CN103863399B - 一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架 - Google Patents

Abstract

本发明名称为纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架。属于汽车车身车架技术领域。它主要是解决现有车身车架不适合纯电动汽车的问题。它的主要特征是：整体式挤压铸铝50mm×50mm×1.9mm特制钢丝复合结构铝制板或焊接成的车身车架，包括底部加强主大梁、底部加强附梁、底部加强附大梁以及加强横梁，减轻车自重50%以上；左、右底部加强主大梁的弧形段之间形成电机及控制系统安装位，外侧均设有弹簧防撞装置总成，内底部设有整体封闭式电池舱；前、中、后立柱下端与电池舱相通，中、后立柱上设置散热排气口和自动开启封闭装置。本发明具有结构简单合理、重量轻、生产制作方便的特点，主要用于纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架。

Description

一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架

技术领域

本发明属于纯电动汽车车身车架技术领域，具体涉及一种用于纯电动乘用汽车的自动温控双动力防撞承载车身车架。

背景技术

目前纯电动汽车属刚刚起步阶段，车身车架基本按传统汽车的做法生产。由于传统汽车采用燃油发动机，而纯电动汽车的动力为电机，其空间布置绝不相同。传统汽车的发动机几乎占居了前工作舱，还有排气筒总成装置等。纯电动汽车则不同，它增加了电池组的安装位置，而纯电动汽车对防水防爆防燃有绝对的安全要求，还要对整体布局予以全方位考虑，如纯电动汽车刹车油泵、车载空调等辅助设备，弱电照明等车载系统及纯电动汽车CAN总线系统等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单合理、自重轻、生产制作方便的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架。

本发明的技术解决方案是：一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，包括车身、车架，所述车身两侧的前、中、后分别设有前立柱、中立柱和后立柱，其特征在于：所述车架包括左、右对称的底部加强主大梁，底部加强主大梁内、外侧的底部加强附梁、底部加强附大梁以及连接在底部加强主大梁、底部加强附梁、底部加强附大梁之间的底部加强横梁；所述底部加强主大梁、底部加强附梁位于前、后车轮处为向上凸起的弧形段，左、右底部加强主大梁的弧形段之间形成电机及控制系统安装位；所述底部加强附大梁弧形段的外侧均形成储备箱位；所述储备箱位的外侧均设有弹簧防撞装置总成；所述底部加强主大梁、底部加强附梁弧形段内的车架两侧分别设有整体封闭式电池舱，该两电池舱上部采用两片电池舱上封盖，电池舱外侧设有电池组密封侧门，电池舱内设有抽屉式电池组柜；所述前立柱内为腔体，前立柱下端与电池舱相通，前立柱上设有与空调器入风通道相通的入风口及自动开启封闭装置；所述中立柱和后立柱内为腔体，中立柱和后立柱下端与电池舱相通，中立柱和后立柱上设置散热排气出口和自动开启封闭装置。

本发明的技术解决方案中所述的电池舱高度为30mm以内；所述抽屉式电池组柜包括三个相互分离的电池柜，该电池柜的底部设有通行滑道，该电池柜之间设有与通行滑道配合的油泵千斤顶。

本发明的技术解决方案中所述的弹簧防撞装置总成由迎撞板、支撑板架、弹簧防撞装置构成，支撑板架为固定在迎撞板内侧的波浪形支撑板架，弹簧防撞装置包括弹簧及固定在车架上的支撑板，支撑板架与弹簧防撞装置之间设有收缩间隙。

本发明的技术解决方案中所述的电机及控制系统安装位为双动力驱动电机安装位、电机变频调速控制系统和电池组管理系统安装位、多用空调器安装位、整车ECU控制系统安装位和刹车油泵安装位。

本发明的技术解决方案中所述的电池舱上封盖上设有固定安装座椅的滑道。

本发明的技术解决方案中所述的车身、车架均为整体式挤压铸铝50mm×50mm×1.9mm特制钢丝复合结构铝制板焊接而成的车身、车架。

本发明的优点：本发明由于在底部加强主大梁、底部加强附梁弧形段内的车架两侧设有整体封闭式电池舱，电池舱上部采用两片电池舱上封盖，电池舱外侧设有电池组密封侧门，电池舱内设有抽屉式电池组柜，两侧抽屉式电池组组成一组电池组，共两组电池组的结构，可在滑行下坡等不需加速的工况下，循环充电，达到能量回收增加续驶里程的目的，提供了车身底板与驾乘室底面板之间高度，以方便安装电池组及辅助设备，其不占据驾乘室和利用空间整体布局合理。由于前立柱、中立柱和后立柱内为腔体，下端与电池舱相通，前立柱上设有与空调器入风通道相通的入风口及自动开启封闭装置，中立柱和后立柱上设置散热排气出口和自动开启封闭装置，因而，前立柱为自动调节温度控制入风口，后立柱、中立柱为自动调节温度控制散热口，是车载多用空调器根据电池组限温模块反馈指令自动进行温控调节，后立柱、中立柱为自动调节温度自动控制散热口，温控在50°以内，同时分流驾乘室内的温控调节，其合理利用空间，减少专用风道的费用，同时将防水的水平高度有效提高，达到了防水的目的。由于电池柜的底部设有通行滑道，电池柜之间设有与通行滑道配合的油泵千斤顶，因而在例行检查或检修维护时内置油压千斤顶连杆可自动或遥控半自动伸缩，回位时抽屉外面挡板设有防水圈自动密封紧固，特别方便，不需要拆卸任何部件。由于电池舱上部采用两片电池舱上封盖，封盖上面设有安装座椅的滑道，电池舱外侧设有电池组密封侧门，其合理利用减轻重量。由于整体式挤压铸铝50mm×50mm×1.9mm特制钢丝复合结构铝制板或焊接成的车身、车架，是自动化整体挤压车身车架或自动化焊接车身车架，其精心设计的各种装备布局，有利于铸铝50mm×50mm×1.9mm特制钢丝复合结构铝制板或焊接成的车身、车架自动化整体挤压成型或自动化焊接成型，且按常规车辆计可减轻车自重50%以上。由于在储备箱位的外侧均设有弹簧防撞装置总成，是传统保险杠位置特制迎面三角防撞装备，配置弹簧防撞装置，它们之间设有一定量值的屈服强度防撞伸缩缝间隙，迎撞板是夹层内整体挤压成遁形三角支撑板架，迎撞板后面设有弹簧防撞装置，它们之间预留一定量值屈服强度的收缩间隙，在碰撞过程中，可以缓冲吸能、减小震动，减小车身车架受损成度，同时为驾乘室内人员提供有效保护，其结构简单成本较低方便实用，以确保驾乘人员安全和减少财产经济损失。由于在左、右底部加强主大梁前、后的弧形段之间均形成电机及控制系统安装位，可装双动力驱动电机，是双动力设置，动力电机属永磁超能动力电机，可单独做工，也可同时做工，其增加了双动力，增加了双倍的功率扭矩，确实解决了10秒内提速慢的问题，解决了爬坡速度慢的问题，正常行驶可单机做工，解决了消耗能源的难题。由于电机及控制系统安装位还可安装纯电动汽车刹车油泵、车载空调等辅助设备，弱电系统及CAN总线走向布置，设有弱电照明等车载系统及纯电动汽车CAN总线系统，其维护了传统有效的装备再利用，达到了设计合理的目的，适于乘用车的使用。

本发明主要用于纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架。

附图说明

图1为本发明的水平剖面示图。

图2为本发明的电池组柜结构示图。

图3为本发明的电池组柜槽体示图。

图4为本发明的电池组柜盖板示图。

图5为本发明的行向立剖面示图。

图6为本发明的行向立剖面示图。

图7为本发明的横剖面示图。

图8为本发明的立体示图。

具体实施方式

下面结合附图的说明及实施例对本发明的原理和作用做进一步说明。

图1是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架水平剖面示图。如图1所示，本发明纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架水平剖面示图依次设有防撞前后迎面三角防撞装备的迎撞板101，它是夹层内整体挤压成遁形三角支撑板架，它主要目的是缓冲吸能减小震动，减小车身车架受损程度，同时为驾乘室内人员提供有效保护。支撑板架102为迎撞板内夹层整体挤压成波浪形支撑板架，它主要目的是缓冲吸能。弹簧防撞装置104包括弹簧及固定在车架上的支撑板，它选用一定量值屈服强度的弹簧，它主要目的是为缓冲吸能减小震动，减小车身车架受损成度，同时为驾乘室内人员提供有效保护。迎撞板与弹簧防撞装置之间预留一定的收缩间隙103，它主要目的是为缓冲吸能预留足够空间。迎撞板101、支撑板架102、弹簧防撞装置104构成弹簧防撞装置总成105，主要目的是缓冲吸能减小震动，减小车身车架受损成度，同时为驾乘室内人员提供有效保护。底部加强横梁106为整体式挤压铸铝50mm×50mm×1.9mm特制钢丝复合结构铝制板或焊接成的车身、车架的挤压凸出或凹入的底部加强横梁，它主要目的是加强车身车架的刚性强度。底部加强附大梁107为整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的底部加强附大梁，它主要目的是加强车身车架的刚性强度。底部加强主大梁108为整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的底部加强主大梁，它主要目的是加强车身车架的整体刚性强度。底部加强附梁109为整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的底部加强附梁，它主要目的是加强车身车架的刚性强度。底部加强附大梁107弧形段的外侧分别为副储备箱111、主储备箱117，副储备箱111内储存车辆备胎110。底部加强主大梁108、底部加强附梁109位于前、后车轮处为向上凸起的弧形段，左、右底部加强主大梁108的弧形段之间形成电机及控制系统安装位，每个电机及控制系统安装位均可装双动力驱动电机112、电机变频调速控制系统和电池组管理系统113、多用空调器114、辅助设备弱电通讯照明、CAN总线通讯和整车ECU控制系统115、刹车油泵116，双动力驱动电机112的主要目的是增加双动力双倍的功率扭矩，解决了10秒内提速慢的问题，解决了爬坡速度慢的问题，正常行驶可单机做工，解决了消耗能源的难题，电机变频调速控制系统和电池组管理系统113为由多个集成模块相互作用彼此联动，是集交直流输入输出电流电压幅度域宽、驱动调速、逆变、充电、自动开关转换等各系统集成管理为一体的多用途集成处理控制核管理系统，它们主要目的是正反转控制输出电流连续可调，额定输入电压可宽松范围内设定，设置过流、过热、过压、欠压保护，电池组管理系统、充电模块系统、双电源自动转换开关系统相互通讯，接收并执行指令控制。目标源内部自动温控温度不高于85度控制器正常额定功率，电流达到200A时将自动降低功率工作，电池管理系统BMS，是由传感器(用于测量电压、电流和温度等)、控制单元和输入输出接口组成，充电结束自动进行单体电池自动均衡，动力电池的充放电特性在很大程度上取决于电池温度，BMS的重要作用是在电池的充放电过程中将电池组的温度保持在正常的工作温度变化范围内，冷却后或者加热后的空调气体进入到电池块之间的空隙中，分解后控制风扇送出散热通道外，其最基本功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程，进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用电池存储能力和循环寿命，多用空调器114主要目的是为自动温控服务，兼顾驾乘室内温控调节，辅助设备弱电通讯照明、CAN总线通讯和整车ECU控制系统115主要目的是为整车辅助设备弱电通讯照明等服务，刹车油泵116主要目的是为整车制动系统服务和电池组柜开启封闭服务。

图2是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架电池组柜结构示图。如图2所示，抽屉式电池组柜118主要目的是并串联单体电池为电池组为额定功率电机服务。油泵千斤顶119主要目的是为维护或检修电池组的开启和关闭服务。抽屉式电池组柜的通行滑道120主要目的是方便开启和关闭的畅通和便利。

图3是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架电池组柜槽体示图。如图3所示，电池组柜槽体布局的全方位121主要目的是标注了下沉式的电池组柜所在方位。

图4是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架电池组柜盖板示图。如图4所示，中部结构加强横梁122为纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架电池组柜盖板的整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的车身车架中部结构加强横梁，它主要目的是加强车身车架整体的刚性强度，也是车身内驾乘室的底板，也就是电池组柜的封盖分为前后两片设有防水密封圈的封盖，在封盖上设有固定安装座椅的滑道，是它们的支撑和密封的主横梁。两片电池舱上封盖123为两片电池组柜防水密封圈封盖中的一片单体，它主要目的是密封电池组柜承载盖面上的座椅和驾乘人员。防水密封圈盖板加强横梁124为电池组柜盖板的整体挤压凸出或凹入的防水密封圈盖板加强横梁，它主要目的是加强防水密封圈盖板的刚性强度。

图5是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架行向立剖面示图。如图5所示，前立柱（A柱）125为方形，下端直接与电池组槽体之间连通，在两侧与驾乘室结合部处设置冷暖空调器入风口和自动开启封闭装置，受电池管理系统控制。中立柱（B柱）126、后立柱（C柱）127为方形，下端直接与电池组槽体之间连通，设置散热排气出口和自动开启封闭装置，受电池管理系统控制。侧面板128为轮胎内侧车身车架整体挤压的侧面板，属于整体车身车架的一部分。电池组柜间隔舱130为设置液压装置的空间，是安装油泵千斤顶的位置。分体抽屉式电池组的空间131为电池组柜的分体抽屉式电池组的空间，它们的开启与关闭时，是同步进行的，其拖长线路相同，它们被封闭在中间的固定通道里面，互不干扰的绝缘环境里。

图6是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架行向立剖面示图。如图6所示，中部加强横梁132为整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的中部加强横梁，它主要目的是加强车身车架的整体刚性强度。

图7是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架横剖面示图。如图6所示，轮胎前后侧面板129为轮胎前后侧车身车架整体挤压轮胎前后侧面板，属于整体车身车架的一部分。

图8是本发明实施例的纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架立体示图。如图8所示，备胎133位于车身内。车架顶部连接后立柱（C柱）134、中立柱（B柱）135、前立柱（A柱）136为整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的车架顶部连接后立柱（C柱）、中立柱（B柱）、前立柱（A柱）的加强横梁，它主要目的是加强车身车架的整体刚性强度。顶部外侧行向加强主大梁137为整体挤压车身车架的挤压凸出或凹入的顶部外侧行向加强主大梁，它主要目的是加强车身车架的整体刚性强度。

Claims (6)

1.一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，包括车身、车架，所述车身两侧的前、中、后分别设有前立柱（125）、中立柱（126）和后立柱（127），其特征在于：所述车架包括左、右对称的底部加强主大梁（108），底部加强主大梁（108）内、外侧的底部加强附梁（109）、底部加强附大梁（107），以及连接在底部加强主大梁（108）、底部加强附梁（109）、底部加强附大梁（107）之间的底部加强横梁（106）；所述底部加强主大梁（108）、底部加强附梁（109）位于前、后车轮处为向上凸起的弧形段，左、右底部加强主大梁（108）的弧形段之间形成电机及控制系统安装位；所述底部加强附大梁（107）弧形段的外侧均形成储备箱位；所述储备箱位的外侧均设有弹簧防撞装置总成（105）；所述底部加强主大梁（108）、底部加强附梁（109）弧形段内的车架两侧分别设有整体封闭式电池舱，该两电池舱上部共同采用两片电池舱上封盖（123），电池舱外侧设有电池组密封侧门，电池舱内设有抽屉式电池组柜（118）；所述前立柱（125）内为腔体，前立柱（125）下端与电池舱相通，前立柱（125）上设有与空调器入风通道相通的入风口及自动开启封闭装置；所述中立柱（126）和后立柱（127）内为腔体，中立柱（126）和后立柱（127）下端与电池舱相通，中立柱（126）和后立柱（127）上分别设置散热排气出口和自动开启封闭装置。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，其特征在于：所述的电池舱高度为30mm以内；所述抽屉式电池组柜（118）包括三个相互分离的电池柜，该电池柜的底部设有通行滑道，该电池柜之间设有与通行滑道配合的油泵千斤顶。

3. 根据权利要求1或2所述的一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，其特征在于：所述的弹簧防撞装置总成（105）由迎撞板（101）、支撑板架（102）、弹簧防撞装置（104）构成，支撑板架（102）为固定在迎撞板（101）内侧的波浪形支撑板架，弹簧防撞装置（104）包括弹簧及固定在车架上的支撑板，支撑板架（102）与弹簧防撞装置（104）之间设有收缩间隙（103）。

4. 根据权利要求1或2所述的一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，其特征在于：所述的电机及控制系统安装位为双动力驱动电机安装位、电机变频调速控制系统和电池组管理系统安装位、多用空调器安装位、整车ECU控制系统安装位和刹车油泵安装位。

5. 根据权利要求1或2所述的一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，其特征在于：所述的电池舱上封盖（123）上设有固定安装座椅的滑道。

6. 根据权利要求1或2所述的一种纯电动汽车自动温控双动力防撞承载车身车架，其特征在于：所述的车身、车架均为50mm×50mm×1.9mm整体式挤压铸铝特制钢丝复合结构铝制板焊接而成的车身、车架。