氢燃料电池部署方法和车辆与流程

本发明涉及氢燃料电池，特别是涉及氢燃料电池部署方法和车辆。

背景技术：

1、目前，机动车驱动力由传统能源向新能源转变是发展的必然趋势。新能源动力方向包括锂离子电池动力和氢能动力。在乘用车和轻型商用车中主要采用锂离子电池作为动力源，中重型商用车则倾向侧重以氢燃料电池作为车用动力源。采用氢燃料电池替代传统内燃机，主要有两个优点：一是实现零碳排放，氢燃料电池采用氢气和氧气反应发电，生成产物为水，氢燃料电池是零碳排放的重要动力源，并且氢燃料电池的反应原料为氢气，具备风、光、水的绿色制备渠道。二是氢燃料电池化学反应不受卡诺循环的限制，效率范围在48％～68％左右均可正常运行。

2、商用车构型占据着绝对的主导地位，氢燃料电池主要在商用车构型基础上进行发动机位置和部分边角空白位置的替换安装，往往因为余量空间少体积受限，这种“填空”式部署使得氢燃料电池的部署成本较高。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种氢燃料电池部署方法和车辆。

2、本技术实施例提供了一种氢燃料电池部署方法，所述方法包括：

3、根据整车u型车架的尺寸信息，确定在所述u型车架宽度方向上分割所述u 型车架的分割参数；

4、根据所述分割参数，在所述u型车架宽度方向上规划形成多个彼此独立的容纳腔；

5、根据所述尺寸信息、所述氢燃料电池的电池性能和所述整车的目标功率，确定在所述u型车架上部署单电池模块的第一数量；

6、根据所述容纳腔的长度和所述单电池模块的厚度，确定单个所述容纳腔能够容纳的所述单电池模块的第二数量；

7、根据所述第一数量和所述第二数量，在至少一所述容纳腔中对各所述单电池模块进行部署。

8、在其中一个实施例中，所述根据所述第一数量和第二数量，在至少一所述容纳腔中对各所述单电池模块进行部署，包括：

9、在所述第一数量小于或等于第二数量的情况下，将各所述单电池模块部署在同一所述容纳腔中。

10、在其中一个实施例中，所述根据所述第一数量和所述第二数量，在至少一所述容纳腔中对各所述单电池模块进行部署，包括：

11、在所述第一数量大于第二数量的情况下，在预设数量的各所述容纳腔中部署具有所述第二数量的所述单电池模块，并将未部署的其他所述单电池模块全部部署在同一闲置的所述容纳腔中，其中，所述预设数量根据所述第一数量和所述第二数量的比值确定。

12、在其中一个实施例中，所述尺寸信息包括所述u型车架的车架宽度、所述u 型车架的车架高度和连接在所述u型车架上的车轮所占的车轮高度；其中，

13、所述根据整车u型车架的尺寸信息，确定在所述u型车架宽度方向上分割所述u型车架的分割参数，包括：

14、根据所述u型车架的性能参数和面积参数，确定在所述u型车架宽度方向上分割所述u型车架的分割参数，其中，所述性能参数根据所述车架宽度和高度差的比值确定，所述面积参数根据所述车架宽度和所述高度差的乘积确定，所述高度差为所述车架高度与所述车轮高度的差。

15、在其中一个实施例中，在所述根据整车u型车架的尺寸信息，确定在所述u 型车架宽度方向上分割所述u型车架的分割参数之前，所述方法还包括：

16、根据所述车架宽度和所述高度差的乘积，确定所述面积参数；

17、若所述面积参数满足预设面积条件，则根据整车u型车架的尺寸信息，确定在所述u型车架宽度方向上分割所述u型车架的分割参数。

18、在其中一个实施例中，所述氢燃料电池的电池性能包括所述氢燃料电池的运行效率、电压参数和电流参数，其中，所述电流参数根据所述运行效率、所述电压参数和所述氢燃料电池的极化曲线确定。

19、本技术实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括u型车架和部署在所述u 型车架中的氢燃料电池，其中，所述氢燃料电池在所述u型车架中的部署方式采用如上述任一实施例所述的氢燃料电池部署方法。

20、在其中一个实施例中，所述车辆还包括分割板，所述分割板用于在所述u 型车架宽度方向上分割形成多个彼此独立的容纳腔，所述分割板平行于所述u 型车架的u型臂，所述分割板与所述u型车架的底板垂直固定连接，其中，所述分割板和连接在所述u型车架上的车轮分别位于所述底板的不同侧，所述容纳腔用于部署所述氢燃料电池的单电池模块。

21、在其中一个实施例中，所述车辆还包括设置在目标容纳腔中的内腔绝缘板，其中，所述内腔绝缘板用于隔离电堆反应芯体与所述u型车架，所述内腔绝缘板的厚度与所述电堆反应芯体的安全爬电距离正相关，所述电堆反应芯体包括部署在所述目标容纳腔中的各所述单电池模块。

22、在其中一个实施例中，所述车辆还包括绝缘上盖板，所述绝缘上盖板覆盖在所述u型车架的u型臂上，所述绝缘上盖板的厚度与所述安全爬电距离正相关。

23、在其中一个实施例中，所述目标容纳腔还包括：

24、弹簧组件，位于所述目标容纳腔长度方向上的第一端，与所述电堆反应芯体的第一端连接，用于对所述电堆反应芯体进行集流、固定和压紧；

25、管道组件，位于所述目标容纳腔长度方向上的第二端，与所述电堆反应芯体的第二端连接，用于容置所述电堆反应芯体的反应物和冷却物；其中，所述目标容纳腔长度方向上的第一端和第二端为相对设置的不同端，所述电堆反应芯体的第一端和第二端为相对设置的不同端。

26、在其中一个实施例中，所述弹簧组件包括：

27、辅助硬件，与所述电堆反应芯体的第一端连接，用于对所述电堆反应芯体进行集流、固定和压紧；

28、弹簧合固定板总成，与所述辅助硬件连接；

29、弹簧固定端架，位于所述目标容纳腔长度方向上的第一端，分别与所述分割板和所述u型车架的底板垂直固定连接，且与所述弹簧合固定板总成连接，用于固定所述弹簧合固定板总成。

30、在其中一个实施例中，所述管道组件包括：

31、电堆压缩硬件，与所述电堆反应芯体的第二端连接，用于压缩所述电堆反应芯体；

32、限位固定框，分别与所述分割板、所述底板垂直固定连接，且与所述电堆压缩硬件连接，用于对所述电堆压缩硬件进行限位和固定；

33、管道总成，用于容置所述电堆反应芯体的反应物和冷却物；

34、管道固定端架，位于所述目标容纳腔长度方向上的第二端，与所述底板垂直固定连接，且与所述管道总成连接，用于固定所述管道总成，其中，所述管道固定端架和所述限位固定框分别位于所述管道总成的不同侧。

35、在其中一个实施例中，所述u型车架还包括预留腔体，所述预留腔体和所述容纳腔在所述u型车架长度方向上相邻；其中，

36、所述分割板的长度根据所述u型车架的车架长度和所述预留腔体的长度确定。

37、上述实施例提供的氢燃料电池部署方法和车辆，用u型车架替代工字形车架，在u型车架中部署氢燃料电池，增大氢燃料电池的部署空间。在部署氢燃料电池之前，根据u型车架的尺寸信息，在u型车架宽度方向上规划形成多个彼此独立的容纳腔，从而对u型车架的空间进行整体性规划。在部署氢燃料电池过程中，先确定需要在u型车架上部署单电池模块的第一数量，然后确定单个容纳腔能够容纳的单电池模块的第二数量，从而根据第一数量和第二数量，在至少一个容纳腔中对各单电池模块进行部署。由于第一数量标识了氢燃料电池在工作状态下满足整车目标功率所需单电池模块的最小数量，因此，在满足整车运行需求的前提下，以容纳腔为单位，对单电池模块进行模块化地部署，实现了氢燃料电池在u型车架上一体化地部署，合理有效地利用了u型车架的空间，减少了用于辅助氢燃料电池工作的其他硬件套数，从而降低了氢燃料电池的部署成本。