CN207725210U - 分布式驱动的轮毂电机底盘平台 - Google Patents

分布式驱动的轮毂电机底盘平台 Download PDF

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孙怡鹏
张兴龙
陈珍颖
杨阳
杨夺
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Abstract

本实用新型公开了一种分布式驱动的轮毂电机底盘平台，包括车架及设于车架前后两侧的四个轮毂电机以及至少两逆变器，所述轮毂电机通过与轮辋相连与轮胎组成一体，再通过转向节与悬架相连，所述悬架通过副车架与车架相连一体，所述车架上设有电机控制器、动力电池组，其中动力电池组位于车架中部，所述动力电池组前后两侧分别设有与动力电池组连接的前高压盒、后高压盒，所述轮毂电机与逆变器连接，电机控制器通过逆变器来控制轮毂电机的扭矩和转速。本实用新型在整个底盘平台上，合理布置动力电池组、前高压盒、后高压盒以及逆变器，对轮毂电机进行控制，保证正常运行，最终达到结构的优化，从而提升操控性。

Description

分布式驱动的轮毂电机底盘平台
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体涉及底盘平台。
背景技术
在能源和环保的双重压力下，我国必须转变原有能源消费结构，更合理有效地利用能源。发展新能源汽车，不仅能够节能，减少甚至完全不用石油，而且能够减少甚至完全没有尾气排放。因此，发展新能源汽车是解决中国能源与环保问题的有效途径，符合国家能源安全战略，是我国汽车工业可持续发展的必然选择。
随着电动汽车的发展，新兴起了一种分布式驱动的电动汽车，如何合理设计分布式驱动的电动汽车底盘平台，以减轻重量并优化结构，以提升操控性，成为当前需要重点关注的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种分布式驱动的轮毂电机底盘平台，优化结构，提升操控性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：分布式驱动的轮毂电机底盘平台，包括车架及设于车架前后两侧的四个轮毂电机以及至少两逆变器，所述轮毂电机通过与轮辋相连与轮胎组成一体，再通过转向节与悬架相连，所述悬架通过副车架与车架相连一体，所述车架上设有电机控制器、动力电池组，其中动力电池组位于车架中部，所述动力电池组的前后两侧分别设有与动力电池组连接的前高压盒、后高压盒，所述轮毂电机与逆变器连接，所述电机控制器通过逆变器来控制轮毂电机的扭矩和转速，还包括水冷单元，所述水冷单元包括三通阀、散热器、与三通阀连接的电机散热管路，水从水箱引出，通过三通阀，经电机散热管路给电机和逆变器散热，然后经过散热器回到水箱。
优选的，所述轮毂电机集成了制动卡钳，所述车架上设有液压制动和电磁制动复合制动单元。
优选的，所述动力电池组的前后两侧各设有一组并联连接的正负极，其中，前侧正负极与前高压盒连接，后侧正负极与后高压盒连接，所述前高压盒和后高压盒分别与对应设于动力电池组前后侧的逆变器连接。
优选的，前侧两个轮毂电机同时连接一个前逆变器，该前逆变器与前高压盒连接，后侧两个轮毂电机同时连接一个后逆变器，该后逆变器与后高压盒连接。
优选的，每个轮毂电机各连接一个逆变器，前侧两个逆变器与前高压盒连接，后侧两个逆变器与后高压盒连接。
优选的，所述前高压盒/后高压盒用铜排直接与逆变器相连。
优选的，所述前高压盒集成有DC/DC转换器，所述后高压盒集成有慢充充电机。
本实用新型采用的技术方案，每个车轮都能通过轮毂电机快速驱动和制动，在整个底盘平台上，合理布置动力电池组、前高压盒、后高压盒以及逆变器，对轮毂电机进行控制，保证正常运行，最终达到结构的优化，从而提升操控性。
附图说明
图1是本实用新型的分布式驱动的轮毂电机底盘平台示意图。
图2是本实用新型的分布式驱动的轮毂电机底盘平台结构示意图。
图3是本实用新型的前轮总成示意图。
图4是本实用新型的后轮总成示意图。
图中：
1-前车架，2-前轮总成，3-右前逆变器，4-前高压盒，5-动力电池组,6-中段框架式车架,7-右后逆变器,8-后高压盒,9-后车架,10-副车架,11-后悬架，12-后轮总成,13-左后逆变器，14-左前逆变器，15-前悬架，16-散热器，17-前保险杠，18-前纵梁，19-前减震器固定支座，20-弯梁，21-后纵梁，22-后保险杠，23-后横梁，24-横梁，25-后减震器固定支座，26-加强板，27-加强筋，28-前横梁，29-前转向节，30-轮胎，31-轮毂电机，32-轮辋，33-后转向节。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1和图2所示，分布式驱动的轮毂电机底盘平台，包括车架及设于车架前后两侧的四个轮毂电机。
参阅图3和图4所示，轮毂电机31通过与轮辋32相连与轮胎组成一体，再通过前转向节29/后转向节33与前悬架15/后悬架11相连，前悬架15/后悬架11通过副车架10与车架相连一体。
车架，主要包括前车架1、中段框架式车架6和后车架9，中段框架式车架6和前车架1、后车架9之间设有加强筋27。前车架1连接前轮总成2，后车架9连接后轮总成12，前车架1包括前横梁28、前纵梁18、前保险杠17、前减震器固定支座19、前围等，中段框架式车架6包括横梁24、弯梁20、加强板26，密封板，后车架包9包括后横梁23、后纵梁21、后保险杠22、后减震器固定支座25等。
还包括水冷单元，水冷单元包括水箱、三通阀、散热器16、与三通阀连接的电机散热管路、电池散热管路，水从水箱引出，通过三通阀，经电机散热管路给电机和逆变器散热，经电池散热管路为电池散热，然后经过散热器16回到水箱。
前车架1承载着前保险杠17、前悬架15、前高压盒4、左前逆变器14，右前逆变器3、轮毂电机31、轮胎30、水箱和散热器16，中段框架式车架6主要承载着动力电池组5、车身和乘客，后车架承载着后保险杠22、后悬架11、后高压盒8，左后逆变器13、右后逆变器7、轮毂电机31和轮胎30。
轮毂电机31与逆变器连接，所述动力电池组5的前后两侧各设有一组并联连接的正负极，即动力电池前侧正极与后侧正极并联，动力电池前侧负极与后侧负极并联。其中，前侧正负极与前高压盒4连接，后侧正负极与后高压盒8连接，所述前高压盒和后高压盒与对应设于动力电池组5前后侧的逆变器连接。因此轮毂电机与动力电池组之间的连接线路，无需绕过整个动力电池组，简化了动力电池组外部走线。
前高压盒4集成DC/DC转换器，后高压盒8集成交流慢充充电机，前、后高压盒都用铜排直接与逆变器相连。动力电池组5设有BMS(电池管理***)，统一控制前后高压盒(包括DC/DC转换器与慢充充电机)。
在本实施例中，每个轮毂电机各连接一个逆变器，左前逆变器14、右前逆变器3与前高压盒4连接，左后逆变器13、右后逆变器7与后高压盒8连接。这样，每个逆变器都可以独立控制对应的一个轮毂电机。
当然，本领域技术人员可以理解是，也可以前侧两个轮毂电机同时连接一个前逆变器，该前逆变器与前高压盒连接，后侧两个轮毂电机同时连接一个后逆变器，该后逆变器与后高压盒连接。前、后逆变器分别驱动前侧两个轮毂电机和后侧两个轮毂电机，便于安装与检修。
另外，所述轮毂电机集成了制动卡钳，所述车架上设有液压制动和电磁制动复合制动单元。驾驶员根据驾驶意图执行制度过程中，车辆控制***会根据车速、踏板行程制动主缸等信号，计算出当前状态下引发出的控制指令，基估算出液压制动和电机电磁制动分配比例,其具体控制原理为现有技术，不再赘述。
车辆控制器会根据整车运动状况来控制热管理***和电机控制器，电机控制器通过逆变器来控制轮毂电机的扭矩和转速，从而达到控制整车的目的。热管理***控制电池散热管路和电机散热管路内冷却水流动，对电池电机和逆变器散热。
与传统内燃机汽车和集中驱动的电动汽车相比，采用轮毂电机的电动汽车，每个车轮都能通过轮毂电机快速驱动和制动，删除了传动系、差动系，底盘结构简单，重量轻。同时，轮毂电机具有响应迅速、易于控制，所以对于整车操控性更加精准，同时易于实现能量回收。
除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。

Claims (7)

1.分布式驱动的轮毂电机底盘平台，包括车架及设于车架前后两侧的四个轮毂电机以及至少两逆变器，所述轮毂电机通过与轮辋相连与轮胎组成一体，再通过转向节与悬架相连，所述悬架通过副车架与车架相连一体，其特征在于，所述车架上设有电机控制器、动力电池组，其中动力电池组位于车架中部，所述动力电池组的前后两侧分别设有与动力电池组连接的前高压盒、后高压盒，所述轮毂电机与逆变器连接，所述电机控制器通过逆变器来控制轮毂电机的扭矩和转速，还包括水冷单元，所述水冷单元包括三通阀、散热器、与三通阀连接的电机散热管路，水从水箱引出，通过三通阀，经电机散热管路给电机和逆变器散热，然后经过散热器回到水箱。
2.根据权利要求1所述的分布式驱动的轮毂电机底盘平台，其特征在于，所述轮毂电机集成了制动卡钳，所述车架上设有液压制动和电磁制动复合制动单元。
3.根据权利要求1所述的分布式驱动的轮毂电机底盘平台，其特征在于，所述动力电池组的前后两侧各设有一组并联连接的正负极，其中，前侧正负极与前高压盒连接，后侧正负极与后高压盒连接，所述前高压盒和后高压盒分别与对应设于动力电池组前后侧的逆变器连接。
4.根据权利要求3所述的分布式驱动的轮毂电机底盘平台，其特征在于，前侧两个轮毂电机同时连接一个前逆变器，该前逆变器与前高压盒连接，后侧两个轮毂电机同时连接一个后逆变器，该后逆变器与后高压盒连接。
5.根据权利要求3所述的分布式驱动的轮毂电机底盘平台，其特征在于，每个轮毂电机各连接一个逆变器，前侧两个逆变器与前高压盒连接，后侧两个逆变器与后高压盒连接。
6.根据权利要求4或者5所述的分布式驱动的轮毂电机底盘平台，其特征在于，所述前高压盒/后高压盒用铜排直接与逆变器相连。
7.根据权利要求6所述的分布式驱动的轮毂电机底盘平台，其特征在于，所述前高压盒集成有DC/DC转换器，所述后高压盒集成有慢充充电机。
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