据权利要求8所述的牵引车，其特征在于，所述散热组件包括第一散热器，所述第一散热器装设于所述第一散热空间。

10.根据权利要求8所述的牵引车，其特征在于，所述散热组件包括副水箱和第二散热器，所述副水箱装设于所述水箱空间，所述第二散热器装设于所述第二散热空间。