氢能源混合动力平板车的制作方法

1.本实用新型涉及一种氢能源混合动力平板车辆领域，特别是涉及氢能源混合动力平板车辆的整车布置。


背景技术：

2.目前，码头运送集装箱车辆大部分为内燃机车辆，然而，内燃机车辆存在如下缺陷：1)内燃机驱动的车辆会导致环境污染；2)内燃机的能量转换效率有待提高；3)内燃机驱动需要部件之间进行相对运动，存在部件振动，噪声较大。
3.由此，如何改善内燃机车辆的上述缺陷，本实用新型提供了适用于码头运送集装箱车辆的氢能源混合动力平板车。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供氢能源混合动力平板车，克服了现有技术的困难，能够降低码头环境污染、提高能量转换效率、较少车辆驱动噪声，且适用于码头运送集装箱车辆。
5.本实用新型的实施例提供一种氢能源混合动力平板车，包括：
6.车身，包括沿车身长度方向延伸的两第一连接梁，以及沿车身长度方向的两端分别连接两所述第一连接梁的两第二连接梁；
7.两储氢系统，设置于车身长度方向的两端，各所述储氢系统分别包括一组氢瓶，各组氢瓶包括多个轴向方向平行设置的氢瓶；
8.氢燃料电池系统，设置于车身宽度方向的一侧，并连接于一所述第一连接梁；
9.锂电池组，设置于车身宽度方向的另一侧，并连接于另一所述第一连接梁，所述锂电池组与所述氢燃料电池系统相对；
10.两驱动电机，分别沿车身长度方向对称分布于一所述储氢系统和所述氢燃料电池系统之间，以及另一所述储氢系统和所述锂电池组之间；
11.其中，两所述储氢系统连接至所述氢燃料电池系统，所述氢燃料电池系统向所述锂电池组以及两所述驱动电机供电。
12.在本实用新型的一些实施例中，各组氢瓶的轴向方向平行于车身长度方向或者车身宽度方向，各组氢瓶连接于两所述第一连接梁。
13.在本实用新型的一些实施例中，各组氢瓶的多个氢瓶固定于氢瓶支架，所述氢瓶支架连接于两所述第一连接梁。
14.在本实用新型的一些实施例中，各组氢瓶包括三个氢瓶，三个所述氢瓶的中心轴形成三棱柱。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述氢瓶支架通过螺栓和螺母连接于两所述第一连接梁。
16.在本实用新型的一些实施例中，各所述储氢系统依次通过限流阀、减压阀以及电
磁阀连接至所述氢燃料电池系统。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述限流阀和减压阀之间通过第一针阀连接第一排空口；所述减压阀和电磁阀之间通过安全阀连接第二排空口；所述电磁阀和所述氢燃料电池系统之间通过第二针阀连接第三排空口。
18.在本实用新型的一些实施例中，各所述储氢系统通过多个仪表连接于氢系统控制器，所述仪表包括压力仪表、流量仪表、电压仪表、温度仪表中的一项或多项，所述储氢系统还连接第四排空口。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述减压阀和电磁阀之间之间通过压力仪表连接至所述氢系统控制器，所述电磁阀通过电压仪表连接至所述氢系统控制器。
20.在本实用新型的一些实施例中，所述储氢系统连接依次通过单向阀、过滤器连接至加氢口，所述过滤器和所述加氢口之间连接有压力仪表。
21.本实用新型提供的氢能源混合动力平板车，通过在车身上布置储氢系统、氢燃料电池系统以及锂电池组，来实现氢能源混合驱动，由此可以降低码头环境污染、提高能量转换效率、较少车辆驱动噪声。同时，通过车身连接梁与各部件的连接与布局以适用于码头运送集装箱车辆。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
23.图1为本实用新型的氢能源混合动力平板车的布局示意图。
24.图2和图3为本实用新型的氢能源混合动力平板车的一组氢瓶的示意图。
25.图4为本实用新型的氢能源混合动力平板车的储氢系统和氢燃料电池系统的连接示意图。
26.附图标记
27.10
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车身
28.101
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第一连接梁
29.102
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第二连接梁
30.11
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储氢系统
31.111
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一组氢瓶
32.112
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氢瓶
33.113
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氢瓶支架
34.12
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氢燃料电池系统
35.13
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锂电池组
36.14
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驱动电机
37.191
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螺栓
38.192
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螺母
39.151
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限流阀
40.152
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减压阀
41.153
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电磁阀
42.154a
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第一针阀
43.154b
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第二针阀
44.155a
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第一排空口
45.155b
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第二排空口
46.155c
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第三排空口
47.155d
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第四排空口
48.156
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安全阀
49.157
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单向阀
50.158
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过滤器
51.159
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加氢口
52.16
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仪表
53.17
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氢系统控制器
具体实施方式
54.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
55.为了解决现有技术中的问题，以能够降低码头环境污染、提高能量转换效率、较少车辆驱动噪声，且适用于码头运送集装箱车辆，本实用新型提供一种氢能源混合动力平板车。参见图1，图1为本实用新型的氢能源混合动力平板车的布局示意图。如图1所示，本实用新型的氢能源混合动力平板车，包括：车身10、两储氢系统11、氢燃料电池系统12、锂电池组13、两驱动电机14。
56.车身10包括沿车身10长度方向延伸的两第一连接梁101，以及沿车身10长度方向的两端分别连接两所述第一连接梁101的两第二连接梁102。两第一连接梁101相互平行，两第二连接梁102相互平行，第一连接梁101垂直于第二连接梁102。第一连接梁101和第二连接梁102的截面形状、结构、材料可以按需设置，以平衡连接强度和轻量化的需求。
57.两储氢系统11设置于车身10长度方向的两端。各所述储氢系统11分别包括一组氢瓶111。各组氢瓶111包括多个轴向方向平行设置的氢瓶112。具体而言，各组氢瓶111的轴向方向平行于车身10长度方向或者车身10宽度方向，各组氢瓶111连接于两所述第一连接梁101。储氢系统11为车辆上氢气储存的装置，其具体的连接结构将在后续实施例中展开。
58.氢燃料电池系统12设置于车身10宽度方向的一侧，并连接于一所述第一连接梁101。氢燃料电池系统12是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。锂电池组13设置于车身10宽度方向的另一侧，并连接于另一所述第一连接梁101，所述锂电池组13与所述氢燃料电池系统12相对。锂电池组13可以包括电池管理系统bms。锂电池组13为整车提供额外的动力能源，在车辆控制系统在车辆需要输出功率是，由锂电池组提供相关能源动力。
59.两驱动电机14分别沿车身10长度方向对称分布于一所述储氢系统11和所述氢燃料电池系统12之间，以及另一所述储氢系统11和所述锂电池组13之间。驱动电机14可以包含编码器。驱动电机14是车辆主要动力执行机构，将电能转换成车辆行驶的动能。编码器器
是配合电机驱动器使用，实现电机的转速闭环控制。
60.进一步地，车身上还可以布局有车辆控制系统(含车辆控制器vcu)，其为用于控制各个机构的电气元器件的集成，其中最重要的控制全器件为vcu(车辆控制器)。
61.两所述储氢系统11连接至所述氢燃料电池系统12，所述氢燃料电池系统12向所述锂电池组13以及两所述驱动电机14供电。
62.由此，本是实施例具有如下优势：
63.1)氢能源混合动力平板车，采用的燃料是氢和氧，工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出，没有高温反应，也不产生氮氧化物(nox)，生成物是清洁的水。因此，燃料电池可以改善空气污染的情况。
64.2)由于氢能源混合动力平板车，匹配的燃料电池的原理系经由化学能直接转换为电能，而非产生大量废气与废热的燃烧作用，因此燃料电池的能量转换效率高，可高达60％～80％。
65.3)氢能源混合动力平板车，匹配的燃料电池本身工作没有噪声，没有运动性，没有振动，其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道，本身不参与化学反应，没有损耗，寿命长。
66.4)氢燃料来源广泛，除了工业副产品制氢之外，还能通过煤制氢、利用谷电电解水制氢等，也可以从可再生能源获得。
67.5)氢能源混合动力平板车和电动集装箱平板车相比，氢燃料电池车续航足、加氢快；和传统燃油车比，氢燃料电池车又具有节能减排的属性。
68.下面参考图2和图3，图2和图3为本实用新型的氢能源混合动力平板车的一组氢瓶的示意图。
69.在本实施例中，各组氢瓶111的多个氢瓶112固定于氢瓶支架113，所述氢瓶支架113连接于两所述第一连接梁101。由此，提高氢瓶112的安装强度和安装稳定性。进一步地，各组氢瓶111包括三个氢瓶112，三个所述氢瓶112的中心轴形成三棱柱，以提高每组氢瓶111整体结构的稳定性。所述氢瓶支架113可以通过螺栓191和螺母192连接于两所述第一连接梁101，由此保证氢瓶支架113和第一连接梁101的连接强度。
70.下面参考图4，图4为本实用新型的氢能源混合动力平板车的储氢系统和氢燃料电池系统的连接示意图。
71.在本实施例中，各所述储氢系统11依次通过限流阀151、减压阀152以及电磁阀153连接至所述氢燃料电池系统12。所述限流阀151和减压阀152之间通过第一针阀154a连接第一排空口155a；所述减压阀152和电磁阀153之间通过安全阀156连接第二排空口155b；所述电磁阀153和所述氢燃料电池系统12之间通过第二针阀154b连接第三排空口155c。各所述储氢系统11通过多个仪表16连接于氢系统控制器17，所述仪表16可以包括压力仪表、流量仪表、电压仪表、温度仪表中的一项或多项，所述储氢系统11还连接第四排空口155d。所述减压阀152和电磁阀153之间之间通过压力仪表连接至所述氢系统控制器17，所述电磁阀153通过电压仪表连接至所述氢系统控制器17。所述储氢系统11连接依次通过单向阀157、过滤器158连接至加氢口159，所述过滤器158和所述加氢口159之间连接有压力仪表。
72.由此，通过上述方式实现储氢系统11和氢燃料电池系统12的连接，且储氢系统11可由氢系统控制器17控制，以保证氢气能源系统的整体安全性和有效性。
73.综上，本实用新型的目的在于提供氢能源混合动力平板车，通过在车身上布置储氢系统、氢燃料电池系统以及锂电池组，来实现氢能源混合驱动，由此可以降低码头环境污染、提高能量转换效率、较少车辆驱动噪声。同时，通过车身连接梁与各部件的连接与布局以适用于码头运送集装箱车辆。
74.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。