純電動汽車底盤的製作方法
2023-11-11 00:38:07
專利名稱：純電動汽車底盤的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電動汽車領域，特別涉及一種純電動汽車底盤。
背景技術：
汽車工業的高速發展以及人們對於汽車使用需求的不斷增加，帶動了汽車產量和保有量的持續上升，從而加劇了人們目前普遍關注的能源問題和環境問題。純電動汽車具有低噪聲、無汙染、能量來源多樣化、能量效率高的特點，是解決城市化中的汽車問題的重要途徑。發展純電動汽車將對調整我國產業結構、提高重點領域的創新能力和市場競爭能力，促進經濟社會協調發展產生深遠影響。從汽車工業的發展來看，電動汽車的迅速發展是不可逆的趨勢。因此，我國作為世界汽車生產大國應該抓住這一機遇，加快電動汽車的發展。近幾十年來，發達國家為電動車的開發投入了大量的人力和財力，電動車的各項相關技術也取得了重大的進展。從1976年美國制訂電動車輛研究計劃以來，通用公司和福特公司都投入大量資金進行電動汽車的研發，但是由於純電動車的價格太高且續駛裡程未能滿足使用者的需求，因此諸如EV-UChrysler EPIC等已相繼停產。然而美國國家實驗室還繼續進行純電動汽車的先進驅動系統、先進電池及其管理系統等的深入研究。歐洲各國成立了歐洲電動汽車協會，並得到歐洲經濟委員會的支持和資助。日本政府一直很重視電動汽車的發展，很早就制定了電動汽車發展計劃。在我國，自「八五」以來，電動轎車、電動公交客車、電動車輛系統設計與開發、子系統與零部件研製、能量存儲裝置、示範運行和標準制定及政策研究等多方面都取得了諸多成果。清華大學早在1990年北京國際EV展覽會上就展出了 EV6580型電動小客車，在那以後又為多家汽車製造廠商開發和研製了多種EV、HEV、FCEV等功能樣車。西安交通大學在電動汽車關鍵技術領域研究開發了 15項國家實用新型專利，正式授權5項；在電動汽車驅動控制和能量回收技術的研究中，率先將魯棒控制應用到電動汽車能量回收技術上。電動汽車的發展在我國已形成了共識，但鑑於技術上的制約及現實國情的因素，我國對電動汽車的各種研究，絕大多數都只能建立在改裝車的基礎上。電動汽車要走向市場化、實用化，必須從其本身的特點出發，進行真正意義上的電動汽車設計，才能從本質上提高整車的性能。因此，在電池技術尚未取得突破性進展的今天，如何利用有限能量的蓄電池來改裝儘可能高性能的電動汽車，其改裝方法很值得探討。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種以原有的以熱力發動機為動力源的汽車底盤改裝成的純電動汽車底盤。本實用新型的技術方案是一種純電動汽車底盤，包括至少拆除發動機、油箱而至少保留車架、前車橋、後車橋、離合器、變速器的由機動車底盤改動而成的改裝底盤，改裝底盤為前橋驅動式底盤，車架上於前車橋上方的發動機被拆除後留出的位置上設有電動機，、電動機的輸出軸與離合器傳動連接而將動力傳遞至變速器、前車橋，車架上裝配有向電動機提供電力的多塊電池，各電池分成四部分安裝於車架上的對應設置的第一、二、三、四電池安裝架上，第一電池安裝架固定於電動機前方的車架上，第二電池安裝架設於電動機上方並固定於車架上，第三電池安裝架固定於前、後車橋之間靠近後車橋的位置的車架上，第四電池固定於後車橋後方的車架上，第四電池架上還設有控制電機運行的控制器。所述各電池安裝架均包括與車架固定的下架及裝配在下架上的用於放蓄電池的上架，上、下架之間裝有供兩者滑動的滑輪裝置及固定在一起的鎖緊裝置。所述電動機是交流異步鼠籠電機。所述電動機水平放置，與離合器採用法蘭盤剛性連接。所述電池為鉛酸電池。所述改裝底盤還包括前盤後鼓式的制動系和電動助力式轉向系統。所述改裝底盤還包括減震器和前、後懸架，前、後懸架的彈簧的鋼絲直徑的取值範圍為 14_16mm。本實用新型的純電動汽車底盤將電池前後分散設置，儘量不改變原車的底盤質心位置和整體結構而滿足城市用車的要求，主要部件的參數變化不大，可大大降低了生產成本。進一步的，電動機水平放置，與離合器採用法蘭盤剛性連接，這樣一方面可以增加其剛度，另一方面也可以減少傳動環節，降低機械損失，提高輸出效率，延長續駛裡程。進一步的，底盤上布置的電池為鉛酸電池，其布置儘可能不改變原車的質心位置，並儘量靠近電機及其控制系統，以提高整車的穩定性、操縱方便性，減少連接電阻的電能損耗。進一步的，底盤的制動系採用前盤後鼓式，並使用採用電動助力轉向系統，使總體布置更靈活。
圖I是本實用新型的純電動汽車底盤的實施例的結構示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是本實用新型的純電動汽車加速性能曲線圖。
具體實施方式
如圖I、圖2所示，本實用新型的純電動汽車底盤的實施例，包括至少拆除發動機、油箱而至少保留車架4、前車橋9、後車橋10、離合器12、變速器3的由機動車底盤改動而成的改裝底盤，改裝底盤為前橋驅動式的轎車底盤，車架4上於前車橋9上方的發動機被拆除後留出的位置上設有電動機15,電動機是交流異步鼠籠電機，電動機15的輸出軸與離合器12通過法蘭盤13剛性連接而將動力傳遞至變速器3、前車橋9，驅動前車橋9的左右前輪8。車架4上裝配有向電動機提供電力的多塊電池，電池採用鉛酸電池而且塊數較多，為了儘量不影響原車的整車質量分配，所以分成四部分安裝於車架上的對應設置的第一、二、三、四電池安裝架上，第一電池安裝架I固定於電動機15前方的車架4上，第二電池安裝架14設於電動機15上方並固定於車架4上，第一、二電池安裝架的位置是原先安放發動機附件(水箱、進氣道)的地方，位於改裝底盤的前方。第三電池安裝架5固定於前、後車橋之間靠近後車橋10的位置的車架4上。第四電池11固定於後車橋10後方的車架4上。各電池安裝架均包括與車架固定的下架及裝配在下架上的用於放蓄電池的上架，上、下架之間裝有供兩者滑動的滑輪裝置及固定在一起的鎖緊裝置，從而可以在檢修和更換蓄電池時既方便又快捷、省力。所述第四電池架11上還設有控制電動機15運行使得電動機與整車傳動系統匹配的控制器7，這樣各輔助設備在總體布置上更靈活，能更合理地利用結構空間。另外，行駛系重新選用了承載能力大的輪胎，加大前懸架2和後懸架6的彈簧的鋼絲直徑，保留原車減振器。由於原車發動機已拆除，本實施例中將車架4上原有的機械式液壓動力轉向機構改為電動助力轉向機構，真空助力器改為電動的真空泵，空調系統的壓力泵也改用電力驅動；當然在本實用新型的其他實施例中，上述助力、空調部件也可以沒有，或者仍使用原車的液壓系統，而將電動機的動力傳遞給相應液壓泵即可；另外，在本實用新 型的其他實施例中，電池架也可以採用固定電池的不分層的矩形框架。電動汽車的機械參數a.尺寸參數長X寬X高為4680X1700X1423mm，軸距為2656mm,前輪距為1414mm,後輪距為1422mm,最小離地間隙為138mm ;b.質量參數整備質量為1756kg，整車總質量2081kg ；c.變速器型式為同步器式五檔，速比為3. 455-1. 944-1. 286-0. 969-0. 800/R3. 167，主減速比為 4. 444 ；d.離合器單片、乾式。電動汽車的電參數a.電動機類型為交流異步，額定功率為22kw，額定電流為154A，額定電壓為240V，額定轉速為3000r/min，質量為120kg ；b.電池型號為鉛酸電池，單節容量為150A*h，電壓為12V，尺寸為300X 170X210mm，電池數目為12節。汽車的質量參數和質心位置直接影響汽車的牽引力、通過性、制動性和操縱穩定性等主要使用性能。在此採用試驗的方法測定改裝車的整車整備質量及其在前後軸上的分配。試驗裝置為中國第一拖拉機研究所的磅秤。試驗車空載，先從一個方向低速駛上秤臺，依次稱量前軸質量、整車整備質量、後軸質量；然後掉頭，從相反的方向再一次稱量三個質量，最後取其平均值。實驗結果表明，改裝後整備質量為1756kg，比原車增加636kg，這是因為改裝車是純電動汽車，它以鉛酸電池為能源，其整備質量必然大於以內燃機為動力的原汽車。但由於把改裝車定位為城市用車，城市坡度較小，平均車速較低，所以整備質量稍稍增大而不至於對動力性產生過多影響。由於蓄電池所佔空間很大，為合理安置電池，在改裝中重心後移，軸荷達到前後軸各佔50%會有一定難度。但考慮到增加的蓄電池質量布置較低，所以改裝後質心高度要較改裝前低，城市行車車速不是很高，前輪驅動，前軸負荷率為0. 48，其附著性不成問題，對行駛性和操縱穩定性也不會有較大的影響。動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能，它主要可由三方面的指標來評定，即最大爬坡度、最高車速u_x和加速時間t。通過計算的方法得到最大爬坡度和最高車速，通過試驗的方法得到加速時間，來驗證改裝車是否改裝成功。汽車行駛過程的動力平衡方程式為Ft = FZFJFdFj(I)或
rnnoni Ttq . i g . h . 7ItfCd -A-U2 s du/ ^ \-= mg, /. coscir H---vmg. sma 8-m----\1)
r21.15dt式中，Ft為驅動力；Ff為滾動阻力；FW為空氣阻力A為坡度阻力$為加速阻力；Ttq為電機扭矩；ig為變速器傳動比A為主減速器傳動比；nT為傳動效率；r為車輪半徑；m為整車總質量；f為滾動阻力係數；a為坡道角;CD為空氣阻力係數;A為迎風面積；ua為
車速；S為轉動質量換算係數
權利要求1.ー種純電動汽車底盤，其特徵在於包括至少拆除發動機、油箱而至少保留車架、前車橋、後車橋、離合器、變速器的由機動車底盤改動而成的改裝底盤，改裝底盤為前橋驅動式底盤，車架上於前車橋上方的發動機被拆除後留出的位置上設有電動機，電動機的輸出軸與離合器傳動連接而將動カ傳遞至變速器、前車橋，車架上裝配有向電動機提供電カ的多塊電池，各電池分成四部分安裝於車架上的對應設置的第一、ニ、三、四電池安裝架上，第一電池安裝架固定於電動機前方的車架上，第二電池安裝架設於電動機上方並固定於車架上，第三電池安裝架固定於前、後車橋之間靠近後車橋的位置的車架上，第四電池固定於後車橋後方的車架上，第四電池架上還設有控制電機運行的控制器。
2.根據權利要求I所述的純電動汽車底盤，其特徵在於所述各電池安裝架均包括與車架固定的下架及裝配在下架上的用於放蓄電池的上架，上、下架之間裝有供兩者滑動的滑輪裝置及固定在一起的鎖緊裝置。
3.根據權利要求I所述的純電動汽車底盤，其特徵在於所述電動機是交流異步鼠籠電機。
4.根據權利要求I或2或3所述的純電動汽車底盤，其特徵在於所述電動機水平放置，與離合器採用法蘭盤剛性連接。
5.根據權利要求I所述的純電動汽車底盤，其特徵在於所述電池為鉛酸電池。
6.根據權利要求I所述的純電動汽車底盤，其特徵在於所述改裝底盤還包括前盤後鼓式的制動系和電動助力式轉向系統。
7.根據權利要求I所述的純電動汽車底盤，其特徵在於所述改裝底盤還包括減震器和前、後懸架，前、後懸架的彈簧的鋼絲直徑的取值範圍為14-16mm。
專利摘要本實用新型公開了一種純電動汽車底盤。包括改裝底盤，改裝底盤的車架上於前車橋上方的發動機被拆除後留出的位置上設有電動機，電動機的輸出軸與離合器通過法蘭盤剛性連接而將動力傳遞至變速器、前車橋，車架上裝配有向電動機提供電力的多塊電池，各電池分成四部分安裝於車架上的對應設置的第一、二、三、四電池安裝架上，本實用新型的純電動汽車底盤將電池前後分散設置，儘量不改變原車的底盤質心位置和整體結構而滿足城市用車的要求，可大大降低了生產成本。
文檔編號B60K1/00GK202448723SQ20122001675
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月15日 優先權日2012年1月15日
發明者付主木, 劉磊坡, 張松燦, 李勳, 梁雲朋, 邱聯奎, 高愛雲 申請人:河南科技大學