CN108674499B - 提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统 - Google Patents

提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108674499B
CN108674499B CN201810401244.9A CN201810401244A CN108674499B CN 108674499 B CN108674499 B CN 108674499B CN 201810401244 A CN201810401244 A CN 201810401244A CN 108674499 B CN108674499 B CN 108674499B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mobile
vehicle
battery pack
stepper motor
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810401244.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108674499A (zh
Inventor
胡三宝
韩忠磊
王俊武
周涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201810401244.9A priority Critical patent/CN108674499B/zh
Publication of CN108674499A publication Critical patent/CN108674499A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108674499B publication Critical patent/CN108674499B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D37/00Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
    • B62D37/04Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by means of movable masses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统,方法在电动汽车上加装一套电池组移动系统,电池组移动系统包括传感器、控制器和执行机构;传感器包括三轴加速度计和对称安装在后轮左、右悬架的位移传感器;三轴加速度计用于检测电动汽车在整车坐标系下的三个轴向加速度,位移传感器用于检测后轮左、右悬架变形量;在不同行驶工况下,通过传感器检测电动汽车的运动学信号;控制器判断车辆处于哪种主导工况,计算出满足车辆最佳性能的整车质心位置,并向执行机构发出指令;执行机构使电动汽车电池组移动到指定位置。本发明有效提高电动汽车的动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性;电池组与整车其它设备为软线连接,方便移动。

Description

提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统
技术领域
本发明涉及电动汽车领域,具体涉及一种提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统。
背景技术
随着全球生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧,大力研究和发展电动汽车技术成为世界汽车工业竞争的一个新焦点。很多国家已经发布了禁售燃油车的时间表。国内电动汽车主要是插电式电动汽车和纯电动汽车,纯电动汽车占市场份额达81%。
纯电动汽车的驱动系统主要由电池组、电机和电子控制系统等组成。无离合器、变速箱等机械硬连接,故纯电动汽车结构较传统燃油车简单。使得纯电动汽车电池组有空间进行水平移动。且纯电动汽车电池组重量占整车质量的比重较大,且电池组与整车其它设备为软线连接,方便移动,因此移动电池组是改变整车质心的有效方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,针对现有48V轻型混合动力系统所面临的检测问题,提供一种提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统,有效提高电动汽车的动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
提升电动汽车性能的质心调节方法,包括如下步骤:
S1、在电动汽车上加装一套电池组移动系统,电池组移动系统包括传感器、控制器和执行机构;传感器包括三轴加速度计(安装于整车质心附近)和对称安装在后轮左、右悬架的位移传感器;三轴加速度计用于检测电动汽车在整车坐标系下的三个轴向加速度ax、ay、az,其中,ax为X轴向加速度,ay为Y轴向加速度,az为Z轴向加速度,位移传感器用于检测后轮左、右悬架变形量;
S2、在不同行驶工况下,通过传感器检测电动汽车的运动学信号,包括三个轴向加速度ax、ay、az和后轮左、右悬架变形量;
S3、控制器按传感器检测到的电动汽车运动学信号,判断车辆处于哪种主导工况(制动、加速、转向等工况),计算出满足车辆最佳性能的整车质心位置,并向执行机构发出指令;
S4、执行机构根据控制器指令使电动汽车电池组移动到指定位置。
按上述方案,所述执行机构包括整车坐标下的Y方向电池组移动装置、X方向电池组移动装置和动力源;
所述Y方向电池组移动装置包括支撑板、电池箱、Y向移动步进电机、Y向滑轨导轨、Y向移动齿条、Y向移动滑块和Y向移动齿轮,整个电池箱和Y向移动步进电机安装于支撑板上,支撑板底部安装有Y向移动滑块,Y向移动滑块与安装于电池箱底部的Y向滑轨导轨构成Y向直线滑轨;Y向移动齿轮安装于Y向移动步进电机上,Y向移动齿条安装于电池箱底部,且Y向移动齿条与Y向移动齿轮啮合,当Y向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系Y轴移动,即完成电池组的Y向移动;
所述X方向电池组移动装置包括四个X向移动滑块、两个X向滑轨导轨、X向移动步进电机、X向移动用齿轮和X向移动齿条;四个X向移动滑块安装在电池箱承重柱上,两个X向滑轨导轨安装于车架上,X向移动滑块与X向滑轨导轨构成能够承重的X向直线滑轨;X向移动步进电机安装在电池箱外侧,X向移动用齿轮安装在X向移动步进电机上部,X向移动齿条安装于车架上,且X向移动齿条与X向移动用齿轮啮合,当X向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系X轴移动,即完成电池组的X向移动;
所述动力源包括高压配电箱、DC/DC转换器、步进电机驱动器,高压配电箱一端与电池组连接、另一端连接DC/DC转换器的输入端,DC/DC转换器的输出端连接步进电机驱动器,步进电机驱动器与X方向电池组移动装置的X向移动步进电机和Y方向电池组移动装置的Y向移动步进电机连接。
按上述方案,所述控制器包括电动汽车自带的整车控制器和步进电机控制器,整车控制器用于接收位移传感器和三轴加速度计的模拟信号,并将信号进行A/D转换、滤波、放大处理,整车控制器根据算法计算得到电池组应移动的位移量,并将控制信号发送给步进电机控制器,使电池组位置移动;步进电机控制器主要用于接收整车控制器的控制信号并发出均匀的脉冲信号,脉冲信号进入步进电机驱动器后,由步进电机驱动器转换成X向移动步进电机或Y向移动步进电机所需的强电流信号,带动X向移动步进电机或Y向移动步进电机运转。
按上述方案,在车辆载人载物后,整车控制器根据位移传感器测得的后轮左、右悬架变形量计算出车辆X轴上的载荷转移,并通过执行机构控制电池组在车辆X方向移动,使得车辆前、后悬架的偏频满足:
fc2=(0.8~0.9)fc1 (1)
式中,fc1、fc2分别为车辆前、后悬架的偏频。
按上述方案,所述步骤S3具体为:
车辆坐标系下,当三轴加速度计检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ax处于主导地位、且为正值时,整车控制器判断车辆处于加速状态,车辆受加速影响发生轴荷转移,将电池组位置沿X轴向驱动轮方向移动;
当三轴加速度计检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ax处于主导地位、且为负值时,整车控制器判断车辆处于制动状态,制动时前、后车轮同时抱死(对附着条件的利用、制动时汽车的方向稳定性均较为有利),在任意附着系数的路面上,前、后车轮同时抱死的条件是:前、后制动器制动力之和等于附着力,并且前、后制动器制动力分别等于各自的附着力,即
其中,Fμ1、Fμ2分别为前、后制动器制动力,G为整车重量,a、b分别为整车质心到前、后轴的距离,hg为整车质心高度;
若前、后制动器制动力之比为一定值m,则使得制动时前、后车轮同时抱死的整车质心到前、后轴的距离满足:
式中,L为车辆轴距;
故将电池组位置沿X轴适当移动使整车质心满足式(3),提升电动汽车的制动性能;
车辆坐标系下,当三轴加速度计检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ay处于主导地位时,整车控制器判断车辆处于转向工况,转向时,整车控制器根据位移传感器测得的后轮左、右悬架变形量计算出车辆Y轴上的载荷转移,并通过执行机构将电池组在车辆Y方向移动,使得车辆左右车轮的载荷恢复相等。
本发明还提供了一种适用于上述电动汽车性能提升的质心调节方法的电池组移动系统,包括传感器、控制器和执行机构;所述传感器包括安装于整车质心附近的三轴加速度计和对称安装在后轮左、右悬架的位移传感器;三轴加速度计用于检测电动汽车在整车坐标系下的三个轴向加速度,位移传感器用于检测后轮左、右悬架变形量;所述执行机构包括整车坐标下的Y方向电池组移动装置、X方向电池组移动装置和动力源;所述控制器包括电动汽车自带的整车控制器和步进电机控制器,整车控制器用于接收位移传感器和三轴加速度计的模拟信号,并将信号进行A/D转换、滤波、放大处理,整车控制器用于计算得到电池组应移动的位移量,并将控制信号发送给步进电机控制器,使电池组位置移动;步进电机控制器主要用于接收整车控制器的控制信号并发出均匀的脉冲信号,脉冲信号进入动力源的步进电机驱动器后,由步进电机驱动器转换成X向移动步进电机或Y向移动步进电机所需的强电流信号,带动X向移动步进电机或Y向移动步进电机运转。
按上述方案,所述Y方向电池组移动装置包括支撑板、电池箱、Y向移动步进电机、Y向滑轨导轨、Y向移动齿条、Y向移动滑块和Y向移动齿轮,整个电池箱和Y向移动步进电机安装于支撑板上,支撑板底部安装有Y向移动滑块,Y向移动滑块与安装于电池箱底部的Y向滑轨导轨构成Y向直线滑轨;Y向移动齿轮安装于Y向移动步进电机上,Y向移动齿条安装于电池箱底部,且Y向移动齿条与Y向移动齿轮啮合,当Y向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系Y轴移动,即完成电池组的Y向移动;
所述X方向电池组移动装置包括四个X向移动滑块、两个X向滑轨导轨、X向移动步进电机、X向移动用齿轮和X向移动齿条;四个X向移动滑块安装在电池箱承重柱上,两个X向滑轨导轨安装于车架上,X向移动滑块与X向滑轨导轨构成能够承重的X向直线滑轨;X向移动步进电机安装在电池箱外侧,X向移动用齿轮安装在X向移动步进电机上部,X向移动齿条安装于车架上,且X向移动齿条与X向移动用齿轮啮合,当X向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系X轴移动,即完成电池组的X向移动;
所述动力源包括高压配电箱、DC/DC转换器、步进电机驱动器,高压配电箱一端与电池组连接、另一端连接DC/DC转换器的输入端,DC/DC转换器的输出端连接步进电机驱动器,步进电机驱动器与X方向电池组移动装置的X向移动步进电机和Y方向电池组移动装置的Y向移动步进电机连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果:由于电动汽车装载电池组质量占整车质量比重大,且电池组与整车其它设备为软线连接,方便移动,故移动电池组是改变整车质心的有效方法,本发明有效提高电动汽车的动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性;电池组与整车其它设备为软线连接,方便移动。
附图说明
图1为本发明加装在电动汽车上的电池组移动系统的结构框图;
图2为电池组移动系统在电动汽车上的布置安装俯视图;
图3为电池组移动系统在电动汽车上的布置安装立体图;
图4为X方向电池组移动装置及其附件结构示意图;
图5为Y方向电池组移动装置及其附件结构示意图;
图中:1-高压配电箱,2-步进电机控制器,3-DC/DC转换器,4-步进电机驱动器,5-X向移动用齿轮,6-三轴加速度计,7-整车控制器,8-Y向移动步进电机,9-电池组,10-位移传感器,11-X向移动齿条,12-X向移动步进电机,13-X向滑轨导轨,14-电池箱,15-X向移动滑块,16-Y向滑轨导轨,17-支撑板,18-Y向移动齿条,19-Y向移动滑块,20-Y向移动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细的描述。
本发明所述的提升电动汽车性能的质心调节方法,是一种靠电池组移动系统来改变整车质心从而提升电动汽车性能的方法,在电动汽车上加装一套电池组移动系统,如图1所示,包括传感器、控制器、执行机构及其附件。实物图如图2~图5所示,各部件间数据传输线路和电能传输线路未画出,部件间的连接框图如图1所示。
传感器包括安装于整车质心附近的三轴加速度计6和对称安装在后轮左、右悬架的位移传感器10,三轴加速度计6用于检测电动汽车在整车坐标系下的三个轴向加速度ax、ay、az并传送到整车控制器7,其中,ax为X轴向加速度,ay为Y轴向加速度,az为Z轴向加速度,位移传感器10用于检测后轮左、右悬架变形量并传送到整车控制器7;
执行机构包括整车坐标下的Y方向电池组移动装置、X方向电池组移动装置和动力源;
如图5所示,Y方向电池组移动装置包括支撑板17、电池箱14、Y向移动步进电机8、Y向滑轨导轨16、Y向移动齿条18、Y向移动滑块19和Y向移动齿轮20,整个电池箱14和Y向移动步进电机8安装于支撑板17上,支撑板17底部安装有Y向移动滑块19,Y向移动滑块19与安装于电池箱14底部的Y向滑轨导轨16构成Y向直线滑轨;Y向移动齿轮20安装于Y向移动步进电机8上,Y向移动齿条18安装于电池箱14底部,且Y向移动齿条18与Y向移动齿轮20啮合,当Y向移动步进电机8工作时,支撑板17整体沿整车坐标系Y轴移动,即完成电池组9的Y向移动;
如图4所示,X方向电池组移动装置包括四个X向移动滑块15、两个X向滑轨导轨13、X向移动步进电机12、X向移动用齿轮5和X向移动齿条11;四个X向移动滑块15安装在电池箱14承重柱上,两个X向滑轨导轨13安装于车架上,X向移动滑块15与X向滑轨导轨13构成能够承重的X向直线滑轨;X向移动步进电机12安装在电池箱14外侧,X向移动用齿轮5安装在X向移动步进电机12上部,X向移动齿条11安装于车架上,且X向移动齿条11与X向移动用齿轮5啮合,当X向移动步进电机12工作时,支撑板17整体沿整车坐标系X轴移动,即完成电池组9的X向移动;
动力源包括高压配电箱1、DC/DC转换器3、步进电机驱动器4,高压配电箱1一端与电池组9连接、另一端连接DC/DC转换器3的输入端,DC/DC转换器3的输出端连接步进电机驱动器4,步进电机驱动器4与X方向电池组移动装置的X向移动步进电机12和Y方向电池组移动装置的Y向移动步进电机8连接。高压配电箱1将电池组9的高压直流电转换,由DC/DC及空调驱动器接口输出到DC/DC转换器3,之后输入步进电机驱动器4供X向移动步进电机12和Y向移动步进电机8使用。
控制器包括电动汽车自带的整车控制器7和步进电机控制器2,整车控制器7用于接收位移传感器10和三轴加速度计6的模拟信号,并将信号进行A/D转换、滤波、放大处理,整车控制器7根据以下算法计算得到电池组9应移动的位移量,并将控制信号发送给步进电机控制器2,使电池组9位置移动;步进电机控制器2主要用于接收整车控制器7的控制信号并发出均匀的脉冲信号,脉冲信号进入步进电机驱动器4后,由步进电机驱动器4转换成X向移动步进电机12或Y向移动步进电机8所需的强电流信号,带动X向移动步进电机12或Y向移动步进电机8运转。
整车控制器7的算法包括:
在车辆载人载物完毕后,前、后悬架系统的偏频及静挠度对汽车行驶平顺性有明显影响,一般使车辆前、后悬架的偏频和静挠度值接近,以免造成较大的车身纵向角振动;因此,为了使得电动汽车的平顺性得到提高,整车控制器7根据位移传感器10测得的后轮左、右悬架变形量计算出车辆X轴上的载荷转移,并通过执行机构控制电池组9在车辆X方向移动,使得车辆前、后悬架的偏频能够满足式(1)。
车辆坐标系下,当三轴加速度计6检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ax处于主导地位、且为正值时,整车控制器7判断车辆处于加速状态,车辆受加速影响发生轴荷转移,此时为了增强车辆的动力性,将电池组9位置沿X轴适当向驱动轮方向移动,以有效利用附着条件。
车辆坐标系下,当三轴加速度计6检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ax处于主导地位、且为负值时,整车控制器7判断车辆处于制动状态,制动时前、后车轮同时抱死(对附着条件的利用、制动时汽车的方向稳定性均较为有利),在任意附着系数的路面上,前、后车轮同时抱死的条件是:前、后制动器制动力之和等于附着力,并且前、后制动器制动力分别等于各自的附着力,如式(2)所示。
若前、后制动器制动力之比为一定值m,将电池组9位置沿X轴适当移动,使使得制动时前、后车轮同时抱死的整车质心到前、后轴的距离满足式(3),提升电动汽车的制动性能。
车辆坐标系下,当三轴加速度计6检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ay处于主导地位时,整车控制器7判断车辆处于转向工况,转向时,由于侧倾力矩的作用,垂直载荷在左、右车轮上是不相等的,这将影响轮胎的侧偏特性,导致汽车稳态响应发生变化,有的汽车甚至会从不足转向变为过多转向,这里整车控制器7根据位移传感器10测得的后轮左、右悬架变形量计算出车辆Y轴上的载荷转移,并通过执行机构的Y方向电池组移动装置将电池组9在车辆Y方向移动,使得车辆左右车轮的载荷恢复相等,使电动汽车在转向时的操纵稳定性得到提高。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.提升电动汽车性能的质心调节方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、在电动汽车上加装一套电池组移动系统,电池组移动系统包括传感器、控制器和执行机构;传感器包括三轴加速度计和对称安装在后轮左、右悬架的位移传感器;三轴加速度计用于检测电动汽车在整车坐标系下的三个轴向加速度ax、ay、az,其中,ax为X轴向加速度,ay为Y轴向加速度,az为Z轴向加速度,位移传感器用于检测后轮左、右悬架变形量;
S2、在不同行驶工况下,通过传感器检测电动汽车的运动学信号,包括三个轴向加速度ax、ay、az和后轮左、右悬架变形量;
S3、控制器按传感器检测到的电动汽车运动学信号,判断车辆处于哪种主导工况,计算出满足车辆最佳性能的整车质心位置,并向执行机构发出指令;
S4、执行机构根据控制器指令使电动汽车电池组移动到指定位置。
2.根据权利要求1所述的提升电动汽车性能的质心调节方法,其特征在于,所述执行机构包括整车坐标下的Y方向电池组移动装置、X方向电池组移动装置和动力源;
所述Y方向电池组移动装置包括支撑板、电池箱、Y向移动步进电机、Y向滑轨导轨、Y向移动齿条、Y向移动滑块和Y向移动齿轮,整个电池箱和Y向移动步进电机安装于支撑板上,支撑板底部安装有Y向移动滑块,Y向移动滑块与安装于电池箱底部的Y向滑轨导轨构成Y向直线滑轨;Y向移动齿轮安装于Y向移动步进电机上,Y向移动齿条安装于电池箱底部,且Y向移动齿条与Y向移动齿轮啮合,当Y向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系Y轴移动,即完成电池组的Y向移动;
所述X方向电池组移动装置包括四个X向移动滑块、两个X向滑轨导轨、X向移动步进电机、X向移动用齿轮和X向移动齿条;四个X向移动滑块安装在电池箱承重柱上,两个X向滑轨导轨安装于车架上,X向移动滑块与X向滑轨导轨构成能够承重的X向直线滑轨;X向移动步进电机安装在电池箱外侧,X向移动用齿轮安装在X向移动步进电机上部,X向移动齿条安装于车架上,且X向移动齿条与X向移动用齿轮啮合,当X向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系X轴移动,即完成电池组的X向移动;
所述动力源包括高压配电箱、DC/DC转换器、步进电机驱动器,高压配电箱一端与电池组连接、另一端连接DC/DC转换器的输入端,DC/DC转换器的输出端连接步进电机驱动器,步进电机驱动器与X方向电池组移动装置的X向移动步进电机和Y方向电池组移动装置的Y向移动步进电机连接。
3.根据权利要求2所述的提升电动汽车性能的质心调节方法,其特征在于,所述控制器包括电动汽车自带的整车控制器和步进电机控制器,整车控制器用于接收位移传感器和三轴加速度计的模拟信号,并将信号进行A/D转换、滤波、放大处理,整车控制器根据算法计算得到电池组应移动的位移量,并将控制信号发送给步进电机控制器,使电池组位置移动;步进电机控制器主要用于接收整车控制器的控制信号并发出均匀的脉冲信号,脉冲信号进入步进电机驱动器后,由步进电机驱动器转换成X向移动步进电机或Y向移动步进电机所需的强电流信号,带动X向移动步进电机或Y向移动步进电机运转。
4.根据权利要求1所述的提升电动汽车性能的质心调节方法,其特征在于,在车辆载人载物后,整车控制器根据位移传感器测得的后轮左、右悬架变形量计算出车辆X轴上的载荷转移,并通过执行机构控制电池组在车辆X方向移动,使得车辆前、后悬架的偏频满足:
fc2=(0.8~0.9)fc1 (1)
式中,fc1、fc2分别为车辆前、后悬架的偏频。
5.根据权利要求1所述的提升电动汽车性能的质心调节方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:
车辆坐标系下,当三轴加速度计检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ax处于主导地位、且为正值时,整车控制器判断车辆处于加速状态,车辆受加速影响发生轴荷转移,将电池组位置沿X轴向驱动轮方向移动;
车辆坐标系下,当三轴加速度计检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ax处于主导地位、且为负值时,整车控制器判断车辆处于制动状态,制动时前、后车轮同时抱死,在任意附着系数的路面上,前、后车轮同时抱死的条件是:前、后制动器制动力之和等于附着力,并且前、后制动器制动力分别等于各自的附着力,即
其中,Fμ1、Fμ2分别为前、后制动器制动力,G为整车重量,a、b分别为整车质心到前、后轴的距离,hg为整车质心高度;
若前、后制动器制动力之比为一定值m,则使得制动时前、后车轮同时抱死的整车质心到前、后轴的距离满足:
式中,L为车辆轴距;
故将电池组位置沿X轴适当移动使整车质心满足式(3),提升电动汽车的制动性能;
车辆坐标系下,当三轴加速度计检测到三个轴向加速度ax、ay、az中ay处于主导地位时,整车控制器判断车辆处于转向工况,转向时,整车控制器根据位移传感器测得的后轮左、右悬架变形量计算出车辆Y轴上的载荷转移,并通过执行机构将电池组在车辆Y方向移动,使得车辆左右车轮的载荷恢复相等。
6.适用于上述权利要求1~5任一项所述的电动汽车性能提升的质心调节方法的电池组移动系统,其特征在于,包括传感器、控制器和执行机构;所述传感器包括安装于整车质心附近的三轴加速度计和对称安装在后轮左、右悬架的位移传感器;三轴加速度计用于检测电动汽车在整车坐标系下的三个轴向加速度,位移传感器用于检测后轮左、右悬架变形量;所述执行机构包括整车坐标下的Y方向电池组移动装置、X方向电池组移动装置和动力源;所述控制器包括电动汽车自带的整车控制器和步进电机控制器,整车控制器用于接收位移传感器和三轴加速度计的模拟信号,并将信号进行A/D转换、滤波、放大处理,整车控制器用于计算得到电池组应移动的位移量,并将控制信号发送给步进电机控制器,使电池组位置移动;步进电机控制器主要用于接收整车控制器的控制信号并发出均匀的脉冲信号,脉冲信号进入动力源的步进电机驱动器后,由步进电机驱动器转换成X向移动步进电机或Y向移动步进电机所需的强电流信号,带动X向移动步进电机或Y向移动步进电机运转。
7.根据权利要求6所述的适用于电动汽车性能提升的质心调节方法的电池组移动系统,其特征在于,所述Y方向电池组移动装置包括支撑板、电池箱、Y向移动步进电机、Y向滑轨导轨、Y向移动齿条、Y向移动滑块和Y向移动齿轮,整个电池箱和Y向移动步进电机安装于支撑板上,支撑板底部安装有Y向移动滑块,Y向移动滑块与安装于电池箱底部的Y向滑轨导轨构成Y向直线滑轨;Y向移动齿轮安装于Y向移动步进电机上,Y向移动齿条安装于电池箱底部,且Y向移动齿条与Y向移动齿轮啮合,当Y向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系Y轴移动,即完成电池组的Y向移动;
所述X方向电池组移动装置包括四个X向移动滑块、两个X向滑轨导轨、X向移动步进电机、X向移动用齿轮和X向移动齿条;四个X向移动滑块安装在电池箱承重柱上,两个X向滑轨导轨安装于车架上,X向移动滑块与X向滑轨导轨构成能够承重的X向直线滑轨;X向移动步进电机安装在电池箱外侧,X向移动用齿轮安装在X向移动步进电机上部,X向移动齿条安装于车架上,且X向移动齿条与X向移动用齿轮啮合,当X向移动步进电机工作时,支撑板整体沿整车坐标系X轴移动,即完成电池组的X向移动;
所述动力源包括高压配电箱、DC/DC转换器、步进电机驱动器,高压配电箱一端与电池组连接、另一端连接DC/DC转换器的输入端,DC/DC转换器的输出端连接步进电机驱动器,步进电机驱动器与X方向电池组移动装置的X向移动步进电机和Y方向电池组移动装置的Y向移动步进电机连接。
CN201810401244.9A 2018-04-28 2018-04-28 提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统 Expired - Fee Related CN108674499B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810401244.9A CN108674499B (zh) 2018-04-28 2018-04-28 提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810401244.9A CN108674499B (zh) 2018-04-28 2018-04-28 提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108674499A CN108674499A (zh) 2018-10-19
CN108674499B true CN108674499B (zh) 2019-10-25

Family

ID=63802634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810401244.9A Expired - Fee Related CN108674499B (zh) 2018-04-28 2018-04-28 提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108674499B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110154724A (zh) * 2018-12-29 2019-08-23 吉林东光奥威汽车制动系统有限公司 一种新能源汽车动能转换制动装置
CN209852294U (zh) * 2019-08-08 2019-12-27 任囿亦 一种卡丁车的车身稳定装置及其卡丁车
CN110843939B (zh) * 2019-11-01 2021-03-16 昆山宝创新能源科技有限公司 车辆的控制方法、装置及车辆
CN111301136B (zh) * 2020-03-25 2020-11-06 张扬 新能源汽车电池装置
CN114179925A (zh) * 2020-10-22 2022-03-15 北星空间信息技术研究院(南京)有限公司 一种可变电池位置的机器人实时重心稳定方法
CN114241780B (zh) * 2021-11-29 2023-01-06 深圳市锐明技术股份有限公司 车辆型号识别方法、装置、电子设备及可读存储介质

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4365681A (en) * 1980-12-22 1982-12-28 General Motors Corporation Battery support structure
JPH09309343A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Honda Motor Co Ltd 電動車両
GB2465020B (en) * 2008-11-07 2012-10-10 Antony Richard Weir Self-balancing single-track electric vehicle
KR101766027B1 (ko) * 2015-08-21 2017-08-07 현대자동차주식회사 차량의 균형유지 장치 및 그 제어방법
JP6647005B2 (ja) * 2015-10-20 2020-02-14 本田技研工業株式会社 車両
CN107458481B (zh) * 2017-06-29 2023-09-26 南京航空航天大学 一种平衡锥筒式汽车防侧翻装置及方法
CN107380273B (zh) * 2017-09-01 2023-05-16 吉林大学 一种基于中性转向的电动汽车质心调节装置及方法
CN207106665U (zh) * 2017-09-01 2018-03-16 吉林大学 一种基于中性转向的电动汽车质心调节装置
CN107719372B (zh) * 2017-09-30 2019-07-12 武汉理工大学 基于动态控制分配的四驱电动汽车动力学多目标控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108674499A (zh) 2018-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108674499B (zh) 提升电动汽车性能的质心调节方法及电池组移动系统
CN103009980B (zh) 车辆用电池支承结构
CN201140659Y (zh) 一种轻型载货汽车的悬架系统
CN103057377A (zh) 一种自动调整车高的独立悬挂和车身稳定系统
CN109703375A (zh) 电动汽车再生制动能量协调回收控制方法
CN202863555U (zh) 一种低入口及全桁架结构的高效电动客车底盘
CN102530088B (zh) 一种电动汽车底盘
CN102941789A (zh) 一种电动汽车的减震方法及杠杆式非独立悬挂桥装置
CN204055288U (zh) 重心可变的汽车
CN102582703B (zh) 一种车尾与车尾对接的组合汽车
Zhou et al. Research on regenerative braking control strategy of hybrid electric vehicle
CN112440710A (zh) 一种新能源汽车动力电池的快换机构、系统和汽车
CN108407665A (zh) 双电源双模式纯电动乘用车
CN202448723U (zh) 纯电动汽车底盘
CN202320499U (zh) 一种中巴车底盘
CN103552440B (zh) 电动全地形车的悬挂与驱动结构
CN201833848U (zh) 车厢自动平衡装置
CN204995683U (zh) 一种陀螺增稳的智能电动轮椅
CN210653392U (zh) 一种电动汽车电池装置及电动汽车
CN110861462B (zh) 一种基于图像识别的整车智能混合悬架协调控制系统
CN102874084A (zh) 一种车电分离式电动汽车
CN205034258U (zh) 一种便携式折叠自行车
CN202965981U (zh) 一种舒适型车辆仪表板
CN209382188U (zh) 一种分级式减震系统
CN203637595U (zh) 一种电动沙滩车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191025

Termination date: 20200428