[发明专利]一种集成式氢燃料电池动力总成、工作方法及车辆

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种集成式氢燃料电池动力总成、工作方法及车辆；该集成式氢燃料电池动力总成，包括：承载板，承载板上设有氢燃料电堆和进气中冷器，且在氢燃料电堆的侧壁上设有电堆控制器和氢气循环装置；电堆升压装置，设于氢燃料电池的上方，且电堆升压装置与氢燃料电堆和电堆控制器连接；支撑结构，支撑结构设于承载板底部，且在支撑结构上设有电驱系统，支撑结构的一侧设有空调压缩机，另一侧设有空气压缩机；增加悬置系统，实现动力总成与车身隔振解耦，改善整车噪声、振动、以及声学粗糙度的性能，同时悬置系统使得电堆及其附件系统不会直接受到地面传递到车身的振动冲击，有效保证电堆总成的可靠耐久性。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种集成式氢燃料电池动力总成、工作方法及车辆。

背景技术

传统燃油汽车作为废气排放的主要来源，所以发展清洁能源汽车是有效减少碳排放，实现双碳目标的必由之路。氢燃料电池以氢气和空气为燃料，在燃料电池堆内发生电化学反应，产生电能并通过电驱系统驱动汽车，同时其反应排放物只有水，真正实现零排放，属于汽车发展的终极能源。

氢燃料电池电堆以及电堆PCU、进气系统、氢气循环系统、冷却系统等附件系统作为氢燃料电池汽车的核心部件，其在整车上的布置集成度及集成方式对整车空间利用、整车重量、整车动力性经济性、NVH等性能有重大影响。

现有的氢燃料电池动力系统，虽然将氢燃料电堆及电堆附件系统集成为一个总成，但未考虑电驱系统及空调压缩机等整车上其他系统部件的布置集成，集成度不高，在传统车基础上不便于氢燃料电池系统和电驱系统等系统零部件同时布置在机舱；同时未对燃料电池系统总成在整车上的安装方式做出明确要求，对后续燃料电池系统的可靠耐久性能产生重大影响。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的氢燃料电池动力系统的电驱系统及空调压缩机等整车上其他系统部件的布置集成，集成度不高的问题，从而提供一种集成式氢燃料电池动力总成、工作方法及车辆。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成式氢燃料电池动力总成，包括：承载板，所述承载板上设有氢燃料电堆和氢气循环装置，且在所述氢燃料电堆的侧壁上设有电堆控制器和进气中冷器；电堆升压装置，设于所述氢燃料电池的上方，且所述电堆升压装置与所述氢燃料电堆和电堆控制器连接；支撑结构，所述支撑结构设于所述承载板的底部，且在所述支撑结构上设有电驱系统，所述支撑结构的一侧设有空调压缩机，另一侧设有空气压缩机；空气滤清器，设于所述电堆升压装置上，外界空气由所述空气滤清器的进气口进入，且所述空气滤清器与所述空气压缩机相连，所述空气压缩机与所述进气中冷器连接；冷却水泵，设于所述电驱动系统的一侧，且所述冷却水泵与所述氢燃料电堆与水暖加热器连接；悬置结构，设于所述承载板上，所述悬置结构与车身固定连接。

进一步地，所述中冷器与氢燃料电堆的进气阀和排气背压阀连接。

进一步地，还包括节温器，所述节温器设于所述承载板上，且位于所述电驱动系统的一侧，所述节温器分别与所述冷却水泵、散热器、以及氢燃料电堆连接。

进一步地，所述支撑结构包括第一连接支架和第二连接支架，所述电驱动系统设于所述第一连接支架和第二连接支架之间，所述空调压缩机设于所述第一连接支架的一侧，空气压缩机设于所述第二连接支架的一侧。

进一步地，所述悬置结构包括第一悬置、第二悬置、第三悬置、以及第四悬置，所述第一悬置和第二悬置设于所述承载板的顶部两侧，所述第三悬置和第四悬置设于所述承载板的底部两侧。

进一步地，还包括空气流量计，所述空气流量计设于所述空气滤清器与所述空气压缩机的连接管路上。

进一步地，还包括冷却管路，所述冷却管路用于连接冷却水泵和节温器，且在所述冷却管路上设有第一传感器。

进一步地，所述氢燃料电堆上设有第二传感器，所述第一传感器和第二传感器与所述电堆控制器连接。