用于快递运输及收发的纯电动汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于快递运输及收发的纯电动汽车，其特征是包括：安装在车架中部的电池组、逆变器、永磁同步电机、自动变速器和差速器；电池组输出直流电源给逆变器后，由逆变器输出三相交流电传递给永磁同步电机；永磁同步电机的输出轴与自动变速器的输入轴固接；自动变速器的一挡主动齿轮和二挡主动齿轮与自动变速器的输入轴固接，并通过同步器进行换挡后由中间轴带动主减齿轮组驱动差速器两侧的输出半轴带动车轮转动。本实用新型能同时保证车辆低速动力性和最高车速的要求，并可延长车辆续驶里程，减小换挡冲击，方便快递收发人员在阴雨天气工作。
【专利说明】用于快递运输及收发的纯电动汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车领域，具体地说是一种用于快递运输及收发的纯电动汽车。
【背景技术】
[0002]随着互联网时代蓬勃地发展，网上购物已经成为大众消费的主要渠道之一。大量的网上订单需要高效的快递服务行业作为支撑。除运输以外，快递物件的收发工作也是一个重要的环节。目前，在高校、密集商业区附近存在着大量摆摊派发快递的现象，这不仅影响了城市形象还会引起交通堵塞等一系列问题。
[0003]目前，广泛应用于物流行业的配送车辆有燃油面包车、小型电动三轮车等。燃油面包车废气排放污染环境，且石油资源有限，不符合国家长期利益；小型电动三轮车结构简单，没有变速器，由电机直接驱动，这对电机提出了较高的要求:所选电机需既能在恒转矩区提供较高的瞬时转矩，又能在恒功率区提供较高的运行速度。这种结构方案，一方面限制了车辆起步、爬坡时的动力性能；另一方面，车辆最高行驶速度往往较低，且无法保证电机长期运行于高效区。从快递运输的角度来看，小型电动三轮车的储物空间极其有限。若遇到阴雨天气，快递收发工作不得不停止进行。
实用新型内容
[0004]本实用新型为克服现有技术存在的不足之处，提出了一种用于快递运输及收发的纯电动汽车，能同时保证车辆低速动力性和最高车速的要求，并可延长车辆续驶里程，减小换挡冲击，方便工作人员在阴雨天气收发快递。
[0005]本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是:
[0006]本实用新型一种用于快递运输和收发的纯电动汽车的机构特点是包括:安装在车架中部的电池组、逆变器、永磁同步电机、自动变速器和差速器；
[0007]所述电池组输出直流电源给所述逆变器后，由所述逆变器输出三相交流电传递给所述永磁同步电机；所述永磁同步电机的输出轴与自动变速器的输入轴固接；
[0008]所述自动变速器包括:由一挡主动齿轮和一挡从动齿轮嗤合而成的一挡齿轮组、由二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合而成的二挡齿轮组、同步器、由主减主动齿轮和主减从动齿轮啮合而成的主减齿轮组；
[0009]所述一挡齿轮组和二挡齿轮组并排设置，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮与所述自动变速器的输入轴固接，从而获得所述永磁同步电机的输出转矩；所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置有与中间轴花键配合连接的同步器；所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮空套在中间轴上，并通过所述同步器进行换挡选择后，由所述中间轴传递动力；所述主减主动齿轮与所述中间轴固接；所述主减从动齿轮与所述差速器连接，从而驱动所述差速器两侧的输出半轴带动车轮转动。
[0010]本实用新型用于快递运输和收发的纯电动汽车的特点也在于，
[0011]所述纯电动汽车的储物箱为三开门设置，包括左侧车门、右侧车门和后车门，所述三开门分别是由车身面板和车顶面板连接构成的“L”型车门，所述车顶面板的内侧边缘分别通过铰链与所述储物箱顶部连接。
[0012]设置所述车身面板的外侧边缘有防水台；且与所述防水台垂直的一侧表面有排水槽，设置所述车身面板的上表面为向排水槽一侧倾斜的斜面。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果体现在:
[0014]1、本实用新型装有自动变速器，电机输出动力经过变速器传动；一方面，能够使车辆在起步、爬坡时拥有更好的动力性能；另一方面，可以提升车辆的最高运行速度，从而能以更优的性能运行于各种道路工况。
[0015]2、本实用新型结合车辆行驶状态通过变速器的挡位选择，可以保证电机长期运行于高效区，延长纯电动汽车的续驶里程。
[0016]2、本实用新型以电池组作为能量来源，由于快递收发环节一般在城市内或城市内某个区域，因此对电池续航能力要求并不大，方案可行性高。纯电动汽车方案使得快递运输过程高效、节能、环保。
[0017]3、本实用新型储物箱采用三开门设计，充分利用了储物箱的空间，不会因为车厢尽头死角而使得拿取货物不方便或是因无法看见而遗漏，方便快递收发。
[0018]4、本实用新型每组储物箱为上开门设计，车门一侧设有排水槽，具有挡雨排水的功能，方便快递员在阴雨天气工作。
[0019]5、本实用新型换挡时对电机与变速器进行协调控制，通过电机调速保证相应挡位齿轮组的主动齿轮和从动齿轮啮合处线速度相等，避免了较大的换挡冲击，增强了车辆平稳性和驾驶舒适性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型动力总成布局图；
[0021]图2为图1中A区域的放大图；
[0022]图3为本实用新型汽车立体图；
[0023]图4为本实用新型汽车正视图；
[0024]图5a为本实用新型“L”型车门的立体图；
[0025]图5b为本实用新型三开门车身面板的俯视图；
[0026]图5c为图5b中B-B方向的剖视图；
[0027]图6为本实用新型自动换挡协调控制流程图；
[0028]图中标号:1变速器；2逆变器；3永磁同步电机；4电池组；5差速器；6主减齿轮组二挡齿轮组；8同步器；9中间轴；10—挡齿轮组；11输入轴；12排水槽；13左侧车门；14右侧车门；15后车门；16铰链；17纵向隔板；18第一导轨槽；19第二导轨槽；20横向隔板；21防水台；a逆变器直流电输入端；b永磁同步电机三相交流电输入端；c逆变器三相交流电输出端；d电池组直流电输出端。
【具体实施方式】
[0029]本实施例中，如图1所示，一种用于快递运输和收发的纯电动汽车，包括:安装在车架中部的电池组4、逆变器2、永磁同步电机3、自动变速器I和差速器5 ;
[0030]电池组4的直流电输出端d输出330V直流电源给逆变器2的输入端a后，由逆变器2的三相交流电输出端c输出三相交流电传递给永磁同步电机3的三相交流电输入端b ；永磁同步电机3的输出轴与自动变速器I的输入轴11固接；
[0031]如图2所不，自动变速器I米用两挡方案，包括:由一挡主动齿轮和一挡从动齿轮啮合构成的一挡齿轮组10、由二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合构成的二挡齿轮组7、同步器8、由主减主动齿轮和主减从动齿轮啮合构成的主减齿轮组6 ；
[0032]一挡齿轮组10和二挡齿轮组7并排设置，一挡主动齿轮和二挡主动齿轮与自动变速器I的输入轴11固接，从而获得永磁同步电机3的输出转矩；位于一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置有与中间轴9花键配合连接的同步器8 ;一挡从动齿轮和二挡从动齿轮空套在中间轴9上，并与同步器8进行换挡选择连接后通过中间轴9传递动力；当满足换挡条件时换档电机经过滚珠丝杠机构将旋转运动转化为直线运动带动同步器8与目标档位的从动齿轮接合，变速器I即挂入相应档位传递动力。自动变速器I控制器通过选取加速踏板开度和车速作为两个输入变量，依据经济性换挡规律判断并执行换挡动作，保证永磁同步电机7始终运行于高效区，延长车辆续驶里程。由于某一加速踏板开度下永磁同步电机3的工作效率随着转速的上升先增加后减小，求出同一工况下一挡和二挡时系统效率相等的工作点，此效率相等的工作点即为纯电动汽车在该加速踏板开度下的换挡点；变速器的主减主动齿轮与中间轴9固接；主减从动齿轮与差速器5连接，从而驱动差速器5两侧的输出半轴带动车轮转动。
[0033]如图3所示，纯电动汽车的储物箱为三开门设置，包括左侧车门13、右侧车门14和型后车门15，三开门分别是由车身面板和车顶面板连接构成的“L”型车门，车顶面板的内侧边缘分别通过铰链16与储物箱顶部连接。三开门设计使储物箱的空间得到了充分利用，不会因为车厢尽头死角而导致拿取货物不方便或是因无法看见而遗漏。三开门合理分配了每名快递工作人员的服务范围，工作人员不会因为货箱狭长而来回走动寻找目标快件使得收发工作效率低下。
[0034]如图5a、图5b和图5c所示，设置车身面板的外侧边缘有防水台21 ;且与防水台21垂直的一侧表面有排水槽12，设置车身面板的上表面为向排水槽12 —侧倾斜的斜面，以供雨天雨水从车门的一侧排出，方便工作人员雨天作业；
[0035]如图4所示，每组储物空间被固定的纵向隔板17分割成两个区域，在每个分割区域两侧的不同高度设有第一导轨槽18和第二导轨槽19 ;横向隔板20可以从导轨槽中抽出并选择合适的高度的导轨槽插入，方便每次储货空间的合理分配。每批货物可以被分成12个编组，工作人员依据快递的发出日期及体积大小将货物分组，在通知取件者时告知其对应的编号，取件者取件时依据编号首先找到对应的工作人员，工作人员根据编号迅速定位货物完成快件派发工作。
[0036]用于快递运输和收发的纯电动汽车的换挡控制方法需要实时采集永磁同步电机3的转速信号，具体实施可由自动变速器I控制器通过CAN通信模块与永磁同步电机3进行通讯，实时获取电机转速。如图6所示，纯电动汽车在进行由初始档位到目标档位的换挡操作时按如下过程进行:
[0037]步骤1、永磁同步电机3卸载，使得输出转矩为O ;
[0038]步骤2、同步器8由换挡电机进行驱动，使得自动变速器I由初始挡位换至空挡；
[0039]步骤3、若自动变速器I由一挡齿轮组10换至二挡齿轮组7传递动力，则降低永磁同步电机3的转速至升挡目标转速Ii1;若由二挡齿轮组7换至一挡齿轮组10传递动力，则提升永磁同步电机3的转速至降挡目标转速n2;保证相应挡位齿轮组的主动齿轮和从动齿轮啮合处线速度相等，可降低换挡冲击，增强车辆平稳性和驾驶舒适性；
[0040]其中，升挡目标转速Ii1是由式I获得:
[0041]n = N/ Ctvr2) (I)
[0042]式I中，N表示当前永磁同步电机3的转速T1表示一挡齿轮组10的传动比；r2表示二挡齿轮组7的传动比；
[0043]降挡目标转速n2是由式2获得:
[0044]n2= NX ^1Ir2) (2)
[0045]步骤4、同步器8由换挡电机动进行驱动，使得自动变速器I由空挡换至目标挡位；
[0046]步骤5、永磁同步电机3恢复输出转矩。
【权利要求】
1.一种用于快递运输和收发的纯电动汽车，其特征是包括:安装在车架中部的电池组(4)、逆变器(2)、永磁同步电机(3)、自动变速器(I)和差速器(5); 所述电池组(4)输出直流电源给所述逆变器(2)后，由所述逆变器(2)输出三相交流电传递给所述永磁同步电机⑶；所述永磁同步电机⑶的输出轴与自动变速器⑴的输入轴(11)固接； 所述自动变速器(I)包括:由一挡主动齿轮和一挡从动齿轮嗤合而成的一挡齿轮组(10)、由二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合而成的二挡齿轮组(7)、同步器(8)、由主减主动齿轮和主减从动齿轮啮合而成的主减齿轮组(6)； 所述一挡齿轮组(10)和二挡齿轮组(7)并排设置，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮与所述自动变速器(I)的输入轴(11)固接，从而获得所述永磁同步电机(3)的输出转矩；所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置有与中间轴(9)花键配合连接的同步器(8);所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮空套在中间轴(9)上，并通过所述同步器(8)进行换挡选择后，由所述中间轴(9)传递动力；所述主减主动齿轮与所述中间轴(9)固接；所述主减从动齿轮与所述差速器(5)连接，从而驱动所述差速器(5)两侧的输出半轴带动车轮转动。
2.根据权利要求1所述的用于快递运输和收发的纯电动汽车，其特征是，所述纯电动汽车的储物箱为三开门设置，包括左侧车门(13)、右侧车门(14)和后车门(15)，所述三开门分别是由车身面板和车顶面板连接构成的“L”型车门，所述车顶面板的内侧边缘分别通过铰链(16)与所述储物箱顶部连接。
3.根据权利要求2所述的用于快递运输和收发的纯电动汽车，其特征是，设置所述车身面板的外侧边缘有防水台(21);且与所述防水台(21)垂直的一侧表面有排水槽(12)，设置所述车身面板的上表面为向排水槽(12) —侧倾斜的斜面。
【文档编号】B60P3/00GK204184208SQ201420658899
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】赵韩, 晏伟清, 黄康, 郜欣欣, 黄青青, 黄守武 申请人:合肥工业大学