1.本发明属于商用车的车载氢系统技术领域，具体涉及一种固定结构、车载氢系统和商用车。
背景技术：2.商用车是用于运送人员和货物的汽车，包括客车和货车两大类。货车的车载氢系统一般采用立式车载氢系统，较多使用长方体框架，气瓶水平布置，管路分散布置在气瓶瓶阀一侧的系统框架内，当以正确的安装方式进行摆放时，从气瓶瓶阀方向看，系统总高度大于总宽度。
3.目前商用车的车载氢系统存在安全隐患。
技术实现要素：4.为解决上述技术问题，本发明提供一种固定结构、车载氢系统和商用车，固定结构将泄露风险较高的阀门组件设于上方的阀门腔室内，氢气泄漏时可以集中在阀门腔室，减小扩散范围，提升氢泄漏检测灵敏性，尽可能提高商用车用气的安全性。
5.本发明的技术方案为：
6.一方面，本发明提供了一种固定结构，用于固定具有相连通的储氢件和阀门组件的供储氢机构，所述固定结构设有：
7.储氢腔室，用于放置所述储氢件；
8.阀门腔室，用于放置所述阀门组件。
9.在一些实施例中，所述阀门腔室的垂直于高度方向的横截面积在由所述储氢件至所述阀门组件的方向上呈减小趋势。
10.在一些实施例中，所述阀门腔室的顶部具有用于放置浓度传感器的尖端。
11.在一些实施例中，所述阀门腔室的其中一个腔壁相对于高度方向倾斜设置，所述固定结构设有多个与所述阀门腔室连通的通风口，至少一个所述通风口设于倾斜设置的所述腔壁上。
12.在一些实施例中，所述固定结构包括外壳和内隔板，所述外壳的内腔通过所述内隔板分隔为所述阀门腔室和所述储氢腔室。
13.在一些实施例中，所述内隔板倾斜设置。
14.第二方面，本发明提供了一种车载氢系统，用于商用车，所述车载氢系统包括：
15.前述的固定结构；
16.储供氢机构，包括相连通的储氢件和阀门组件，所述储氢件和所述阀门组件分别设于所述固定结构的储氢腔室和所述阀门腔室内。
17.在一些实施例中，所述车载氢系统还包括设于所述阀门腔室的最高点的浓度传感器。
18.第三方面，本发明还提供了一种商用车，包括：
19.车体；
20.前述的车载氢系统，连接于所述车体，所述车载氢系统的阀门组件设于所述储氢件的上方。
21.在一些实施例中，所述车体包括：
22.驾驶室，所述固定结构的阀门腔室的顶部高于所述驾驶室。
23.本发明的有益效果至少包括：
24.本发明所提供的固定结构设有储氢腔室和阀门腔室，储氢腔室用于放置储氢件；阀门腔室用于放置阀门组件。阀门组件包括减压阀和卸荷阀等阀门以及与这些阀门连通的管路，这些阀门与管道的连接处都属于高泄露风险位置，将这些高泄露风险的阀门组件集中起来置于阀门腔室中，与储氢件以及瓶阀分隔开放置，阀门组件一旦出现泄露，氢气集中在阀门腔室中，在安装时，阀门腔室设于储氢腔室上方，泄露的氢气由于密度低的特点会向上漂浮，氢气向下方的储氢腔室扩散的可能性较小，从而可以减少泄露的氢气的扩散范围，减少氢气可能聚集的空间范围；当氢泄露不严重时，由于现有技术中的车载腔室的容积非常大，少量的泄露氢在大容积的车载腔室内浓度分布不均匀，平均浓度非常低，浓度传感器难以检测甚至不能检测到氢泄露，但是仍存在易燃易爆风险；而本技术中的阀门腔室的容积远远小于现有技术中的车载腔室的容积，使得泄露的少量氢气集中在很小的阀门腔室范围内，这样阀门腔室内的泄露氢气的平均浓度比现有技术高，浓度传感器可以在泄露发生很短的时间内检测到阀门腔室内出现氢气泄露，提升了氢泄露检测的灵敏性，作业人员可以快速反应进行处理；当氢泄露严重时，阀门腔室也可以发生泄露氢的聚集，在短时间内监测处氢泄露，作业人员可以快速反应进行处理；本技术实施例提供的固定结构将泄露风险较高的阀门组件设于上方的阀门腔室内，氢气泄露时可以集中在阀门腔室，减小氢气泄露后的扩散范围，并且提升氢泄漏检测灵敏性，尽可能提高商用车用气的安全性。
附图说明
25.图1示出了实施例一的固定结构的结构示意图。
26.图2示出了实施例二的车载氢系统的机构示意图。
27.图3示出了图2的侧视图。
28.图4示出了实施例三的商用车的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.10-商用车；
31.100-车体，110-驾驶室；
32.200-车载氢系统，210-固定结构，211-储氢腔室，212-阀门腔室，213-通风口，214-外壳，215-内隔板，216-检修门，217-合页，218-锁紧机构，220-供储氢机构，221-储氢件，222-阀门组件。
具体实施方式
33.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
34.商用车的车载氢系统是将氢瓶以及阀门组件和管路均置于框架内，在框架外包覆
蒙皮，形成车载腔室，蒙皮上设置通风口用于可能泄露的氢气扩散，由于氢气管路内压很大、布置分散、阀门组件的接头较多，使得氢气泄漏可能性较大，而车载腔室空间相对封闭且容积非常大，氢气被聚集在车载腔室内，但是比较分散，难以及时被传感器检测到，甚至未被检测到，有易燃易爆风险，安全隐患大。
35.为了降低商用车储氢系统的氢气泄露后易燃易爆的风险，本技术提供了一种固定结构、车载氢系统和商用车。
36.实施例一
37.本技术实施例提供了一种固定结构，该固定结构用于固定具有相连通的储氢件和阀门组件的供储氢机构，高泄露的风险的阀门组件设于上方的阀门腔室内，安全性较高的储气件和瓶阀设于下方的储氢腔室内，氢气密度较小，一旦发生氢气泄露，氢气向上漂浮，可以将泄露的氢气集中在上方的阀门腔室内，使得氢气不会扩散到储氢腔室，缩小了危险气体的扩散范围，并且提升氢泄漏检测灵敏性，提高了车辆的安全性能。
38.请参阅图1至图3，本技术实施例提供的固定结构210设有储氢腔室211、阀门腔室212和通风口213，储氢腔室211用于放置储氢件221；阀门腔室212用于放置阀门组件222。阀门组件222包括减压阀、卸荷阀和手动排空阀等阀门以及与这些阀门连通的管路，这些阀门与管道的连接处都属于高泄露风险位置，将这些高泄露风险的阀门组件222集中起来置于阀门腔室212中，与储氢件221以及瓶阀分隔开放置，一旦出现泄露，氢气集中在阀门腔室212中，在安装时，阀门腔室212设于储氢腔室211上方，泄露的氢气由于密度低的特点会向上漂浮，氢气向下方的储氢腔室211扩散的可能性较小，从而可以减少泄露的氢气的扩散范围，减少氢气可能聚集的空间范围；当氢泄露不严重时，现有技术中的车载腔室的容积非常大，少量的泄露氢在大容积的车载腔室内浓度分布不均匀，平均浓度非常低，浓度传感器难以甚至不能监测到氢泄露，但是仍存在易燃易爆风险；而本技术中的阀门腔室212的容积远远小于现有技术中的车载腔室的容积，使得泄露的少量氢气集中在很小的阀门腔室212范围内，这样阀门腔室212内的泄露氢气的平均浓度比现有技术高，浓度传感器可以在泄露发生很短的时间内检测到阀门腔室212内出现氢气泄露，提升了氢泄露检测的灵敏性，作业人员可以快速反应进行处理；当氢泄露严重时，阀门腔室212也可以发生泄露氢的聚集，在短时间内监测处氢泄露，作业人员可以快速反应进行处理；本技术实施例提供的固定结构210将泄露风险较高的阀门组件222设于上方的阀门腔室212内，氢气泄露时可以集中在阀门腔室212，减小氢气泄露后的扩散范围，并且提升氢泄漏检测灵敏性，尽可能提高商用车用气的安全性。
39.此外，阀门腔室212与储氢腔室211二者之间的相对位置可以是阀门腔室212在上，储氢腔室211在下，还可以是阀门腔室212与储氢腔室211处于同一高度，当然在其他实施例中，阀门腔室212可以在下，储氢腔室211在上；优选地，阀门腔室212在上，储氢腔室211在下。阀门腔室212还可以放置过滤器，过滤器的接口也可能会发生氢气泄露。
40.在一些实施例中，阀门腔室212的垂直于高度方向的横截面积在由储氢件221至阀门组件222的方向上呈减小趋势，也就是阀门腔室212的空间由储氢件221至阀门组件222的方向逐渐减小，一旦发生氢气泄露，有利于泄露的氢气上浮，在阀门腔室212的空间较小的顶部聚集，减小泄露氢气的扩散范围。
41.具体地，在一些实施例中，阀门腔室212的顶部具有用于放置浓度传感器的尖端，
当阀门组件222发生氢气泄露后，泄露的氢气由于密度小向上飘，从而集中在阀门腔室212空间较小的顶部，因此阀门腔室212的尖端是氢气浓度最高的位置，在氢气浓度最高的位置放置浓度传感器，浓度传感器可以非常灵敏的检测出阀门腔室212出现了氢气聚集，可以针对阀门腔室212内的阀门组件222有针对性的进行检修，解决氢气泄露问题。阀门腔室212的顶部可以是拱形，拱形的顶部形成尖端，阀门腔室212的顶壁可以倾斜设置，顶壁最高的位置形成尖端，阀门腔室212的形状不作具体限制。
42.优选地，在一些实施例中，阀门腔室212的其中一个腔壁相对于高度方向倾斜设置，固定结构210设有多个与阀门腔室212连通的通风口213，至少一个通风口213设于倾斜设置的腔壁上，在安装时，倾斜设置的腔壁的最高点靠近车尾，倾斜设置的腔壁的最低点靠近车头，在车辆行驶过程中，车辆与周围的空气之间产生相对位移，周围的空气从倾斜的腔壁的通风口213进入，并从其他的通风口213排出，加快了阀门腔室212内的气体扩散，一旦发生泄露可以快速的实现氢气的稀释；另外，倾斜的腔壁形成流线型的设计可以降低车辆运行过程中的风阻。
43.在一些实施例中，固定结构210包括外壳214和内隔板215，外壳214的内腔通过内隔板215分隔为阀门腔室212和储氢腔室211。内隔板215的设置将储氢腔室211与阀门腔室212隔开，避免阀门腔室212内的气体与储氢腔室211内的气体产生交换，限制泄露的氢气的扩散范围，提高车辆的安全性能。内隔板215可以采用金属板制成，可以采用厚度较薄的铁皮。具体地，内隔板215倾斜设置，内隔板215高度较高的部分可以设置检测储氢腔室211内氢气浓度的传感器。
44.在一些实施例中，固定结构210还设有可开闭的检修门216，检修门216设有两个，两个检修门216分别用于打开或者关闭阀门腔室212和储氢腔室211，以对阀门腔室212的阀门组件222以及储氢腔室211的储氢件221和瓶阀进行维护。检修门216可以铰接于外壳214，具体地，检修门216可以与外壳214通过合页217连接。外壳214和/或检修门216设有锁紧机构218，避免检修门216在车辆行驶过程中开闭，产生碰撞等安全问题。锁紧机构218可采用定位销和定位孔配合的结构来实现，例如，外壳214上设有定位孔，检修门216上设有定位销，定位销与定位孔配合设置；或者外壳214上设有定位销，检修门216上设有定位孔，定位销与定位孔配合设置。上述仅是锁紧机构218的列举，锁紧机构218还可以参考现有技术的其他公开，在此不作限制。
45.另外，储氢腔室211也可以连通有多个通风口213，利用车辆行驶时的空气流动，增加储氢腔室211内外的气体流通，避免氢气泄露后在储氢腔室211内积聚引起安全风险。固定结构210的阀门腔室212可以为三棱柱形，储氢腔室211的形状为长方体形，阀门腔室212的其中两个棱边分别与储氢腔室211的长方体形的顶面两个平行的棱边对应连接。储氢件221还可以设有加氢口，储氢件221内储存的氢气用完后可以通过加氢口对储氢件221加氢，加强口也设置在储氢腔室211内。
46.以阀门腔室212在上，储氢腔室211在下为例，本技术实施例提供的固定结构210在使用中，高泄露的风险的阀门组件222设于上方的阀门腔室212内，安全性较高的储气件和瓶阀设于下方的储氢腔室211内，氢气密度较小，一旦发生氢气泄露，氢气向上漂浮，可以将泄露的氢气集中在上方的阀门腔室212内，使得氢气不会扩散到储氢腔室211，缩小了危险气体的扩散范围，提高了车辆的安全性能；氢气由于浓度较小，上浮至阀门腔室212的尖端，
因此，尖端处的氢气浓度最高，尖端处的浓度传感器可以很快的检测到氢气聚集，灵敏度高，为维修位置提供了参考依据。
47.实施例二
48.基于与实施例一相同的发明构思，本技术实施例提供了一种车载氢系统200，用于商用车，该车载氢系统200既可以检测到氢气泄露产生了聚集，还可以将泄露的氢气聚集在较小的范围内，缩小氢气泄露排查范围，便于更快发现问题和检修。
49.请参阅图2至图3，本技术实施例提供的车载氢系统200包括前述的实施例一的固定结构210以及供储氢机构220，供储氢机构220包括相连通的储氢件221和阀门组件222，储氢件221和阀门组件222分别设于固定结构210的储氢腔室211和阀门腔室212内。储氢件221可以是常用的氢瓶、气瓶；阀门组件222包括但不限于减压阀、卸荷阀、排空阀，以及与减压阀、泄压阀以及排空阀连接的管道，将阀门组件222布置在上方的阀门腔室212内，相对于传统的车载氢系统200方案，节省了大部分减压阀卸荷口排空管路和卸荷阀排空管路的长度；同时，当进行排气操作时可不用再另外准备排空管工具，排空阀高度较高，难以达到，可有避免非专业人员误操作引起的安全风险。
50.在一些实施例中，车载氢系统200还包括设于阀门腔室212的最高点的浓度传感器，当浓度传感器检测到浓度过高时，表示已经发生了氢气聚集，且能够判断发生氢气泄露的位置为阀门腔室212内的阀门组件222。浓度传感器布置在阀门腔室212的最高点，泄漏的氢气由于密度低的特性会飘浮至最顶部，使得浓度传感器检测氢泄漏和积聚更灵敏；另外，车载氢系统200还包括设于储氢腔室211的浓度传感器，当储氢件221发生氢气泄露时，可以检测到储氢腔室211的氢气浓度变化。阀门腔室212的浓度传感器和储氢腔室211的浓度传感器均与控制器电连接，当发生氢气泄露时，可以通过判断浓度传感器的编号，缩小氢气泄露排查范围，便于更快发现问题和检修。
51.在一些实施例中，储氢件221设有多个，阀门组件222通过总管与多个储氢件221分别连通，每个储氢件221的气口设有瓶阀，总管连通于每个瓶阀，阀门腔室212在上，储氢腔室211在下的结构布置，使得总管的长度没有任何的增加，还降低了排空管道的长度；储氢件221可以呈矩阵设置，总管布置方向可以为从最底层最左侧的储氢件221开始，依次为最底层中部的储氢件221、最底层最右侧的储氢件221、中间层最右侧的储氢件221、中间层中部的储氢件221、中间层最左侧的储氢件221，以此类推，形成之字形的绕管。
52.本技术实施例提供的车载氢系统200用于商用车，该车载氢系统200既可以检测到氢气泄露产生了聚集，还可以将泄露的氢气聚集在较小的范围内，缩小氢气泄露排查范围，并且提升氢泄漏检测灵敏性，便于更快发现问题和检修；同时还缩短了排空管道的长度，节省了成本。
53.实施例三
54.基于与实施例二相同的发明构思，本技术实施例提供了一种商用车，该商用车搭载有与商用车匹配的车载氢系统200，车载氢系统200的泄露风险较高的阀门组件222高度高于驾驶室，有利于借助车辆形式产生的对流加速可能泄露的氢气扩散，安全性能高。
55.请参阅图4，本技术实施例提供的商用车10包括车体100和实施例二的车载氢系统200，车载氢系统200连接于车体100，车载氢系统200的阀门组件222设于储氢件221的上方。
56.在一些实施例中，车体100包括驾驶室110，固定结构210的阀门腔室212的顶部高
于驾驶室110，可以利用车辆行驶产生的对流进入至阀门腔室212内，使得发生氢气泄露时可以快速扩散氢气。另外，阀门腔室212的顶部倾斜设置，且朝向车头，有利于减轻车辆行驶过程产生的风阻。
57.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
58.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：1.一种固定结构，用于固定具有相连通的储氢件和阀门组件的供储氢机构，其特征在于，所述固定结构设有：储氢腔室，用于放置所述储氢件；阀门腔室，用于放置所述阀门组件。2.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述阀门腔室的垂直于高度方向的横截面积在由所述储氢件至所述阀门组件的方向上呈减小趋势。3.根据权利要求2所述的固定结构，其特征在于，所述阀门腔室的顶部具有用于放置浓度传感器的尖端。4.根据权利要求3所述的固定结构，其特征在于，所述阀门腔室的其中一个腔壁相对于高度方向倾斜设置，所述固定结构设有多个与所述阀门腔室连通的通风口，至少一个所述通风口设于倾斜设置的所述腔壁上。5.根据权利要求1-4中任一项所述的固定结构，其特征在于，所述固定结构包括外壳和内隔板，所述外壳的内腔通过所述内隔板分隔为所述阀门腔室和所述储氢腔室。6.根据权利要求5所述的固定结构，其特征在于，所述内隔板倾斜设置。7.一种车载氢系统，用于商用车，其特征在于，所述车载氢系统包括：权利要求1-6中任一项所述的固定结构；供储氢机构，包括相连通的储氢件和阀门组件，所述储氢件和所述阀门组件分别设于所述固定结构的储氢腔室和所述阀门腔室内。8.根据权利要求7所述的车载氢系统，其特征在于，所述车载氢系统还包括设于所述阀门腔室的最高点的浓度传感器。9.一种商用车，其特征在于，包括：车体；权利要求7-8中任一项所述的车载氢系统，连接于所述车体，所述车载氢系统的阀门组件设于所述储氢件的上方。10.根据权利要求9所述的商用车，其特征在于，所述车体包括：驾驶室，所述固定结构的阀门腔室的顶部高于所述驾驶室。
技术总结本发明公开了一种固定结构、车载氢系统和商用车，以降低储氢系统的安全风险，固定结构设有储氢腔室和阀门腔室，储氢腔室用于放置储氢件；阀门腔室用于放置阀门组件。本发明提供的固定结构将泄露风险较高的阀门组件设于上方的阀门腔室内，减小氢气泄露后的扩散范围，提升氢泄漏检测灵敏性，尽可能提高商用车用气的安全性。的安全性。的安全性。
技术研发人员：廉思远 杨佳希 王波 贺翀 陈明
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
