專利名稱：純電動(dòng)汽車底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，特別涉及一種純電動(dòng)汽車底盤。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)的高速發(fā)展以及人們對(duì)于汽車使用需求的不斷增加，帶動(dòng)了汽車產(chǎn)量和保有量的持續(xù)上升，從而加劇了人們目前普遍關(guān)注的能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。純電動(dòng)汽車具有低噪聲、無(wú)污染、能量來(lái)源多樣化、能量效率高的特點(diǎn)，是解決城市化中的汽車問(wèn)題的重要途徑。發(fā)展純電動(dòng)汽車將對(duì)調(diào)整我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高重點(diǎn)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。從汽車工業(yè)的發(fā)展來(lái)看，電動(dòng)汽車的迅速發(fā)展是不可逆的趨勢(shì)。因此，我國(guó)作為世界汽車生產(chǎn)大國(guó)應(yīng)該抓住這一機(jī)遇，加快電動(dòng)汽車的發(fā)展。近幾十年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家為電動(dòng)車的開(kāi)發(fā)投入了大量的人力和財(cái)力，電動(dòng)車的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)也取得了重大的進(jìn)展。從1976年美國(guó)制訂電動(dòng)車輛研究計(jì)劃以來(lái)，通用公司和福特公司都投入大量資金進(jìn)行電動(dòng)汽車的研發(fā)，但是由于純電動(dòng)車的價(jià)格太高且續(xù)駛里程未能滿足使用者的需求，因此諸如EV-UChrysler EPIC等已相繼停產(chǎn)。然而美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還繼續(xù)進(jìn)行純電動(dòng)汽車的先進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、先進(jìn)電池及其管理系統(tǒng)等的深入研究。歐洲各國(guó)成立了歐洲電動(dòng)汽車協(xié)會(huì)，并得到歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的支持和資助。日本政府一直很重視電動(dòng)汽車的發(fā)展，很早就制定了電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃。在我國(guó)，自“八五”以來(lái)，電動(dòng)轎車、電動(dòng)公交客車、電動(dòng)車輛系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、子系統(tǒng)與零部件研制、能量存儲(chǔ)裝置、示范運(yùn)行和標(biāo)準(zhǔn)制定及政策研究等多方面都取得了諸多成果。清華大學(xué)早在1990年北京國(guó)際EV展覽會(huì)上就展出了 EV6580型電動(dòng)小客車，在那以后又為多家汽車制造廠商開(kāi)發(fā)和研制了多種EV、HEV、FCEV等功能樣車。西安交通大學(xué)在電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)了 15項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專利，正式授權(quán)5項(xiàng)；在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制和能量回收技術(shù)的研究中，率先將魯棒控制應(yīng)用到電動(dòng)汽車能量回收技術(shù)上。電動(dòng)汽車的發(fā)展在我國(guó)已形成了共識(shí)，但鑒于技術(shù)上的制約及現(xiàn)實(shí)國(guó)情的因素，我國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車的各種研究，絕大多數(shù)都只能建立在改裝車的基礎(chǔ)上。電動(dòng)汽車要走向市場(chǎng)化、實(shí)用化，必須從其本身的特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行真正意義上的電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)，才能從本質(zhì)上提高整車的性能。因此，在電池技術(shù)尚未取得突破性進(jìn)展的今天，如何利用有限能量的蓄電池來(lái)改裝盡可能高性能的電動(dòng)汽車，其改裝方法很值得探討。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種以原有的以熱力發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的汽車底盤改裝成的純電動(dòng)汽車底盤。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種純電動(dòng)汽車底盤，包括至少拆除發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱而至少保留車架、前車橋、后車橋、離合器、變速器的由機(jī)動(dòng)車底盤改動(dòng)而成的改裝底盤，改裝底盤為前橋驅(qū)動(dòng)式底盤，車架上于前車橋上方的發(fā)動(dòng)機(jī)被拆除后留出的位置上設(shè)有電動(dòng)機(jī)，、電動(dòng)機(jī)的輸出軸與離合器傳動(dòng)連接而將動(dòng)力傳遞至變速器、前車橋，車架上裝配有向電動(dòng)機(jī)提供電力的多塊電池，各電池分成四部分安裝于車架上的對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一、二、三、四電池安裝架上，第一電池安裝架固定于電動(dòng)機(jī)前方的車架上，第二電池安裝架設(shè)于電動(dòng)機(jī)上方并固定于車架上，第三電池安裝架固定于前、后車橋之間靠近后車橋的位置的車架上，第四電池固定于后車橋后方的車架上，第四電池架上還設(shè)有控制電機(jī)運(yùn)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于放蓄電池的上架，上、下架之間裝有供兩者滑動(dòng)的滑輪裝置及固定在一起的鎖緊裝置。所述電動(dòng)機(jī)是交流異步鼠籠電機(jī)。所述電動(dòng)機(jī)水平放置，與離合器采用法蘭盤剛性連接。所述電池為鉛酸電池。所述改裝底盤還包括前盤后鼓式的制動(dòng)系和電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述改裝底盤還包括減震器和前、后懸架，前、后懸架的彈簧的鋼絲直徑的取值范圍為 14_16mm。本實(shí)用新型的純電動(dòng)汽車底盤將電池前后分散設(shè)置，盡量不改變?cè)嚨牡妆P質(zhì)心位置和整體結(jié)構(gòu)而滿足城市用車的要求，主要部件的參數(shù)變化不大，可大大降低了生產(chǎn)成本。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)水平放置，與離合器采用法蘭盤剛性連接，這樣一方面可以增加其剛度，另一方面也可以減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)，降低機(jī)械損失，提高輸出效率，延長(zhǎng)續(xù)駛里程。進(jìn)一步的，底盤上布置的電池為鉛酸電池，其布置盡可能不改變?cè)嚨馁|(zhì)心位置，并盡量靠近電機(jī)及其控制系統(tǒng)，以提高整車的穩(wěn)定性、操縱方便性，減少連接電阻的電能損耗。進(jìn)一步的，底盤的制動(dòng)系采用前盤后鼓式，并使用采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使總體布置更靈活。

圖I是本實(shí)用新型的純電動(dòng)汽車底盤的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型的純電動(dòng)汽車加速性能曲線圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型的純電動(dòng)汽車底盤的實(shí)施例，包括至少拆除發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱而至少保留車架4、前車橋9、后車橋10、離合器12、變速器3的由機(jī)動(dòng)車底盤改動(dòng)而成的改裝底盤，改裝底盤為前橋驅(qū)動(dòng)式的轎車底盤，車架4上于前車橋9上方的發(fā)動(dòng)機(jī)被拆除后留出的位置上設(shè)有電動(dòng)機(jī)15,電動(dòng)機(jī)是交流異步鼠籠電機(jī)，電動(dòng)機(jī)15的輸出軸與離合器12通過(guò)法蘭盤13剛性連接而將動(dòng)力傳遞至變速器3、前車橋9，驅(qū)動(dòng)前車橋9的左右前輪8。車架4上裝配有向電動(dòng)機(jī)提供電力的多塊電池，電池采用鉛酸電池而且塊數(shù)較多，為了盡量不影響原車的整車質(zhì)量分配，所以分成四部分安裝于車架上的對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一、二、三、四電池安裝架上，第一電池安裝架I固定于電動(dòng)機(jī)15前方的車架4上，第二電池安裝架14設(shè)于電動(dòng)機(jī)15上方并固定于車架4上，第一、二電池安裝架的位置是原先安放發(fā)動(dòng)機(jī)附件(水箱、進(jìn)氣道)的地方，位于改裝底盤的前方。第三電池安裝架5固定于前、后車橋之間靠近后車橋10的位置的車架4上。第四電池11固定于后車橋10后方的車架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于放蓄電池的上架，上、下架之間裝有供兩者滑動(dòng)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(shí)既方便又快捷、省力。所述第四電池架11上還設(shè)有控制電動(dòng)機(jī)15運(yùn)行使得電動(dòng)機(jī)與整車傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的控制器7，這樣各輔助設(shè)備在總體布置上更靈活，能更合理地利用結(jié)構(gòu)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和后懸架6的彈簧的鋼絲直徑，保留原車減振器。由于原車發(fā)動(dòng)機(jī)已拆除，本實(shí)施例中將車架4上原有的機(jī)械式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)改為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，真空助力器改為電動(dòng)的真空泵，空調(diào)系統(tǒng)的壓力泵也改用電力驅(qū)動(dòng)；當(dāng)然在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，上述助力、空調(diào)部件也可以沒(méi)有，或者仍使用原車的液壓系統(tǒng)，而將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給相應(yīng)液壓泵即可；另外，在本實(shí)用新 型的其他實(shí)施例中，電池架也可以采用固定電池的不分層的矩形框架。電動(dòng)汽車的機(jī)械參數(shù)a.尺寸參數(shù)長(zhǎng)X寬X高為4680X1700X1423mm，軸距為2656mm,前輪距為1414mm,后輪距為1422mm,最小離地間隙為138mm ;b.質(zhì)量參數(shù)整備質(zhì)量為1756kg，整車總質(zhì)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、干式。電動(dòng)汽車的電參數(shù)a.電動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)速為3000r/min，質(zhì)量為120kg ；b.電池型號(hào)為鉛酸電池，單節(jié)容量為150A*h，電壓為12V，尺寸為300X 170X210mm，電池?cái)?shù)目為12節(jié)。汽車的質(zhì)量參數(shù)和質(zhì)心位置直接影響汽車的牽引力、通過(guò)性、制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性等主要使用性能。在此采用試驗(yàn)的方法測(cè)定改裝車的整車整備質(zhì)量及其在前后軸上的分配。試驗(yàn)裝置為中國(guó)第一拖拉機(jī)研究所的磅秤。試驗(yàn)車空載，先從一個(gè)方向低速駛上秤臺(tái)，依次稱量前軸質(zhì)量、整車整備質(zhì)量、后軸質(zhì)量；然后掉頭，從相反的方向再一次稱量三個(gè)質(zhì)量，最后取其平均值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改裝后整備質(zhì)量為1756kg，比原車增加636kg，這是因?yàn)楦难b車是純電動(dòng)汽車，它以鉛酸電池為能源，其整備質(zhì)量必然大于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的原汽車。但由于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(zhì)量稍稍增大而不至于對(duì)動(dòng)力性產(chǎn)生過(guò)多影響。由于蓄電池所占空間很大，為合理安置電池，在改裝中重心后移，軸荷達(dá)到前后軸各占50%會(huì)有一定難度。但考慮到增加的蓄電池質(zhì)量布置較低，所以改裝后質(zhì)心高度要較改裝前低，城市行車車速不是很高，前輪驅(qū)動(dòng)，前軸負(fù)荷率為0. 48，其附著性不成問(wèn)題，對(duì)行駛性和操縱穩(wěn)定性也不會(huì)有較大的影響。動(dòng)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(biāo)來(lái)評(píng)定，即最大爬坡度、最高車速u_x和加速時(shí)間t。通過(guò)計(jì)算的方法得到最大爬坡度和最高車速，通過(guò)試驗(yàn)的方法得到加速時(shí)間，來(lái)驗(yàn)證改裝車是否改裝成功。汽車行駛過(guò)程的動(dòng)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，F(xiàn)t為驅(qū)動(dòng)力；Ff為滾動(dòng)阻力；FW為空氣阻力A為坡度阻力$為加速阻力；Ttq為電機(jī)扭矩；ig為變速器傳動(dòng)比A為主減速器傳動(dòng)比；nT為傳動(dòng)效率；r為車輪半徑；m為整車總質(zhì)量；f為滾動(dòng)阻力系數(shù)；a為坡道角;CD為空氣阻力系數(shù);A為迎風(fēng)面積；ua為
車速；S為轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量換算系數(shù)
權(quán)利要求1.ー種純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于包括至少拆除發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱而至少保留車架、前車橋、后車橋、離合器、變速器的由機(jī)動(dòng)車底盤改動(dòng)而成的改裝底盤，改裝底盤為前橋驅(qū)動(dòng)式底盤，車架上于前車橋上方的發(fā)動(dòng)機(jī)被拆除后留出的位置上設(shè)有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與離合器傳動(dòng)連接而將動(dòng)カ傳遞至變速器、前車橋，車架上裝配有向電動(dòng)機(jī)提供電カ的多塊電池，各電池分成四部分安裝于車架上的對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一、ニ、三、四電池安裝架上，第一電池安裝架固定于電動(dòng)機(jī)前方的車架上，第二電池安裝架設(shè)于電動(dòng)機(jī)上方并固定于車架上，第三電池安裝架固定于前、后車橋之間靠近后車橋的位置的車架上，第四電池固定于后車橋后方的車架上，第四電池架上還設(shè)有控制電機(jī)運(yùn)行的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于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于放蓄電池的上架，上、下架之間裝有供兩者滑動(dòng)的滑輪裝置及固定在一起的鎖緊裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)是交流異步鼠籠電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)水平放置，與離合器采用法蘭盤剛性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于所述電池為鉛酸電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于所述改裝底盤還包括前盤后鼓式的制動(dòng)系和電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動(dòng)汽車底盤，其特征在于所述改裝底盤還包括減震器和前、后懸架，前、后懸架的彈簧的鋼絲直徑的取值范圍為14-16mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種純電動(dòng)汽車底盤。包括改裝底盤，改裝底盤的車架上于前車橋上方的發(fā)動(dòng)機(jī)被拆除后留出的位置上設(shè)有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與離合器通過(guò)法蘭盤剛性連接而將動(dòng)力傳遞至變速器、前車橋，車架上裝配有向電動(dòng)機(jī)提供電力的多塊電池，各電池分成四部分安裝于車架上的對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一、二、三、四電池安裝架上，本實(shí)用新型的純電動(dòng)汽車底盤將電池前后分散設(shè)置，盡量不改變?cè)嚨牡妆P質(zhì)心位置和整體結(jié)構(gòu)而滿足城市用車的要求，可大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B60K1/00GK202448723SQ20122001675
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月15日
發(fā)明者付主木, 劉磊坡, 張松燦, 李勛, 梁云朋, 邱聯(lián)奎, 高愛(ài)云 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)