[发明专利]一种氢燃料电池车动力总成悬置结构

说明书

本发明提供一种氢燃料电池车动力总成悬置结构，包括供氢管路、电池及电池支架、电机、左悬置、右悬置、车身横梁和车架；所述电池及电池支架包括电池和电池支架；所述供氢管路固定在车架上；所述电机固定连接在电池及电池支架下表面上；所述电池及电池支架通过左悬置与左侧车架相连接，所述左悬置为梯形橡胶悬置；所述电池及电池支架通过右悬置与右侧车架相连接，所述右悬置为液压悬置；本发明根据左悬置和右悬置弹性中心连线在动力总成质心前后位置的不同，设置不同的技术方案。本发明的动力总成悬置结构能够有效的控制动力总成在绕Y轴的旋转量，来保证供氢管路的运动量尽可能小，避免风险的出现；有效地排除了氢燃料电池车供氢管路的破坏隐患。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种氢燃料电池车动力总成悬置结构。

背景技术

伴随着国家汽车新能源产业布局的深化，汽车的动力供给系统迈向了纯电动/混合动力时代，有别于传统内燃机，这给动力总成系统悬置的设计和布置提出了很多新的问题。由于电机区别于内燃机的扭矩输出等特性，对动力总成系统的支撑、隔振、对整车身品质的影响提出了新的要求，带来了新的问题，传统的动力总成系统布局方案已经不能满足需求。需要一种能够切实应用于工程实际的解决方案，来实现对新型动力总成系统进行合理匹配的方案。

目前开发的带有电堆的氢燃料电池动力总成，较之传统的以内燃机为驱动源的动力总成，差别在于采用集成了电池电堆、电机、主减速器于一体的动力总成系统替代了原有的发动机-变速箱。由于电机扭矩较燃油发动机更高，原有悬置系统的支撑能力和隔振能力不足以满足新的要求，迫切需要一个成型的方案来改善这样一种局面。

氢燃料电池车的工作机理，在于通过氢气给电池充电，再通过电池输出电能给电机做功。相较于搭载内燃机、电动机、油电混动等动力总成的车辆，氢燃料电池车由于搭载了氢气供给系统，在可靠性和安全性上，出现了很多之前没有出现过的问题。

对于国际上主流的电动车悬置布置方案，如特斯拉ModelY、蔚来S8、Leaf2都采用了承载式悬置布置。

特斯拉ModelY的构想是三点式布置，前边的左右悬置用来平衡整车Y向和Z向的振动，后面的单独一个悬置用来平衡整车整车X向和Z向的振动；蔚来S8采用三点式布置，主要通过X向和Z向的振动，Y向振动不做主要考量；Leaf2采用三点式布置，通过两个前悬置的外限位结构来限制整车三个方向的运动，通过一个单一的后悬置来平衡电机绕Y向的扭矩。氢燃料电池车的动力主体也是电机，相互之间具备一定的借鉴意义。

动力总成悬置设计是基于对动力总成在车辆各个行驶工况下的总体运动进行解耦，确立各个主方向的运动量，建立一个能够描述动力总成运动的整体包络，通过悬置来限制这个运动包络，使其在需要的范围内运动，对电动车的需求来源有多方面，既不希望其有过高的频率，因为这会带来噪声，也不希望其振动有过高的峰值，因为这会带来过于大的运动，影响驾乘感受，也容易超出部件之间的配合安装要求范围，带来结构损坏。

由于主流的电动车悬置都在采用承载式布置，大多采用上述前二后一的布置方案。对于以常规电机作为驱动的车辆来说，三点悬置布置是可以满足应用需求的。但考虑到氢燃料电池车增加了电池包、供氢管路、氢气瓶等附件，三点悬置的设计方案就值得进一步考量。添加的供氢系统其实是对悬置系统的设计提出了更高的要求。电动车和氢燃料电池车的结构差异有很多，之所以把添加的供氢系统单独提出，就是因为它特殊的管路结构。在常规的供氢管路设计中，供氢钢管和供氢截止阀是通过卡扣相连接的，该部分在设计软连接的时候是存在难度的。首先，该部分不能设计过长，氢是易燃危险气体，跟随动力总成的剧烈运动会加大管路破坏的风险，带来氢气泄露的隐患，不能满足作为一个整车等寿命件的设计考量。其次，也无法设计得过短，过短就无法达到动力总成的运动范围。在这些条件都不能满足的情况下，限制动力总成的运动模式，就需要调整悬置布置方案。

本发明提供了一种国际上首创的悬置布置方案，从减振件这个角度，为整车开发提供一种新的思路。

发明内容