用于快遞運輸及收發(fā)的純電動汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于快遞運輸及收發(fā)的純電動汽車，其特征是包括：安裝在車架中部的電池組、逆變器、永磁同步電機、自動變速器和差速器；電池組輸出直流電源給逆變器后，由逆變器輸出三相交流電傳遞給永磁同步電機；永磁同步電機的輸出軸與自動變速器的輸入軸固接；自動變速器的一擋主動齒輪和二擋主動齒輪與自動變速器的輸入軸固接，并通過同步器進行換擋后由中間軸帶動主減齒輪組驅(qū)動差速器兩側(cè)的輸出半軸帶動車輪轉(zhuǎn)動。本實用新型能同時保證車輛低速動力性和最高車速的要求，并可延長車輛續(xù)駛里程，減小換擋沖擊，方便快遞收發(fā)人員在陰雨天氣工作。
【專利說明】用于快遞運輸及收發(fā)的純電動汽車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電動汽車領(lǐng)域，具體地說是一種用于快遞運輸及收發(fā)的純電動汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)時代蓬勃地發(fā)展，網(wǎng)上購物已經(jīng)成為大眾消費的主要渠道之一。大量的網(wǎng)上訂單需要高效的快遞服務(wù)行業(yè)作為支撐。除運輸以外，快遞物件的收發(fā)工作也是一個重要的環(huán)節(jié)。目前，在高校、密集商業(yè)區(qū)附近存在著大量擺攤派發(fā)快遞的現(xiàn)象，這不僅影響了城市形象還會引起交通堵塞等一系列問題。
[0003]目前，廣泛應(yīng)用于物流行業(yè)的配送車輛有燃油面包車、小型電動三輪車等。燃油面包車廢氣排放污染環(huán)境，且石油資源有限，不符合國家長期利益；小型電動三輪車結(jié)構(gòu)簡單，沒有變速器，由電機直接驅(qū)動，這對電機提出了較高的要求:所選電機需既能在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)提供較高的瞬時轉(zhuǎn)矩，又能在恒功率區(qū)提供較高的運行速度。這種結(jié)構(gòu)方案，一方面限制了車輛起步、爬坡時的動力性能；另一方面，車輛最高行駛速度往往較低，且無法保證電機長期運行于高效區(qū)。從快遞運輸?shù)慕嵌葋砜?，小型電動三輪車的儲物空間極其有限。若遇到陰雨天氣，快遞收發(fā)工作不得不停止進行。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出了一種用于快遞運輸及收發(fā)的純電動汽車，能同時保證車輛低速動力性和最高車速的要求，并可延長車輛續(xù)駛里程，減小換擋沖擊，方便工作人員在陰雨天氣收發(fā)快遞。
[0005]本實用新型為達到上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實用新型一種用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車的機構(gòu)特點是包括:安裝在車架中部的電池組、逆變器、永磁同步電機、自動變速器和差速器；
[0007]所述電池組輸出直流電源給所述逆變器后，由所述逆變器輸出三相交流電傳遞給所述永磁同步電機；所述永磁同步電機的輸出軸與自動變速器的輸入軸固接；
[0008]所述自動變速器包括:由一擋主動齒輪和一擋從動齒輪嗤合而成的一擋齒輪組、由二擋主動齒輪和二擋從動齒輪嚙合而成的二擋齒輪組、同步器、由主減主動齒輪和主減從動齒輪嚙合而成的主減齒輪組；
[0009]所述一擋齒輪組和二擋齒輪組并排設(shè)置，所述一擋主動齒輪和二擋主動齒輪與所述自動變速器的輸入軸固接，從而獲得所述永磁同步電機的輸出轉(zhuǎn)矩；所述一擋從動齒輪和二擋從動齒輪之間設(shè)置有與中間軸花鍵配合連接的同步器；所述一擋從動齒輪和二擋從動齒輪空套在中間軸上，并通過所述同步器進行換擋選擇后，由所述中間軸傳遞動力；所述主減主動齒輪與所述中間軸固接；所述主減從動齒輪與所述差速器連接，從而驅(qū)動所述差速器兩側(cè)的輸出半軸帶動車輪轉(zhuǎn)動。
[0010]本實用新型用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車的特點也在于，
[0011]所述純電動汽車的儲物箱為三開門設(shè)置，包括左側(cè)車門、右側(cè)車門和后車門，所述三開門分別是由車身面板和車頂面板連接構(gòu)成的“L”型車門，所述車頂面板的內(nèi)側(cè)邊緣分別通過鉸鏈與所述儲物箱頂部連接。
[0012]設(shè)置所述車身面板的外側(cè)邊緣有防水臺；且與所述防水臺垂直的一側(cè)表面有排水槽，設(shè)置所述車身面板的上表面為向排水槽一側(cè)傾斜的斜面。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0014]1、本實用新型裝有自動變速器，電機輸出動力經(jīng)過變速器傳動；一方面，能夠使車輛在起步、爬坡時擁有更好的動力性能；另一方面，可以提升車輛的最高運行速度，從而能以更優(yōu)的性能運行于各種道路工況。
[0015]2、本實用新型結(jié)合車輛行駛狀態(tài)通過變速器的擋位選擇，可以保證電機長期運行于高效區(qū)，延長純電動汽車的續(xù)駛里程。
[0016]2、本實用新型以電池組作為能量來源，由于快遞收發(fā)環(huán)節(jié)一般在城市內(nèi)或城市內(nèi)某個區(qū)域，因此對電池續(xù)航能力要求并不大，方案可行性高。純電動汽車方案使得快遞運輸過程高效、節(jié)能、環(huán)保。
[0017]3、本實用新型儲物箱采用三開門設(shè)計，充分利用了儲物箱的空間，不會因為車廂盡頭死角而使得拿取貨物不方便或是因無法看見而遺漏，方便快遞收發(fā)。
[0018]4、本實用新型每組儲物箱為上開門設(shè)計，車門一側(cè)設(shè)有排水槽，具有擋雨排水的功能，方便快遞員在陰雨天氣工作。
[0019]5、本實用新型換擋時對電機與變速器進行協(xié)調(diào)控制，通過電機調(diào)速保證相應(yīng)擋位齒輪組的主動齒輪和從動齒輪嚙合處線速度相等，避免了較大的換擋沖擊，增強了車輛平穩(wěn)性和駕駛舒適性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型動力總成布局圖；
[0021]圖2為圖1中A區(qū)域的放大圖；
[0022]圖3為本實用新型汽車立體圖；
[0023]圖4為本實用新型汽車正視圖；
[0024]圖5a為本實用新型“L”型車門的立體圖；
[0025]圖5b為本實用新型三開門車身面板的俯視圖；
[0026]圖5c為圖5b中B-B方向的剖視圖；
[0027]圖6為本實用新型自動換擋協(xié)調(diào)控制流程圖；
[0028]圖中標號:1變速器；2逆變器；3永磁同步電機；4電池組；5差速器；6主減齒輪組二擋齒輪組；8同步器；9中間軸；10—擋齒輪組；11輸入軸；12排水槽；13左側(cè)車門；14右側(cè)車門；15后車門；16鉸鏈；17縱向隔板；18第一導軌槽；19第二導軌槽；20橫向隔板；21防水臺；a逆變器直流電輸入端；b永磁同步電機三相交流電輸入端；c逆變器三相交流電輸出端；d電池組直流電輸出端。

【具體實施方式】
[0029]本實施例中，如圖1所示，一種用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車，包括:安裝在車架中部的電池組4、逆變器2、永磁同步電機3、自動變速器I和差速器5 ;
[0030]電池組4的直流電輸出端d輸出330V直流電源給逆變器2的輸入端a后，由逆變器2的三相交流電輸出端c輸出三相交流電傳遞給永磁同步電機3的三相交流電輸入端b ；永磁同步電機3的輸出軸與自動變速器I的輸入軸11固接；
[0031]如圖2所不，自動變速器I米用兩擋方案，包括:由一擋主動齒輪和一擋從動齒輪嚙合構(gòu)成的一擋齒輪組10、由二擋主動齒輪和二擋從動齒輪嚙合構(gòu)成的二擋齒輪組7、同步器8、由主減主動齒輪和主減從動齒輪嚙合構(gòu)成的主減齒輪組6 ；
[0032]一擋齒輪組10和二擋齒輪組7并排設(shè)置，一擋主動齒輪和二擋主動齒輪與自動變速器I的輸入軸11固接，從而獲得永磁同步電機3的輸出轉(zhuǎn)矩；位于一擋從動齒輪和二擋從動齒輪之間設(shè)置有與中間軸9花鍵配合連接的同步器8 ;一擋從動齒輪和二擋從動齒輪空套在中間軸9上，并與同步器8進行換擋選擇連接后通過中間軸9傳遞動力；當滿足換擋條件時換檔電機經(jīng)過滾珠絲杠機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動帶動同步器8與目標檔位的從動齒輪接合，變速器I即掛入相應(yīng)檔位傳遞動力。自動變速器I控制器通過選取加速踏板開度和車速作為兩個輸入變量，依據(jù)經(jīng)濟性換擋規(guī)律判斷并執(zhí)行換擋動作，保證永磁同步電機7始終運行于高效區(qū)，延長車輛續(xù)駛里程。由于某一加速踏板開度下永磁同步電機3的工作效率隨著轉(zhuǎn)速的上升先增加后減小，求出同一工況下一擋和二擋時系統(tǒng)效率相等的工作點，此效率相等的工作點即為純電動汽車在該加速踏板開度下的換擋點；變速器的主減主動齒輪與中間軸9固接；主減從動齒輪與差速器5連接，從而驅(qū)動差速器5兩側(cè)的輸出半軸帶動車輪轉(zhuǎn)動。
[0033]如圖3所示，純電動汽車的儲物箱為三開門設(shè)置，包括左側(cè)車門13、右側(cè)車門14和型后車門15，三開門分別是由車身面板和車頂面板連接構(gòu)成的“L”型車門，車頂面板的內(nèi)側(cè)邊緣分別通過鉸鏈16與儲物箱頂部連接。三開門設(shè)計使儲物箱的空間得到了充分利用，不會因為車廂盡頭死角而導致拿取貨物不方便或是因無法看見而遺漏。三開門合理分配了每名快遞工作人員的服務(wù)范圍，工作人員不會因為貨箱狹長而來回走動尋找目標快件使得收發(fā)工作效率低下。
[0034]如圖5a、圖5b和圖5c所示，設(shè)置車身面板的外側(cè)邊緣有防水臺21 ;且與防水臺21垂直的一側(cè)表面有排水槽12，設(shè)置車身面板的上表面為向排水槽12 —側(cè)傾斜的斜面，以供雨天雨水從車門的一側(cè)排出，方便工作人員雨天作業(yè)；
[0035]如圖4所示，每組儲物空間被固定的縱向隔板17分割成兩個區(qū)域，在每個分割區(qū)域兩側(cè)的不同高度設(shè)有第一導軌槽18和第二導軌槽19 ;橫向隔板20可以從導軌槽中抽出并選擇合適的高度的導軌槽插入，方便每次儲貨空間的合理分配。每批貨物可以被分成12個編組，工作人員依據(jù)快遞的發(fā)出日期及體積大小將貨物分組，在通知取件者時告知其對應(yīng)的編號，取件者取件時依據(jù)編號首先找到對應(yīng)的工作人員，工作人員根據(jù)編號迅速定位貨物完成快件派發(fā)工作。
[0036]用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車的換擋控制方法需要實時采集永磁同步電機3的轉(zhuǎn)速信號，具體實施可由自動變速器I控制器通過CAN通信模塊與永磁同步電機3進行通訊，實時獲取電機轉(zhuǎn)速。如圖6所示，純電動汽車在進行由初始檔位到目標檔位的換擋操作時按如下過程進行:
[0037]步驟1、永磁同步電機3卸載，使得輸出轉(zhuǎn)矩為O ;
[0038]步驟2、同步器8由換擋電機進行驅(qū)動，使得自動變速器I由初始擋位換至空擋；
[0039]步驟3、若自動變速器I由一擋齒輪組10換至二擋齒輪組7傳遞動力，則降低永磁同步電機3的轉(zhuǎn)速至升擋目標轉(zhuǎn)速Ii1;若由二擋齒輪組7換至一擋齒輪組10傳遞動力，則提升永磁同步電機3的轉(zhuǎn)速至降擋目標轉(zhuǎn)速n2;保證相應(yīng)擋位齒輪組的主動齒輪和從動齒輪嚙合處線速度相等，可降低換擋沖擊，增強車輛平穩(wěn)性和駕駛舒適性；
[0040]其中，升擋目標轉(zhuǎn)速Ii1是由式I獲得:
[0041]n = N/ Ctvr2) (I)
[0042]式I中，N表示當前永磁同步電機3的轉(zhuǎn)速T1表示一擋齒輪組10的傳動比；r2表示二擋齒輪組7的傳動比；
[0043]降擋目標轉(zhuǎn)速n2是由式2獲得:
[0044]n2= NX ^1Ir2) (2)
[0045]步驟4、同步器8由換擋電機動進行驅(qū)動，使得自動變速器I由空擋換至目標擋位；
[0046]步驟5、永磁同步電機3恢復輸出轉(zhuǎn)矩。
【權(quán)利要求】
1.一種用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車，其特征是包括:安裝在車架中部的電池組(4)、逆變器(2)、永磁同步電機(3)、自動變速器(I)和差速器(5); 所述電池組(4)輸出直流電源給所述逆變器(2)后，由所述逆變器(2)輸出三相交流電傳遞給所述永磁同步電機⑶；所述永磁同步電機⑶的輸出軸與自動變速器⑴的輸入軸(11)固接； 所述自動變速器(I)包括:由一擋主動齒輪和一擋從動齒輪嗤合而成的一擋齒輪組(10)、由二擋主動齒輪和二擋從動齒輪嚙合而成的二擋齒輪組(7)、同步器(8)、由主減主動齒輪和主減從動齒輪嚙合而成的主減齒輪組(6)； 所述一擋齒輪組(10)和二擋齒輪組(7)并排設(shè)置，所述一擋主動齒輪和二擋主動齒輪與所述自動變速器(I)的輸入軸(11)固接，從而獲得所述永磁同步電機(3)的輸出轉(zhuǎn)矩；所述一擋從動齒輪和二擋從動齒輪之間設(shè)置有與中間軸(9)花鍵配合連接的同步器(8);所述一擋從動齒輪和二擋從動齒輪空套在中間軸(9)上，并通過所述同步器(8)進行換擋選擇后，由所述中間軸(9)傳遞動力；所述主減主動齒輪與所述中間軸(9)固接；所述主減從動齒輪與所述差速器(5)連接，從而驅(qū)動所述差速器(5)兩側(cè)的輸出半軸帶動車輪轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車，其特征是，所述純電動汽車的儲物箱為三開門設(shè)置，包括左側(cè)車門(13)、右側(cè)車門(14)和后車門(15)，所述三開門分別是由車身面板和車頂面板連接構(gòu)成的“L”型車門，所述車頂面板的內(nèi)側(cè)邊緣分別通過鉸鏈(16)與所述儲物箱頂部連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于快遞運輸和收發(fā)的純電動汽車，其特征是，設(shè)置所述車身面板的外側(cè)邊緣有防水臺(21);且與所述防水臺(21)垂直的一側(cè)表面有排水槽(12)，設(shè)置所述車身面板的上表面為向排水槽(12) —側(cè)傾斜的斜面。
【文檔編號】B60P3/00GK204184208SQ201420658899
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】趙韓, 晏偉清, 黃康, 郜欣欣, 黃青青, 黃守武 申請人:合肥工業(yè)大學