一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘制造技术

本实用新型专利技术属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘。其包括：电池、电池包外壳和底板，电池固定安装于电池包外壳中，电池包外壳转动连接于底板上，电池包外壳与底板之间设置有为电池包外壳相对底板转动提供阻力的减震器。它取消了电池包与底盘之间的刚性连接，改用弹性阻尼联接，从而使电池包具有相对于底盘转动的自由度，减小了电池包转动惯量对于整车转向的影响，在不影响电池的体积和质量的前提下改善了汽车操纵稳定性。结构紧凑，占用空间小，车辆重心升高不明显，改善了车辆的侧倾性能。结构简单，只需在现有汽车底盘基础上进行较小的改动就能得到很大的车辆操纵稳定性改善。

An Electric Vehicle Chassis with Horizontal Suspension of Battery Pack

The utility model belongs to the technical field of electric vehicles, in particular to an electric vehicle chassis with a battery pack swaying suspension. It includes: battery, battery pack shell and bottom plate, battery fixed in the battery pack shell, battery pack shell rotates and connects to the bottom plate, and shock absorber between the battery pack shell and the bottom plate provides resistance for the relative rotation of the battery pack shell to the bottom plate. It cancels the rigid connection between the battery pack and the chassis and uses elastic damping connection instead, so that the battery pack has relative freedom of chassis rotation, reduces the influence of the rotary inertia of the battery pack on vehicle steering, and improves vehicle handling stability without affecting the volume and quality of the battery. The compact structure, small occupancy space, and no obvious increase in the center of gravity of the vehicle improve the roll performance of the vehicle. The structure is simple, and the vehicle handling stability can be greatly improved by minor modification on the basis of the existing chassis.

【技术实现步骤摘要】
一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘
本技术属于电动汽车
，具体涉及一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘。
技术介绍
由于当今社会能源危机与环境污染问题越来越受到广泛关注，所以节能、环保、安全逐渐成为现代汽车工业发展的主导方向。电动汽车由于其节省资源、零排放的优点，而很好地契合了当今汽车工业发展方向。尤其是近几年，电动汽车产销量呈爆炸式增长，就间接的说明了电动汽车在未来汽车发展中将占据主导地位。随着电动汽车相关技术的逐渐发展，人们对于电动汽车的要求已不仅仅是方便快捷，而同时也对平顺性、敏捷性和操纵稳定性方面有较高的期望。目前，改善汽车操纵稳定性的方法有主动控制和被动控制等，主动控制主要是通过先进控制方法的开发来改善车辆操纵稳定性，如前轮主动转向系统(AFS)、直接横摆力矩控制(DYC)、四轮转向系统(4WS)和电子稳定系统(ESP)等；被动控制多为对汽车本身结构进行优化以改善汽车操纵稳定性，如麦弗逊悬架中设计的横向稳定杆、防抱死制动系统(ABS)等。但是不管是在主动控制，还是被动控制方法中，都没有将车辆的转动惯量作为主要调节因素的方法，换句话说，目前很少有通过优化整车转动惯量，来提高车辆操纵稳定性的技术。电池作为电动汽车内部的关键部件，具有较大的质量和体积，这使其具有很大的转动惯量，从而间接增大了整车的转动惯量，对整车的操纵稳定性产生不利影响。由于现在人们对电动汽车续航能力和动力性有较高的要求，所以电动汽车电池体积、质量是关键，但是受电池技术水平限制，无法在不影响容量的情况下，减小电池体积和质量。既然如此，只能从另一个方面间接地减小电池转动惯量对于车辆转向的影响。
技术实现思路
本技术旨在解决上述问题，提供了一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，它取消了电池包与底盘之间的刚性连接，改用弹性阻尼联接，从而使电池包具有相对于底盘转动的自由度，减小了电池包转动惯量对于整车转向的影响，在不影响电池的体积和质量的前提下改善了汽车操纵稳定性。结构紧凑，占用空间小，车辆重心升高不明显，改善了车辆的侧倾性能。结构简单，只需在现有汽车底盘基础上进行较小的改动就能得到很大的车辆操纵稳定性改善，其采用的技术方案如下：一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，其特征在于，包括：电池、电池包外壳和底板，所述电池固定安装于电池包外壳中，所述电池包外壳转动连接于底板上，所述电池包外壳与底板之间设置有为电池包外壳相对底板转动提供阻力的减震器。在上述技术方案基础上，还包括第一滚轮，所述电池包外壳的底部开有以底部中心为圆心的至少两条同心的第一弧形滑道，所述电池包外壳底部中心处开有一个供滚动轴承安装的轴承安装槽，所述底板的中心处设置有一用于安装滚动轴承的安装轴，所述安装轴穿装于轴承安装槽中，所述电池包外壳通过滚动轴承及安装轴与底板转动连接，所述底板上与第一弧形滑道相对应的位置处开设有若干个滚轮安装槽，所述第一滚轮通过轴转动安装于安装槽中，所述第一滚轮的上部露出滚轮安装槽伸入至第一弧形滑道中为电池或电池包外壳提供支撑。在上述技术方案基础上，所述第一弧形滑道为四条，分别为左弧形滑道、右弧形滑道、前弧形滑道和后弧形滑道，左弧形滑道与右弧形滑道左右对称，前弧形滑道与后弧形滑道前后对称。在上述技术方案基础上，还包括限位压板，所述滚轮安装槽的两侧向下凹陷形成小方槽，所述第一滚轮的轴的两端分别放置在两小方槽内，从而埋入底板内部；两限位压板通过螺栓固定安装于两小方槽上以限制轴竖直方向的运动。在上述技术方案基础上，所述电池包外壳的四角处分别开设有一个旋转槽，所述旋转槽的上下表面具有开孔，所述开孔中连接有一连接螺栓，所述减震器的连杆通过第一吊环与连接螺栓铰接，所述底板的四角处各固接有一固定柱，所述固定柱的顶端与汽车底盘相连接使得底板随汽车底盘运动，所述减震器的储油缸筒通过第二吊环与固定柱铰接。在上述技术方案基础上，所述减震器设置得与底板的长度方向具有一夹角。在上述技术方案基础上，还包括左限位板和右限位板，所述左限位板的左端通过第一螺栓安装在底板的左端上，右端位于电池包外壳的上方并与电池包外壳留有一定间隔；所述电池包外壳的左端上表面开有以电池包外壳中心为圆心的第二弧形滑道，左限位板上与第二弧形滑道相对应的位置处开设有若干个方型槽，所述方型槽中转动连接有第二滚轮，所述第二滚轮的底部露出左限位板伸入至电池包外壳的第二弧形滑道中，为电池或电池包外壳提供向下的支撑力，所述右限位板的结构与左限位板结构相同，两者左右对称设置；所述右限位板与底板及电池包外壳之间的连接方式均与左限位板相同。一种对使用上述电池包横摆悬置的电动汽车底盘的车辆操纵稳定性分析的方法，其特征在于：在将电池包横摆悬置之后可以得到三自由度模型：侧向运动、整车绕z轴的横摆运动和惯量盘绕z轴的转动，建立数学模型如下：∑Mz＝aFy1cosδ-bFy2+Mb整理以上公式得到电池包横摆悬置后三自由度汽车运动微分方程式：其中，Fy1、Fy2为前后轮侧偏力，Mb为电池包转矩，Kb、Db分别为电池包与底盘之间联接的刚度与阻尼，且Db是可调整的；Mz为汽车转向时整车横摆力矩，Mb为电池所受横摆力矩，θ为车辆转过角度、θb为电池转动角度、和ωr均为汽车横摆角速度、Izb为电池横摆转动惯量、Izz整车横摆转动惯量、Fyf为前轮侧偏力、Fyr为后轮侧偏力、ωrb和均为电池转动横摆角速度、m为整车质量；vc为整车纵向速度，β为整车质心侧偏角，δ是前轮转角，Ib为电池转动惯量。本技术的有益效果为：取消了电池包与底盘之间的刚性连接，改用弹性阻尼联接，从而使电池包具有相对于底盘转动的自由度，减小了电池包转动惯量对于整车转向的影响，在不影响电池的体积和质量的前提下改善了汽车操纵稳定性。结构紧凑，占用空间小，车辆重心升高不明显，改善了车辆的侧倾性能。结构简单，只需在现有汽车底盘基础上进行较小的改动就能得到很大的车辆操纵稳定性改善。附图说明图1是本技术的立体结构示意图；图2是本技术所述电池包外壳底部结构示意图；图3是本技术所述底板上表面结构示意图；图4是本技术所述底板上第一滚轮安装示意图；图5是本技术所述电池包外壳左端旋转槽示意图；图6是本技术右端减震器安装位置示意图；图7是本技术所述减震器倾斜安装示意图；图8是本技术所述电池包外壳左端上表面结构示意图；图9是本技术所述左限位板上第二滚轮安装示意图；图10是本技术所述左限位板安装示意图；具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，其特征在于，包括：电池(1)、电池包外壳(2)和底板(3)，所述电池(1)固定安装于电池包外壳(2)中，所述电池包外壳(2)转动连接于底板(3)上，所述电池包外壳(2)与底板(3)之间设置有为电池包外壳(2)相对底板(3)转动提供阻力的减震器(5)。

【技术特征摘要】
1.一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，其特征在于，包括：电池(1)、电池包外壳(2)和底板(3)，所述电池(1)固定安装于电池包外壳(2)中，所述电池包外壳(2)转动连接于底板(3)上，所述电池包外壳(2)与底板(3)之间设置有为电池包外壳(2)相对底板(3)转动提供阻力的减震器(5)。2.根据权利要求1所述的一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，其特征在于：还包括第一滚轮(6A)，所述电池包外壳(2)的底部开有以底部中心为圆心的至少两条同心的第一弧形滑道(20)，所述电池包外壳(2)底部中心处开有一个供滚动轴承安装的轴承安装槽(2B)，所述底板(3)的中心处设置有一用于安装滚动轴承的安装轴(3B)，所述安装轴(3B)穿装于轴承安装槽(2B)中，所述电池包外壳(2)通过滚动轴承及安装轴(3B)与底板(3)转动连接，所述底板(3)上与第一弧形滑道(20)相对应的位置处开设有若干个滚轮安装槽(3A)，所述第一滚轮(6A)通过轴(6B)转动安装于安装槽(3A)中，所述第一滚轮(6A)的上部露出滚轮安装槽(3A)伸入至第一弧形滑道(20)中为电池(1)或电池包外壳(2)提供支撑。3.根据权利要求2所述的一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，其特征在于：所述第一弧形滑道(20)为四条，分别为左弧形滑道(2A)、右弧形滑道(2D)、前弧形滑道(2E)和后弧形滑道(2C)，左弧形滑道(2A)与右弧形滑道(2D)左右对称，前弧形滑道(2E)与后弧形滑道(2C)前后对称。4.根据权利要求2所述的一种电池包横摆悬置的电动汽车底盘，其特征在于：还包括限位压板(6D)，所述滚轮安装槽(3A)的两侧向下凹陷形成小方槽，所述第一滚轮(6A)的轴(6B)的两端分别放置在两小方槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：高炳钊，胡启元，田萌健，陈虹，
申请(专利权)人：吉林大学青岛汽车研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37