专利名称：用于电动车辆的驱动设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电动车辆的驱动设备。
背景技术：
形成属类的文件DE 29611867 Ul披露了一种用于多功能车(Nutzfahrzeug)的底盘，这种底盘被实施为一种门式车桥(Portalachse)，其中，车轮被可转动地安装在这种门式车桥的两端的每一端上，并且每个车轮是被一个电牵引电动机驱动，该电动机被安装在该门式车桥中。这种门式车桥作为一个刚性车桥是相对较重的并且仅提供了低水平的舒适感。
实用新型内容本实用新型的目的是改进这种形成属类的门式车桥，并且具体地是增加舒适感水平。这个目的是通过下述1的方案来实现的，2-6是本实用新型的多个有利的实施方案1. 一种用于电动车辆的驱动设备，该驱动设备包括一种门式设计的车桥驱动装置，该车桥驱动装置具有两个电动机器用于驱动该电动车辆的一个车轴上的这些车轮；以及至少一个电能存储器，该电能存储器在一个电动机器是作为一个电动机运行时可以被放电和/或在一个电动机器是作为一个发电机运行时可以被充电，其特征在于，该车桥驱动装置的这两个电动机器是与在一个电动车桥中的一个对应指定的变速器相结合的，以便在每种情况下经由一个对应的铰接轴通过一个铰接轴凸缘来驱动该车桥的这些单独悬挂的车轮，其中对应地指定给这两个电动机器的多个频率转换器被组合在一个转换器单元中。2.如1所述的驱动设备，其中该电动车桥被提供作为该电动车辆的一个后桥。3.如2所述的驱动设备，其中该电能存储器是安排在该电动车辆的后部区域中在该电动车桥的前方。4.如3所述的驱动设备，其中该电能存储器具有一个宽度，该宽度不大于该电动车辆的多个纵向支架之间的距离。5.如3或4所述的驱动设备，其中，能够在该电动车辆的车厢底板区域中接近该电能存储器。6.如2至5之一所述的驱动设备，其中该转换器单元被安排在该车辆的后部区域中在该电动车桥的后面。本实用新型提供了 将该车桥驱动装置的两个电动机器与一个对应指定的变速器组合在一个电动车桥中，以便在各自情况下，经由一个相应的铰接轴通过一个铰接轴凸缘来驱动该第一车桥的这些单独悬挂的车轮，并且其中被指定给这些对应的电动机器的两个频率转换器是组合在一个转换器单元中。一个用于电动车辆的驱动单元是以一种容易的方式通过将这两个电动机器以及这些对应指定的变速器整合在一个共同的单元(电动车桥)中来形成的。作为该驱动单元与一个车轮引导单元分离的结果，车轮的引导不受到该驱动单元的重量的影响。因此，该底盘(具体是这些车轮的单独的车轮悬架)可以被一种常规车辆所采用。根据本实用新型在此还提供了将这些对于运行对应的电动机器对应地是必要的频率转换器组合在一个转换器单元中。这使必要元件的数量进一步最小化、并且特别是允许所使用的高电压线路减少。
现在将基于附图更详细地展现本实用新型，在附图中图1是根据本实用新型的一种驱动设备的自上方倾斜的示意图；图2是根据本实用新型的驱动设备的一个优选实施方案的示意性平面图；并且图3是根据本实用新型的驱动设备的一个优选实施方案的示意性侧视图。
具体实施方案在此背景下，在不同的图形中相同的元件由相同的参考符号指代。在此展示了一个电动车桥10、一个转换器单元20以及一个电能存储器30。在本实施方案中电动车桥10是作为电动车辆的一个后桥来提供的，该电动车辆的外部轮廓被示出。电动车桥10包括两个电动机器11，这两个电动机器被同轴地安排在一个共同的壳体内。这些电动机器11优选地被实施为永久性励磁的同步机器，这确保它们可以被有效地驱动。每个电动机器11通过一个相关联的变速器12来驱动一个对应的铰接轴凸缘13，该变速器包括一个直齿轮级(Stirnradstufe)。铰接轴凸缘13被提供用于通过一个铰接轴 (未展示)连接到一个单独悬挂的车轮2上。单独悬挂的车轮2的一个车轮导向单元包括 (例如)多个常规的前桥横梁、前桥交叉联接件和振动阻尼麦弗逊式(McPherson)滑柱轮轴。这在电动车辆中产生了一种具有高水平舒适感的电动门式车桥。电动车桥10还包括一个冷却装置，其中一种冷却剂(特别是水)通过一个送入管线1 被送入，并且被加热的冷却剂通过一个排出管线1 被再次排出。在本实施方案中，具有两个同轴安排的电动机器11的电动车桥10被直接整合到该电动车辆的后桥之中。例如，电动车桥10的壳体被螺纹固定到该电动车辆的多个纵梁或横梁上。作为这种安装位置(即，基于对应的变速器12所具有的直齿轮级的门式安排)的结果，低重心对于运动的动态特性是非常有利的。每个电动机器11对应地驱动一个相关联的车轮2。在本实施方案中，一个电动机器11的电功率是60千瓦并且产生80牛顿米的最大驱动扭矩。每个电动机器11还具有一个位置传感器，该位置传感器确定用于最优运行的转子的精确定位。这些电动机器11通过电动车桥10上的端子14各自被供给适合的交流 H1^ ο在每种情况下，这些力是通过一个液压多片式离合器(未展示)从一个对应的电动机器11传输到一个对应的车轮2上，这个液压多片式离合器允许精确的力传输。这些多片式离合器是永久性关闭的并且是被自动控制的。出于安全的理由，一个多片式离合器必须由驾车者通过一个控制元件打开，以便将一个对应的电动机器11与一个对应的车轮2脱离连接。对应的变速器12的固定的传动比(Getriebeuntersetzung)使对应的电动机器11 的高的输出转速减小并且在每种情况下通过多个铰接轴经由这些对应的铰接轴凸缘13将这些扭矩传送到一个车轮2上。转换器单元20包括一个电子功率单元，该电子功率单元针对门式车桥10的两个电动机器11中的每一个对应地包括一个频率转换器(AC/DC互感器)，该频率转换器对应地调节用于一个电动机器11的电流。因此这些频率转换器将一个电动机器11的交流电转变成电能存储器30的直流电。电能存储器30优选被实施为一个高压电池(例如，作为一个锂离子电池)。门式车桥10和转换器单元20具有一个低温水冷却回路，其中这些冷却管道被容纳在门式车桥的壳体内并且具有一个送入管线1 和一个排放管线15b。这些电流是通过特殊的高压缆线在电动车桥10、转换器单元20和电能存储器30 之间传导。于是该驱动设备的这些实质性部件(特别是电动车桥10、转换器单元20和电能存储器30)是以最优的方式安排在该电动车辆中。在此背景下，为了使必要量值的能量可供该电动车辆使用，一个电能存储器30是必要的，该电能存储器是相对较重的(例如350kg) 并且具有相对较大的体积。由于重量的原因，电能存储器30被安排在该电动车辆的重心附近。因此它在这两个车桥之间位于该电动车辆的中心区域。由于体积的原因，电能存储器 30被安排在该电动车辆的中心区域的后部，这就是说在驾驶者的空间或驾驶者的驾驶室之后。特别是在运动型车辆中，在这个区域中相应的安装空间是可供使用的。因为电能存储器30被安排在后桥的前面(当在行进的方向上观察时)，在该电动车辆后端碰撞的情况下提供了良好的保护。在这种情况下，较大部分的碰撞能量被底盘或后桥的横梁吸收，并且因此电能存储器30被有效地保持免受损坏。因为电能存储器30不宽于该电动车辆的这些纵向支架之间的距离，因此电能存储器30在该电动车辆的侧面碰撞的事件中也受到良好的保护。在这种情况下，这些纵向支架吸收了这些相应的力。在该电动车辆的正面碰撞的事件中，其前部与前桥的横梁一起形成了使电能存储器30免受损坏的一种可靠保护。由于以这种方式来优化的重量分配的结果，获得了一种高性能的电动车辆。因为电能存储器30 (作为该驱动设备的最重的部件)被安排在该电动车辆的重心附近，因此获得了电动车辆灵活的操纵和良好的免于扭曲的性能。此外，该安排允许使用一个单独的紧凑的电能存储器30。这就冷却和布线而言提供了优势。因为转换器单元20也被安排在该电动车辆的后部区域中，在转换器单元20、门式车桥10与电能存储器30之间的必要的布线被最小化。为了进一步优化重量分配，在此提供了将转换器单元20尽可能低的安排。当在行进的方向上观看时，这样一个空间优选地位于电动车桥10之后。因为转换器单元20包括这两个频率转换器，在安排于电动车桥10前方的电能存储器30与转换器单元20之间仅需要一个单独的高压缆线。这个高压缆线允许直流电在转换器单元20与电能存储器30之间流动。然后转换器单元20将该直流电转变成适合这些对应的电动机器11的两个交变电流。因为转换器单元20被定位的方式为使其用于交流电(该交流电通过一个相应的频率转换器而可供使用)的这些电端子定位在电动车桥的这些端子14的附近，从而使所要求的缆线还可以进一步减少。因此这些部件的安排允许一种在碰撞安全性与性能之间的理想的组合。所有这些部件在此被精确定位，其方式为使重心是尽可能的低并且要求的高压布线是尽可能的短。将高压布线最小化导致了重量的进一步减小并且改进了该驱动设备的效率。该驱动设备的这些部件(具体是电能存储器30)的可接近性在此被提供在该电动车辆的车厢底板区域中。这允许该驱动设备的这些部件在该电动车辆中(例如，在车身部件之下)的改进的整合，以及连同允许一个更加令人愉悦的设计。如果对于该电动车辆的第二车桥也提供一个电动车桥11，则通过增加使用多个相同部件而获得进一步的改进。具体地讲，于是两个相同的电动门式车桥(各自具有一个指定的相同的转换器单元20)可以作为相同的部件来安装。这导致了在一个电动车辆中其四个车轮可以分别被一个对应的电动机器行驱动。这个电动车辆还具有一个高水平的舒适感，这是由于事实上车辆的常规底盘可以被用于单独悬挂这些车轮。
权利要求1.一种用于电动车辆的驱动设备，该驱动设备包括一种门式设计的车桥驱动装置， 该车桥驱动装置具有两个电动机器用于驱动该电动车辆的一个车轴上的这些车轮；以及至少一个电能存储器，该电能存储器在一个电动机器是作为一个电动机运行时可以被放电和 /或在一个电动机器是作为一个发电机运行时可以被充电，其特征在于，该车桥驱动装置 (10)的这两个电动机器(11)是与在一个电动车桥中的一个对应指定的变速器(1 相结合的，以便在每种情况下经由一个对应的铰接轴通过一个铰接轴凸缘(1 来驱动该车桥的这些单独悬挂的车轮O)，其中对应地指定给这两个电动机器的多个频率转换器被组合在一个转换器单元中。
2.如权利要求1所述的驱动设备，其中该电动车桥被提供作为该电动车辆的一个后桥。
3.如权利要求2所述的驱动设备，其中该电能存储器是安排在该电动车辆的后部区域中在该电动车桥的前方。
4.如权利要求3所述的驱动设备，其中该电能存储器具有一个宽度，该宽度不大于该电动车辆的多个纵向支架之间的距离。
5.如权利要求2所述的驱动设备，其中该转换器单元被安排在该车辆的后部区域中在该电动车桥的后面。
专利摘要一种用于电动车辆的驱动设备包括一种门式设计的车桥驱动装置，该车桥驱动装置具有两个电动机器用于驱动该电动车辆的一个车轴上的车轮；以及至少一个电能存储器，该电能存储器在一个电动机器是作为电动机运行时可以被放电和/或在一个电动机器是作为一个发电机运行时器可以被充电，其特征在于，该车桥驱动装置(10)的这两个电动机器(11)是与在一个电动车桥上对应地指定的变速器(12)相结合，以便在每种情况下，经由一个对应的铰接轴通过一个铰接轴凸缘(13)来驱动该车桥的这些单独悬挂的车轮(2)，其中对应地指定给这两个电动机器的多个频率转换器被组合在一个转换器单元中。
文档编号B60K1/02GK202080105SQ201120035840
公开日2011年12月21日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月5日
发明者G·周, H·乔杜拉, M·奥斯里斯洛克, P·吉士, R·鲍尔, S·波波, S·莫勒 申请人:F.波尔希名誉工学博士公司