CN107323544A - 一种换电式铰接电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种换电式铰接电动汽车，包括通过铰接装置连接的至少两节车厢，每一节所述车厢的底部设有一驱动桥，每一节所述车厢的顶部设有可整体更换的动力包，所述动力包中设有驱动电机、电机控制器、蓄电装置以及整车控制器；所述驱动电机与所述驱动桥之间通过一贯穿所述车厢的传动轴连接。本发明所述换电式铰接电动汽车，由于所述车厢的顶部设有可整体更换的动力包，所述动力包中设有整车控制器、驱动电机、电机控制器以及蓄电装置，使得所述动力包的位置较高，因此不惧积水；由于所述动力包是整体进行更换，因此缩短了换电时间。

Description

一种换电式铰接电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种换电式铰接电动汽车。

技术背景

电动汽车是一种最好的零污染或超低污染的车辆，与燃油汽车相比，具有噪声低、振动小以及操作性能好等特点，而被受青睐，成为当前开发和研制以取代燃油汽车的首选车型。

为了增加载客量，将多个车厢通过铰接装置连接在一起形成铰接电动汽车汽车。现有技术中，换电式铰接电动汽车汽车的驱动电机以及动力电池包等都安装在车厢的底部。然而近年来，气候变化带来了特大降雨量，城市内涝也变得非常严重，车辆涉水前行容易损坏车辆的零部件。对于电动汽车来说，遇到雨水天气，这种状况更加严峻，会导致驱动电机以及动力电池包损坏，甚至会引起漏电等安全事故。此外，动力电池包是分成小包进行更换，换电时间较长。

发明内容

本发明提供了一种换电式铰接电动汽车，以克服现有技术的缺点。

一种换电式铰接电动汽车，包括通过铰接装置连接的至少两节车厢，每一节所述车厢的底部设有一驱动桥，每一节所述车厢的顶部设有可整体更换的动力包，所述动力包中设有驱动电机、电机控制器、蓄电装置以及整车控制器；所述驱动电机与所述驱动桥之间通过一贯穿所述车厢的传动轴连接。

相较于现有技术，本发明所述换电式铰接电动汽车，由于所述车厢的顶部设有可整体更换的动力包，所述动力包中设有整车控制器、驱动电机、电机控制器以及蓄电装置，使得所述动力包的位置较高，因此不惧积水，即使在内涝严重的城市里也可以如常行驶；由于所述动力包是整体进行更换，因此缩短了换电时间。

进一步地，每一节所述车厢中的所述蓄电装置具有相同的规格；在质量较轻的所述车厢的顶部安设的所述动力包中还设有一附件电机，所述附件电机通过一附件传动轴驱动助力转向油泵和空气压缩机。

进一步地，所述附件电机通过所述附件传动轴还驱动空调压缩机。

进一步地，所述助力转向油泵、所述空气压缩机和所述空调压缩机安设在所述车厢的顶部。

进一步地，所述动力包中还设有冷却装置，所述冷却装置采用水冷方式对所述驱动电机、所述电机控制器及所述蓄电装置中的至少一件进行冷却。

进一步地，所述车厢中设有用于操纵所述换电式铰接电动汽车的操控显示装置，所述操控显示装置和所述整车控制器中均设有一无线收发元件，两个所述无线收发元件用于传递所述操控显示装置和所述整车控制器之间的信息。

进一步地，所述车厢的内部固定有支撑杆，所述支撑杆的上端与所述车厢的顶部连接，所述支撑杆的下端与所述车厢的底部连接；所述支撑杆为空心结构，所述传动轴设于所述支撑杆中。

进一步地，所述传动轴的上端通过一万向节与所述驱动电机连接，下端通过另一万向节与所述驱动桥连接。

进一步地，所述整车控制器用于接收所述操控显示装置所发送的操控信号，所述操控信号包括加速踏板位置信号、制动踏板位置信号以及驻车信号。

进一步地，所述操控显示装置用于接收所述整车控制器所发送的反馈信号，所述反馈信号包括电量信号、允许启车信号以及故障信号。

附图说明

图1为本发明一实施例中换电式铰接电动汽车的***示意图。

主要零部件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施案例

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，为本发明一实施例中提供的一种换电式铰接电动汽车，所述换电式铰接电动汽车包括通过铰接装置连接的前车厢11和后车厢12；所述前车厢11的底部设有前驱动桥21，所述前车厢11的顶部设有前动力包4，所述前动力包4中设有前驱动电机41、前电机控制器42、前蓄电装置43和前整车控制装置44；所述后车厢12的底部设有后驱动桥22，所述后车厢12的顶部设有后动力包5，所述后动力包5中设有后驱动电机51、后电机控制器52、后蓄电装置53和后整车控制装置54。

具体的，本实施例中，所述前驱动电机41与所述前驱动桥21之间通过一贯穿所述前车厢11的前传动轴31连接，所述后驱动电机51与所述后驱动桥22之间通过一贯穿所述后车厢12的后传动轴32连接。所述前传动轴31、所述后传动轴32的作用是分别将所述前驱动电机41、所述前驱动电机41的动力各自传递给所述前驱动桥21、所述后驱动桥22，以使所述前驱动桥21、所述后驱动桥22共同驱动所述换电式铰接电动汽车行驶。

具体的，本实施例中，所述换电式铰接电动汽车中设有两节车厢，且每节所述车厢中均设置有驱动电机，因此可以通过控制驱动电机的驱动转矩和再生制动转矩，使前后车厢的加速度或减速度基本相同，则可以减轻铰接装置的纵向作用力，并避免车厢折叠。可以理解的，在其它实施例中，所述换电式铰接电动汽车中设有至少两节车厢，但并不以此为限制，具体可以为三节或更多节车厢，每节车厢的底部设有驱动桥，每节车厢的顶部设有动力包，动力包中设有驱动电机、电机控制器、蓄电装置以及整车控制器，驱动电机与驱动桥之间通过一贯穿车厢的传动轴连接。

具体的，在本实施例中，所述前蓄电装置43和后蓄电装置53具有相同的规格；在质量较轻的所述后车厢12的顶部安设的所述后动力包5中还设有一附件电机56，所述附件电机56通过一附件传动轴57驱动助力转向油泵91和空气压缩机92。

通常，铰接电动汽车汽车各车厢的质量是不一样的。在本实施例中，所述前车厢11较重，所述后车厢12较轻。基于减轻铰接装置的纵向作用力并避免车厢折叠的目的，各车厢具有相同的加速度或减速度，则在行驶过程中，各车厢消耗的电能基本与车厢的质量成正比。当所配置的蓄电装置具有相同的规格，即能够提供相同大小的电能，且只对该车厢顶部安设的驱动电机独立供电，则所述前蓄电装置43的电能消耗完时，所述后蓄电装置53的电能还有不少。因此，在所述后动力包5中还设有一附件电机56来驱动助力转向油泵91和空气压缩机92，用于向车辆的转向***提供所需的高压油液，及向制动***、门泵***和空气悬架***提供所需的压缩空气。所述附件电机56仅消耗所述后蓄电装置53的电能，因此可以使得车辆行驶时所述前蓄电装置43和所述后蓄电装置53的电能消耗比较接近，从而可以在换电站同时更换所述前动力包4和所述后动力包5。

具体的，在本实施例中，所述附件电机56通过附件传动轴57还驱动空调压缩机93。所述附件电机56驱动所述助力转向油泵91和所述空气压缩机92消耗的电能较少，因此其还可以驱动所述空调压缩机93，如此可以保证述前蓄电装置43和所述后蓄电装置53的电能消耗基本一致，从而可以在换电站同时更换所述前动力包4和所述后动力包5。

具体的，在本实施例中，所述助力转向油泵91、所述空气压缩机92和所述空调压缩机93安设在所述后车厢12的顶部。所述助力转向油泵91等附件也可以安设在所述后车厢12的底部，则附件传动轴57将竖直向下贯穿所述后车厢12的内部。当所述助力转向油泵91等附件安设在所述后车厢12的顶部，则所述附件传动轴57不必贯穿所述后车厢12的内部，其长度较短，只要在其轴端设置一可横向移动的轴联接装置，就可以连接驱动所述助力转向油泵91等附件，但并不以此为限制。

可以理解的，在其它实施例中，所述换电式铰接电动汽车中设有至少两节车厢，但并不以此为限制，具体可以为三节或更多节车厢，可以根据每节车厢的具体质量，选择其中质量较轻的车厢顶部的动力包中的蓄电装置提供电能，以驱动附件，可以根据具体情况选择其中之一或多个车厢上的车厢顶部的动力包中的蓄电装置分别为驱动附件中的一件或多件提供电能，但并不以此为限制。

请参阅图1，所述前车厢11中设有用于操纵所述换电式铰接电动汽车的操控显示装置6，所述操控显示装置6、所述前整车控制器44和所述后整车控制器54中均设有一无线收发元件7，所述无线收发元件7用于传递所述操控显示装置6、所述前整车控制器44和所述后整车控制器54中之间的信息。

由于所述前动力包4与所述前车厢11之间，以及所述后动力包5和所述后车厢12之间只有机械接口，即可以快速松开或固定的机械装置或轴联接装置，再加上在所述操控显示装置6、所述前整车控制器44和所述后整车控制器54中之间通过无线方式传递信号，因此取消了高压电连接器和低压电连接器，不会因为多次插拔带来的磨损而导致触点的安全性和可靠性问题，大大提高了高压电安全性和信号传输的可靠性。

具体的，本实施例中，由于所述前动力包4与所述后动力包5的结构类似，所以仅以所述前动力包4的结构为例进行说明。由于所述前驱动电机41、前电机控制器42、前蓄电装置43和前整车控制器44均安设在所述动力包4内，所以所述动力包4与所述前车厢11之间只设置机械接口，即可以快速松开或固定的机械装置。此外，由于在所述前整车控制器44与所述操纵显示装置6之间通过无线方式传递信号，所以取消了高压电力接口和低压电子接口，从而大大提高了高压电安全性。

具体的，本实施例中，驾驶员通过所述操控显示装置6向所述整车控制器44发送操控信号，所述整车控制器44接收所述操控信号后控制所述前动力包4中相应的零部件动作，同时将所述前动力包4中相应的零部件的工作状态反馈给所述操控显示装置6进行显示。

需要说明的是，本实施例中，所述整车控制器44用于接收所述操控显示装置6所发送的操控信号，所述操控信号包括加速踏板位置信号、制动踏板位置信号以及驻车信号。可以理解的，在其它实施例中，所述操控信号并不局限于本实施例中所列举的信号。

需要说明的是，本实施例中，所述操控显示装置6用于接收所述整车控制器44所发送的反馈信号，所述反馈信号包括电量信号、允许启车信号以及故障信号。可以理解的，在其它实施例中，所述操控信号并不局限于本实施例中所列举的信号。例如，在更换好新的所述前动力包4后，通过两个所述无线收发元件7建立所述操纵显示装置6与所述整车控制器44之间的信息联系后，当允许启车信号在所述操纵显示装置4上点亮时，驾驶员就可以驾驶所述换电式电动汽车。

请再参阅图1，所述前动力包4中还设有前冷却装置45。具体的，本实施例中，所述前冷却装置45采用水冷方式对所述前驱动电机41、所述前电机控制器44及所述前蓄电装置43中的至少一件进行冷却，由于均设置在所述前动力包4的内部，因此可以缩短冷却管道的长度。

具体的，本实施例中，所述前蓄电装置43，可以是由高能量密度的锂离子电池构成的动力电池包，还可以是由燃料电池等各种类型的储能元件和储能元件管理组件构成的电源装置。

请再参阅图1，所述前车厢11的内部固定有前支撑杆81，所述后车厢12的内部固定有前支撑杆82。由于所述前支撑杆81和所述后支撑杆82的结构类似，所以仅以所述前支撑杆81的结构为例进行说明。所述前支撑杆81的上端与所述前车厢11的顶部连接，所述前支撑杆81的下端与所述前车厢11的底部连接；所述前支撑杆81为空心结构，所述前传动轴31设于所述前支撑杆81中。由于所述前传动轴31的长度较长，在所述前支撑杆81内部可以设置所述前传动轴31的支撑点，以支撑所述前传动轴31。

具体的，本实施例中，所述前传动轴31的上端通过一万向节与所述前驱动电机41连接，下端通过另一万向节与所述前驱动桥21连接。

需要说明的是，本实施例中，所述前传动轴31竖直布置，也可以倾斜一定角度布置。所述前传动轴31与所述前驱动电机41连接的一段可以是不可伸缩的，也可以添加一万向节。所述前传动轴31与所述前驱动桥21连接的另一端可以是可伸缩的，因为所述前驱动桥21会上下跳动，也可以添加一万向节，以满足所述前驱动桥21跳动所带来的其输入端轴线空间变化的需求。当所述前驱动桥21的输入端竖直向上布置、所述前传动轴31竖直布置时，可以使得所述前传动轴31不必再通过中间轴进行方向转换，结构最简单，传动效率最高。

具体的，本实施例中，所述前驱动桥21的输入端可以布置在桥身中间，也可以布置在桥身一端，并不以此为限。

本发明的所述换电式铰接电动汽车，给电动汽车行业带来了新的商业运行模式。如公交公司或运输公司可以只购买不含动力包的车辆，昂贵的动力包由单独的换电服务商来提供，由于降低了用户的初期购车费用，因此也有利于电动汽车的推广和运营。

综上所述，本发明所述换电式铰接电动汽车，由于每节所述车厢的顶部设有可整体更换的动力包，所述动力包中设有驱动电机、电机控制器、蓄电装置和整车控制器，使得所述动力包的位置较高，即使在内涝严重的城市里也可以如常行驶；由于所述动力包是整体进行更换，因此缩短了换电时间。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换电式铰接电动汽车，其特征在于，包括通过铰接装置连接的至少两节车厢，每一节所述车厢的底部设有一驱动桥，每一节所述车厢的顶部设有一可整体更换的动力包，所述动力包中设有驱动电机、电机控制器、蓄电装置以及整车控制器；所述驱动电机与所述驱动桥之间通过一贯穿所述车厢的传动轴连接。

2.根据权利要求1所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，每一节所述车厢中的所述蓄电装置具有相同的规格；在质量较轻的所述车厢的顶部安设的所述动力包中还设有一附件电机，所述附件电机通过一附件传动轴驱动助力转向油泵和空气压缩机。

3.根据权利要求2所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述附件电机通过所述附件传动轴还驱动空调压缩机。

4.根据权利要求3所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述助力转向油泵、所述空气压缩机和所述空调压缩机安设在所述车厢的顶部。

5.根据权利要求1所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述动力包中还设有冷却装置，所述冷却装置采用水冷方式对所述驱动电机、所述电机控制器及所述蓄电装置中的至少一件进行冷却。

6.根据权利要求1所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述车厢中设有用于操纵所述换电式铰接电动汽车的操控显示装置，所述操控显示装置和所述整车控制器中均设有一无线收发元件，两个所述无线收发元件用于传递所述操控显示装置和所述整车控制器之间的信息。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述车厢的内部固定有支撑杆，所述支撑杆的上端与所述车厢的顶部连接，所述支撑杆的下端与所述车厢的底部连接；所述支撑杆为中空结构，所述传动轴设于所述支撑杆中。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述传动轴的上端通过一万向节与所述驱动电机连接，下端通过另一万向节与所述驱动桥连接。

9.根据权利要求6所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述整车控制器用于接收所述操控显示装置所发送的操控信号，所述操控信号包括加速踏板位置信号、制动踏板位置信号以及驻车信号。

10.根据权利要求6所述的换电式铰接电动汽车，其特征在于，所述操控显示装置用于接收所述整车控制器所发送的反馈信号，所述反馈信号包括电量信号、允许启车信号以及故障信号。