CN220220382U - 一种插电式混合动力皮卡底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插电式混合动力皮卡底盘，包括车架，所述车架由前至后依次设置有前横梁区域、前端框架、动力电池单元、燃油箱、后电驱动桥、备胎，所述前端框架设有前端散热模块、前桥、发动机总成、前传动轴、前悬架系统、转向系统、制动系统，所述前端框架中心上部设有混合动力系统，所述发动机总成后端设有多档混动变速箱，所述多档混动变速箱内设有前电机，所述后电驱动桥采用集成式电驱动桥，所述后电驱动桥由后电机、减速器、差速器同轴集成。本实用新型采用上述的一种插电式混合动力皮卡底盘，底盘零部件布置合理，空间利用率高，可直接在常规车上改装和实现换电功能，便于装配，能实现平台化、模块化，适合推广。

Description

一种插电式混合动力皮卡底盘

技术领域

本实用新型涉及车辆车架底盘技术领域，尤其是涉及一种插电式混合动力皮卡底盘。

背景技术

在国内皮卡市场中，柴油皮卡一直是占销量大多数的车型，车主大多认准了柴油皮卡低速扭矩大、省油等优势，用来当做工具车或者越野穿越都非常适合。但是在国六排放标准的大时代之下，柴油皮卡DPF频繁自洁、尿素报警问题经常发生，让消费者的使用感受非常不好，以至于很多人对柴油皮卡的青睐度大幅下降。国家排放法规日益严苛，柴油皮卡排放法规升级代价高昂，在目前国六(b)基础上进行再升级RDE，极大增加了标定技术难度，提高整车成本。

在碳中和国际形势下，皮卡车企的未来是新能源，全新车型开发周期长，整车开发过程中，底盘投资占据整车开发费用约60％，巨额投资成为传统皮卡车企转型新能源的压力。且在传统皮卡车型基础上转新能源，车架结构受限，传动皮卡四驱采用中间传动轴装置，占据底盘前后中部位置，无法在车架之间布置大电量电池。有的传统车厂把电池布置在后备胎处，空间有限，大大限制了电池电量，且后轴荷大大增加，并存在极大的后碰撞安全风险。

纯电动皮卡也在新能源潮流中奔涌发展，但皮卡车既有乘用性又具备载货功能性，且有运距大于纯乘用车的特殊性，纯电动皮卡的功能性只能限于城市城区内的短运距，而不适合重载与较长运距，里程焦虑是最大的痛点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种插电式混合动力皮卡底盘，动力系统超越传统柴油皮卡，且具备纯电行驶功能，满足挂绿牌要求，解决纯电动皮卡电池容量有限导致的里程焦虑问题，可实现两驱车型、四驱车型高度平台化，实现广泛推广。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种插电式混合动力皮卡底盘，包括车架，所述车架由前至后依次设置有前横梁区域、前端框架、动力电池单元、燃油箱、后电驱动桥、备胎，所述前端框架设有前端散热模块、前桥、发动机总成、前传动轴、前悬架系统、转向系统、制动系统，所述前端框架中心上部设有混合动力系统，所述发动机总成后端设有多档混动变速箱，所述多档混动变速箱内设有前电机，所述后电驱动桥采用集成式电驱动桥，所述后电驱动桥由后电机、减速器、差速器同轴集成。

优选的，所述前端散热模块包括高温散热器、低温散热器、电子风扇，所述高温散热器上设有膨胀水箱。

优选的，所述前横梁区域设置有整车热管理系统，所述整车热管理系统包括电子水泵、电动压缩机、热交换器、电池板式热交换器；所述整车热管理系统由发动机热循环系统、电池热循环系统、电机电控热循环系统组成，所述发动机热循环系统、电池热循环系统、电机电控热循环系统均由热管理控制器进行自动化控制。

优选的，所述前电机与后电机由集成式双电机控制器连接，动力电池单元均与前电机和后电机电路相连。

优选的，所述动力电池单元内部集成BMS及控制器，所述动力电池单元包括电池托架、电池总成、电源三合一总成，所述BMS与电池总成一体化，所述电池托架与车架可拆卸式连接，所述电池托架设有防撞结构，所述电池总成具备换电功能。

优选的，电源三合一总成包括双向OBC、DC-DC和PDU，支持交流充电和直流快充。

优选的，所述车架内部左侧设有排气系统，所述排气系统设有两级消声器。

优选的，所述转向系统采用电动转向，所述制动系统采用高度集成式BSC系统，所述备胎具有防盗结构。

因此，本实用新型采用上述一种插电式混合动力皮卡底盘产生的优点和有益效果是：

1、本实用新型可实现纯电模式、燃油模式、混动模式三种驱动模式，可最大化节能减排，经济效益高，满足用户特定诉求，提升整车安全性。

2、本实用新型为串并联式混合动力系统，发动机与电机可单独驱动车辆，在特定工况下发动机可以驱动发电机给电机供电，车辆会根据当前行驶状态自动选择最合理的驱动方式，经济性能优益，能够适应更多的路况。

3、本实用新型采用双电机集成控制器，与发动机集成，节约底盘布置空间，如机舱空间受限，双电机控制器也可与发动机分开，布置形式灵活。

4、本实用新型传统皮卡车型燃油箱容积无需减少，续航里程在电动化的加持下得到提升，另本底盘布置形式可保留传统皮卡车型备胎，提升客户满意度。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型一种插电式混合动力皮卡底盘整体结构示意图。

附图标记

1、前端散热模块；2、发动机总成；3、多档混动变速箱；4、电池托架；5、燃油箱；6、后电驱动桥；7、备胎；8、防盗结构；9、电源三合一总成；10、消声器；11、电池总成；12、排气系统；13、双电机控制器；14、车架；15、前传动轴。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图所示，一种插电式混合动力皮卡底盘，包括车架14，车架14为底盘上的各个系统或组件提供支撑和安装位置。车架14由前至后依次设置有前横梁区域、前端框架、动力电池单元、燃油箱5、后电驱动桥6、备胎7，前端框架设有前端散热模块1、前桥、发动机总成2、前传动轴15、前悬架系统、转向系统、制动系统，前端框架设有前端散热模块1，集成式装配于车架14上，提高底盘空间利用率。

前端框架中心上部设有混合动力系统，发动机总成2后端设有多档混动变速箱3，多档混动变速箱3内设有前电机，多挡混动变速箱3通过前传动轴15与前桥连接，可利用传统车型基础结构，前悬架系统、转向系统平台化，大大节约车型开发投资。后电驱动桥6采用集成式电驱动桥，取消传统皮卡车型中传动轴，节约底盘中部空间可布置大电量电池，提升纯电续航里程。后电驱动桥6由后电机、减速器、差速器同轴集成，结构紧凑，重量轻，动力经行星减速器到差速器再到半轴传递到轮毂驱动车轮，传动效率高。电机工作保持在高效率区间，能耗低，实现能量回收，延长续航里程。

前端框架布置有发动机总成2，发动机连接多档混动变速箱3，前电机与后电机由集成式双电机控制器13连接，双电机控制器13集成在发动机上方，减少线束连接及布置，降低整车成本，同时节约底盘布置空间。双电机控制器13控制车辆前后电机，采用行星排架构，通过传动链将动力传输到前传动轴15，实现整车前桥驱动；无动力中断多挡混动变速箱，电机功能可选(驱动/发电)，可实现EV、串联、并联、直驱的工作模式，满足市场对高性能皮卡需求。

前端散热模块1包括高温散热器、低温散热器、电子风扇，高温散热器上设有膨胀水箱，安装方便，提高整车装配效率。

前横梁区域设置有整车热管理系统，整车热管理系统包括电子水泵、电动压缩机、热交换器、电池板式热交换器；整车热管理系统由发动机热循环系统、电池热循环系统、电机电控热循环系统组成，整车热管理系统分三路运行，发动机热循环系统、电池热循环系统、电机电控热循环系统均由热管理控制器进行自动化控制，高寒区域，电池可选装加热膜。

动力电池单元均与前电机和后电机电路相连。动力电池单元内部集成BMS及控制器，在提升安全性能的同时极大的节约布置空间。动力电池单元包括电池托架4、电池总成11、电源三合一总成9，BMS与电池总成11一体化，电池托架4与车架14可拆卸式连接，电池托架4设有防撞结构，提高电池安全性。

电源三合一总成9包括双向OBC、DC-DC和PDU，集成度高，体积小，节约布置空间，支持交流充电和直流快充，充电更便捷。

车架14内部左侧设有排气系统12，排气系统12设有两级消声器10，提升NVH性能。

转向系统采用电动转向，制动系统采用高度集成式BSC系统，制动系统采用智能、安全、集成的制动系统，替代传统燃油车型真空助力器、电子真空泵、ESP/ABS控制器、踏板深度传感器构成的整套EVP系统，具有产品轻量化、制动系数提升、节约布置空间、降低系统成本多重优势，备胎7具有防盗结构8，电池总成11具备换电功能。

使用时，底盘可实现纯电模式、燃油模式、混动模式三种驱动模式，可最大化节能减排，经济效益高，满足用户特定诉求，通过电池热循环系统管理优化，制动回收能力及主动限速功能设计等方面提升整车安全性。

两驱车型通过集成后电驱动桥6的后电机驱动，高压电池给电机提供电源，在满载等速60km/h时，纯电可行驶＞50km，可满足皮卡市区内所有路况并满足车辆取得新能源绿牌，享受政府补贴。

四驱车型在两驱车型基础上增加前电机驱动，多档混动变速箱3内传动链机构通过前传动轴15与前电机连接，在传统皮卡车型上最大化借用基础车型结构实现四驱，快速实现整车搭载。两、四驱车型取消中间传动轴，可提供大电量电池布置空间，电池布置在车架14中间位置，整车重心平稳，避免电池布置在车架14后端的碰撞高风险及满载后轴荷不合理问题。

在燃油模式下，由发动机驱动，高压燃油箱5给发动机提供燃料，可解决纯电续航里程焦虑问题。

在混动模式下，由电机驱动，起步后纯电驱动，发动机低速状态下不参与工作，直到达到设定车速，发动机切入。当车速低于发动机切入车速时，整车处于电机为主驱动状态。电机驱动扭矩随油门开度和转速而变化。需要加速时，由高压电池装置向电机供电，电机与发动机一同驱动车辆行驶，从而使车辆迅速加速，同时较传统车油耗有所降低，可提升燃油经济性。

本实用新型解决了混合动力皮卡无法在车架中间布置大电量电池问题，避免了电池后置占用传统皮卡备胎位置，导致电池碰撞出现重大安全隐患问题，底盘布置合理，空间利用率高，重心平稳，最关键保证了整车安全，同时解决了传统皮卡车型无纯电模式，无法满足挂绿牌要求，无法享受政府补贴和地方路政路权等问题，大电量电池合理的布置，在混合模式下，可延长行驶里程，解决了里程焦虑问题。

因此，本实用新型采用上述一种插电式混合动力皮卡底盘，底盘零部件布置合理，空间利用率高，可直接在常规车上改装和实现换电功能，便于装配，能实现平台化、模块化，适合推广。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：包括车架，所述车架由前至后依次设置有前横梁区域、前端框架、动力电池单元、燃油箱、后电驱动桥、备胎，所述前端框架设有前端散热模块、前桥、发动机总成、前传动轴、前悬架系统、转向系统、制动系统，所述前端框架中心上部设有混合动力系统，所述发动机总成后端设有多档混动变速箱，所述多档混动变速箱内设有前电机，所述后电驱动桥采用集成式电驱动桥，所述后电驱动桥由后电机、减速器、差速器同轴集成。

2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：所述前端散热模块包括高温散热器、低温散热器、电子风扇，所述高温散热器上设有膨胀水箱。

3.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：所述前横梁区域设置有整车热管理系统，所述整车热管理系统包括电子水泵、电动压缩机、热交换器、电池板式热交换器；所述整车热管理系统由发动机热循环系统、电池热循环系统、电机电控热循环系统组成，所述发动机热循环系统、电池热循环系统、电机电控热循环系统均通过热管理控制器进行自动化控制。

4.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：所述前电机与后电机由集成式双电机控制器连接，所述动力电池单元分别与前电机和后电机电路相连。

5.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：所述动力电池单元内部集成BMS及控制器，所述动力电池单元包括电池托架、电池总成、电源三合一总成，所述BMS与电池总成一体化，所述电池托架与车架可拆卸式连接，所述电池托架设有防撞结构，所述电池总成具备换电功能。

6.根据权利要求5所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：电源三合一总成包括双向OBC、DC-DC和PDU，支持交流充电和直流快充。

7.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：所述车架一侧设有排气系统，所述排气系统设有两级消声器。

8.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力皮卡底盘，其特征在于：所述转向系统采用电动转向，所述制动系统采用高度集成式BSC系统，所述备胎具有防盗结构。