电动汽车动态平衡控制系统的制作方法

本发明属于电动汽车控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车动态平衡控制系统。

背景技术：

电动汽车是指以车载电源为动力，用装置驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。其对环境影响相对传统燃油汽车较小，前景被广泛看好，而且市场上也涌现了大量的电动汽车。

电动汽车的动力电池组的物理形态都比较规整，目前电动汽车电动电池位置固定，而且电动汽车整体结构的重心不会发生变化，在汽车行驶过程中，若汽车状态突然变化，比如加速、刹车减速、左右转弯等等，汽车车身不稳定，乘坐舒适感较差，特别是当汽车急速转弯时，容易发生侧翻情况。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车动态平衡控制系统，旨在解决现有电动汽车行驶不稳定、舒适感较差的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

所述电动汽车动态平衡控制系统，包括安装于电动车底部的底盘盒，所述底盘盒内安装有驱动机构和动力电池组，所述系统还包括：

动态传感器，用于采集电动汽车的行驶数据并输出；

电脑模块，用于接收所述动态传感器输出的行驶数据，然后根据预设规则进行统计计算，实时输出控制指令至所述驱动机构；

所述驱动机构用于根据所述控制指令对应驱动所述动力电池组在所述底盘盒内横向和/或纵向移动，以实现动态平衡控制。

进一步的，所述动态传感器包括方向盘转向传感器、陀螺仪、重力感应器、gps模块、车速传感器、横向纵向加减速传感器、轮胎转速传感器。

进一步的，所述底盘盒的一对侧边上设置有轨道槽，所述驱动机构包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述轨道槽之间安装有一块承载板，所述第一驱动装置用于驱动所述承载板沿着所述轨道槽移动，所述动力电池组安装于所述承载板上，所述第二驱动装置用于驱动所述动力电池组沿着所述承载板的长度方向移动，所述承载板的移动方向与所述动力电池组的移动方向垂直。

进一步的，所述承载板上设左右燕尾滑块，所述动力电池组背面设有燕尾槽，所述燕尾滑块位于所述燕尾槽内。

进一步的，所述第一驱动装置和第二驱动装置采用步进电机驱动。

进一步的，所述底盘盒上还安装有护板。

本发明的有益效果是：本发明将电动汽车的动力电池组由现有固定方式改为动态方式相对固定，利用各种动态传感器检测汽车行驶数据，然后对动力电池组的位置进行实时调整控制，调整动力电池组在底盘盒内的相对位置，修正电动汽车在行驶过程中不断变化的重心，使电动汽车重心始终在安全可控范围之内，彻底解决汽车在行驶过程中因重心的变化造成的刹车点头、加速抬头、转弯侧倾等各种不稳定现象，提高了汽车行驶的安全性、稳定性，以及乘客乘坐的舒适性。

另外，由于汽车行驶的稳定性大幅提高，汽车公司无需复杂的悬挂设计和采用贵重的配件材料，比如采用现有的螺旋弹簧就可以得到甚至超过可调电磁弹簧和空气弹簧的行驶效果和质感，节约了生产成本和能源。

附图说明

图1是电动汽车的仰视图；

图2是电动汽车动态平衡控制系统的原理图；

图3是动力电池组的一种安装示意图；

图4是动力电池组和承载板的截面图；

图5是动力电池组的另一种安装示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是电动汽车的仰视图，图2是电动汽车动态平衡控制系统的原理图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1、2所示，本实施例提供的电动汽车动态平衡控制系统包括安装于电动车底部的底盘盒1，所述底盘盒1内安装有驱动机构2和动力电池组3，所述系统还包括：

动态传感器4，用于采集电动汽车的行驶数据并输出；

电脑模块5，用于接收所述动态传感器输出的行驶数据，然后根据预设规则进行统计计算，实时输出控制指令至所述驱动机构；

所述驱动机构2用于根据所述控制指令对应驱动所述动力电池组在所述底盘盒内横向和/或纵向移动，以实现动态平衡控制。

电动汽车在行驶过程中，车身状态可能会发生改变，比如刹车、启动、转弯、经过减速带等，行驶数据会发生变化，本发明获取所述行驶数据，通过判断行驶数据变化，来控制动力电池组在底板盒内的相对位置，以相应反向改变车身中心，使得电动汽车始终处于动态平衡的状态，增加乘着舒适感。

具体的，电动汽车的行驶数据通过车上的动态传感器，比如可以采用方向盘转向传感器、陀螺仪、重力感应器、gps模块、车速传感器、横向纵向加减速传感器、轮胎转速传感器等等。这些传感器可以是电动汽车出厂自带，也可以另行安装设置。例如，当驾驶员打动方向盘时，方向盘转向传感器可以获取到反向盘的转动幅度和转动速度，电脑模块可以根据这些数据判断车身是否正在急速转弯；通过陀螺仪也可以检测到车身是否有侧向加速度，也可以判断车身是否在急速转弯，刹车和启动过程中，汽车的横向加速度也会发生改变，可以判断出汽车的刹车启动状态；另外，也可以设置单独的横向、纵向加减速传感器，以便更精确的测量车身的侧向加速和横向加速变化；车速传感器和轮胎转速传感器也可以感知车速的变化，可以判断汽车是在加速、减速、启动或停车的具体状态；所述陀螺仪和重力感应器也可以获取到车身在竖直方向的加速度变化，当电动汽车经过减速带或者陷入凹坑时，车身前段或者后端会发生抖动，因此通过陀螺仪和重力感应器也可以得到车身的抖动数据信息。实施例不限定这些传感器的具体种类和数量，生产商可以根据实际情况选取上述传感器的一种或者多种。

根据上述各种传感器输出的行驶数据，电脑模块对电动汽车的状态进行判断，具体的判断过程和算法本实施例不做具体限定，所述电脑模块一般内置于行车电脑中，行车电脑是电动汽车的数据获取和汽车控制中心。电脑模块检测到电动汽车的实时状态后，通过驱动机构驱动动力电池组在底盘盒内反向移动，以实现实时调整电动汽车的重心，具体的移动距离与电动汽车的状态相关。电脑模块预置有控制算法，比如当检测到汽车正在加速，加速度直接决定了动力电池组的位置，作为一种实例，在加速过程中，若加速度逐渐增大，则控制动力电池组逐渐前移，在减速过程中，加速度逐渐减小，则控制动力电池组逐渐后移，动力电池组的移动幅度也与加速度有关。如果检测电动汽车急速左/右转，则控制动力电池组右/左移。如果检测到车身前/后段抖动，则控制电池相应前/后移，以减轻抖动幅度。本实施例的电脑模块的控制规则不限于上述情况。

通过实时合理控制动力电池组在底盘盒内的位置，可以实时修正电动汽车在行驶过程中不断变化的重心，使电动汽车重心始终在安全可控范围之内，彻底解决汽车在行驶过程中因重心的变化造成的刹车点头、加速抬头、转弯侧倾等各种不稳定现象，提高了汽车行驶的安全性、稳定性，以及乘客乘坐的舒适性。

另外，由于汽车行驶的稳定性大幅提高，汽车公司无需复杂的悬挂设计和采用贵重的配件材料，比如采用现有的螺旋弹簧就可以得到甚至超过可调电磁弹簧和空气弹簧的行驶效果和质感，节约了生产成本和能源。

本实施例中，电动汽车的动力电池组位于底盘盒内，电池组不直接与底盘接触，避免底盘磕碰给电池组带来的伤害。而且，由于电池组的物理形态非常规整，一般为立方体结构，将电池组整体固定后组成一个大的立方体，再挂载在驱动机构上，底盘盒可以做成长方体，有足够的空间容纳动力电池组，为电动汽车更好地动态配置中心提供基础。另外，还可以在底盘盒上安装护板，以防止电池组裸露在外发生磕碰。本发明系统结构简单，工艺可控，故障率低，基本不用保养，免维护。

本实施例不限定驱动机构的具体实现形式，只要能控制动力电池组在底盘盒内横向和纵向移动即可。作为一种结构列举，如图3、4所示，所述底盘盒1的一对侧边上设置有轨道槽21，所述驱动机构包括第一驱动装置(图中未示出)和第二驱动装置(图中未示出)，所述轨道槽21之间安装有一块承载板22，所述第一驱动装置用于驱动所述承载板21沿着所述轨道槽21移动，所述动力电池组3安装于所述承载板22上，所述第二驱动装置用于驱动所述动力电池组3沿着所述承载板22的长度方向移动，所述承载板的移动方向与所述动力电池组的移动方向垂直。进一步的，所述承载板22上设左右燕尾滑块23，所述动力电池3组背面设有燕尾槽24，所述燕尾滑块23位于所述燕尾槽24内。

本实施例中，第一驱动装置和第二驱动装置的实现方式可以采用各种实现方式，比如电机驱动、齿轮齿条传动、链条传动、皮带传动、气缸驱动等等，为了控制精度，所述第一驱动装置和第二驱动装置优选为步进电机驱动。比如，承载板上安装第一电机，承载板两端安装有滚动齿轮，轨道槽为齿条结构，滚动齿轮位于齿条结构上，第一电机通过减速机驱动滚动齿轮转动，从而实现了控制承载板沿着轨道槽移动。动力电池组上安装第二电机，承载板上安装传动齿条，第二电机通过减速机的输出齿轮转动，减速机的输出齿轮与传动齿条啮合，进而实现驱动动力电池组移动。

当然本实施例中驱动机构还可以采用其他形式，这都在本发明的保护范围之内，比如还可以采用如5所示结构，底盘盒1内设置有两根垂直的承载轴25，其中一根承载轴可以横向移动，另一根可以纵向移动，分别通过电机驱动。两根承载轴上套有一根一体滑套26，动力电池组挂在在一体滑套上，这样通过控制两根承载轴移动实现控制动力电池组的位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。