[发明专利]一种氢燃料电池通用化的设计方法

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池通用化的设计方法，通过分别获取两种不同车型氢燃料电池安装位置的最大可利用空间及根据所述氢燃料电池安装要求定义最大有效利用空间，并通过建模计算出两种模型的最大公共部分的外形尺寸，并将其作为通用化的外形尺寸，同时结合不同车型的整车结构布置特征，在通用化电池上设计通用的外部接口。实施本发明的有益效果是：结合主流商用车和乘用车的整车结构特征，采用布尔运算，提出了氢燃料电池通用化设计包络及尺寸拓展的研究方法，实现了在一定车型范围内的氢燃料电池的通用化设计，并降低了与整车布置匹配的复杂程度，减少了产品多样性，缩短了开发周期，对降低整车成本有积极作用。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池汽车技术领域，尤其涉及不同车型氢燃料电池通用化的设计方法。

背景技术

氢燃料电池汽车正处于蓬勃发展期。目前市场上的氢燃料电池多种多样，但不同功率的氢燃料电池的设计没有统一的规则，即便在同一个厂家内部，也未能呈现出系列化的设计策略。

主流氢燃料汽车所搭载的氢燃料电池，其设计仅仅基于与本车型的整车布置进行匹配，较少兼顾与其他车型的匹配便利性，因此适配其他车型时会带来诸多差异，这势必会降低氢燃料电池在不同车型之间的通用性。

发明内容

本发明针对现有氢燃料电池匹配不同车型时带来的产品多样性和复杂性的问题，提供了不同车型氢燃料电池通用化的设计方法，包括以下步聚：

S1、获取两种不同车型的氢燃料电池安装位置的最大有效利用空间尺寸数据；

S2、根据两种氢燃料电池安装位置的最大有效利用空间尺寸数据通过绘图软件分别进行建模，计算出两种模型的最大公共部分的外形尺寸；

S3、将最大公共部分的外形尺寸作为通用氢燃料电池的外形尺寸，并在通用氢燃料电池外部设计外部接口。

进一步地，所述两种不同车型的氢燃料电池分别为第一电池和第二电池，定义所述第一电池安装位置的最大利用空间尺寸为L1*W1*H1,其中L1为车辆长度方向所述第一电池安装位置的最大利用空间尺寸、W1为车辆宽度方向所述第一电池安装位置的最大利用空间尺寸、H1为车辆高度方向所述第一电池安装位置的最大利用空间尺寸，进而确定所述第一电池安装位置的最大有效利用空间尺寸为L1'*W1'*H1'，式中L1'＝L1-a1,W1'＝W1-b1,H1'＝H1-c1,其中a1为所述第一电池安装时在车辆长度方向预留的间隙尺寸、b1为所述第一电池安装时在车辆宽度方向预留的间隙尺寸、c1为所述第一电池安装时在车辆高度方向预留的间隙尺寸。

定义所述第二电池安装位置的最大利用空间尺寸为L2*W2*H2,其中L2为车辆长度方向所述第二电池安装位置的最大利用空间尺寸、W2为车辆宽度方向所述第二电池安装位置的最大利用空间尺寸、H2为车辆高度方向所述第二电池安装位置的最大利用空间尺寸，进而确定所述第二电池安装位置的最大有效利用空间尺寸为L2'*W2'*H2'，式中L2'＝L2-a2,W2'＝W2-b2,H2'＝H2-c2,其中a2为所述第二电池安装时在车辆长度方向预留的间隙尺寸、b2为第二电池安装时在车辆宽度方向预留的间隙尺寸、c2为第二电池安装时在车辆高度方向预留的间隙尺寸。

进一步地，在三维绘图软件中分别对两种不同车型的氢燃料电池安装位置的最大有效利用空间尺寸数据进行建模，通过布尔运算，计算出两种模型的最大公共部分的外形空间尺寸为L*W*H，式中L＝min(L1',L2')，W＝min(W1',W2')，H＝min(H1',H2')。

进一步地，所述外部接口包括冷却液的进水口与排水口、空气的进气口、废气水混合物的排气口、进氢口、高压接口；所述进气口、所述进水口、所述排水口设置于所述通用氢燃料电池的前部；所述进氢口、所述排气口设置于所述通用氢燃料电池的后部；所述高压接口设置于所述通用氢燃料电池的顶部。