本发明涉及氢能源汽车,具体涉及一种氢燃料电池无人车基型底盘。
背景技术:
1、燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。目前,中国的燃料电池汽车主要在商用车领域发展,比如在园区、机场、港口、企业等区域运营的无人驾驶车辆。而氢能被视为21世纪最有潜力的清洁能源之一,具有清洁、无毒、能量密度高等优点,但是氢燃料电池技术尚未完全成熟,氢燃料电池在长途重载领域的应用仍然面临技术挑战,需要进一步提高氢燃料电池无人车的可用性、及拓展其多元化应用领域。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种氢燃料电池无人车基型底盘,低碳环保且提高了无人车可用性。
2、本发明采用的技术方案如下:
3、一种氢燃料电池无人车基型底盘,包括车体以及设置在车体上的氢燃料电池模块、高压电池模块、低压电池、散热总成、车轮总成、无人感知及控制模块、驱动模块、制动模块;
4、所述氢燃料电池无人车基型底盘搭载400v和28v复合电网,氢燃料电池模块、高压电池模块同时或者其中任一作为整车动力源,提供400v电压,所述低压电池为整车低压用电设备提供28v电压;所述散热总成用于为氢燃料电池模块、高压电池模块降温;所述轮胎总成安装在车体上,所述驱动模块、制动模块在无人感知及控制模块的指令下控制车轮总成行驶或制动;整车使用两条can总线进行通讯,两条can总线互为备用。
5、进一步地,400v电网包括氢燃料电池模块、高压电池模块、散热总成、车轮总成、驱动模块、制动模块;28v电网包括低压电池、无人感知及控制模块、灭火抑爆。
6、进一步地,所述氢燃料电池模块包括氢燃料电池发动机、氢燃料电池发动机控制器及燃料舱;
7、所述氢燃料电池发动机控制器用于控制氢燃料电池发动机启停及输出功率,并作为稳流器同时实时上传氢燃料电池发动机状态信息到can总线;所述燃料舱用于存放氢气高压气瓶,为所述氢燃料电池发动机提供燃料。
8、进一步地,所述氢燃料电池模块还包括空压机、抽尘电机、氢气浓度报警器;
9、所述空压机为氢燃料电池发动机提供空气,所述抽尘电机用于去除空气中的尘土;所述氢气浓度报警器安装在燃料舱内部及车体顶部,当燃料舱内氢气浓度达到2ppm时立刻发出警报,并及时通风换气;或当车体内氢气浓度达到设定值时立刻发出警报,并及时通风换气。
10、进一步地,所述高压电池模块包括三元锂电池及高压动力电池控制器,所述三元锂电池具有外接快充电源接口;所述高压动力电池控制器用于电流双向变换、高压电池绝缘检测,同时上传三元锂电池状态信息到can总线。
11、进一步地,所述散热总成包括散热翅片、冷却水管路、循环水泵、散热风扇、风扇电机及风扇电机控制器;
12、所述散热翅片包括氢燃料电池发动机散热翅片和高压电池散热翅片;所述风扇电机用于驱动散热风扇工作,所述风扇电机控制器用于控制循环水泵及风扇电机通断、上传循环水泵及风扇电机状态信息到can总线;当所述三元锂电池温度高于40℃时,所述风扇电机控制器打开循环水泵,使三元锂电池冷却水循环,降低三元锂电池温度使其保持在60℃以下;当所述氢燃料电池发动机温度超过75℃时,所述风扇电机控制器打开循环水泵,使氢燃料电池发动机冷却水循环,降低氢燃料电池发动机温度,使其维持在60℃-80℃。
13、进一步地,所述车轮总成包括轮胎、复合悬架系统;
14、所述无人车基型底盘为6×6型,复合悬架系统包括一桥悬架、二桥悬架、三桥悬架,一桥悬架为转向桥,二桥悬架、三桥悬架通过差速辅助转向;轮胎分别安装在一桥悬架、二桥悬架、三桥悬架上。
15、进一步地,所述驱动模块包括轮毂电机、驱动电机控制器、一桥转向电机及整车转向控制器;
16、采用6个所述轮毂电机作为驱动电机,整车制动时,所述轮毂电机触发电制动,并充当发电机为所述三元锂电池充电;所述驱动电机控制器分为一桥驱动电机控制器ⅰ、二桥驱动电机控制器ⅱ、三桥驱动电机控制器ⅲ,分别用于控制对应驱动电机、根据指令控制驱动电机输出功率与转动方向、实时上报驱动电机状态信息到can总线;
17、所述一桥转向电机用于驱动一桥悬架的转向拉杆形成一桥轮胎转角;所述整车转向控制器用于控制转向电机、计算转向所需差速及转角、上传一桥转向电机状态信息到can总线。
18、进一步地,所述制动模块包括制动电机、蓄能器及制动电机控制器;
19、所述制动电机保持蓄能器内压力,所述蓄能器分别为行车主动与驻车制动提供制动油压,所述制动电机控制器用于保护制动电机,监控蓄能器内压力,控制制动电机通断,控制行车制动与驻车制动液压管路阀门通断,实时上报制动电机、蓄能器、液压管路阀门状态信息到can总线。
20、进一步地,还包括ptc电加热设备,所述ptc电加热设备由无人感知及控制模块控制工作,所述无人感知及控制模块通过can总线接收的数据判断所述氢燃料电池发动机与所述三元锂电池温度是否需要加热,来控制所述ptc电加热设备的通断。
21、有益效果:
22、1、首先,本发明使用氢气作为燃料、氢燃料电池模块作为整车动力源,为高压电池及驱动模块、制动模块、无人感知及控制模块等供电,这种氢燃料电池模块排放物只有水真正做到低碳环保,同时本发明还采用高压电池作为整车备用动力源,在缺少燃料或氢燃料电池发动机损坏等特殊工况下为整车提供电力,氢燃料电池模块与高压电池互为备用的双电源模式提高了无人车可用性。
23、其次,本发明采用400v和28v复合电网,在满足多样化的用电需求的同时控制了线缆体积与欧姆热效应,具有良好的隐身性能,可适用于多元化的作战需求。
24、2、本发明氢燃料电池模块使用氢燃料电池发动机,具有高效率、高响应、低噪音、低振动的优点,使氢燃料电池无人车基型底盘具有优秀的能效及隐身性能。
25、3、本发明具有抽尘电机,保证无人车在土路、沙漠路等空气含尘量较大的地区正常行驶。
26、4、本发明三元锂电池具有外接快速充电接口,在缺少燃料的极端情况下仍可应急使用。
27、5、本发明一桥悬架为转向桥,二桥悬架、三桥悬架通过差速辅助转向,增加无人车行驶平顺性的同时可以调节车高增加无人车通过性;其次由转向电机控制的一桥轮胎转角与由轮毂电机控制左右轮胎转速相配合,减小无人车转向半径,且具备中心转向性能。
28、6、本发明的轮毂电机为车辆提供迅捷且充足的行驶动力、在无人车转向时控制左右驱动电机转速,同时具备再生制动功能,提高无人车能量效率,采用制动模块与轮毂电机制动相配合,减小制动响应时间,提高制动一致性。
29、7、本发明具有散热总成与ptc电加热设备,能够保证无人车在三高一低地区仍能高效率工作。
1.一种氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,包括车体以及设置在车体上的氢燃料电池模块、高压电池模块、低压电池、散热总成、车轮总成、无人感知及控制模块、驱动模块、制动模块;
2.如权利要求1所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,400v电网包括氢燃料电池模块、高压电池模块、散热总成、车轮总成、驱动模块、制动模块;28v电网包括低压电池、无人感知及控制模块、灭火抑爆。
3.如权利要求1所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述氢燃料电池模块包括氢燃料电池发动机、氢燃料电池发动机控制器及燃料舱;
4.如权利要求3所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述氢燃料电池模块还包括空压机、抽尘电机、氢气浓度报警器;
5.如权利要求3所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述高压电池模块包括三元锂电池及高压动力电池控制器,所述三元锂电池具有外接快充电源接口;所述高压动力电池控制器用于电流双向变换、高压电池绝缘检测,同时上传三元锂电池状态信息到can总线。
6.如权利要求5所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述散热总成包括散热翅片、冷却水管路、循环水泵、散热风扇、风扇电机及风扇电机控制器;
7.如权利要求5所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述车轮总成包括轮胎、复合悬架系统;
8.如权利要求7所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述驱动模块包括轮毂电机、驱动电机控制器、一桥转向电机及整车转向控制器;
9.如权利要求8所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,所述制动模块包括制动电机、蓄能器及制动电机控制器;
10.如权利要求5-9任一项所述的氢燃料电池无人车基型底盘,其特征在于,还包括ptc电加热设备,所述ptc电加热设备由无人感知及控制模块控制工作,所述无人感知及控制模块通过can总线接收的数据判断所述氢燃料电池发动机与所述三元锂电池温度是否需要加热,来控制所述ptc电加热设备的通断。
