专利名称：一种智能电动驱动桥的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动汽车驱动桥，属于新能源汽车领域，与新能源汽车制造有关。
背景技术：
目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革，发展新能源汽车已经形成了共识。我国发展新能源汽车，既是应对节能减排重大挑战的需要，同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。由国家工信部牵头制订的《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》提出，到2020年，新能源汽车产业化和市场规模将达到全球第一，其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆；以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一，年产销量达到1500万辆。目前新能源汽车的制造方式，概括起来可以分为两种方式，一种是采用原有车型， 经过简单的改动，去掉发动机，换成电机用于驱动，用电池组代替油箱；一种是新设计的车型，直接将电机、电池组等部件设计到整车里。第一种方式的特点是去掉了发动机及附件，增加了电机、控制器及电池组等，虽然改装简单，但由于新增部分导致的质量变化，整车原有设计导致的布置方案的局限性，特别是电池组一般只能放置在前机舱和后尾仓，必然对原整车质量、整车质心、局部强度等产生较大影响，导致整车强度、操控性等发生不良变化，甚至影响整车安全性。第二种方式的特点是全新设计整车，在考虑了质量改变、质心变化、强度变化等众多因素后，设计能够满足基本车辆要求，但是由于电池比能量太小，电池组总重量太大，大部分设计将整车设计得娇小玲珑以减轻重量，降低行驶能耗，以期延长单次充电行驶里程， 这样导致了乘坐人数的减少，导致乘坐舒适性的下降，也导致了车辆适用范围的下降。全球汽车保有量跃升至2010年的10. 15亿辆，对于存量以十亿计的巨大数量的燃油车辆而言，如何寻找一种方式解决其排放问题、能源消耗问题，是当前面临的巨大课题。
发明内容
本发明的目的克服了上述技术的不足，提出了一种智能电动驱动桥，解决了常规燃油汽车转变为新能源汽车这个技术难题，并且根据不同车型，可以设计成不同形状的智能电动驱动桥，适合几乎所有常规燃油汽车车型。本发明目的是通过以下技术方案实现的
一种智能电动驱动桥，包括自身带有电池组、电机、电机控制器、电机驱动的车轮及附属部件，以合理的方式固定于特别设计的箱体上面，智能电动驱动桥可以通过联接电缆，传递动作指令。所述的智能电动驱动桥电池组自身带有电池管理系统(BMS)，保证电池组的合理使用，同时传递信息给控制器(8)处理。
所述的智能电动驱动桥的控制器⑶将智能电动驱动桥的电池组状态信息、电机控制器状态信息等信号通过联接线束传递至前车，在前车增加的显示屏上显示出来相关信
肩、O所述的智能电动驱动桥的电机控制器接受控制器(8)的信号，按照指令进行动作，同时把电机状态、电机控制器状态信号传递至控制器(8)。所述的箱体上设计安装有托臂和挂钩结构，将智能电动驱动桥牢固地联接到常规燃油汽车的后部，实现托臂和挂钩传动力。本发明智能电动驱动桥是由控制器(8)通过采集前车加速踏板位置传感器、转速传感器、制动传感器、电压电流传感器、灯光指令等等输入信息，来控制电机驱动力矩及方向，控制电机采取电子ESP(车辆运动控制)动作，使智能电动驱动桥与车辆协调运动。控制器(8)又将智能电动驱动桥的信息传递至前车，使驾驶员掌握整车状态。组合而成的双动力新能源汽车，可以分为三大运动状态发动机运行状态、电机运行状态、发动机电机混合运动状态。根据车辆的运动状态和实车运行测试，细分运动状态， 确定了控制策略，编制确定了控制器(8)中的控制软件。本发明的智能电动驱动桥，可以根据不同的用途，根据不同的技术情况，来增加或减少机构，增加或减少功能，以实现对各种常规燃油车辆的新能源车辆改制。本发明具有的优势是
(1)由于电动驱动桥将电动动力总成、电池组及车轮集成为一个整体，有着独立的车轮悬挂系统，连接到常规燃油汽车的后部，形成与整车前后排列的形状，整车承受电动驱动桥的向前或向后的推力，而不增加负载任何额外质量，从而不用对原来车辆进行强度方面的改动；
(2)增加了常规燃油汽车改成新能源汽车的灵活性。针对市场上不同的常规燃油汽车， 只要设计适合形状的箱体结构，设计适合的联接机构，就可以很方便地将智能电动驱动桥联接到常规燃油汽车的后部，通过控制程序调试，就可以将常规燃油汽车改装为新能源汽车；
(3)整车安全性得到很好的保证。通过智能电动驱动桥对常规燃油汽车的改装，不会改变原车辆的性能。通过程序控制，也会带来操纵性的提高。只有整体质量的增加带来的惯性的改变，通过程序对智能电动驱动桥的运动控制，可以减少不理因素，增加行驶安全性。
图I :智能电动驱动桥(I);图2 :智能电动驱动桥(II);图3 :智能电动驱动桥
(III)。
具体实施例方式
本发明的智能电动驱动桥，包括电机、电机控制器、DC/DC电源变换器、电池组、驱动轴、 悬架、车轮、行车制动器、智能控制器、、传感器、后灯光系统，及网架式箱体结构，全部部件安装在箱体上面。由钢管焊接而成网架式箱体结构，形状由于不同车型、不同悬架结构的设计而稍有不同。根据不同车型设计出不同的箱体形状，根据车辆不同的运行要求，设计不同的电池组容量，设计形成不同的箱体尺寸。箱体外壳可以使用薄铁板冲压而成的冲压件组合而成，也可以使用非金属材料如碳纤维、玻璃钢ABS等材料组合而成。图2所示形状的设计，为适合奇瑞QQ轿车而设计，其悬架系统设计为麦弗逊独立悬架，箱体由网架式框架形成主体，主体为框架式结构，保证合理的强度和空间，设计有相关部件的安装空间和支撑点有悬架支撑点、电机减速机支撑点、控制器安装空间、电池组安装空间、车灯安装点、智能控制器安装点、传感器安装点等，将部件合理安装与箱体内部； 箱体底部设计有托臂结构，实现与前车的硬性联接。托臂安装在箱体的部位，设计有橡胶垫，以隔离震动。托臂依据前车结构的不同，可以固定在前车的底板部位，或固定在后桥轴管上，图中的部位7所示横梁部位。箱体的上部设计有挂钩结构，在前车的尾灯部位，挂钩与前车的车身骨架固定在一起，使得电动驱动桥与前车稳定地固定在一起。箱体设计有后灯光系统，以代替被遮挡的原车后灯光系统，由控制器⑶控制后灯光的动作。箱体设计有电缆接口，与前车之间设计有连接线束，将前车传感器取得的加速信号、制动信号、档位信号、发动机转速信号、车辆车速信号、灯光控制信号、前车电源传递至控制器(8)进行处理，控制器(8)对智能电动驱动桥的动作进行操作。控制器⑶将智能电动驱动桥的电池组状态信息、电机控制器状态信息等信号通过联接线束传递至前车，在前车增加的显示屏上显示出来相关信息。电池组电源接入电机控制器，电机控制器输出电源给电机以驱动电机动作，电机通过减速机、半轴，将动力传递给车轮，车轮驱动整车运动。电机控制器根据车辆行驶情况对电机进行差速控制。在电机被车辆拖动时，即车辆下坡、车辆滑行或智能电动驱动桥被前车拖动时，电机控制器控制电机进行发电，将所发电能逆变充进电池组贮存。发电的同时电机会产生阻力，带动车轮产生对车辆进行制动的效果，即制动能量回收。从小到大的发电功率会产生从小到大的制动力矩。在发电过程中，控制器(8)和电机控制器综合处理制动信号、车辆速度信号、电机转速信号而合理控制电机发电功率，也即合理控制制动力矩，即能保持最大发电能力，又能保证车辆的行驶安全。智能电动驱动桥带有的DC/DC，将电池组的高压电源，转变为与前车相同的低压电源，供智能电动驱动桥使用，需要时也可供给前车使用。在电池组能量消耗到一定程度时， 智能电动驱动桥可以将前车的电池能量或发电机发的电能，逆变给智能电动驱动桥的电池组充电。控制器(8)控制智能电动驱动桥带有的后灯光系统，按照前车的指令进行刹车、 倒车、转向的操作，以及控制雾灯、示廓灯等。
权利要求
1.一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，是一个独立的带有电池组、电机动力的系统，可以使电机带动车轮以需要的转矩、需要的方向转动。
2.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥能做成不同的外观形状，以适合的方式固定在常规燃油汽车的背部，与常规燃油汽车合为一体，形成双动力新能源汽车，即车辆可以由原来的发动机驱动，也可以由智能电动驱动桥驱动，由控制器(8)来协调切换。
3.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，通过一个托臂机构(9)与常规燃油汽车的底盘进行硬性连接，再通过一个挂钩机构，增加与常规燃油汽车的联接强度，在智能电动驱动桥的车轮转动时，形成向前或向后的驱动力，推动双动力新能源汽车整车正常行驶。
4.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，具有后灯光系统，可以满足汽车关于后灯光的相关要求。
5.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，有电缆与常规燃油汽车连接，进行灯光、动作等联合操作控制。
6.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，由控制器(8)进行控制，控制器内设计有专用软件，协调智能电动驱动桥与前车的动作，保持操作的合理性，如加减速、倒车、制动、灯光等。
7.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，有电缆与常规燃油汽车连接，在所带电池组电量不足的情况下，可以由常规燃油汽车提供充电。
8.根据权利要求I所述一种智能电动驱动桥，其特征在于所述的智能电动驱动桥，在车辆由常规发动机驱动时，或车辆滑行、车辆下坡时，车轮(5)随动，可以由控制器(8)、电机控制器对电机(2)进行发电控制，对电池组(I)进行充电。
全文摘要
本发明公开了一种智能电动驱动桥，包括自身配置的电池组(1)、电机(2)、电机控制器(3)、驱动桥(4)、车轮(5)、刹车系统(6)、灯光系统(7)、控制器(8)等。本发明是通过机构(9)固定在常规燃油汽车的背部，实现驱动自身车轮转动，推动常规燃油汽车正常行驶，从而较为简便地将常规燃油汽车变成双动力新能源汽车。
文档编号B60L15/00GK102582455SQ20111040471
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者杨林海, 王瑛 申请人:常州科教城新能源汽车工程技术研究院