CN204415115U - 纯电动汽车及其前舱布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆领域，公开了一种纯电动汽车及其前舱布置结构，该前舱布置结构包括组合支架，组合支架安装在机舱内并设于动力总成的上方，组合支架包括上、下两层结构，所述组合支架的上层结构布置有DCDC变换器和车载充电器，组合支架的下层结构布置有电机控制器，组合支架的周围布置有电液转向泵、膨胀箱、PTC加热器和蓄电池。本实用新型采用组合支架将机舱内各部件集中布置在机舱内，其结构合理，其总体结构的重心较低，整车稳定性高，机舱质量均衡，机舱内各零部件可同步开发。此外，动力总成采用三点支撑式悬置布置，可减少驱动电机带给机舱的窜动，优化NVH性能，同时可降低组合支架的设计强度和模态要求。

Description

纯电动汽车及其前舱布置结构

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，特别是涉及一种纯电动汽车及其前舱布置结构。

背景技术

目前，纯电动汽车的前舱布置方法主要有两种：第一种前舱布置方式是沿用原来传统内燃汽车的布置方式，将部分零部件搭载安装在纯电动汽车的驱动电机或差速器上；第二种布置方式是在机舱里布置一种组合支架或者组合梁结构，将各零部件都安装在此结构上。

图1为第一种前舱布置方式，该机舱布置是将电机控制单元、充电管理系统、高压控制管理单元和逆变器集成在集成式电力控制器1上，并安装于驱动电机2两侧的端盖上方。电动真空泵3和真空罐4通过减速器预留安装凸台集成布置在减速器5的左侧。

图2为第二种前舱布置方式，在机舱里增加了固定横梁2和固定纵梁3，主驱动电机及其减速机构1通过安装在固定横梁2和固定纵梁3上的悬置点而悬挂在下面，机舱其他零部件则布置在横、纵梁上方，如图3所示。

综上，第一种前舱布置方式采用各种零散的支架来固定机舱内的零部件，机舱质量布置不均衡，对零部件要求较高，部分部件不能同步开发，开发周期长，设计开发成本高；而第二种前舱布置方式主驱动电机和减速机构(动力总成)采用悬挂的方式固定在横、纵梁的下方，驱动电机启动时带给机舱的窜动较大，其NVH(Noise、Vibration、Harshness，中文名为噪声、振动与声震粗糙度)性能比较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑的前舱布置结构和具有该前舱布置结构的纯电动汽车，以将机舱内各零部件集中布置，使机舱质量均衡，机舱内各零部件可同步开发。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种纯电动汽车的前舱布置结构，其包括组合支架，所述组合支架安装在机舱内并位于动力总成的上方，所述组合支架包括上、下两层结构，所述组合支架的上层结构布置有DCDC变换器和车载充电器，所述组合支架的下层结构布置有电机控制器，所述组合支架的周围布置有电液转向泵、膨胀箱、PTC加热器和蓄电池。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述动力总成采用三个悬置固定在机舱内，三个所述悬置为左悬置、右悬置和后悬置，所述动力总成的前端通过左悬置和右悬置与机舱内的散热器下横梁连接，所述动力总成的后端通过后悬置与前副车架连接。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述左悬置上还布置有电动真空泵。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述电液转向泵、膨胀箱、PTC加热器和蓄电池与所述组合支架的下层结构连接。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述电机控制器安装在所述组合支架的下层结构的中部并位于所述组合支架的上层结构的正下方，所述电液转向泵和膨胀箱位于所述电机控制器的右侧，所述蓄电池位于所述电机控制器的左侧，所述加热器位于所述电机控制器的后方。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述车载充电器位于所述DCDC变换器的右侧。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述组合支架的上层结构包括第一横梁和第二横梁，以及自左向右依次设于所述第一横梁和第二横梁之间的第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁和第四纵梁；所述组合支架的下层结构包括第三横梁和第四横梁，以及自左向右依次设于所述第三横梁和第四横梁之间的第五纵梁和第六纵梁；

所述第一横梁和第二横梁的长度小于所述第三横梁和第四横梁的长度；

所述第一横梁和第三横梁之间通过至少一个第一连接部连接；所述第二横梁和第四横梁通过至少一个第二连接部连接。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，所述第三横梁和第四横梁的左、右两端分别固定在机舱内的左纵梁和右纵梁上。

上述的纯电动汽车的前舱布置结构中，

所述DCDC变换器安装在所述第一纵梁和第二纵梁上，所述车载充电器安装在所述第三纵梁和第四纵梁上；

所述电机控制器安装在所述第三横梁和第四横梁上，并位于所述第一横梁和第二横梁的正下方；

所述第三横梁位于第四横梁的后方，所述电液转向泵安装在所述第三横梁上并位于所述电机控制器的右侧，所述膨胀箱安装在所述第四横梁上并位于所述电机控制器的右侧，所述PTC加热器安装在第三横梁和机舱内的防火墙之间；所述蓄电池安装在所述第三横梁和第四横梁上并位于所述电机控制器的左侧。

本实用新型还提供一种纯电动汽车，其包括上述的前舱布置结构。

上述技术方案所提供的一种纯电动汽车及其前舱布置结构，采用组合支架将机舱内各部件集中布置在机舱内，组合支架下层结构布置电机控制器，上层结构布置DCDC变换器和车载充电器，组合支架的周围布置了蓄电池、电液转向泵、空调膨胀箱和PTC加热器，其结构合理，整个前舱的重心较低，整车稳定性高，机舱质量均衡，机舱内各零部件可同步开发。

此外，动力总成采用三点支撑式悬置布置在机舱内，与现有的悬挂式相比，可减少驱动电机启动时带给机舱的窜动，可优化NVH性能，同时可降低组合支架的设计强度和模态要求等。

进一步地，电动真空泵安装在左悬置上，通过悬置降低了振动对车身的影响，可进一步优化了整车的NVH性能。

附图说明

图1是现有技术第一种前舱布置结构视图；

图2是现有技术第二种前舱布置结构视图一；

图3是现有技术第二种前舱布置结构视图二；

图4是本实用新型前舱布置结构的轴测图；

图5是本实用新型的组合支架安装在前舱内的结构视图；

图6是本实用新型的组合支架的轴测图；

图7是本实用新型的动力总成安装在前舱内的结构视图。

其中，本实用新型实施例中：1、左纵梁；2、右纵梁；3、组合支架；3a、第一横梁；3b、第二横梁；3c、第一纵梁；3d、第二纵梁；3e、第三纵梁；3f、第四纵梁；3g、第三横梁；3h、第四横梁；3i、第五纵梁；3j、第六纵梁；3k、第一立柱；3l、第二立柱；3m、第三立柱；3n、第四立柱；3o、L型支架；4、差减速器；5、驱动电机；6、DCDC变换器；7、车载充电器；8、电液转向泵；9、膨胀箱；10、电机控制器；11、PTC加热器；12、蓄电池；13、防火墙；14、前副车架；15、散热器下横梁；16、左悬置；17、右悬置；18、后悬置；19、电动真空泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。首先，需要指出的是，本实施例以行车方向定为前方，且本实施例所述的“左”和“右”是基于行车方向为参照，位于行车方向的左侧为本实施例所述的“左”，位于行车方向的右侧为本实施例所述的“右”。

结合图4和图5所示，本实用新型优选实施例的一种纯电动汽车的前舱布置结构，其包括组合支架3，组合支架3安装在机舱内并位于动力总成的上方，优选地，组合支架3的左右两端分别安装在机舱内的左纵梁1和右纵梁2上，当然，该组合支架3还可以通过其它的安装方式如采用连接件直接与机舱内侧固定连接；本实施例的动力总成包括差减速器4和驱动电机5，组合支架3包括上、下两层结构，组合支架3的上层结构布置有DCDC变换器6(该DCDC变换器用于不同电压值的转换，其中，DC(Direct Current)为直流电源)和车载充电器7，组合支架3的下层结构布置有电机控制器10，组合支架的周围还布置了电液转向泵8、膨胀箱9、PTC加热器11和蓄电池12，PTC加热器11为PTC(Positive Temperature Coefficient，中文名为：热敏电阻)陶瓷水暖加热器，是纯电动汽车的制暖系统的一个组成部件。

组合支架下层结构布置电机控制器，上层结构布置DCDC变换器和车载充电器，组合支架的周围布置了蓄电池、电液转向泵、空调膨胀箱和PTC加热器，其结构合理，使得整个前舱的重心较低，整车稳定性高，机舱质量均衡，由于机舱内的各个零部件均采用组合支架来集中布置，相比于传统零散的安装方式，机舱内各零部件可同步开发。

为了提高组合支架3与机舱连接结构的稳定性，将组合支架3的下层结构的左、右两端分别与左纵梁1和右纵梁2连接。本实施例的电液转向泵8、膨胀箱9、PTC加热器11和蓄电池12与组合支架3的下层结构连接并位于电机控制器10的周围，使得电液转向泵8、膨胀箱9、PTC加热器11和蓄电池12安装在较低的位置，降低前舱的重心，提高前舱的稳定性。

由于电机控制器10需要连接驱动电机，为尽量缩短连接线束，因此，本实施例的电机控制器10安装在组合支架3的下层结构的中部并位于组合支架3的上层结构的正下方，由于蓄电池12体积较大，因此，蓄电池12单独安装在一侧，而电液转向泵8和膨胀箱9设于另一相对侧，由于原有的车身的线束一般是布置在机舱的左侧，为了尽量维持原有车身的结构，并减少线路的连接，优选地，蓄电池12设于电机控制器10的左侧，而电液转向泵8和膨胀箱9设于电机控制器10的右侧，电液转向泵8和膨胀箱9的前后位置关系可任意调换，但由于电液转向泵8还连接一个膨胀水箱，为了减少管路的连接，二者的安装应尽量靠近，由于机舱前部空间较小，因此，将电液转向泵8连同其膨胀水箱安装在机舱的后部，而空调用的膨胀箱9则位于电液转向泵8的前方。

PTC加热器11设于电机控制器10的后方，以便于与机舱内的防火墙13连接。由于车载充电器需要直接与电机控制器连接，DCDC变换器需要与蓄电池连接，为了方便管路与线束的连接，本实施例的车载充电器7设于DCDC变换器6的右侧。当然，车载充电器7也可以位于DCDC变换器6的左侧，只不过这种布置方式的线路要复杂一些。

本实施例的组合支架的上层结构和下层结构均由多根横梁和纵梁构成。参见图6所示，组合支架3的上层结构包括第一横梁和第二横梁，组合支架的下层结构包括第三横梁3g和第四横梁3h，作为组合支架3的优选方式，本实施例的第一横梁3a和第二横梁3b之间自左向右依次设有第一纵梁3c、第二纵梁3d、第三纵梁3e和第四纵梁3f，本实施例以第一纵梁3c、第二纵梁3d、第三纵梁3e和第四纵梁3f平行设于第一横梁3a和第二横梁3b之间为优选实施方式，不过不能排除不相互平行的情况；第三横梁3g和第四横梁3h之间自左向右依次设有第五纵梁3i和第六纵梁3j，同理，本实施例以第五纵梁3i和第六纵梁3j平行设于第三横梁3g和第四横梁3h之间为优选实施方式，不过不能排除不相互平行的情况。

第一横梁3a和第三横梁3g之间通过至少一个第一连接部连接，该第一连接部可为连接板或立柱，即第一横梁3a和第三横梁3g可以通过一个连接板进行连接，或多根立柱进行连接，为了减轻重量，本实施例的第一横梁3a和第三横梁3g之间通过第一立柱3k和第二立柱3l连接。同理，第二横梁3b和第四横梁3h之间通过至少一个第二连接部连接，该第二连接部可为连接板或立柱，为了减轻重量，第二横梁3b和第四横梁3h可以通过一个连接板进行连接，或多根立柱进行连接，本实施例的第二横梁3b和第四横梁3h通过第三立柱3m和第四立柱3n连接。优选地，第一立柱3k、第二立柱3l、第三立柱3m和第四立柱3n分别与第一横梁3a和第二横梁3b的端部连接。

由于下层结构安装了较多的部件，因此，第三横梁3g和第四横梁3h的长度应大于第一横梁3a和第二横梁3b的长度；由于整个机舱的重心偏低，因此，位于下层的第三横梁3g和第四横梁3h的左右两端分别安装在左纵梁1和右纵梁2上，以使得组合支架的整体结构连接得更加牢固。需要指出的是，上述的组合支架的结构为最优选方式，其结构较稳定且成本较低，该组合支架还可以为其它结构，例如，可以在上层结构和下层结构增加纵梁或增加横梁或斜杆以进一步加强其结构强度，或者采用网格状的上、下层结构。

结合图4和图6所示，其中，第一纵梁3c、第二纵梁3d、第三纵梁3e和第四纵梁3f自左向右依次设于第一横梁3a和第二横梁3b之间，本实施例的DCDC变换器6安装在位于左侧的第一纵梁3c和第二纵梁3d上，车载充电器7安装在位于右侧的第三纵梁3e和第四纵梁3f上。由于电机控制器10安装时需要和驱动电机连接，为了尽量减短线路，因此，将电机控制器10安装在第三横梁3g和第四横梁3h上并位于第一横梁和第二横梁的正下方，并落在第一立柱3k、第二立柱3l、第三立柱3m和第四立柱3n所围成的空间内。电液转向泵8安装在第三横梁3g上并位于电机控制器10的右侧，由于膨胀箱9用于空调系统，而原有的空调系统一般安装在机舱的右侧，因此，膨胀箱9安装在该位于第四横梁3h上并位于电机控制器10的右侧，PTC加热器11安装在第三横梁3g和防火墙13之间，蓄电池12安装在第三横梁3g和第四横梁3h上，并位于电机控制器10的左侧。

为了使电液转向泵8安装稳固，本实施例电液转向泵8通过L型支架3o安装在第三横梁3g上，具体地，L型支架3o固定安装在第三横梁3g上，且其开口背向电机控制器10，电液转向泵8设于L型支架3o和电机控制器10之间，且底部通过L型底座与L型支架连接。

参见图7所示，动力总成采用三个悬置固定在机舱内，可减少驱动电机启动时带给机舱的窜动，通过悬置减振，降低了振动对车身的影响，该三个悬置分别为左悬置16、右悬置17和后悬置18。由于动力总成的重心靠前，为了使动力总成安装结构的稳定，优选地，本实施例的动力总成的前端通过左悬置16和右悬置17与机舱内的散热器下横梁15连接，该散热器下横梁15指的是用于安装散热器的下横梁，动力总成的后端通过后悬置18与机舱内的前副车架14连接。左悬置16、右悬置17和后悬置18形成三点支撑式悬置结构，与现有的悬挂式相比，可减少驱动电机启动时带给机舱的窜动，通过悬置减振，降低了振动对车身的影响，优化了整车的MVH性能；同时，由于，传统动力总成悬挂在支架下方，其对支架增加了负担，提高了支架的强度和模态要求，本实施例的动力总成采用三点支撑式悬置，不会对支架造成任何负担，可降低组合支架的设计强度和模态要求等。

本实施例的前舱布置结构还包括电动真空泵19，该电动真空泵19的振动较大，因此，需要进行减振处理，由于后悬置18的空间太窄，无法安装该电动真空泵19，而右悬置17的周围又设置了空调用的膨胀箱9，为了方便操作，一般会将空调系统的其它部件同时也安装在右侧，因此，右悬置17也没有空间用来安装电动真空泵19，因此，本实施例将电动真空泵19安装在左悬置16上，左悬置16对电动真空泵19使用状态下的振动起到缓冲作用，由此起到减振的作用，可进一步优化了整车的NVH性能。

本实用新型还提供一种纯电动汽车，该纯电动汽车包括上述技术方案所述的前舱布置结构。

本实施例所提供的一种纯电动汽车的前舱布置结构，采用组合支架将机舱内各部件集中布置在机舱内，其结构合理，使得前舱的重心较低，整车稳定性高，且机舱质量均衡，机舱内各零部件可同步开发。此外，动力总成采用三点支撑式悬置布置在机舱内，与现有的悬挂式相比，可减少驱动电机启动时带给机舱的窜动，可优化NVH性能，同时可降低组合支架的设计强度和模态要求等。进一步地，电动真空泵安装在左悬置上，通过悬置降低了振动对车身的影响，可进一步优化整车的NVH性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，包括组合支架，所述组合支架安装在机舱内并位于动力总成的上方，所述组合支架包括上、下两层结构，所述组合支架的上层结构布置有DCDC变换器和车载充电器，所述组合支架的下层结构布置有电机控制器，所述组合支架的周围布置有电液转向泵、膨胀箱、PTC加热器和蓄电池。

2.如权利要求1所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述动力总成采用三个悬置固定在机舱内，三个所述悬置为左悬置、右悬置和后悬置，所述动力总成的前端通过左悬置和右悬置与机舱内的散热器下横梁连接，所述动力总成的后端通过后悬置与前副车架连接。

3.如权利要求2所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述左悬置上还布置有电动真空泵。

4.如权利要求1所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述电液转向泵、膨胀箱、PTC加热器和蓄电池与所述组合支架的下层结构连接。

5.如权利要求1所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述电机控制器安装在所述组合支架的下层结构的中部并位于所述组合支架的上层结构的正下方，所述电液转向泵和膨胀箱位于所述电机控制器的右侧，所述蓄电池位于所述电机控制器的左侧，所述加热器位于所述电机控制器的后方。

6.如权利要求1所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述车载充电器位于所述DCDC变换器的右侧。

7.如权利要求1-6任一项所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述组合支架的上层结构包括第一横梁和第二横梁，以及自左向右依次设于所述第一横梁和第二横梁之间的第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁和第四纵梁；所述组合支架的下层结构包括第三横梁和第四横梁，以及自左向右依次设于所述第三横梁和第四横梁之间的第五纵梁和第六纵梁；

所述第一横梁和第二横梁的长度小于所述第三横梁和第四横梁的长度；

所述第一横梁和第三横梁之间通过至少一个第一连接部连接；所述第二横梁和第四横梁通过至少一个第二连接部连接。

8.如权利要求7所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，所述第三横梁和第四横梁的左、右两端分别固定在机舱内的左纵梁和右纵梁上。

9.如权利要求7所述的纯电动汽车的前舱布置结构，其特征在于，

所述DCDC变换器安装在所述第一纵梁和第二纵梁上，所述车载充电器安装在所述第三纵梁和第四纵梁上；

所述电机控制器安装在所述第三横梁和第四横梁上，并位于所述第一横梁和第二横梁的正下方；

所述第三横梁位于第四横梁的后方，所述电液转向泵安装在所述第三横梁上并位于所述电机控制器的右侧，所述膨胀箱安装在所述第四横梁上并位于所述电机控制器的右侧，所述PTC加热器安装在第三横梁和机舱内的防火墙之间；所述蓄电池安装在所述第三横梁和第四横梁上并位于所述电机控制器的左侧。

10.一种纯电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的前舱布置结构。