燃料电池车辆

文档序号:598706 发布日期:2021-05-28 浏览:44次 >En<

阅读说明:本技术 燃料电池车辆 (Fuel cell vehicle ) 是由 延承俊 陈明广 郑楠澈 于 2020-06-05 设计创作,主要内容包括:本申请公开一种燃料电池车辆。燃料电池车辆包括:前燃料电池,安装在第一空间中;以及后燃料电池,安装在基于燃料电池车辆行驶的方向位于第一空间的后侧的第二空间中。后燃料电池包括基于地面比前燃料电池的顶表面低的顶表面。(The application discloses a fuel cell vehicle. A fuel cell vehicle includes: a front fuel cell installed in the first space; and a rear fuel cell mounted in a second space located on a rear side of the first space based on a direction in which the fuel cell vehicle travels. The rear fuel cell includes a top surface that is lower than a top surface of the front fuel cell based on ground.)

燃料电池车辆

技术领域

实施例涉及一种包括燃料电池的车辆。

背景技术

由于诸如卡车和公共汽车的商用车辆比乘用车辆更重并且更大,因此为了驱动商用车辆需要相对大量的输出,例如约200kW或更大。因此,仅使用乘用车辆中使用的类型的燃料电池来驱动商用车辆可能是不可行的或困难的。因此,正在积极地对此进行研究。

发明内容

因此,实施例提供一种燃料电池车辆,该燃料电池车辆可以基本上消除由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。

实施例提供一种燃料电池车辆,在该燃料电池车辆中,有效地安装多个燃料电池。

在一个实施例中,一种燃料电池车辆可以包括:前燃料电池,安装在第一空间中;以及后燃料电池,安装在基于燃料电池车辆行驶的方向位于第一空间的后侧的第二空间中。后燃料电池包括基于地面比前燃料电池的顶表面低的顶表面。

例如,燃料电池车辆可以进一步包括:第一车身框架和第二车身框架,在燃料电池车辆行驶的第一方向上延伸并且被设置为在与第一方向相交的第二方向上彼此相对,并且在第二方向上彼此间隔开的第一车身框架与第二车身框架之间的空间可以包括第一空间和第二空间。

例如,燃料电池车辆可以进一步包括:驾驶室;以及装载部,位于驾驶室的后侧,并且驾驶室和装载部中的每一个可以由第一车身框架和第二车身框架支撑。

例如,燃料电池车辆可以进一步包括:储氢装置,在第一方向上位于驾驶室与装载部之间。

例如,前燃料电池可以安装在驾驶室的下方。

例如,前燃料电池的顶表面可以位于第一车身框架和第二车身框架中的每一个的顶表面与驾驶室的底表面之间。

例如,后燃料电池可以安装在装载部的下方。

例如,基于地面,后燃料电池的顶表面可以低于装载部的底表面。

例如,后燃料电池可以安装在储氢装置的下方。

例如,基于地面,后燃料电池的顶表面可以低于储氢装置的底表面。

例如,燃料电池车辆可以进一步包括:前轴,并且前燃料电池可以安装在驾驶室与前轴之间。

例如,基于地面,后燃料电池的顶表面可以低于前燃料电池的顶表面。

例如,前燃料电池的顶表面与后燃料电池的顶表面之间的高度差可以大于后燃料电池的顶表面与装载部的底表面之间的高度差。

例如,前燃料电池的顶表面与后燃料电池的顶表面之间的高度差可以大于后燃料电池的顶表面与储氢装置的底表面之间的高度差。

例如,基于燃料电池车辆行驶的方向,第一车身框架与第二车身框架之间在第二方向上的间隔距离可以从燃料电池车辆的前部到燃料电池车辆的后部逐渐减小。

例如,前燃料电池在第二方向上的宽度可以大于后燃料电池在第二方向上的宽度,并且后燃料电池在第二方向上的宽度可以小于第一车身框架与第二车身框架之间在第二方向上的最小间隔距离。

例如,燃料电池车辆可以进一步包括:多个前连接构件,被配置为将前燃料电池连接到第一车身框架和第二车身框架;以及多个后连接构件,被配置为将后燃料电池连接到第一车身框架和第二车身框架。

例如,燃料电池车辆可以进一步包括:多个公共连接构件,被配置为将多个前连接构件中的一些和多个后连接构件中的一些连接到第一车身框架和第二车身框架。

例如,多个前连接构件和多个公共连接构件可以将前燃料电池连接到第一车身框架和第二车身框架,以使前燃料电池可以在第一车身框架和第二车身框架上方安装和拆卸。

例如,多个前连接构件可以设置在驾驶室倾斜之后暴露的区域中。

例如,多个后连接构件和多个公共连接构件可以将后燃料电池连接到第一车身框架和第二车身框架,以使后燃料电池可以在第一车身框架和第二车身框架上方或下方安装,并且可以在第一车身框架和第二车身框架下方拆卸。

例如,多个前连接构件中的每一个可以包括:第一安装支撑支架,连接到前燃料电池的端部;以及第一独立安装支架,被配置为将第一安装支撑支架连接到第一车身框架和第二车身框架中的一个。

例如,多个前连接构件中的每一个可以进一步包括:第一安装绝缘体,在与第一方向和第二方向相交的第三方向上设置在第一安装支撑支架与第一独立安装支架之间并具有隔振性能。

例如,多个后连接构件中的每一个可以包括:第二安装支撑支架,连接到后燃料电池的端部;以及第二独立安装支架,被配置为将第二安装支撑支架连接到第一车身框架和第二车身框架中的一个。

例如,多个后连接构件中的每一个可以进一步包括:第二安装绝缘体,在第三方向上设置在第二安装支撑支架与第二独立安装支架之间并具有隔振性能。

例如,多个公共连接构件中的每一个可以包括:公共安装支架,被配置为将第一独立安装支架和在第一方向上与第一独立安装支架相邻的第二独立安装支架连接到第一车身框架和第二车身框架。

例如,第一独立安装支架可以连接到公共安装支架的上部,并且第二独立安装支架可以连接到公共安装支架的下部。

例如,前燃料电池可以包括第一电池堆,第一电池堆被配置为多个单元电池在第一方向上堆叠,并且后燃料电池可以包括第二电池堆,第二电池堆被配置为多个单元电池在第一方向上堆叠。

例如,第一电池堆中包括的单元电池的数量和第二电池堆中包括的单元电池的数量可以彼此相同。

例如,第一电池堆中包括的单元电池的数量和第二电池堆中包括的单元电池的数量可以彼此不同。

附图说明

可以参照以下附图详细描述设置和实施例,在附图中,相同的附图标记指代相同的元件,其中:

图1是示出根据实施例的燃料电池车辆的外观的立体图;

图2是图1所示的燃料电池车辆的平面图;

图3A和图3B是根据实施例的燃料电池车辆的截面图;

图4是根据实施例的燃料电池车辆中包括的前燃料电池和后燃料电池中的每一个的示例性截面图;

图5是根据实施例的燃料电池车辆的平面图;

图6是图5所示的燃料电池车辆的示例的局部侧截面图;

图7是图5所示的部分A的示例的平面图;以及

图8是图7所示的后连接构件的示例的立体图。

具体实施方式

下文中,现在将参照示出各个实施例的附图更全面地描述本公开。然而,示例可以实现为许多不同的形式,并且不应被解释为限于本文所述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将更彻底且完整,并将更全面地将本公开的范围传达给本领域技术人员。

将理解的是,当元件被称为在另一元件“上”或“下”时,元件可以直接在另一元件上/下,或者也可以存在一个或多个中间元件。

当元件被称为“在......上”或“在......下”时,可以包括基于元件“在元件下”以及“在元件上”。

此外,例如“第一”、“第二”、“上/上部/上方”和“下/下部/下方”的关系术语仅用于将一个主题或元件与另一主题或元件区分开,而不必然要求或涉及主题或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。

下文中,将参照附图描述根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)。为了便于描述,将使用笛卡尔坐标系(x轴、y轴和z轴)来对燃料电池车辆300(300A或300B)进行描述。然而,可以使用其它不同的坐标系。在附图中,笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴彼此垂直。然而,本公开不限于此。即,x轴、y轴和z轴可以彼此相交。在以下描述中,术语“第一方向”是指+x轴方向和-x轴方向中的至少一个,术语“第二方向”是指+y轴方向和-y轴方向中的至少一个,术语“第三方向”是指+z轴方向和-z轴方向中的至少一个。术语“向下方向(或下侧)”可以指朝向地面的重力方向,术语“向上方向(或上侧)”可以指远离地面的方向,即与术语“向下方向”指示的方向相反的方向。术语“向前方向(或前侧)”可以指车辆300(300A或300B)向前移动的方向,术语“向后方向(或后侧)”可以指车辆300(300A或300B)向后移动的方向,即与术语“向前方向”指示的方向相反的方向。

下文中,将参照附图描述根据实施例的燃料电池车辆(下文中称为“车辆”)300(300A或300B)。

图1是示出根据实施例的燃料电池车辆300的外观的立体图,图2是图1所示的燃料电池车辆300的平面图,图3A和图3B分别是根据实施例的燃料电池车辆300A和300B的截面图。

为了促进对车身320的理解,图1和图2所示的燃料电池车辆300中省略了前燃料电池(或向前燃料电池)332和后燃料电池(或向后燃料电池)334的图示。

参照图1至图3B,根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)可以包括车身320和多个燃料电池。例如,多个燃料电池可以包括前燃料电池332和后燃料电池334。尽管下面将多个燃料电池描述为包括前燃料电池332和后燃料电池334,但是下面的描述也可以应用于设置有三个或更多个燃料电池的配置。

首先,参照图4,将描述根据实施例的车辆300(300A或300B)中包括的前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个的示例。然而,根据实施例的车辆300(300A或300B)可以包括具有与图4所示的配置不同的各种配置中的任何一种配置的前燃料电池332和后燃料电池334。

图4是根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)中包括的前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个的示例性截面图。本文参照图4提及的术语“燃料电池”可以指根据实施例的前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个。

燃料电池可以是例如作为用于驱动车辆的动力源被最广泛地研究的聚合物电解质膜燃料电池(或质子交换膜燃料电池,PEMFC)。

燃料电池可以包括第一端板(end plate)(压板或压缩板)110A和第二端板110B、集电体112和电池堆122。

电池堆122可以包括在第一方向上堆叠的多个单元电池122-1至122-N。在此,“N”是1或更大的正整数,并且范围可以从几十到几百。然而,本公开不限于“N”的任何特定值。

下文中,前燃料电池332中包括的电池堆122称为“第一电池堆”,后燃料电池334中包括的电池堆122称为“第二电池堆”。

根据实施例,第一电池堆中包括的单元电池的数量和第二电池堆中包括的单元电池的数量可以彼此相同,或者可以彼此不同。

每个单元电池122-n(其中1≤n≤N)可以产生0.6伏至1.0伏,平均0.7伏的电。因此,可以根据从燃料电池向负载供应的电力的强度来确定“N”。在此,“负载”可以指车辆300(300A或300B)中需要电力的部件。

特别地,根据实施例的车辆300(300A或300B)可以是需要大量电力的商用车辆,例如公共汽车、卡车等。为了满足大量驱动电力的要求,车辆300(300A或300B)可以包括多个(例如,两个)燃料电池,例如,前燃料电池332和后燃料电池334。

每个单元电池122-n可以包括膜电极组件(MEA)210,气体扩散层(GDL)222和224,垫圈232、234和236以及隔板(或双极板(bipolar plate))242和244。

膜电极组件210具有以下结构:产生电化学反应的催化剂电极层附着到氢离子移动通过的电解质膜的两侧。具体地,膜电极组件210可以包括聚合物电解质膜(或质子交换膜)212、燃料电极(氢电极或阳极(anode))214和空气电极(氧电极或阴极(cathode))216。此外,膜电极组件210可以进一步包括子垫圈238。

聚合物电解质膜212设置在燃料电极214与空气电极216之间。

作为燃料电池中的燃料的氢气可以通过第一隔板242供应到燃料电极214,并且包含作为氧化剂的氧气的空气可以通过第二隔板244供应到空气电极216。

供应到燃料电极214的氢气通过催化剂分解为氢离子(质子,H+)和电子(e-)。仅氢离子可以通过聚合物电解质膜212选择性地传递到空气电极216,同时,电子可以通过作为导体的气体扩散层222和224以及第一隔板242和第二隔板244传递到空气电极216。为了实现上述操作,可以将催化剂层涂覆到燃料电极214和空气电极216中的每一个。上述电子的运动使电子流过外部电线,从而产生电流。即,由于作为燃料的氢气与空气中包含的氧气之间的电化学反应,燃料电池可以产生电力。

在空气电极216中,通过聚合物电解质膜212供应的氢离子以及通过第一隔板242和第二隔板244传递的电子与供应到空气电极216的空气中的氧气相遇,从而引起生成水(下文中称为“生成水”)的反应。在空气电极216中生成的生成水可以穿透聚合物电解质膜212并且可以传递到燃料电极214。

第一气体扩散层222和第二气体扩散层224起到使作为反应气体的氢气和氧气均匀地分布并传递产生的电能的作用。为此,第一气体扩散层222和第二气体扩散层224可以分别设置在膜电极组件210的两侧上。第一气体扩散层222可以起到使通过第一隔板242供应的作为反应气体的氢气扩散并均匀地分布的作用,并且可以具有导电性。第二气体扩散层224可以起到使通过第二隔板244供应的作为反应气体的空气扩散并均匀地分布的作用,并且可以具有导电性。

垫圈232、234和236可以起到电池堆相对于反应气体和冷却剂的气密性和夹持压力保持在适当的水平,在第一隔板242和第二隔板244堆叠时分散应力,并独立密封流路的作用。这样,由于通过垫圈232、234和236保持气密性和水密性,因此可以确保与产生电力的电池堆122相邻的表面的平坦度,从而可以使表面压力均匀地分布在电池堆122的反应表面上。

第一隔板242和第二隔板244可以起到使反应气体和冷却介质移动的作用以及使每个单元电池与其它单元电池分离的作用。此外,第一隔板242和第二隔板244可以起到在结构上支撑膜电极组件210与气体扩散层222和224,并且收集产生的电流并将收集的电流传递到集电体112的作用。

第一隔板242和第二隔板244可以在第一方向上彼此间隔开,并且可以分别设置在第一气体扩散层222和第二气体扩散层224的外侧。即,第一隔板242可以设置在第一气体扩散层222的左侧,第二隔板244可以设置在第二气体扩散层224的右侧。

第一隔板242起到通过第一气体扩散层222将作为反应气体的氢气供应到燃料电极214的作用。第二隔板244起到通过第二气体扩散层224将作为反应气体的空气供应到空气电极216的作用。此外,第一隔板242和第二隔板244中的每一个可以形成冷却介质(例如,冷却剂)可以流过的通道。

第一端板110A和第二端板110B中的每一个可以设置在电池堆122的两端中的相应一端,并且可以支撑并固定单元电池。即,第一端板110A可以设置在电池堆122的一端,第二端板110B可以设置在电池堆122的另一端。

集电体112可以设置在电池堆122与面向电池堆122的第一端板110A的内表面110AI和第二端板110B的内表面110BI之间。集电体112起到收集通过电池堆122中电子的流动产生的电能,并将电能供应到使用燃料电池的车辆300(300A或300B)的负载的作用。

返回参照图1至图3B,车身320可以包括第一车身框架322和第二车身框架324。可选地,车身320可以进一步包括至少一个横向构件(cross member)323。

第一车身框架322和第二车身框架324可以在车辆300(300A或300B)行驶(或行进)的第一方向(或者向前方向或向后方向)上延伸,并且可以在与第一方向相交的第二方向上彼此相对。在这种情况下,至少一个横向构件323可以是设置在(或位于)车身320中的第一车身框架322与第二车身框架324之间的部分,并且可以与第一车身框架322和第二车身框架324中的至少一个一体地形成。然而,根据实施例的车辆300(300A或300B)不限于横向构件323的存在或不存在以及横向构件323的特定位置。

前燃料电池332可以安装在车辆300(300A或300B)的第一空间S1中,后燃料电池334可以安装在车辆300(300A或300B)的第二空间S2中。在此,第一空间S1可以是车辆300(300A或300B)中在第二方向上彼此间隔开的第一车身框架322与第二车身框架324之间形成的空间。

第二空间S2可以是车辆300(300A或300B)中在第二方向上彼此间隔开的第一车身框架322与第二车身框架324之间形成的空间中位于第一空间S1的后侧的空间。

此外,如图3A所示,车辆300(300A)可以包括驾驶室(或驾驶舱)310、装载部362和储氢装置350。可选地,如图3B所示,车辆300(300B)可以包括驾驶室310和装载部364。储氢装置350可以省略,或者可以安装在与图3A所示的位置不同的位置。

装载部362或364可以位于车辆300(300A或300B)中驾驶室310的后侧。

在车辆300(300A或300B)是作为卡车的商用车辆的情况下,装载部362或364可以提供装载货物的空间,并且在车辆300(300A或300B)是公共汽车的情况下,装载部362或364可以提供乘客乘坐的空间。

参照图3A和图3B,装载部362和364被示出为具有矩形截面的封闭类型,但是本公开不限于此。即,根据另一实施例,与图3A和图3B所示的配置不同,装载部362和364可以具有开放类型的截面,该开放类型(open-type)的截面具有敞开的上部。

储氢装置350可以在第一方向上位于驾驶室310与装载部362之间,并且可以储存前燃料电池332和后燃料电池334所需的氢气作为车辆300(300A或300B)的燃料。尽管未示出,但是图3A所示的车辆300A可以进一步包括用于将来自储氢装置350的氢气分别供应到前燃料电池332和后燃料电池334的管道。

驾驶室310和装载部362或364可以由第一车身框架322和第二车身框架324支撑。储氢装置350也可以由第一车身框架322和第二车身框架324支撑。

此外,横向构件323可以用于支撑驾驶室310、装载部362或364和储氢装置350中的至少一个。可选地,横向构件323可以不支撑驾驶室310、装载部362或364和储氢装置350,或者可以省略横向构件323。

返回参照图2,安装前燃料电池332的第一空间S1可以在驾驶室310的下端(或在驾驶室下方)形成。在平面图中观察时,前燃料电池332被驾驶室310隐藏,因此不可见。然而,为了促进对实施例的理解,在图2中用虚线示出了第一空间S1与第一车身框架322和第二车身框架324。前燃料电池332可以安装在驾驶室310下方位于第一车身框架322与第二车身框架324之间的第一空间S1中。

根据实施例,在图3A所示的车辆300A中,安装(设置、联接、连接、定位或组装)后燃料电池334的第二空间S2(S21)可以位于储氢装置350下方。在这种情况下,后燃料电池334可以安装在图2所示的第二空间S21中,其中第二空间S21在储氢装置350下方的空间中位于第一车身框架322与第二车身框架324之间。

根据另一实施例,在图3B所示的车辆300B中,安装后燃料电池334的第二空间S2(S22)可以位于装载部364下方。在这种情况下,后燃料电池334可以安装在装载部364下方第一车身框架322与第二车身框架324之间的第二空间S22中的任何位置。例如,后燃料电池334可以安装在第二空间S2中与第一空间S1相邻的空间S21中。

在这种情况下,在车辆300(300A或300B)中,可以在后燃料电池334不干扰安装在后燃料电池334的后侧的部件(例如,横向构件323、马达等)的范围内确定安装(设置、联接、连接、定位或组装)后燃料电池334的第二空间。

前燃料电池332和后燃料电池334可以位于相对于地面G、储氢装置350的底表面350B、第一车身框架322和第二车身框架324的顶表面320T、装载部364的底表面364B以及驾驶室310的底表面310L的各个位置。

下文中,将参照附图描述在根据实施例的车辆300(300A或300B)中安装前燃料电池332和后燃料电池334的各个位置。

在根据实施例的车辆300(300A或300B)中,基于地面G,后燃料电池334的顶表面334T可以低于前燃料电池332的顶表面332T。即,后燃料电池334的顶表面334T与地面G间隔开的第一高度H1可以小于前燃料电池332的顶表面332T与地面G间隔开的第二高度H2。

此外,当从截面观察时,前燃料电池332的顶表面332T可以位于第一车身框架322和第二车身框架324中的每一个的顶表面320T与驾驶室310的底表面310L之间。即,当从截面观察时,前燃料电池332的顶表面332T可以位于第一车身框架322和第二车身框架324中的每一个的顶表面320T与驾驶室310的底表面310L之间的空间DS1中。

此外,车辆300(300A或300B)可以进一步包括前轴340。在这种情况下,前燃料电池332可以安装在驾驶室310与前轴340之间。

根据实施例,如图3A所示,基于地面G,后燃料电池334的顶表面334T可以低于储氢装置350的底表面350B。即,后燃料电池334的顶表面334T与地面G间隔开的第一高度H1可以小于储氢装置350的底表面350B与地面G间隔开的第三高度H31(下文中称为“第三-一高度”)。在这种情况下,第一高度H1与第三-一高度H31之间的高度差DS2可以大于或等于0。当从截面观察时,高度差DS2减小得越多,储氢装置350中储存氢气的空间在第三方向上的长度可以增加得越多。

此外,前燃料电池332的顶表面332T与后燃料电池334的顶表面334T之间的高度差DS3可以大于后燃料电池334的顶表面334T与储氢装置350的底表面350B之间的高度差DS2。

根据另一实施例,如图3B所示,基于地面G,后燃料电池334的顶表面334T可以低于装载部364的底表面364B。即,后燃料电池334的顶表面334T与地面G间隔开的第一高度H1可以小于装载部364的底表面364B与地面G间隔开的第三高度H32(下文中称为“第三-二高度”)。在这种情况下,第一高度H1与第三-二高度H32之间的高度差DS2可以大于或等于0。当从截面观察时,高度差DS2减小得越多,装载部350中装载货物的空间在第三方向上的长度可以增加得越多。

此外,前燃料电池332的顶表面332T与后燃料电池334的顶表面334T之间的高度差DS3可以大于后燃料电池334的顶表面334T与装载部364的底表面364B之间的高度差DS2。

图5是根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)的平面图。

图5对应于图3A所示的车辆300A和图3B所示的车辆300B中的每一个的平面图。为了促进对前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个连接到第一车身框架322和第二车身框架324的结构的理解,图5中省略了安装(设置、联接、连接、定位或组装)在第一车身框架322和第二车身框架324上的驾驶室310、装载部362或364和储氢装置350的图示。

参照图5,第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的间隔距离可以从车辆300(300A或300B)的前部到车辆300(300A或300B)的后部逐渐减小。第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的间隔距离可以在车辆300(300A或300B)的前端最大,并且可以在车辆300(300A或300B)的后端最小。即,第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的间隔距离在车辆300(300A或300B)的前端可以具有最大值YMA,并且第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的间隔距离在车辆300(300A或300B)的后端可以具有最小值YMI。

在平面上观察时,如上所述,在第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的间隔距离从车辆300(300A或300B)的前部到车辆300(300A或300B)的后部逐渐减小的情况下,前燃料电池332在第二方向上的宽度YF可以大于后燃料电池334在第二方向上的宽度YB。可选地,宽度YF和宽度YB可以彼此相同。后燃料电池334在第二方向上的宽度YB可以小于第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的最小间隔距离YMI。通过这种结构,即使在第一车身框架322与第二车身框架324之间在第二方向上的最小间隔距离YMI较小时,前燃料电池332和后燃料电池334也分别安装在第一车身框架322与第二车身框架324之间的第一空间S1和第二空间S21或S22中。

根据实施例的车辆300(300A或300B)可以进一步包括多个前连接构件FC(例如,FC1至FC4)和多个后连接构件BC(例如,BC1至BC4)。可选地,根据实施例的车辆300(300A或300B)可以进一步包括多个公共连接构件CC。

前连接构件FC起到将前燃料电池332连接(联接、组装、设置或放置)到第一车身框架322和第二车身框架324的作用。例如,前连接构件FC可以包括位于前燃料电池332与第一车身框架322和第二车身框架324之间的第一至第四前连接构件FC1至FC4。然而,本公开不限于前连接构件FC的特定数量。

后连接构件BC起到将后燃料电池334连接(联接、组装、设置或放置)到第一车身框架322和第二车身框架324的作用。例如,后连接构件BC可以包括位于后燃料电池334与第一车身框架322和第二车身框架324之间的第一至第四后连接构件BC1至BC4。然而,本公开不限于后连接构件BC的特定数量。

尽管图5中示出了前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个具有矩形平面,但是本公开不限于此。下文中,如图5所示,前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个将被描述为具有矩形平面。然而,以下描述也可以应用于前燃料电池332和后燃料电池334中的每一个具有多边形平面、圆形平面或椭圆形平面的情况。

前燃料电池332可以包括四个侧面,即第一至第四侧面FS1、FS2、FS3和FS4。

根据实施例,如图5所示,第二前连接构件FC2和第三前连接构件FC3中的每一个可以设置在前燃料电池332的第一侧面FS1与第一车身框架322之间,并且可以将前燃料电池332连接到第一车身框架322。第一前连接构件FC1和第四前连接构件FC4中的每一个可以设置在前燃料电池332的第三侧面FS3与第二车身框架324之间,并且可以将前燃料电池332连接到第二车身框架324。

根据另一实施例,与图5所示的配置不同,第二前连接构件FC2和第三前连接构件FC3中的每一个可以将前燃料电池332的第二侧面FS2、第四侧面FS4、第一侧面FS1与第二侧面FS2之间的角和第一侧面FS1与第四侧面FS4之间的角中的至少一个连接到第一车身框架322。此外,与图5所示的配置不同,第一前连接构件FC1和第四前连接构件FC4中的每一个可以将前燃料电池332的第二侧面FS2、第四侧面FS4、第二侧面FS2与第三侧面FS3之间的角和第三侧面FS3与第四侧面FS4之间的角中的至少一个连接到第二车身框架324。

后燃料电池334可以包括四个侧面,即第一至第四侧面BS1、BS2、BS3和BS4。

根据实施例,如图5所示,第二后连接构件BC2和第三后连接构件BC3中的每一个可以设置在后燃料电池334的第一侧面BS1与第一车身框架322之间,并且可以将后燃料电池334连接到第一车身框架322。第一后连接构件BC1和第四后连接构件BC4中的每一个可以设置在后燃料电池334的第三侧面BS3与第二车身框架324之间,并且可以将后燃料电池334连接到第二车身框架324。

根据另一实施例,与图5所示的配置不同,第二后连接构件BC2和第三后连接构件BC3中的每一个可以将后燃料电池334的第二侧面BS2、第四侧面BS4、第一侧面BS1与第二侧面BS2之间的角和第一侧面BS1与第四侧面BS4之间的角中的至少一个连接到第一车身框架322。此外,与图5所示的配置不同,第一后连接构件BC1和第四后连接构件BC4中的每一个可以将后燃料电池334的第二侧面BS2、第四侧面BS4、第二侧面BS2与第三侧面BS3之间的角和第三侧面BS3与第四侧面BS4之间的角中的至少一个连接到第二车身框架324。

多个公共连接构件CC起到将前连接构件FC中的一些和后连接构件BC中的一些连接(联接、组装、设置或放置)到第一车身框架322和第二车身框架324的作用。例如,公共连接构件CC可以包括第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2,但是本公开不限于公共连接构件CC的特定数量。

多个公共连接构件CC中的每一个起到将在第一方向上彼此相邻的前连接构件中的相应一个和后连接构件中的相应一个连接到第一车身框架322和第二车身框架324中的相应一个的作用。具体地,前连接构件FC中的第三前连接构件FC3和后连接构件BC中的第三后连接构件BC3在第一方向上彼此相邻。此外,前连接构件FC中的第四前连接构件FC4和后连接构件BC中的第四后连接构件BC4在第一方向上彼此相邻。第一公共连接构件CC1起到将第三前连接构件FC3和第三后连接构件BC3连接到第一车身框架322的作用,第二公共连接构件CC2起到将第四前连接构件FC4和第四后连接构件BC4连接到第二车身框架324的作用。

此外,前连接构件FC和公共连接构件CC可以将前燃料电池332连接到第一车身框架322和第二车身框架324,以使前燃料电池332可以在第一车身框架322和第二车身框架324上方安装(固定、联接、连接或组装)并且可以在第一车身框架322和第二车身框架324上方拆卸(卸下、拆除或移除)。

下文中,将描述使用前连接构件FC将前燃料电池332安装到车辆300(300A或300B)和从车辆300(300A或300B)拆卸前燃料电池332的方法。

首先,将描述将前燃料电池332安装到车辆300(300A或300B)的方法。

根据实施例,驾驶室310在由图3A和图3B所示的箭头AR指示的方向上倾斜。此后,将第一至第四前连接构件FC1至FC4连接到前燃料电池332,然后将第一前连接构件FC1和第二前连接构件FC2在第一车身框架322和第二车身框架324上方连接到第一车身框架322和第二车身框架324,将第三前连接构件FC3和第四前连接构件FC4连接到第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2,从而完成前燃料电池332的安装。

根据另一实施例,驾驶室310在由图3A和图3B所示的箭头AR指示的方向上倾斜。此后,将第一前连接构件FC1和第二前连接构件FC2在第一车身框架322和第二车身框架324上方连接到第一车身框架322和第二车身框架324,将第三前连接构件FC3和第四前连接构件FC4分别连接到第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2。此后,将第一至第四前连接构件FC1至FC4连接到前燃料电池332,从而完成前燃料电池332的安装。

接下来,将描述从车辆300(300A或300B)拆卸前燃料电池332的方法。

根据实施例,驾驶室310在由图3A和图3B所示的箭头AR指示的方向上倾斜。此后,将第一前连接构件FC1和第二前连接构件FC2分别在第一车身框架322和第二车身框架324上方与第一车身框架322和第二车身框架324分离,将第三前连接构件FC3和第四前连接构件FC4与第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2分离。此后,从第一车身框架322和第二车身框架324向上撤回分离的部件。此后,将第一至第四前连接构件FC1至FC4与前燃料电池332分离,从而从车辆300(300A或300B)拆卸前燃料电池332。

根据另一实施例,驾驶室310在由图3A和图3B所示的箭头AR指示的方向上倾斜。此后,将第一至第四前连接构件FC1至FC4与前燃料电池332分离。此后,将分离的前燃料电池332从第一车身框架322和第二车身框架322向上撤回。此后,将第一前连接构件FC1和第二前连接构件FC2分别在第一车身框架322和第二车身框架324上方与第一车身框架322和第二车身框架324分离,将第三前连接构件FC3和第四前连接构件FC4分别与第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2分离,从而从车辆300(300A或300B)拆卸前燃料电池332。

如上所述,为了将前燃料电池332安装到车辆300(300A或300B)或从车辆300(300A或300B)拆卸前燃料电池332,前连接构件FC可以设置在驾驶室310在由如图3A和图3B所示的箭头AR指示的方向上倾斜之后暴露的区域A1中。因此,例如,当期望对配备有前燃料电池332的车辆300(300A或300B)进行维护/修理时,可以容易地在第一车身框架322和第二车身框架324上方拆卸前燃料电池332。

此外,后连接构件BC和公共连接构件CC可以将后燃料电池334连接到第一车身框架322和第二车身框架324,以使后燃料电池334可以在第一车身框架322和第二车身框架324上方或下方安装,并且可以在第一车身框架322和第二车身框架324下方拆卸。

下文中,将描述使用后连接构件BC将后燃料电池334安装到车辆300(300A或300B)或从车辆300(300A或300B)拆卸后燃料电池334的方法。

首先,将描述将后燃料电池334初始安装到车辆300(300A或300B)的方法。

根据实施例,将第一至第四后连接构件BC1至BC4连接到后燃料电池334,然后将第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2在第一车身框架322和第二车身框架324上方或下方分别连接到第一车身框架322和第二车身框架324,将第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4分别连接到第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2,从而完成后燃料电池334的安装。

根据另一实施例,将第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2在第一车身框架322和第二车身框架324上方或下方分别连接到第一车身框架322和第二车身框架324,将第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4分别连接到第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2。此后,将后燃料电池334连接到第一至第四后连接构件BC1至BC4,从而完成后燃料电池334的安装。

在后燃料电池334以上述方式初始安装到车辆300(300A或300B)之后,可以根据以下描述的方法将后燃料电池334从车辆300(300A或300B)拆卸。

根据实施例,将第一至第四后连接构件BC1至BC4在第一车身框架322和第二车身框架324下方与后燃料电池334分离,将分离的后燃料电池334从第一车身框架322和第二车身框架324向下撤回。此后,将第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2在第一车身框架322和第二车身框架324下方分别与第一车身框架322和第二车身框架324分离,将第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4分别与第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2分离,从而完成后燃料电池334的拆卸。

根据另一实施例,将第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2在第一车身框架322和第二车身框架324下方分别与第一车身框架322和第二车身框架324分离,将第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4分别与第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2分离。此后,将第一至第四后连接构件BC1至BC4与后燃料电池334分离,从而完成后燃料电池334的拆卸。

接下来,下面将描述将已经从车辆300(300A或300B)拆卸的后燃料电池334再次安装到车辆300(300A或300B)的方法。

根据实施例,将第一至第四后连接构件BC1至BC4连接到后燃料电池334。此后,将第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2在第一车身框架322和第二车身框架324下方分别连接到第一车身框架322和第二车身框架324,将第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4分别连接到第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2,从而完成后燃料电池334的安装。

根据另一实施例,将第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2在第一车身框架322和第二车身框架324下方分别连接到第一车身框架322和第二车身框架324,将第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4分别连接到第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2。此后,将后燃料电池334在第一车身框架322和第二车身框架324下方连接到第一至第四后连接构件BC1至BC4,从而完成后燃料电池334的安装。

如上所述,根据实施例,在后燃料电池334已经初始安装到车辆300(300A或300B)之后,为了进行维护/修理等,将后燃料电池334可以在第一车身框架322和第二车身框架324下方从车辆300(300A或300B)拆卸并且再次安装到车辆300(300A或300B)。因此,无需为了安装或拆卸后燃料电池334,从车辆300(300A或300B)拆卸图3A所示的储氢装置350和图3B所示的装载部364。

此外,如上所述,前燃料电池332可以在第一车身框架322和第二车身框架324上方安装和拆卸,而后燃料电池334可以在第一车身框架322和第二车身框架324下方安装和拆卸。即,根据实施例,前燃料电池332安装和拆卸的方向与后燃料电池334安装和拆卸的方向彼此不同。因此,需要防止后燃料电池334的连接状态受到前燃料电池332的安装或拆卸过程的影响,并且需要防止前燃料电池332的连接状态受到后燃料电池334的安装或拆卸过程的影响。为此,设置为在第一方向上彼此相邻的第三前连接构件FC3和第三后连接构件BC3没有直接地连接到第一车身框架322,而是通过第一公共连接构件CC1间接地连接到第一车身框架322。此外,设置为在第一方向上彼此相邻的第四前连接构件FC4和第四后连接构件BC4没有直接地连接到第二车身框架324,而是通过第二公共连接构件CC2间接地连接到第二车身框架324。

下文中,将参照附图描述前连接构件FC、后连接构件BC和公共连接构件CC的示例。

图6是图5所示的燃料电池车辆300(300A或300B)的示例的局部侧截面图。

图6示出了前连接构件FC中的一个、后连接构件BC中的一个和公共连接构件CC中的一个。

如图6所示,根据实施例的前连接构件FC中的每个前连接构件370可以包括第一安装支撑支架372和第一独立安装支架374。第一安装支撑支架372是连接到前燃料电池332的端部的前连接构件370的一部分。

第一独立安装支架374是将第一安装支撑支架372连接到第一车身框架322、第二车身框架324、第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2中的一个的前连接构件370的一部分。

当图6所示的前连接构件370对应于图5所示的第一前连接构件FC1和第二前连接构件FC2时,与图6所示的配置不同,第一前连接构件FC1和第二前连接构件FC2的第一独立安装支架374中的每一个可以不连接到相应的公共连接构件CC(390),而是可以连接到第一车身框架322和第二车身框架324中的相应一个。然而,当图6所示的前连接构件370对应于图5所示的第三前连接构件FC3和第四前连接构件FC4时,如图6所示,第三前连接构件FC3和第四前连接构件FC4的第一独立安装支架374中的每一个可以连接到相应的公共连接构件CC(390)。

此外,前连接构件FC中的每个前连接构件370可以进一步包括第一安装绝缘体(或衬套)376。第一安装绝缘体376可以通过第一安装支撑支架372连接到前燃料电池332。

第一安装绝缘体376在第三方向上设置在第一安装支撑支架372与第一独立安装支架374之间,并且具有隔振性能。第一安装绝缘体376可以防止或最小化振动从第一安装支撑支架372传递到第一独立安装支架374,并且可以防止或最小化振动从第一独立安装支架374传递到第一安装支撑支架372。

此外,根据实施例,如图6所示,后连接构件BC中的每个后连接构件380可以包括第二安装支撑支架382和第二独立安装支架384。第二安装支撑支架382是连接到后燃料电池334的端部的后连接构件380的一部分。第二独立安装支架384是将第二安装支撑支架382连接到第一车身框架322、第二车身框架324、第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2中的一个的后连接构件380的一部分。

当图6所示的后连接构件380对应于图5所示的第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2时,与图6所示的配置不同,第一后连接构件BC1和第二后连接构件BC2的第二独立安装支架384中的每一个可以不连接到相应的公共连接构件CC(390),而是可以连接到第一车身框架322和第二车身框架324中的相应一个。然而,当图6所示的后连接构件380对应于图5所示的第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4时,如图6所示,第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4的第二独立安装支架384中的每一个可以连接到相应的公共连接构件CC(390)。

此外,后连接构件BC中的每个后连接构件380可以进一步包括第二安装绝缘体386。第二安装绝缘体386可以通过第二安装支撑支架382连接到后燃料电池334。

第二安装绝缘体386在第三方向上设置在第二安装支撑支架382与第二独立安装支架384之间,并且具有隔振性能。第二安装绝缘体386可以防止或最小化振动从第二安装支撑支架382传递到第二独立安装支架384,并且可以防止或最小化振动从第二独立安装支架384传递到第二安装支撑支架382。

此外,公共连接构件CC中的每一个可以包括公共安装支架390。公共安装支架390起到将在第一方向上彼此相邻的第一独立安装支架374和第二独立安装支架384连接到第一车身框架322和第二车身框架324的作用。

例如,图6所示的公共安装支架390可以将在第一方向上彼此相邻的第三前连接构件FC3(370)的第一独立安装支架374和第三后连接构件BC3(380)的第二独立安装支架384连接到第一车身框架322和第二车身框架324。

此外,图6所示的公共安装支架390可以将在第一方向上彼此相邻的第四前连接构件FC4(370)的第一独立安装支架374和第四后连接构件BC4(380)的第二独立安装支架384连接到第一车身框架322和第二车身框架324。

为此,第一公共连接构件CC1和第二公共连接构件CC2的公共安装支架390中的每一个可以直接地连接到第一车身框架322和第二车身框架324中的相应一个。

参照图6,前连接构件370的第一独立安装支架374可以连接到公共安装支架390的上部(或顶表面)CCU,后连接构件380的第二独立安装支架384可以连接到公共安装支架390的下部(或底表面)CCL。如上所述,这用于允许前连接构件370在第一车身框架322和第二车身框架324上方安装或拆卸,并且允许后连接构件380在第一车身框架322和第二车身框架324下方安装或拆卸。

图7是图5所示的部分A的示例的平面图。

如图7所示,图5所示的第二后连接构件BC2可以连接到第一车身框架322。尽管未示出,但是图5所示的第一后连接构件BC1可以以图7所示的方式连接到第二车身框架324。

图7所示的第二安装支撑支架382A、第二独立安装支架384A和第二安装绝缘体386A分别对应于图6所示的第二安装支撑支架382、第二独立安装支架384和第二安装绝缘体386。

如上所述,为了允许后连接构件BC(380)在第一车身框架322和第二车身框架324下方安装到车辆300(300A或300B)或从车辆300(300A或300B)拆卸,如图7所示,第二独立安装支架384A可以在围绕第一车身框架322的同时被连接,并且可以在第一车身框架322下方与第一车身框架322分离。

此外,如图7所示,第二安装支撑支架382A可以包括弯曲部P。尽管未示出,但是第一安装支撑支架372也可以以与图7所示的方式相同的方式包括弯曲部P。这是为了将分别设置在第二方向上彼此间隔开的第一车身框架322与第二车身框架324之间形成的第一空间S1和第二空间S2中的前燃料电池332和后燃料电池334连接到在第一方向上延伸的第一车身框架322和第二车身框架324。然而,本公开不限于此。根据设置前连接构件FC和后连接构件BC的前燃料电池332和后燃料电池334的部分或者根据前连接构件FC和后连接构件BC的形状,前连接构件FC和后连接构件BC可以不包括弯曲部P。

图8是图7所示的后连接构件380A的示例的立体图。

参照图8,后连接构件380A的第二独立安装支架384A可以通过螺钉394联接到第一车身框架322。此外,后连接构件380A的第二安装支撑支架382A可以通过螺钉392联接到后燃料电池334。

尽管未示出,但是第一至第四前连接构件FC1至FC4中的每一个的第一安装支撑支架372可以通过螺钉联接到前燃料电池332,并且第一至第四前连接构件FC1至FC4中的每一个的第一独立安装支架374可以通过螺钉联接到第一车身框架322、第二车身框架324或公共安装支架390。此外,第一后连接构件BC1、第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4中的每一个的第二安装支撑支架382可以通过螺钉联接到后燃料电池334,并且第一后连接构件BC1、第三后连接构件BC3和第四后连接构件BC4中的每一个的第二独立安装支架384可以通过螺钉联接到第一车身框架322、第二车身框架324或公共安装支架390。

根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)可以对应于比乘用车辆更重或更大的例如卡车或公共汽车的商用车辆。因此,根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)使用多个燃料电池332和334。根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)可以通过有效地设置燃料电池332和334而表现出各种效果。

根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)中,燃料电池332和334被设置成当为了进行维护/修理将燃料电池332和334从车辆拆卸并再次安装到车辆时,无需拆卸车辆300(300A或300B)的其它部件,从而提高维护效率。特别地,根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)中,进行维护/修理时,后燃料电池334可以在第一车身框架322和第二车身框架324下方移除或连接。因此,当后燃料电池334从车辆300(300A或300B)拆卸并再次安装到车辆300(300A或300B)时,无需从车辆300(300A或300B)拆卸图3A所示的储氢装置350或图3B所示的装载部364,从而减少燃料电池332和334的维护/修理所需的时间和费用。

此外,由于图3A所示的截面上的高度差DS2较小,因此储氢装置350所占据的空间在第三方向上的长度可以增加,并且因此能够作为车辆300(300A或300B)的燃料而装载到储氢装置350中的氢气的量可以增加。作为车辆300(300A或300B)的燃料而装载的氢气的量的增加可以使车辆300(300A或300B)能够行驶的距离增加。

此外,由于图3B所示的截面上的高度差DS2较小,因此装载部364所占据的空间在第三方向上的长度可以增加,并且因此能够装载到装载部364中的货物的量(或者当车辆是公共汽车时,能够乘坐车辆的乘客的数量)可以增加。

此外,在根据实施例的燃料电池车辆300(300A或300B)中,前燃料电池332在第二方向上的宽度YF和后燃料电池334在第二方向上的宽度YB可以调节以免影响前燃料电池332和后燃料电池334周围的部件(例如,管道、布线等)的设置。

如从以上描述显而易见的是,实施例提供了一种燃料电池车辆,在该燃料电池车辆中,有效地设置了多个燃料电池,从而改善了其可维护性,增加了其行驶距离,并增加了其中能够装载的货物的量或其中能够乘坐的乘客的数量。

在不脱离本公开的目的的情况下,除非上述各个实施例彼此相反,否则上述各个实施例可以彼此组合。此外,对于在各个实施例中的任何一个中未详细描述的任何元件,可以参照另一实施例中具有相同附图标记的元件的描述。

虽然已经参照本公开的示例性实施例具体示出并描述了本公开,但是这些实施例仅出于说明目的而提出,并不限制本公开,并且对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本文阐述的实施例的基本特征的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。例如,可以修改和应用在实施例中阐述的各个配置。此外,这样的修改和应用中的差异应被解释为落入由所附权利要求书限定的本公开的范围内。

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