CN219286471U - 一种客车燃料电池发动机系统布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种客车燃料电池发动机系统布置结构，包括电堆模块、空气模块、氢气模块、冷却模块、电器模块以及固定模块；固定模块主体为盒型的框架结构，框架结构的端面设置有承载台，主体向一侧延伸出支架结构；电堆模块固定在承载台上端面，电器模块位于电堆模块的上部，冷却模块位于框架结构远离支架结构的侧部，空气模块位于承载台的下部，氢气模块位于框架结构靠近支架结构的侧部。本实用新型通过电堆模块、空气模块、氢气模块、冷却模块、电器模块以及固定模块等6个模块的优化布置，而形成一个完整且紧凑的客车燃料电池发动机系统。该系统各模块间布置结构紧凑，与客车后舱室匹配度高，占用空间小。

Description

一种客车燃料电池发动机系统布置结构

技术领域

本实用新型涉及燃料电池发动机技术领域，具体为一种客车燃料电池发动机系统布置结构。

背景技术

燃料电池发动机是一种将阳极氢气和阴极氧气通过催化剂发生电化学反应而产生电能的发电装置。其工作过程不燃烧，无机械损耗，能量转化效率高，不产生有害及其排放，排放物仅为水，被业界广泛的称为“终极环保发动机”。

由于燃料电池发动机的高额制造成本，使得该技术仅在对成本不够敏感的商用车上得到长足应用，特别是城市公交车等市政车辆上，因其环保特性，获得了各地政府的大力支持。而客车虽然整体尺寸较大，但多数空间都被乘员舱占用，一般，都会把燃料电池发动机布置于客车后舱室内。所以，燃料电池发动机的整体尺寸就被限制在一定的范围内，而如何获得更小体积的燃料电池发动机，除了发动机本身的技术发展外，更直接的方式是要靠布置优化来实现。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种客车燃料电池发动机系统布置结构。

本实用新型提供如下技术方案：一种客车燃料电池发动机系统布置结构，包括电堆模块、空气模块、氢气模块、冷却模块、电器模块以及固定模块；

固定模块主体为盒型的框架结构，框架结构的端面设置有承载台，主体向一侧延伸出支架结构；

电堆模块固定在承载台上端面，电器模块位于电堆模块的上部，冷却模块位于框架结构远离支架结构的侧部，空气模块位于承载台的下部，氢气模块位于框架结构靠近支架结构的侧部。

进一步，空气模块的空压机位于冷却模块散热器的内侧位置。

进一步，支架结构的前端设置有固定位，用于固定电器模块的电器设备。

进一步，固定模块中设置有管夹、卡箍、抱箍用于固定管路、线束或者零部件。

进一步，冷却模块散热器的安装位设置有减震垫。

进一步，承载台的四角处设置有主支架，主支架对应电堆模块的两侧面，采用螺栓固定的方式将电堆模块与主支架固定连接。

进一步，系统的整体尺寸，最大长度以及最大快均在1400mm-1550mm之间，最大高度在：1100mm-1200mm之间。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种客车燃料电池发动机系统布置结构，具备以下有益效果：

通过电堆模块、空气模块、氢气模块、冷却模块、电器模块以及固定模块等6个模块的优化布置，而形成一个完整且紧凑的客车燃料电池发动机系统。该系统各模块间布置结构紧凑，与客车后舱室匹配度高，占用空间小。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为固定模块结构示意图；

图3为电器模块结构示意图；

图4为电堆模块结构示意图；

图5为冷却模块结构示意图；

图6为空气模块结构示意图；

图7为氢气模块结构示意图

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图中，一种客车燃料电池发动机系统布置结构，包括电堆模块3、空气模块6、氢气模块4、冷却模块1、电器模块2以及固定模块5；

其中，电堆模块主要由内部的双极板、质子交换膜、膜电极、端板、上壳体、下壳体以及端盖组成，在整个燃料电池发动机系统中是氢气和氧气的反应场所；

冷却模块由水泵、中冷器、加热器、节温器、去离子器、膨胀水箱、散热器以及若干冷却水管等组成。在系统中，冷却模块通过以上部件的组合为系统中的电堆模块和电器件进行冷却、保温与散热；

空气模块由空压机、空气过滤器、加湿器、电子三通阀以及若干空气管路组成。在系统中，空气模块通过上述部件的组合为电堆模块提供具有适宜温度和湿度的洁净空气，满足电堆模块对氧气的需求；

氢气模块由引射器、比例阀、后分水、硅胶管及不锈钢管等组成。在系统中，氢气模块通过上述部件组合连接电堆模块与供氢系统，是氢气进入电堆模块的必经之路，通过氢气模块的调节作用，为电堆模块提供定压，定量的纯净氢气；

固定模块通过连接板将电堆模块与各零部件连接在一起，通过各种支架将各控制器固定于连接板、电堆壳体或主支架上，通过主支架将各模块固定于客车后舱室骨架上，通过减震垫将散热器总成固定于车身骨架上，通过各种管夹、卡箍、抱箍固定各管路或零部件；

电器模块由高压直流转换器(DCF)、低压直流转换器(DCL)、散热器接线盒、散热器控制器、电堆控制器(FCU)，气压流量计以及若干高、低压线束组成。电器模块通过上述零部件实现电堆电压高、低压转换，与整车通信，控制空气模块进排气，控制氢气模块供氢气，控制冷却模块进行热交换等。

参照图2所示，固定模块5主体为盒型的框架结构，框架结构的端面设置有承载台52，主体向一侧延伸出支架结构51；固定模块中设置有管夹、卡箍、抱箍用于固定管路、线束或者零部件。

参照图1所示，电堆模块3固定在承载台52上端面，承载台的四角处设置有主支架，主支架对应电堆模块的两侧面，采用螺栓固定的方式将电堆模块与主支架固定连接。电器模块2位于电堆模块3的上部，支架结构的前端设置有固定位，用于固定电器模块2的电器设备。

冷却模块1位于框架结构远离支架结构的侧部，冷却模块1散热器的安装位设置有减震垫。空气模块6位于承载台52的下部，空气模块6的空压机位于冷却模块1散热器的内侧位置。氢气模块4位于框架结构靠近支架结构51的侧部。

通过以上模块的相互配合，形成整个客车燃料电池发动机系统，紧凑的布置结构能够让发动机更少的占用后舱室的有限空间。系统的整体尺寸，最大长度以及最大快均在1400mm-1550mm之间，最大高度在：1100mm-1200mm之间。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：包括电堆模块、空气模块、氢气模块、冷却模块、电器模块以及固定模块；

固定模块主体为盒型的框架结构，框架结构的端面设置有承载台，主体向一侧延伸出支架结构；

电堆模块固定在承载台上端面，电器模块位于电堆模块的上部，冷却模块位于框架结构远离支架结构的侧部，空气模块位于承载台的下部，氢气模块位于框架结构靠近支架结构的侧部。

2.根据权利要求1所述的一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：空气模块的空压机位于冷却模块散热器的内侧位置。

3.根据权利要求1所述的一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：支架结构的前端设置有固定位，用于固定电器模块的电器设备。

4.根据权利要求1所述的一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：固定模块中设置有管夹、卡箍、抱箍用于固定管路、线束或者零部件。

5.根据权利要求1所述的一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：冷却模块散热器的安装位设置有减震垫。

6.根据权利要求1所述的一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：承载台的四角处设置有主支架，主支架对应电堆模块的两侧面，采用螺栓固定的方式将电堆模块与主支架固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种客车燃料电池发动机系统布置结构，其特征在于：系统的整体尺寸，最大长度以及最大快均在1400mm-1550mm之间，最大高度在：1100mm-1200mm之间。

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