CN208345694U - 一种燃料电池叉车的电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池叉车的电源模块，包括：设置于叉车本体内的框架；配重块，所述配重块设置于所述框架上；燃料电池，所述燃料电池设置于所述框架内。本实用新型将叉车尾部用于平衡力矩的配重块设置于电源模块的框架处，在使得燃料电池的电源模块与原铅酸电池具有相等的力矩的同时减小叉车在其长度方向上的尺寸，减小其转动半径，使得叉车的移动更加灵活，且能够避免了改制车身其他部位带来的成本增加及风险。

Description

一种燃料电池叉车的电源模块

技术领域

本实用新型涉及叉车的电源模块技术领域，尤其涉及一种燃料电池叉车的电源模块。

背景技术

近年，随着环保要求日趋严格，工程机械领域尤其是叉车领域已渐渐电动化。电动叉车目前主要有铅酸电池叉车、锂电池叉车与燃料电池叉车。燃料电池是将清洁燃料氢气通过电化学反应转化为电能的发电设备，由于其零污染，因此近年愈加受到欢迎，其具体反应原理为空气中的氧气与氢气经过电化学反应产生电流，然后经过DC-DC升压后供给车辆用电器件。

现有技术中，如图1所示，将现有叉车内的铅酸电池/锂电池替换为燃料电池，铅酸电池的力矩为铅酸电池重心到前轮轴线的距离与电源模块本身重量的乘积，由于燃料电池以及提供氢气的氢瓶的质量一般低于铅酸电池的质量，为了使得燃料电池的电池模块与原铅酸电池或者锂电池具有相同的力矩，往往会在叉车的尾部位置或者车辆其他位置增加配重块，满足车辆的起升货物平衡要求，使得某一吨位的铅酸/锂电池叉车改为燃料电池叉车后，能够挑起相同吨位的货物平稳的运行而不会翘起。

但是在叉车的尾部增加配重块必定会增加叉车的长度，这样会导致叉车的转动半径变大，导致叉车转弯时需要更大的空间，若需要在空间狭小的仓库内运行，则可能会由于转动半径大而行进困难，因此，如何在保持燃料电池叉车的稳定性的同时减小其转动半径是亟待解决的问题。而且在叉车的其他部位增加配重块，涉及到车身的改动等，耗时、低效且增加了改制成本及风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池叉车的电源模块，能够使得燃料电池的电源模块与原铅酸电池具有相等的力矩的同时减小叉车长度方向上的尺寸，减小其转动半径及改制成本及风险，使得叉车的移动更加灵活。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种燃料电池叉车的电源模块，包括：设置于叉车本体内的框架；配重块，所述配重块设置于所述框架上；燃料电池，所述燃料电池设置于所述框架内。

上述结构中，相对于现有技术，本实用新型将原本放置于叉车本体尾部的配重块移动到电源模块的框架处，通过该配重块平衡力矩，保证叉车的稳定性。这样设置的方式能够减小叉车在长度方向上的大小，从而减小叉车的转动半径，使得叉车更方便地在空间狭小的仓库内行进，叉车的灵活性更佳，极少涉及车身的改动，降低了叉车的改制成本及风险。

优选地，所述燃料电池叉车的电源模块还包括：位于所述框架内的氢瓶，所述燃料电池的氢气入口与所述氢瓶的氢气出口连通；所述配重块为底部配重块，所述底部配重块设置于所述框架的底部。

优选地，沿着所述叉车本体的宽度方向，所述框架的两端分别设有第一通风口与第二通风口，所述第一通风口与第二通风口构成为所述燃料电池散热的散热通道，外部空气依次流经所述第一通风口、燃料电池和第二通风口。

由于燃料电池的放电过程是放热的过程，因此，为了避免燃料电池的电源模块处的温度过高，在框架的两端分别设置第一通风口与第二通风口，温度较低的外部空气通过第一通风口进入散热通道内，然后与燃料电池表面进行热交换，外部空气带走燃料电池的一部分热量，然后再通过第二通风口排处叉车本体外，实现燃料电池处的散热。

优选地，所述框架包括四根支柱、四根连接梁、两根次梁以及两根次支柱；所述支柱竖直设置在所述底部配重块上；所述次梁连接相邻两根所述支柱的中间位置，所述次梁的轴线方向平行于所述叉车本体的宽度方向；所述次支柱垂直设置于所述次梁远离底部配重块的端面上，且所述次支柱平行于所述支柱，所述次支柱与次梁一一对应设置；四根所述连接梁分别为第一连接梁、第二连接梁、第三连接梁和第四连接梁，所述第一连接梁与第二连接梁的两端分别连接所述次支柱的远离次梁的一端与相邻的所述支柱的远离所述底部配重块的一端，所述第三连接梁与第四连接梁的两端分别连接相邻所述支柱的远离所述底部配重块的一端，且所述第三连接梁与第四连接梁的轴线方向均平行于所述叉车本体的长度方向；沿着所述叉车本体的长度方向，两根所述次梁分别与其两侧的所述支柱以及底部配重块构成第一配重区和第二配重区，所述第一配重区处设有第一配重块，所述第二配重区处设有第二配重块。

上述结构中，通过在第一配重区与第二配重区分别设置第一配重块与第二配重块，相对于只是在框架的底部设置底部配重块，第一配重块与第二配重块能够为底部配重块分担部分力矩，从而减小底部配重块的厚度，从而减小整个燃料电池的电源模块占用叉车内部的空间，为叉车上其他设备提供更多的布置空间，更加方便其他设备排布。

优选地，沿着所述叉车本体的长度方向，两根所述次支柱分别与对应的连接梁、次梁和支柱构成第三配重区与第四配重区，所述第三配重区处设有第三配重块，所述第四配重区处设有第四配重块。

通过设置第三配重块与第四配重块分担力矩，进一步减小底部配重块、第一配重块与第二配重块的厚度，从而缩小整个电源模块的体积。

优选地，所述燃料电池叉车的电源模块还包括：第五配重块与第六配重块，所述第五配重块与第六配重块的截面形状均呈L型，所述第五配重块的开口与第六配重块的开口相对设置；所述第五配重块的两条边分别固定在底部配重块与第一配重块上；所述第六配重块的两条边分别固定在底部配重块与第二配重块上。

由于氢瓶与第一配重块、第二配重块之间具有一定空间，将第五配重块与第六配重块设置于前述空间内，能够充分利用框架内的空间，在提供同等力矩的情况下，尽量减小整个电源模块的体积。

优选地，所述底部配重块远离框架的端面的四个转角处分别设有减震垫。

由于叉车在行进过程中，若遇到凹凸不平的地面会产生颠簸，从而导致颠簸产生的震动传递到电源模块处，通过减震垫减少电源模块处的震动，避免框架内的氢瓶、燃料电池产生相对碰撞，导致框架内的设备损坏。

优选地，所述底部配重块远离框架的端面上设有第七配重块，所述第七配重块位于四个所述减震垫之间。

由于减震垫具有一定的厚度，因此，可以在四个减震垫之间的空间内设置第七配重块，充分利用前述空间，进一步减小底部配重块的厚度。

优选地，所述氢瓶通过氢瓶支架设置于所述底部配重块上；所述底部配重块靠近框架的端面上设有支架安装槽，所述氢瓶支架远离氢瓶的一端安装在所述支架安装槽内。

由于氢瓶支架将氢瓶支撑固定在底部配重块上，使得氢瓶与底部配重块之间具有剩余空间，因此，在底部配重块上设置支架安装槽，并将氢瓶支架安装在支架安装槽内，使得底部配重块在没有氢瓶支架阻挡的部分朝向氢瓶延伸一部分，充分利用氢瓶与底部配重块之间的剩余空间，进一步减薄底部配重块的厚度。

优选地，所述框架为实心框架。

将该框架设置成实心框架，增加框架本身的质量，从而减小需要配重块平衡的力矩，减少配重块的尺寸或者数量，从而使得整个电源模块的体积减小。

本实用新型提供的一种燃料电池叉车的电源模块，能够带来以下有益效果：

本实用新型将叉车本体尾部用于平衡力矩的配重块设置于电源模块的框架底部，减小了叉车在长度方向上的大小，缩小了叉车的转动半径，使得叉车能够在更加狭小的空间内行进，且能够避免了改制车身其他部位带来的成本增加及风险。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对燃料电池叉车的电源模块的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是原铅酸电池叉车本体处的力矩示意图；

图2是本实用新型的燃料电池叉车的电源模块中的框架以及配重块的示意图；

图3是燃料电池安装在框架上后的结构示意图；

图4是氢瓶安装在框架上后的结构示意图；

图5是本实用新型的燃料电池叉车的电源模块中的框架以及配重块的示意图；

图6是图2的前视图；

图7是图2中的框架的结构示意图；

图8是叉车的通风方向示意图。

附图标号说明：

1-框架，1a-支柱，1b-连接梁，1c-次梁，1d-次支柱，2-燃料电池，3a-第一通风口，3b-第二通风口，4a-底部配重块，4b-第一配重块，4c-第二配重块，4d-第三配重块，4e-第四配重块，4f-第五配重块，4g-第六配重块，4h-支架安装槽，4i-第七配重块，5-氢瓶，6-氢瓶支架，7-减震垫，8-叉车本体，A-通风方向。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

【实施例1】

如图3和图4所示，实施例1公开了一种燃料电池叉车的电源模块，该电源模块安装于叉车本体8上，用于为叉车提供行进的电能，采用带有燃料电池2的电源模块代替原本设置于叉车本体8内的铅酸电池，由于铅酸电池的体积较小，因此，留给放置燃料电池2的电源模块的空间较小，本实施例的电源模块包括：设置于叉车本体8内的框架1、配重块以及设置于框架1内的氢瓶5和燃料电池2，本实施例中，配重块为底部配重块4a，底部配重块4a设置于框架1的底部，即框架1与底部配重块4a形成一个四方体。

其中，氢瓶5具有一个输出氢气的氢气出口，燃料电池2有一个接收氢气的氢气入口，该氢气入口与氢气出口连通，使得在燃料电池2发电时，氢瓶5内的氢气能够依次通过氢气出口、氢气入口进入燃料电池2内进行反应。

具体的，如图3所示，氢瓶5安装在底部配重块4a上，燃料电池2设置于氢瓶5的上方。

为了满足车辆的起升货物平衡要求，需要叉车能够保证行进时的稳定性以及挑起货物平稳的运行而不会翘起，因此，需要燃料电池2的电源模块具有与原铅酸电池相同的力矩，该力矩为电源模块的重心到前轮的中心的距离与电源模块的乘积，且由于铅酸电池的重量大于燃料电池2，因此，需要采用底部配重块4a增加整体燃料电池2的电源模块的质量，使得力矩与原铅酸电池的力矩一致，从而保证叉车能够稳定的行进，具体的，底部配重块4a的质量根据实际需要设计，即保证整个燃料电池2的电源模块能够具有与原铅酸电池相同的力矩即可。

现有技术中，为了弥补燃料电池2质量轻的缺点，往往会在叉车本体8的尾部设置配重块，用以增加燃料电池2的力矩，从而保证叉车能够稳定的行进，但是这样的做法必然会导致叉车的长度变长，转动半径变大，从而对叉车在狭小的仓库内行进造成困难，本实施例的电源模块通过在框架1的底部设置底部配重块4a，增加整个电源模块的质量，使得整个燃料电池2的电源模块具有与原铅酸电池相等的力矩，而且不会增加叉车的长度，相对于现有技术减小了叉车的转动半径，更加方便叉车在狭小的仓库内行进。

【实施例2】

如图3、图4与图8所示，实施例2在实施例1的基础上，实施例2沿着叉车本体8的宽度方向，框架1的两端分别设有第一通风口3a与第二通风口3b，第一通风口3a与第二通风口3b构成为燃料电池2散热的散热通道，外部空气依次流经第一通风口3a、燃料电池2和第二通风口3b。具体的，第一通风口3a与第二通风口3b均对着叉车本体8的侧面。外部空气的通风方向A如图8所示。

温度较低的外部空气通过第一通风口3a进入散热通道内，然后与燃料电池2表面进行热交换，外部空气带走燃料电池2的一部分热量，然后通过第二通风口3b排处叉车本体8外，实现燃料电池2处的散热。

【实施例3】

如图7所示，实施例3在实施例1～2的基础上，实施例3的框架1包括四根支柱1a、四根连接梁1b、两根次梁1c以及两根次支柱1d，其中，支柱1a竖直设置在底部配重块4a上，次梁1c连接相邻两根支柱1a的中间位置，且次梁1c的轴线方向平行于叉车本体8的宽度方向。次支柱1d垂直设置于次梁1c远离底部配重块4a的端面上，且次支柱1d平行于支柱1a，次支柱1d与次梁1c一一对应设置，即一根次梁1c上设有一根次支柱1d。

四根连接梁1b分别为第一连接梁、第二连接梁、第三连接梁和第四连接梁，第一连接梁与第二连接梁的两端分别连接次支柱1d的远离次梁1c的一端与相邻的支柱1a的远离所述底部配重块4a的一端，第一连接梁与第二连接梁的轴线方向平行于叉车本体8的宽度方向，第三连接梁与第四连接梁的两端分别连接相邻支柱1a的远离底部配重块4a的一端，且第三连接梁与第四连接梁的轴线方向均平行于叉车本体8的长度方向。

如图2和图5所示，沿着叉车本体8的长度方向，两根次梁1c分别与其两侧的支柱1a以及底部配重块4a构成第一配重区和第二配重区，第一配重区处设有第一配重块4b，第二配重区处设有第二配重块4c。框架1上设有连接耳板，第一配重块4b与第二配重块4c通过螺栓等螺纹连接件与框架1的连接耳板固定连接。

本实施例中，不光设有底部配重块4a，还设有第一配重块4b与第二配重块4c，其中，第一配重块4b与第二配重块4c用于替底部配重块4a分担部分力矩，从而底部配重块4a能够相应地减少其质量，即能够减小底部配重块4a的厚度，从而减小整个燃料电池2的电源模块的尺寸，减少占用叉车内部的空间，为叉车上其他设备提供更多的布置空间，更加方便其他设备排布。

【实施例4】

如图2和图5所示，实施例4在实施例3的基础上，实施例4沿着叉车本体8的长度方向，两根次支柱1d分别与对应的连接梁1b、次梁1c和支柱1a构成第三配重区与第四配重区，即两根次支柱1d与其一侧的支柱1a以及与其相连接的连接梁1b和次梁1c分别构成第三配重区与第四配重区，第三配重区处设有第三配重块4d，第四配重区处设有第四配重块4e，框架1上设有连接耳板，第三配重块4d与第四配重块4e通过螺栓等螺纹连接件与框架1的连接耳板固定连接。

本实施例中，不光设有底部配重块4a、第一配重块4b与第二配重块4c，还设有第三配重块4d与第四配重块4e，其中，第三配重块4d与第四配重块4e分担部分力矩，从而底部配重块4a、第一配重块4b与第二配重块4c均能够相应地减少质量，即能够减小底部配重块4a、第一配重块4b与第二配重块4c的厚度，从而减小整个燃料电池2的电源模块的尺寸，减少占用叉车内部的空间，为叉车上其他设备提供更多的布置空间，更加方便其他设备排布。

【实施例5】

如图2和图6所示，实施例5在实施例3～4的基础上，实施例5还包括第五配重块4f与第六配重块4g，第五配重块4f与第六配重块4g的截面形状均呈L型，第五配重块4f的开口与第六配重块4g的开口相对设置，第五配重块4f的两条边分别固定在底部配重块4a与第一配重块4b上，第六配重块4g的两条边分别固定在底部配重块4a与第二配重块4c上。

现有技术中，采用燃料电池2代替原车的铅酸电池或者锂电池时，普遍做法为将燃料电池2的电源模块设计成与被代替的铅酸电池或者锂电池相同的重量，但是采用本实施例中的结构，由于将第二配重块4c、第六配重块4g设置在相较于前轮轴线较远的位置，因此，可以在提供相等力矩的同时减小了需要各个配重块的总质量，从而节约了购置配重块的成本，缩小了框架的体积以及降低了燃料电池2的电源模块的设计难度以及制作难度。

【实施例6】

如图3、图4和图7所示，实施例6在实施例1～5的基础上，实施例6的底部配重块4a远离框架1的端面的四个转角处分别设有减震垫7，共四个减震垫7。且底部配重块4a远离框架1的端面上设有第七配重块4i，第七配重块4i位于四个减震垫7之间。

如图3所示，氢瓶5通过氢瓶支架6设置于底部配重块4a上，底部配重块4a靠近框架1的端面上设有支架安装槽4h，氢瓶支架6远离氢瓶5的一端安装在支架安装槽4h内。

且为了增加整个电源模块的质量，框架1为实心框架1，即四根支柱1a、四根连接梁1b、两根次梁1c以及两根次支柱1d均为实心的。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃料电池叉车的电源模块，其特征在于，包括：

设置于叉车本体内的框架；

配重块，所述配重块设置于所述框架上；

燃料电池，所述燃料电池设置于所述框架内。

2.根据权利要求1所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于，还包括：

位于所述框架内的氢瓶，所述燃料电池的氢气入口与所述氢瓶的氢气出口连通；

所述配重块为底部配重块，所述底部配重块设置于所述框架的底部。

3.根据权利要求2所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

沿着所述叉车本体的宽度方向，所述框架的两端分别设有第一通风口与第二通风口，所述第一通风口与第二通风口构成为所述燃料电池散热的散热通道，外部空气依次流经所述第一通风口、燃料电池和第二通风口。

4.根据权利要求2所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

所述框架包括四根支柱、四根连接梁、两根次梁以及两根次支柱；

所述支柱竖直设置在所述底部配重块上；

所述次梁连接相邻两根所述支柱的中间位置，所述次梁的轴线方向平行于所述叉车本体的宽度方向；

所述次支柱垂直设置于所述次梁远离底部配重块的端面上，且所述次支柱平行于所述支柱，所述次支柱与次梁一一对应设置；

四根所述连接梁分别为第一连接梁、第二连接梁、第三连接梁和第四连接梁，所述第一连接梁与第二连接梁的两端分别连接所述次支柱的远离次梁的一端与相邻的所述支柱的远离所述底部配重块的一端，所述第三连接梁与第四连接梁的两端分别连接相邻所述支柱的远离所述底部配重块的一端，且所述第三连接梁与第四连接梁的轴线方向均平行于所述叉车本体的长度方向；

沿着所述叉车本体的长度方向，两根所述次梁分别与其两侧的所述支柱以及底部配重块构成第一配重区和第二配重区，所述第一配重区处设有第一配重块，所述第二配重区处设有第二配重块。

5.根据权利要求4所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

沿着所述叉车本体的长度方向，两根所述次支柱分别与对应的连接梁、次梁和支柱构成第三配重区与第四配重区，所述第三配重区处设有第三配重块，所述第四配重区处设有第四配重块。

6.根据权利要求4所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于，还包括：

第五配重块与第六配重块，所述第五配重块与第六配重块的截面形状均呈L型，所述第五配重块的开口与第六配重块的开口相对设置；

所述第五配重块的两条边分别固定在底部配重块与第一配重块上；

所述第六配重块的两条边分别固定在底部配重块与第二配重块上。

7.根据权利要求2所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

所述底部配重块远离框架的端面的四个转角处分别设有减震垫。

8.根据权利要求7所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

所述底部配重块远离框架的端面上设有第七配重块，所述第七配重块位于四个所述减震垫之间。

9.根据权利要求2所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

所述氢瓶通过氢瓶支架设置于所述底部配重块上；

所述底部配重块靠近框架的端面上设有支架安装槽，所述氢瓶支架远离氢瓶的一端安装在所述支架安装槽内。

10.根据权利要求9所述的燃料电池叉车的电源模块，其特征在于：

所述框架为实心框架。