CN102463880B - 纯电动汽车的前机舱组件及安装支架 - Google Patents

纯电动汽车的前机舱组件及安装支架 Download PDF

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Abstract

本发明公开了纯电动汽车的前机舱组件，将纯电动汽车的驱动系统、驱动控制系统和电气系统分别集成为模块，将这些模块及动力电池通过安装支架安装在纯电动汽车的前机舱内，具体分布在安装支架的上中下三层。应用本发明，在减少车架安装点的前提下，优化了整车的轴荷比。

Description

纯电动汽车的前机舱组件及安装支架
技术领域
本发明涉及纯电动汽车，特别涉及纯电动汽车的前机舱布置及安装支架。
背景技术
目前的纯电动汽车中都包含较多的储能组件、并集中安装在纯电动汽车的后部，影响了整车的轴荷比。而本身纯电动汽车在布置电气器件、驱动器件、驱动控制器件和辅助器件等时较为零散，无法克服上述轴荷比问题。
为解决上述问题，申请号为200820239426.2的中国专利申请提出了一种纯电动汽车的机舱布置结构，将纯电动汽车的前机舱分为上下两层，将驱动控制器件中的驱动电机控制器、刹车泵和电气安全盒安装在上层，且直流/直流(DC/DC，Direct Current)转换器安装在驱动电机控制器下方，将驱动器件中的驱动电机安装在下层。这样的布置结构虽然在一定程度上优化了轴荷比，并使能量的补充效率更改、运行的操控更方便、及系统的协调性、工作稳定性和耐久性更高，但是仅涉及到驱动器件及驱动控制器件的布置结构，且各器件还是分散安装在前机舱中，增加了车架的安装点，安装不方便且安装工序多。
发明内容
本发明提供一种纯电动汽车的前机舱组件，在减少车架安装点的前提下，优化整车轴荷比，且实现前机舱布置的模块化，优化安装工序。
本发明提供一种安装支架，能够减少纯电动汽车前机舱组件的安装点。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种纯电动汽车的前机舱组件，所述前机舱的两侧面外部分别安装有前车轮，前车轴连接两个前车轮、并穿过所述前机舱；关键在于，该组件包括：安装支架、高压低电流模块、高压模块和动力电池；
所述安装支架为中空立方体结构，其中在靠近前机舱侧面的两侧面外部，分别具有一个与前机舱连接的悬置支架，与底面相对的一侧为可活动的盖板；
所述高压模块安装在所述安装支架的底面外部，包括驱动单元，所述驱动单元与所述前车轴连接，所述驱动单元上安装有一个与前机舱连接的悬置支架；
所述动力电池，安装在所述安装支架的中空部分；
所述高压低电流模块安装在所述安装支架的盖板外部，包括驱动控制单元和电气单元，其中所述驱动控制单元与所述驱动单元电连接，所述电气单元与所述驱动控制单元及所述动力电池电连接。
一种安装支架，关键在于，所述安装支架为中空立方体结构；
所述安装支架中靠近纯电动汽车的前机舱侧面的两侧面外部，分别具有一个与所述前机舱连接的悬置支架；
所述安装支架中与底面相对的一侧为可活动的盖板。
本发明中的前机舱组件取得了如下技术效果：
1、将原本分散的各个器件根据各功能按照最优形式布置，安装在安装支架上，完成集成；另一方面，这样先在车外安装主要器件在支架上，可以实现流水线生产，降低成本，方便重用、升级、维修和器件废弃后的拆卸、回收和处理；
2、各单元分别安装在安装支架的不同位置，而安装支架通过悬置支架与前机舱连接，避免各单元分散安装在前机舱中，减少了车架的安装点；
3、将各单元分为三层集中在前机舱，不仅优化了纯电动汽车整车的轴荷比，而且由于动力电池的安装位置在驱动单元和驱动控制单元之间，可优化电磁的兼容性，消除部分电子干扰，增强驱动控制单元的可靠性和稳定性。
附图说明
图1a为本发明实施例中安装支架的箱体结构示意图；
图1b为本发明实施例中安装支架的盖板结构示意图；
图1c为本发明实施例中安装支架的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中前机舱组件的简易结构示意图；
图3为本发明实施例中前机舱组件的连接原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明中的纯电动汽车的前机舱，其两侧面外部分别安装有前车轮，前车轴连接两个前车轮、并穿过前机舱。
本发明中的纯电动汽车的前机舱组件，包括安装支架、高压低电流模块、高压模块和动力电池。
上述安装支架为中空立方体结构，其中在靠近前机舱侧面的两侧面外部，分别具有一个与前机舱连接的悬置支架，与底面相对的一侧为可活动的盖板。
上述高压模块安装在安装支架的底面外部，包括驱动单元，该驱动单元与前车轴连接，该驱动单元上安装有一个与前机舱连接的悬置支架。
上述动力电池，安装在安装支架的中空部分；
上述高压低电流模块安装在安装支架的盖板外部，包括驱动控制单元和电气单元，其中驱动控制单元与驱动单元电连接，电气单元与驱动控制单元及动力电池连接。本发明中的前机舱组件取得了如下技术效果：
1、将原本分散的各个器件根据各功能按照最优形式布置，安装在安装支架上，完成集成；另一方面，这样先在车外安装主要器件在支架上，可以实现流水线生产，降低成本，方便重用、升级、维修和器件废弃后的拆卸、回收和处理；
2、各单元分别安装在安装支架的不同位置，而安装支架通过悬置支架与前机舱连接，避免各单元分散安装在前机舱中，减少了车架的安装点；
3、将各单元分为三层集中在前机舱，不仅优化了纯电动汽车整车的轴荷比，而且由于动力电池的安装位置在驱动单元和驱动控制单元之间，可优化电磁的兼容性，消除部分电子干扰，增强驱动控制单元的可靠性和稳定性。
下面介绍本发明前机舱组件的实施例。
图1a为本发明实施例中安装支架的箱体结构示意图，图1b为本发明实施例中安装支架的盖板结构示意图，图1c为本发明实施例中安装支架的整体结构示意图。
安装支架1为中空长方体结构，其中靠近前机舱侧面的两侧面外部，分别具有两个悬置支架11a和11c。
安装支架1中与底面相对的一侧是可活动的盖板1B，该盖板1B上具有若干加强筋12，用于加强盖板1B的强度，也可以起到通气作用。将除盖板1B的部分称为箱体1A。
安装支架1中没有悬置支架的两个侧面上也分别具有加强筋13，底面上也具有加强筋17，其起到的作用与底面上的加强筋12相同，即加强所在平面的强度。安装支架1上的上述没有悬置支架的两个侧面中，其中远离车辆前部的一个侧面外部，还具有第一安装托板15。安装支架1的底面外部具有第二安装托板16，位于第一安装托板15的下方。
安装支架1的底面外部还具有一些用于辅助器件的安装机构，例如悬置支架11c下面的这两个垂直于底面的结构。
图2为本发明实施例中前机舱组件的简易结构示意图。
高压模块包括驱动单元和辅助单元，其中驱动单元包括驱动电机10和变速器7，辅助单元包括空调压缩机8和空调压缩机控制器9。
上述驱动电机10通过安装机构固定在安装支架1底面的外部，与驱动控制单元电连接。
上述变速器7通过安装机构固定在所述安装支架1的底面外部，与驱动电机10连接，并与前车轴连接。变速器7上还安装有一个悬置支架11b，用于与前机舱连接。
位于安装支架1的底面外部的安装机构在图2中并未示出，可以使用通用的安装器件实现，这里不再赘述。驱动电机10的安装机构和变速器7的安装机构并排位于安装支架的底面外部、且远离车身前部的位置。
上述空调压缩机8安装在安装支架1底面外部的第二安装托板16上，与空调压缩机控制器9电连接。
上述空调压缩机控制器9安装在第一安装托板15上，分别与电气单元及空调压缩机8电连接。
高压低电流模块包括驱动控制单元和电气单元，其中驱动控制单元为电机控制器3，电气单元包括：车载充电机5、高压配电盒4和DC/DC变压器6。
上述车载充电机5通过安装机构固定在盖板1B外部，与高压配电盒4电连接。
上述电机控制器3通过安装机构固定在盖板1B外部，与驱动电机10电连接，并与高压配电盒4电连接。
上述高压配电盒4通过安装机构固定在盖板1B外侧，与空调压缩机控制器9、驱动电机10、动力电池2、车载充电机5及DC/DC变压器6电连接。
DC/DC变压器6通过安装机构固定在盖板1B外侧，与车辆的低压蓄电池电连接，并与高压配电盒4电连接。图2中未示出低压蓄电池。
上述盖板1B上的安装机构可以用常用的安装器件实现，这里不再赘述，图1b中所示的盖板1B上分布的若干突起结构即为这里所述的安装机构。其中车载充电机5和高压配电盒4的安装机构并排位于靠近车身前部的位置，电机控制器3和DC/DC变压器6的安装机构并排位于远离车身前部的位置。
动力电池2安装在安装支架1A的中空部分。由于动力电池2的安装位置在驱动电机10和电机控制器3之间，可优化电磁的兼容性，消除部分电子干扰，增强电机控制器3的可靠性和稳定性。
图3为本发明实施例中前机舱组件的连接原理框图，其中较粗的实线箭头表示高压动力线，较细的实线箭头表示低压线。
本发明实施例中的前机舱组件按照如下方式工作：
车载充电机5利用家用220伏的交流电能、并通过高压配电盒4给动力电池2充电；高压配电盒4将动力电池2的电能分配到DC/DC变压器6、空调压缩机控制器9和电机控制器3；DC/DC变压器6将分配到的高压直流电转换成13.8伏的直流电，给纯电动汽车的低压蓄电池充电，该低压蓄电池为整车的低压系统供电；空调压缩机控制器9将分配到的高压直流电调节输出给空调压缩机8，供空调压缩机8工作；电机控制器3将分配到的高压直流电输出给驱动电机10，供驱动电机10工作；驱动电机10的高速旋转通过变速器7减速，再由变速器7传递给前车轴，驱动车辆行驶。
在本发明中，集中安装在安装支架1上的各个部分之间的走线，与现有技术中的走线方式相同，只是由于这些部分安装位置相对于现有技术中更加集中，所以所走线路的长度会大大缩短，从而避免了现有技术中走线过长、过复杂所带来的弊端。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纯电动汽车的前机舱组件，所述前机舱的两侧面外部分别安装有前车轮，前车轴连接两个前车轮、并穿过所述前机舱；其特征在于，该组件包括：安装支架、高压低电流模块、高压模块和动力电池；
所述安装支架为中空立方体结构，其中在靠近前机舱侧面的两侧面外部，分别具有一个与前机舱连接的悬置支架，与底面相对的一侧为可活动的盖板；
所述高压模块安装在所述安装支架的底面外部，包括驱动单元，所述驱动单元与所述前车轴连接，所述驱动单元上安装有一个与前机舱连接的悬置支架；
所述动力电池，安装在所述安装支架的中空部分；
所述高压低电流模块安装在所述安装支架的盖板外部，包括驱动控制单元和电气单元，其中所述驱动控制单元与所述驱动单元电连接，所述电气单元与所述驱动控制单元及所述动力电池电连接。
2.如权利要求1所述的前机舱组件，其特征在于，所述盖板上具有加强筋；所述安装支架上没有悬置支架的两个侧面上具有加强筋；所述安装支架的底面上具有加强筋。
3.如权利要求1或2所述的前机舱组件，其特征在于，所述安装支架上远离车身前部的一个侧面外部，具有第一安装托板；所述安装支架的底面外部具有第二安装托板，位于所述第一安装托板的下方。
4.如权利要求3所述的前机舱组件，其特征在于，所述高压模块中还包括辅助单元，所述辅助单元包括：空调压缩机控制器和空调压缩机；
所述空调压缩机控制器安装在所述第一安装托板上，与所述电气单元电连接；
所述空调压缩机安装在所述第二安装托板上，与所述空调压缩机控制器电连接。
5.如权利要求1或2所述的前机舱组件，其特征在于，所述驱动单元包括：驱动电机和变速器；所述安装支架的底面外部具有安装机构，其中所述驱动电机的安装机构和所述变速器的安装机构并排位于远离车身前部的位置；
所述驱动电机通过对应的安装机构固定在所述安装支架的底面外部，与所述驱动控制单元电连接；
所述变速器通过对应的安装机构固定在所述安装支架的底面外部，与所述驱动电机和前车轴连接；所述变速器上安装有一个与前机舱连接的悬置支架。
6.如权利要求1或2所述的前机舱组件，其特征在于，所述电气单元包括：车载充电机、高压配电盒和DC/DC变压器；所述驱动控制单元为电机控制器；
所述盖板外部具有安装机构，其中所述车载充电机的安装机构和高压配电盒的安装机构并排位于靠近车身前部的位置，所述电机控制器的安装机构和所述DC/DC变压器的安装机构并排位于远离车身前部的位置；
所述车载充电机通过对应的安装机构固定在盖板外部，与所述高压配电盒电连接；
所述电机控制器通过对应的安装机构固定在盖板外部，分别与所述驱动单元和高压配电盒电连接；
所述高压配电盒通过对应的安装机构固定在盖板外部，分别与所述辅助单元、驱动单元、动力电池、DC/DC变压器及车载充电机电连接；
所述DC/DC变压器通过对应的安装机构固定在盖板外部，分别与所述高压配电盒及车辆的低压蓄电池电连接。
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