专利名称：一种纯电动汽车底盘的制作方法
技术领域：
本发明属于电动汽车领域，特别涉及一种纯电动汽车底盘。
背景技术：
汽车エ业的高速发展以及人们对于汽车使用需求的不断増加，带动了汽车产量和保有量的持续上升，从而加剧了人们目前普遍关注的能源问题和环境问题。纯电动汽车具有低噪声、无污染、能量来源多祥化、能量效率高的特点，是解决城市化中的汽车问题的重要途径。发展纯电动汽车将对调整我国产业结构、提高重点领域的创新能力和市场竞争能力，促进经济社会协调发展产生深远影响。从汽车エ业的发展来看，电动汽车的迅速发展是不可逆的趋势。因此，我国作为世界汽车生产大国应该抓住这ー机遇，加快电动汽车的发展。 近几十年来，发达国家为电动车的开发投入了大量的人力和财力，电动车的各项相关技术也取得了重大的进展。从1976年美国制订电动车辆研究计划以来，通用公司和福特公司都投入大量资金进行电动汽车的研发，但是由于纯电动车的价格太高且续驶里程未能满足使用者的需求，因此诸如EV-UChrysler EPIC等已相继停产。然而美国国家实验室还继续进行纯电动汽车的先进驱动系统、先进电池及其管理系统等的深入研究。欧洲各国成立了欧洲电动汽车协会，并得到欧洲经济委员会的支持和资助。日本政府一直很重视电动汽车的发展，很早就制定了电动汽车发展计划。在我国，自“八五，，以来，电动轿车、电动公交客车、电动车辆系统设计与开发、子系统与零部件研制、能量存储装置、示范运行和标准制定及政策研究等多方面都取得了诸多成果。清华大学早在1990年北京国际EV展览会上就展出了 EV6580型电动小客车，在那以后又为多家汽车制造厂商开发和研制了多种EV、HEV、FCEV等功能样车。西安交通大学在电动汽车关键技术领域研究开发了 15项国家发明专利，正式授权5项；在电动汽车驱动控制和能量回收技术的研究中，率先将鲁棒控制应用到电动汽车能量回收技术上。电动汽车的发展在我国已形成了共识，但鉴于技术上的制约及现实国情的因素，我国对电动汽车的各种研究，绝大多数都只能建立在改装车的基础上。电动汽车要走向市场化、实用化，必须从其本身的特点出发，进行真正意义上的电动汽车设计，才能从本质上提高整车的性能。因此，在电池技术尚未取得突破性进展的今天，如何利用有限能量的蓄电池来改装尽可能高性能的电动汽车，其改装方法很值得探讨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以原有的以热カ发动机为动カ源的汽车底盘改装成的纯电动汽车底盘。本发明的技术方案是ー种纯电动汽车底盘，包括至少拆除发动机、油箱而至少保留车架、前车桥、后车桥、离合器、变速器的由机动车底盘改动而成的改装底盘，改装底盘为前桥驱动式底盘，车架上于前车桥上方的发动机被拆除后留出的位置上设有电动机，电动机的输出轴与离合器传动连接而将动カ传递至变速器、前车桥，车架上装配有向电动机提供电カ的多块电池，各电池分成四部分安装于车架上的对应设置的第一、ニ、三、四电池安装架上，第一电池安装架固定于电动机前方的车架上，第二电池安装架设于电动机上方并固定于车架上，第三电池安装架固定于前、后车桥之间靠近后车桥的位置的车架上，第四电池固定于后车桥后方的车架上，第四电池架上还设有控制电机运行的控制器。所述各电池安装架均包括与车架固定的下架及装配在下架上的用于放蓄电池的上架，上、下架之间装有供两者滑动的滑轮装置及固定在一起的锁紧装置。所述电动机是交流异步鼠笼电机。所述电动机水平放置，与离合器采用法兰盘刚性连接。所述电池为铅酸电池。所述改装底盘还包括前盘后鼓式的制动系和电动助力式转向系统。 所述改装底盘还包括减震器和前、后悬架，前、后悬架的弹簧的钢丝直径的取值范围为 14_16mm。本发明的纯电动汽车底盘将电池前后分散设置，尽量不改变原车的底盘质心位置和整体结构而满足城市用车的要求，主要部件的參数变化不大，可大大降低了生产成本。进ー步的，电动机水平放置，与离合器采用法兰盘刚性连接，这样一方面可以增加其刚度，另ー方面也可以减少传动环节，降低机械损失，提高输出效率，延长续驶里程。进ー步的，底盘上布置的电池为铅酸电池，其布置尽可能不改变原车的质心位置，并尽量靠近电机及其控制系统，以提高整车的稳定性、操纵方便性，減少连接电阻的电能损耗。进ー步的，底盘的制动系采用前盘后鼓式，并使用采用电动助力转向系统，使总体布置更灵活。
图I是本发明的纯电动汽车底盘的实施例的结构示意图；图2是图I的俯视图；图3是本发明的纯电动汽车加速性能曲线图。
具体实施例方式如图I、图2所示，本发明的纯电动汽车底盘的实施例，包括至少拆除发动机、油箱而至少保留车架4、前车桥9、后车桥10、离合器12、变速器3的由机动车底盘改动而成的改装底盘，改装底盘为前桥驱动式的轿车底盘，车架4上于前车桥9上方的发动机被拆除后留出的位置上设有电动机15,电动机是交流异步鼠笼电机，电动机15的输出轴与离合器12通过法兰盘13刚性连接而将动力传递至变速器3、前车桥9，驱动前车桥9的左右前轮8。车架4上装配有向电动机提供电カ的多块电池，电池采用铅酸电池而且块数较多，为了尽量不影响原车的整车质量分配，所以分成四部分安装于车架上的对应设置的第一、ニ、三、四电池安装架上，第一电池安装架I固定于电动机15前方的车架4上，第二电池安装架14设于电动机15上方并固定于车架4上，第一、ニ电池安装架的位置是原先安放发动机附件(水箱、进气道)的地方，位于改装底盘的前方。第三电池安装架5固定于前、后车桥之间靠近后车桥10的位置的车架4上。第四电池11固定于后车桥10后方的车架4上。各电池安装架均包括与车架固定的下架及装配在下架上的用于放蓄电池的上架，上、下架之间装有供两者滑动的滑轮装置及固定在一起的锁紧装置，从而可以在检修和更换蓄电池时既方便又快捷、省力。所述第四电池架11上还设有控制电动机15运行使得电动机与整车传动系统匹配的控制器7，这样各辅助设备在总体布置上更灵活，能更合理地利用结构空间。另外，行驶系重新选用了承载能力大的轮胎，加大前悬架2和后悬架6的弹簧的钢丝直径，保留原车减振器。由于原车发动机已拆除，本实施例中将车架4上原有的机械式液压动カ转向机构改为电动助力转向机构，真空助力器改为电动的真空泵，空调系统的压カ泵也改用电カ驱动；当然在本发明的其他实施例中，上述助力、空调部件也可以没有，或者仍使用原车的液压系统，而将电动机的动カ传递给相应液压泵即可；另外，在本发明的其他实施例中，电池架也可以采用固定电池的不分层的矩形框架。电动汽车的机械參数a.尺寸參数长X宽X高为4680X1700X1423mm，轴距为2656mm,前轮距为1414mm,后轮距为1422mm,最小离地间隙为138mm ;b.质量參 3. 455-1. 944-1. 286-0. 969-0. 800/R3. 167，主减速比为 4. 444 ；d.离合器单片、干式。电动汽车的电參数a.电动机类型为交流异步，额定功率为22kw，额定电流为154A，额定电压为240V，额定转速为3000r/min，质量为120kg ；b.电池型号为铅酸电池，单节容量为150A · h,电压为12V，尺寸为300X 170X210mm，电池数目为12节。汽车的质量參数和质心位置直接影响汽车的牵引力、通过性、制动性和操纵稳定性等主要使用性能。在此采用试验的方法測定改装车的整车整备质量及其在前后轴上的分配。试验装置为中国第一拖拉机研究所的磅秤。试验车空载，先从ー个方向低速驶上秤台，依次称量前轴质量、整车整备质量、后轴质量；然后掉头，从相反的方向再一次称量三个质量，最后取其平均值。实验结果表明，改装后整备质量为1756kg，比原车增加636kg，这是因为改装车是纯电动汽车，它以铅酸电池为能源，其整备质量必然大于以内燃机为动カ的原汽车。但由于把改装车定位为城市用车，城市坡度较小，平均车速较低，所以整备质量稍稍増大而不至于对动力性产生过多影响。由于蓄电池所占空间很大，为合理安置电池，在改装中重心后移，轴荷达到前后轴各占50%会有一定难度。但考虑到増加的蓄电池质量布置较低，所以改装后质心高度要较改装前低，城市行车车速不是很高，前轮驱动，前轴负荷率为O. 48，其附着性不成问题，对行驶性和操纵稳定性也不会有较大的影响。动カ性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能，它主要可由三方面的指标来评定，即最大爬坡度imax、最高车速u_x和加速时间t。通过计算的方法得到最大爬坡度和最高车速，通过试验的方法得到加速时间，来验证改装车是否改装成功。汽车行驶过程的动カ平衡方程式为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，Ft为驱动力；Ff为滚动阻力；FW为空气阻力あ为坡度阻力め为加速阻力；Ttq为电机扭矩；ig为变速器传动比ふ为主减速器传动比；Πτ为传动效率；r为车轮半径；m为整车总质量ば为滚动阻力系数；α为坡道角；CD为空气阻力系数;A为迎风面积；ua为
车速；S为转动质量換算系数；
权利要求
1.ー种纯电动汽车底盘，其特征在于包括至少拆除发动机、油箱而至少保留车架、前车桥、后车桥、离合器、变速器的由机动车底盘改动而成的改装底盘，改装底盘为前桥驱动式底盘，车架上于前车桥上方的发动机被拆除后留出的位置上设有电动机，电动机的输出轴与离合器传动连接而将动カ传递至变速器、前车桥，车架上装配有向电动机提供电カ的多块电池，各电池分成四部分安装于车架上的对应设置的第一、ニ、三、四电池安装架上，第一电池安装架固定于电动机前方的车架上，第二电池安装架设于电动机上方并固定于车架上，第三电池安装架固定于前、后车桥之间靠近后车桥的位置的车架上，第四电池固定于后车桥后方的车架上，第四电池架上还设有控制电机运行的控制器。
2.根据权利要求I所述的纯电动汽车底盘，其特征在于所述各电池安装架均包括与车架固定的下架及装配在下架上的用于放蓄电池的上架，上、下架之间装有供两者滑动的滑轮装置及固定在一起的锁紧装置。
3.根据权利要求I所述的纯电动汽车底盘，其特征在于所述电动机是交流异步鼠笼电机。
4.根据权利要求I或2或3所述的纯电动汽车底盘，其特征在于所述电动机水平放置，与离合器采用法兰盘刚性连接。
5.根据权利要求I所述的纯电动汽车底盘，其特征在于所述电池为铅酸电池。
6.根据权利要求I所述的纯电动汽车底盘，其特征在于所述改装底盘还包括前盘后鼓式的制动系和电动助力式转向系统。
7.根据权利要求I所述的纯电动汽车底盘，其特征在于所述改装底盘还包括减震器和前、后悬架，前、后悬架的弹簧的钢丝直径的取值范围为14-16mm。
全文摘要
本发明公开了一种纯电动汽车底盘。包括改装底盘，改装底盘的车架上于前车桥上方的发动机被拆除后留出的位置上设有电动机，电动机的输出轴与离合器通过法兰盘刚性连接而将动力传递至变速器、前车桥，车架上装配有向电动机提供电力的多块电池，各电池分成四部分安装于车架上的对应设置的第一、二、三、四电池安装架上，本发明的纯电动汽车底盘将电池前后分散设置，尽量不改变原车的底盘质心位置和整体结构而满足城市用车的要求，可大大降低了生产成本。
文档编号B60K1/04GK102673358SQ201210011699
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月15日 优先权日2012年1月15日
发明者付主木, 刘磊坡, 张松灿, 李勋, 梁云朋, 邱联奎, 高爱云 申请人:河南科技大学