專(zhuān)利名稱(chēng)：一種純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，特別涉及一種純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)。
背景技術(shù)：
汽車(chē)エ業(yè)的高速發(fā)展以及人們對(duì)于汽車(chē)使用需求的不斷増加，帶動(dòng)了汽車(chē)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(chē)具有低噪聲、無(wú)污染、能量來(lái)源多祥化、能量效率高的特點(diǎn)，是解決城市化中的汽車(chē)問(wèn)題的重要途徑。發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)エ業(yè)的發(fā)展來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)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(chē)生產(chǎn)大國(guó)應(yīng)該抓住這ー機(jī)遇，加快電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。 近幾十年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家為電動(dòng)車(chē)的開(kāi)發(fā)投入了大量的人力和財(cái)力，電動(dòng)車(chē)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(chē)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(chē)的研發(fā)，但是由于純電動(dòng)車(chē)的價(jià)格太高且續(xù)駛里程未能滿(mǎn)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(chē)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(chē)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(chē)的發(fā)展，很早就制定了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展計(jì)劃。在我國(guó)，自“八五，，以來(lái)，電動(dòng)轎車(chē)、電動(dòng)公交客車(chē)、電動(dòng)車(chē)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(chē)，在那以后又為多家汽車(chē)制造廠商開(kāi)發(fā)和研制了多種EV、HEV、FCEV等功能樣車(chē)。西安交通大學(xué)在電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)了 15項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，正式授權(quán)5項(xiàng)；在電動(dòng)汽車(chē)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(chē)能量回收技術(shù)上。電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的各種研究，絕大多數(shù)都只能建立在改裝車(chē)的基礎(chǔ)上。電動(dòng)汽車(chē)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(chē)設(shè)計(jì)，才能從本質(zhì)上提高整車(chē)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(chē)，其改裝方法很值得探討。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以原有的以熱カ發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)カ源的汽車(chē)底盤(pán)改裝成的純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)。本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)，包括至少拆除發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱而至少保留車(chē)架、前車(chē)橋、后車(chē)橋、離合器、變速器的由機(jī)動(dòng)車(chē)底盤(pán)改動(dòng)而成的改裝底盤(pán)，改裝底盤(pán)為前橋驅(qū)動(dòng)式底盤(pán)，車(chē)架上于前車(chē)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(chē)橋，車(chē)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(chē)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(chē)架上，第二電池安裝架設(shè)于電動(dòng)機(jī)上方并固定于車(chē)架上，第三電池安裝架固定于前、后車(chē)橋之間靠近后車(chē)橋的位置的車(chē)架上，第四電池固定于后車(chē)橋后方的車(chē)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(chē)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(pán)剛性連接。所述電池為鉛酸電池。所述改裝底盤(pán)還包括前盤(pán)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(pán)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。本發(fā)明的純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)將電池前后分散設(shè)置，盡量不改變?cè)?chē)的底盤(pán)質(zhì)心位置和整體結(jié)構(gòu)而滿(mǎn)足城市用車(chē)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)ー步的，電動(dòng)機(jī)水平放置，與離合器采用法蘭盤(pán)剛性連接，這樣一方面可以增加其剛度，另ー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)ー步的，底盤(pán)上布置的電池為鉛酸電池，其布置盡可能不改變?cè)?chē)的質(zhì)心位置，并盡量靠近電機(jī)及其控制系統(tǒng)，以提高整車(chē)的穩(wěn)定性、操縱方便性，減少連接電阻的電能損耗。進(jìn)ー步的，底盤(pán)的制動(dòng)系采用前盤(pán)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是本發(fā)明的純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是本發(fā)明的純電動(dòng)汽車(chē)加速性能曲線圖。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示，本發(fā)明的純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)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(chē)架4、前車(chē)橋9、后車(chē)橋10、離合器12、變速器3的由機(jī)動(dòng)車(chē)底盤(pán)改動(dòng)而成的改裝底盤(pán)，改裝底盤(pán)為前橋驅(qū)動(dòng)式的轎車(chē)底盤(pán)，車(chē)架4上于前車(chē)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(pán)13剛性連接而將動(dòng)力傳遞至變速器3、前車(chē)橋9，驅(qū)動(dòng)前車(chē)橋9的左右前輪8。車(chē)架4上裝配有向電動(dòng)機(jī)提供電カ的多塊電池，電池采用鉛酸電池而且塊數(shù)較多，為了盡量不影響原車(chē)的整車(chē)質(zhì)量分配，所以分成四部分安裝于車(chē)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I固定于電動(dòng)機(jī)15前方的車(chē)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(chē)架4上，第一、ニ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(pán)的前方。第三電池安裝架5固定于前、后車(chē)橋之間靠近后車(chē)橋10的位置的車(chē)架4上。第四電池11固定于后車(chē)橋10后方的車(chē)架4上。各電池安裝架均包括與車(chē)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(chē)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(chē)減振器。由于原車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)已拆除，本實(shí)施例中將車(chē)架4上原有的機(jī)械式液壓動(dòng)カ轉(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)的壓カ泵也改用電カ驅(qū)動(dòng)；當(dāng)然在本發(fā)明的其他實(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(chē)的液壓系統(tǒng)，而將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)カ傳遞給相應(yīng)液壓泵即可；另外，在本發(fā)明的其他實(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(chē)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 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(chē)的電參數(shù)a.電動(dòng)機(jī)類(lèi)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(chē)的質(zhì)量參數(shù)和質(zhì)心位置直接影響汽車(chē)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(chē)的整車(chē)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(chē)空載，先從ー個(gè)方向低速駛上秤臺(tái)，依次稱(chēng)量前軸質(zhì)量、整車(chē)整備質(zhì)量、后軸質(zhì)量；然后掉頭，從相反的方向再一次稱(chēng)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(chē)增加636kg，這是因?yàn)楦难b車(chē)是純電動(dòng)汽車(chē)，它以鉛酸電池為能源，其整備質(zhì)量必然大于以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)カ的原汽車(chē)。但由于把改裝車(chē)定位為城市用車(chē)，城市坡度較小，平均車(chē)速較低，所以整備質(zhì)量稍稍増大而不至于對(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。但考慮到増加的蓄電池質(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(chē)車(chē)速不是很高，前輪驅(qū)動(dòng)，前軸負(fù)荷率為O. 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)カ性是汽車(chē)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imax、最高車(chē)速u(mài)_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(chē)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(chē)是否改裝成功。汽車(chē)行駛過(guò)程的動(dòng)カ平衡方程式為Ft = FZFJFdFj(I)或
「ハハ。Π Ttq .Ig ィ0 .VtrCr, -A-U2·s du/ ^ \-= mg, τ . coscir H---Y mg. sma + δ-m----\1)
r21.15dt式中，F(xiàn)t為驅(qū)動(dòng)力；Ff為滾動(dòng)阻力；FW為空氣阻力あ為坡度阻力め為加速阻力；Ttq為電機(jī)扭矩；ig為變速器傳動(dòng)比ふ為主減速器傳動(dòng)比；Πτ為傳動(dòng)效率；r為車(chē)輪半徑；m為整車(chē)總質(zhì)量ば為滾動(dòng)阻力系數(shù)；α為坡道角；CD為空氣阻力系數(shù);A為迎風(fēng)面積；ua為
車(chē)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(chē)底盤(pán)，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(chē)架、前車(chē)橋、后車(chē)橋、離合器、變速器的由機(jī)動(dòng)車(chē)底盤(pán)改動(dòng)而成的改裝底盤(pán)，改裝底盤(pán)為前橋驅(qū)動(dòng)式底盤(pán)，車(chē)架上于前車(chē)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(chē)橋，車(chē)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(chē)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(chē)架上，第二電池安裝架設(shè)于電動(dòng)機(jī)上方并固定于車(chē)架上，第三電池安裝架固定于前、后車(chē)橋之間靠近后車(chē)橋的位置的車(chē)架上，第四電池固定于后車(chē)橋后方的車(chē)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(chē)底盤(pán)，其特征在于所述各電池安裝架均包括與車(chē)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(chē)底盤(pán)，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(chē)底盤(pán)，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(pán)剛性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)，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(chē)底盤(pán)，其特征在于所述改裝底盤(pán)還包括前盤(pán)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(chē)底盤(pán)，其特征在于所述改裝底盤(pán)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。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)。包括改裝底盤(pán)，改裝底盤(pán)的車(chē)架上于前車(chē)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(pán)剛性連接而將動(dòng)力傳遞至變速器、前車(chē)橋，車(chē)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(chē)架上的對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一、二、三、四電池安裝架上，本發(fā)明的純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)將電池前后分散設(shè)置，盡量不改變?cè)?chē)的底盤(pán)質(zhì)心位置和整體結(jié)構(gòu)而滿(mǎn)足城市用車(chē)的要求，可大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B60K1/04GK102673358SQ201210011699
公開(kāi)日2012年9月19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)