周梦婷，赵俊哲

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东 广州 511434）

前言

随着环境污染与能源危机，氢燃料电池汽车逐渐成为全球汽车工业关注的重点。但是燃料电池动态响应慢、电压变化范围较大，不支持能量的双向流动，因此需要匹配燃料电池用的大功率变换器（fuel cell DC/DC convertor，以下简称FDC）实现燃料电池与动力电池的工作电压匹配，仅从结构方面来说，FDC体积与重量相对比传统降压型小功率DC/DC要大得多，而乘用车前舱空间相对狭小，通常会将FDC布置于底盘位置，作为底部的高压大功率零部件，需要重点关注振动以及碰撞对人员与整车产生的影响，如何在保证其离地间隙的同时，确保支架的可靠性是一大技术难点。

本文基于某乘用车车型设计了一种燃料电池大功率变换器支架。综合考虑零部件与高压线束以及管路重量分布情况以及离地间隙要求，本文设计开发了一种片式结构的长支架，并结合HyperWorks软件进行了支架的静强度与疲劳仿真分析，通过仿真结果，针对该支架具有失效风险的部位从结构、厚度、材料等方面进行了优化，并通过整车与台架耐久可靠性试验，进行了充分验证，避免了由于设计、制造与实际应用时出现某些未考虑的原因发生断裂、变形以及疲劳失效，本文提出了一种固定于底盘可承载大体积高压零部件的高可靠性支架设计方案。

1 FDC支架模型建立

1.1 FDC支架3D数模设计

本文综合考虑车型底盘空间与所搭载的FDC，加热器，冷却水泵等高压零部件布置情况，以及所搭载的高压线束与管路分布，设计了一种片式结构FDC支架，整体结构如图1所示。……