CN213056722U - 集成式燃料电池动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式燃料电池动力系统，所述集成式燃料电池动力系统包括框架组件、空气组件、冷却组件、燃料电池和电路组件，所述框架组件包括托架，所述空气组件、冷却组件、燃料电池和电路组件均固定安装在框架组件上，框架组件通过位于集成式燃料电池动力系统的底部的托架固定安装在车架上。这种集成式燃料电池动力系统的优点在于：相对于以往的分散布置大大提升空间利用率；系统安装方便，节约了人力和工时；集成化的设计使得使用的物料相对较少；一体化设计更加方便运输。

Description

集成式燃料电池动力系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种集成式燃料电池动力系统。

背景技术

氢燃料电池是一种将氢与氧反应产生的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置，具有发电效率高，环境污染小等优点，因此被广泛应用于汽车领域。燃料电池动力系统则指包含燃料电池和其他部件在内的整个动力系统。

燃料电池动力系统在客车上的应用越来越广泛，现行方案一般都是将燃料电池动力系统布置在后仓部位。通常情况下，客车的后仓空间比较有限，不仅要布置燃料电池动力系统，还布置有驱动电机、变速箱等其他电气件。燃料电池动力系统十分复杂，除了常规的进气系统，冷却系统外，还有进氢系统、电气转换系统等各类子系统，附件较多。这导致了现有的客车燃料电池动力系统的各子系统分散布置，并且针对各个系统部件要设计不同的固定点。

现有的燃料电池动力系统均采用分散式布置方案，采用分散式布置方案的燃料电池动力系统的缺点在于：部件分散布置，大量占用了车仓的空间，利用率低；安装复杂，部件的分散布置，就需要将各个部件分区域，分顺序依次安装。部件安装前，需要提前将各自的转接框架安装固定好，这在生产线上就需要不同的工序、工位和工人来操作；物料多、易浪费，系统分散布置，除用到大量的框架外，还用到大量的螺钉、螺母等标准件，物料采购量大，也容易造成物料的浪费；物流运输量大，因为部件是分散布置的，必然引起物料的分散打包，发货和运输，运输价格肯定也是比较贵。

综上所述，需要提供涉及一种集成式燃料电池动力系统，其能够克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型旨在提供涉及一种集成式燃料电池动力系统，其能够克服现有技术的缺陷。本实用新型的实用新型目的通过以下技术方案得以实现。

本实用新型的一个实施方式提供了一种集成式燃料电池动力系统,其中所述集成式燃料电池动力系统包括框架组件、空气组件、冷却组件、燃料电池和电路组件，其特征在于，所述框架组件包括托架，所述空气组件、冷却组件、燃料电池和电路组件均固定安装在框架组件上，框架组件通过位于集成式燃料电池动力系统的底部的托架固定安装在车架上。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述框架组件还包括第一框架、第二框架和第三框架，所述第一框架固定安装在托架上方的第一端，第二框架和第三框架均固定安装在托架上方与第一框架相对的第二端，第二框架和第三框架分别位于托架第二端的两侧，燃料电池和电路组件分别固定安装在第一框架上，燃料电池与托架之间留有间隙，电路组件与燃料电池电连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述电路组件包括转接盒和DC-DC变换器，转接盒和DC-DC变换器分别安装在第一框架上与托架的第一端相同方向的一端。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述空气组件包括空滤和进气管路，所述空滤固定安装在第二框架上，进气管路的一端与空滤连通，进气管路的另一端穿过燃料电池与托架之间的间隙与燃料电池的进气口连通，进气管路与通过固定件分别与框架组件固定连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述空气组件还包括尾排管路，框架组件还包括第四框架，尾排管路的一端与燃料电池的排气口连通，第四框架固定安装在托架中部，尾排管路通过固定件与托架和第四框架固定连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述冷却组件包括去离子罐和膨胀水箱，去离子罐和膨胀水箱固定安装在第三框架上，去离子罐和膨胀水箱之间通过管路连通，去离子罐和膨胀水箱与燃料电池之间分别通过管路连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述冷却组件还包括进水管路和排水管路，进水管路通过固定件与托架固定连接，进水管路的一端与燃料电池的进水口连通，排水管路通过固定件分别与托架和第四框架固定连接，排水管路的一端与燃料电池的排水口连通，进水管路和排水管路的另一端分别从第三框架的下方穿出并分别与燃料电池车辆的散热器部件连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述集成式燃料电池动力系统还包括氢气减压模块，氢气减压模块固定安装在第三框架上，氢气减压模块的一端通过PA管与燃料电池的氢气入口连通，氢气减压模块的另一端与燃料电池车辆的供氢组件连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述托架包括两个横梁、两个纵梁和固定架，所述横梁下方设有叉车通道，两个横梁相互之间平行设置，两个纵梁相互之间平行设置，纵梁与横梁垂直且两个纵梁设置在靠近托架第一端的一侧，所述固定架设置在托架的第二端且固定架的两端分别与两个横梁连接，纵梁的底边设有多个连接耳，托架通过连接耳与燃料电池车的车架固定连接。

该集成式燃料电池动力系统的优点在于：提高了车仓的利用率，相对于以往的分散布置大大提升空间利用率；系统安装方便，在生产线安装时，只需用叉车插进托架下方的叉车通道就能够将集成式燃料电池动力系统送进车仓，然后用螺钉将集成式燃料电池动力系统锁紧固定在车架上，减少了工序复杂度，节约了人力和工时；节约物料，集成化的设计使得使用的物料相对较少；一体化设计更加方便运输。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的示意图；

图2示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的另一个角度的示意图；

图3示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的燃料电池安装位置的示意图；

图4示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的转接盒的安装位置的示意图；

图5示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的DC-DC变换器的安装位置的示意图；

图6示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的空滤和进气管路的安装位置的示意图；

图7示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的尾排管路的安装位置的示意图；

图8示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的离子罐、膨胀水箱和氢气减压模块的安装位置的示意图；

图9示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的进水管路的安装位置的示意图；

图10示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的排水管路的安装位置的示意图；

图11示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的托架的示意图；

图12示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的第一框架的示意图。

具体实施方式

图1-12和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

图1-10示出了根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统。如图1-10所示，包括框架组件1、空气组件2、冷却组件3、燃料电池4和电路组件5，其特征在于，所述框架组件1包括托架11，所述空气组件2、冷却组件3、燃料电池4和电路组件5均固定安装在框架组件1上，框架组件1通过位于集成式燃料电池动力系统的底部的托架11固定安装在车架上。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述框架组件1还包括第一框架12、第二框架13和第三框架14，所述第一框架12固定安装在托架11上方的第一端11a，第二框架13和第三框架14均固定安装在托架11上方与第一框架12相对的第二端11b，第二框架13和第三框架14分别位于托架11第二端11b的两侧，燃料电池4和电路组件5分别固定安装在第一框架12上，燃料电池4与托架11之间留有间隙，电路组件5与燃料电池4电连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述电路组件5包括转接盒51和DC-DC变换器52，转接盒51和DC-DC变换器52分别安装在第一框架12上与托架11的第一端11a相同方向的一端。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述空气组件2包括空滤21和进气管路22，所述空滤21固定安装在第二框架13上，进气管路22的一端与空滤21连通，进气管路22的另一端穿过燃料电池4与托架11之间的间隙与燃料电池4的进气口连通，进气管路22与通过固定件分别与框架组件1固定连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述空气组件2还包括尾排管路23，框架组件1还包括第四框架15，尾排管路23的一端与燃料电池4的排气口连通，第四框架15固定安装在托架11中部，尾排管路23通过固定件与托架11和第四框架15固定连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述冷却组件3包括去离子罐31和膨胀水箱32，去离子罐31和膨胀水箱32固定安装在第三框架14的上方，第三框架14的底端与托架11固定连接，去离子罐31和膨胀水箱32之间通过管路连通，补水部件与燃料电池间通过管路连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述冷却组件3还包括进水管路33和排水管路34，进水管路33通过固定件与托架11固定连接，进水管路33的一端与燃料电池4的进水口连通，排水管路34通过固定件分别与托架11和第四框架15固定连接，排水管路34的一端与燃料电池4的排水口连通，进水管路33和排水管路34的另一端分别从第三框架14的下方穿出并分别与燃料电池车辆的散热器部件连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述集成式燃料电池动力系统还包括氢气减压模块6，氢气减压模块6固定安装在第三框架14上，氢气减压模块6的一端通过PA管与燃料电池4的氢气入口连通，氢气减压模块6的另一端与燃料电池车辆的供氢组件连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述托架11包括两个横梁111、两个纵梁112和固定梁113，所述横梁111下方设有叉车通道110，两个横梁111相互之间平行设置，两个纵梁112相互之间平行设置，纵梁112与横梁111之间相互垂直且纵梁112设置在靠近托架11第一端11a的一侧，所述固定梁113设置在托架11的第二端11b，且固定梁113的两端分别与两个横梁111连接，纵梁112的底边设有多个连接耳115，托架11通过连接耳115和固定梁113与燃料电池车的车架固定连接。

图11示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的托架的示意图.如图11所示，所述托架11还包括两个安装架114，两个安装架位于纵梁112和固定梁113之间，两个安装架114的两端分别与一个横梁111固定连接，安装架114用于固定集成式燃料电池动力系统其它部件。

图12示出了如图1所示的根据本实用新型一个实施方式的集成式燃料电池动力系统的第一框架的示意图。如图12所示，所述第一框架12包括框体121、第一支架122和第二支架123，框体121上设有四个连接件124，第一支架和第二支架位于托架11第一端11a的上方且分别与框体121固定连接，连接件124用于固定安装燃料电池4，第一支架122用于安装转接盒51，第二支架123用于安装DC-DC变换器52。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述第二框架13用于安装空滤21，第二框架13架高空滤21从而为空滤21一端下侧的鸭嘴211留出放置空间。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述第三框架14用于将氢气减压模块6、去离子罐31和膨胀水箱32安装在托架11第二端11b的上方，进水管路33和排水管路34的一端分别从第三框架14的下方穿出并分别与燃料电池车辆的散热器部件连通。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述第一框架12、第二框架13和第三框架14的形状和结构能够根据安装在其上的部件的形状与结构进行调整，在调整第一框架12、第二框架13和第三框架14的形状和结构时应保证其下端与托架11固定连接。

根据本实用新型的上述一个实施方式提供的集成式燃料电池动力系统，其中所述固定件包括但不限于螺钉、螺母、支架或环形箍等。

该集成式燃料电池动力系统的优点在于：提高了车仓的利用率，相对于以往的分散布置大大提升空间利用率；系统安装方便，在生产线安装时，只需用叉车插进托架下方的叉车通道就能够将集成式燃料电池动力系统送进车仓，然后用螺钉将集成式燃料电池动力系统锁紧固定在车架上，减少了工序复杂度，节约了人力和工时；节约物料，集成化的设计使得使用的物料相对较少；一体化设计更加方便运输。

当然应意识到，虽然通过本实用新型的示例已经进行了前面的描述，但是对本实用新型做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本实用新型宽广范围内。因此，尽管本实用新型已经参照了优选的实施方式进行描述，但是，其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。

Claims (9)

1.一种集成式燃料电池动力系统，所述集成式燃料电池动力系统包括框架组件、空气组件、冷却组件、燃料电池和电路组件，其特征在于，所述框架组件包括托架，所述空气组件、冷却组件、燃料电池和电路组件均固定安装在框架组件上，框架组件通过位于集成式燃料电池动力系统的底部的托架固定安装在车架上。

2.如权利要求1所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述框架组件还包括第一框架、第二框架和第三框架，所述第一框架固定安装在托架上方的第一端，第二框架和第三框架均固定安装在托架上方与第一框架相对的第二端，第二框架和第三框架分别位于托架第二端的两侧，燃料电池和电路组件分别固定安装在第一框架上，燃料电池与托架之间留有间隙，电路组件与燃料电池电连接。

3.如权利要求2所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述电路组件包括转接盒和DC-DC变换器，转接盒和DC-DC变换器分别安装在第一框架上与托架的第一端相同方向的一端。

4.如权利要求3所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述空气组件包括空滤和进气管路，所述空滤固定安装在第二框架上，进气管路的一端与空滤连通，进气管路的另一端穿过燃料电池与托架之间的间隙与燃料电池的进气口连通，进气管路与通过固定件分别与框架组件固定连接。

5.如权利要求4所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述空气组件还包括尾排管路，框架组件还包括第四框架，尾排管路的一端与燃料电池的排气口连通，第四框架固定安装在托架中部，尾排管路通过固定件与托架和第四框架固定连接。

6.如权利要求1所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述冷却组件包括去离子罐和膨胀水箱，去离子罐和膨胀水箱固定安装在第三框架上，去离子罐和膨胀水箱之间通过管路连通，补水部件与散热器之间通过管路连通。

7.如权利要求6所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述冷却组件还包括进水管路和排水管路，进水管路通过固定件与托架固定连接，进水管路的一端与燃料电池的进水口连通，排水管路通过固定件分别与托架和第四框架固定连接，排水管路的一端与燃料电池的排水口连通，进水管路和排水管路的另一端分别从第三框架的下方穿出并分别与燃料电池车辆的散热器部件连通。

8.如权利要求7所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述集成式燃料电池动力系统还包括氢气减压模块，氢气减压模块固定安装在第三框架上，氢气减压模块的一端通过PA管与燃料电池的氢气入口连通，氢气减压模块的另一端与燃料电池车辆的供氢组件连通。

9.如权利要求1-8中任一权利要求所述的集成式燃料电池动力系统，其特征在于，所述托架包括两个横梁、两个纵梁和固定架，所述横梁下方设有叉车通道，两个横梁相互之间平行设置，两个纵梁相互之间平行设置，纵梁与横梁垂直且两个纵梁设置在靠近托架第一端的一侧，所述固定架设置在托架的第二端且固定架的两端分别与两个横梁连接，纵梁的底边设有多个连接耳，托架通过连接耳与燃料电池车的车架固定连接。

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