[发明专利]模块化电动汽车

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种汽车工程技术领域的汽车，具体是一种模块化电动汽车。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机直接或间接驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。随着内燃汽车保有量的逐年递增，全球的环境污染与石油短缺等问题日益突出，电动汽车作为解决这些问题的重要方案之一，正成为世界广泛关注的焦点。电动汽车的优点主要体现在三个方面：首先，电动汽车的动力来源于电能，不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物相对较为容易，也已有了较为成熟的技术。其次，有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车要来的高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排放量。再者，与传统内燃动力相比，电动汽车具有加速性能更加优越、扭矩控制更加精确、能量收集与再生能力更加出色、整体布置更加灵活及安全性能更加可靠等方面的特点。目前，由于电池单位质量储存的能量不足，又没有形成足够的规模效应，使得生产成本高居不下，从而导致电动汽车存在着诸如行驶距离有限、购买价格和使用成本过高等问题。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利文献号CN1683176，记载了一种“可供实际应用的电动汽车”，该技术至少包括传统燃油汽车中可直接应用的部分，通过创新改造的部分以及新增加的部分，这三部分的有机结合构成了专用的电动汽车平台。但由于该技术通过单纯采用复合材料，在保证汽车必要的安全前提下，对材料的要求是比较高的，结果导致成本的不可控制；另外，单纯通过增加电池容量使得电池本身的生产难度和安全性不可控制，结果也会导致成本的不可控制。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种模块化电动汽车，利用现代电子电器系统的柔度高、灵活强等诸多特点，在解决车辆布置及能源匹配的同时，针对现代汽车存在的大量过度设计问题，提出了模块化车辆的制造与装配方法，使得电动汽车利用现有成熟产品的性能和技术条件，以较为低廉的成本就可以满足人类日常交通的需求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：动力系统模块、车辆电子电器模块、传感器和框架式车身模块，其中：动力系统模块和传感器分别固定设置于框架式车身模块内，车辆电子电器模块分别与传感器和动力系统模块电气连接，并通过传感器检测车辆所处工况及驾驶者意图，并控制动力系统模块实现对车辆的操控。

所述的动力系统模块包括分别与车辆电子电器模块相连接的电驱动单元、能量存储单元与辅助动力单元，其中：车辆电子电器模块通过传感器检测车辆所处工况及驾驶者意图并输出相对应的电压波形控制电驱动单元的运转，当传感器感知到能量存储单元当中的电能不足时，车辆电子电器模块启动并控制辅助动力单元开始工作，并将产生的电能充入到能量存储单元中。

所述的电驱动单元包括驱动电机和与之相连接的集成式车轮；

所述的驱动电机上设有轮毂式电机；

所述的驱动电机与集成式车轮之间设有传动轴进行动力传输；

所述的传动轴上设有差速器。

所述的能量存储单元为超级电容器和与之并联的动力电池。

所述的辅助动力为水平对置发动机、Atkinson循环发动机、大容量电池组或燃料电池包，由车辆电子电器模块的控制器根据能量存储单元电能的多少控制其工作状态，通过电缆将辅助动力单元产生的电能传输给能量存储单元以充电。

所述的车辆电子电器模块包括：车辆控制子系统与车载信息娱乐子系统，其中，车辆控制子系统主要负责车辆正常行驶的控制需求，而车载信息娱乐子系统则负责车内信息、娱乐方面的需求。车辆控制子系统需要将诸多参数(如车速、里程、电量等)，以CAN总线的数据形式发送给车载信息娱乐子系统，利用其良好的人机界面进行显示。车辆电子电器模块由传感器、控制器、执行器三部分组成。传感器主要用来测量表示汽车状态的物理量和驾驶者的操纵意图，并将测量结果传送给控制器，控制器根据既定的控制算法来控制相应执行器的动作，从而保证车辆的正常行驶。车辆所有的电子电器模块都按照汽车电子电器AutoSAR标准，通过线束连接实现模块化组合。