專利名稱：一種可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車的改進(jìn)背景技術(shù)電動汽車已經(jīng)有一百多年的歷史，早在燃油汽車出現(xiàn)以前，就已經(jīng)有了電動汽車，隨著燃油汽車的不斷發(fā)展，逐漸將電動汽車擠出了歷史舞臺。到了二十世紀(jì)七十年代，由于能源危機(jī)的發(fā)生，以及人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，對于電動汽車的開發(fā)熱情才又重新奌燃起來。近三十年來，世界上許多國家的科研機(jī)構(gòu)和諸多跨國汽車企業(yè)，都在不遺余力地對電動汽車進(jìn)行研究開發(fā)，投入了大量的人力財(cái)力，也取得了很多技術(shù)上的進(jìn)展，但其成效并不能令人滿意，始終未能開發(fā)出一種可供實(shí)用的電動汽車來?；谏鲜銮闆r，美國和日本的汽車業(yè)巨頭紛紛宣稱要放棄純電動汽車的開發(fā)。這種以蓄電池為能源載體的電動汽車為什么會被放棄？原因何在？對于這個(gè)難題是不是就無法破解？這是擺在純電動汽車面前一個(gè)無法迴避的問題。
問題的關(guān)鍵是能源結(jié)構(gòu)，一公斤汽油的能量為12000-13500W.H/Kg，而一公斤鋰電池存儲的能量為120-140W.H/Kg，而鉛酸蓄電池只有30-33W.H/Kg，相差100倍和300多倍。所導(dǎo)致的結(jié)果就是電動汽車的性能上不去，與傳統(tǒng)的燃油汽車相比差距很大，達(dá)不到進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營的要求。它的具體表現(xiàn)是1)跑不快--電動汽車的最大速度上不去，一般只能在Vmax＝100Km/hr之內(nèi)；2)跑不遠(yuǎn)--一次充電后的運(yùn)行距離短，一般在100-150Km，達(dá)不到可投入實(shí)際應(yīng)用的要求；3)造價(jià)高--據(jù)有關(guān)美國的資料介紹，一輛電動汽車的售價(jià)為8萬美元，國內(nèi)某廠的電動汽車售價(jià)為12萬元，但不包括40萬元的蓄電池；4)充電時(shí)間長--一般為6-8-小時(shí)。也曾有資料介紹快速充電的技術(shù)，可將充電時(shí)間降低到一小時(shí)以內(nèi)，但設(shè)備復(fù)雜，對蓄電池的要求也高。正因?yàn)樯鲜鲈虻拇嬖?，而且在短時(shí)期內(nèi)難以解決，美國和日本的幾大汽車巨頭全面停止了全電池電動汽車的生產(chǎn)和開發(fā)。美國通用公司宣布不再提供電動汽車的出租業(yè)務(wù)，除保留部分作試驗(yàn)和收藏外，其余的均作報(bào)廢處理。美國的汽車公司轉(zhuǎn)向燃料電池電動汽車的開發(fā)。日本則轉(zhuǎn)向混合動力電動汽車的研制，并且已進(jìn)入小批量生產(chǎn)的階段。燃料電池電動汽車有可能成為解決未來能源的一種方法，就目前情況而言，不僅存在資源緊缺的矛盾，在技術(shù)上還存在不少問題未能解決。混合動力汽車存在著二次能源轉(zhuǎn)換的缺陷，技術(shù)方面有明顯的不合理性，難以作為最終解決方案。
基于上述情況，有必要提供一種新的解決方案，來克服現(xiàn)有電動汽車存在的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有電動汽車存在的缺陷，提供一種新的總體思路和具體的解決方案，藉以提高電動汽車的性能，降低其造價(jià)，并解決使用過程中的服務(wù)保障，為電動汽車進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營提供必要的技術(shù)支持。
本發(fā)明的目的可以通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種可供實(shí)用的電動汽車其至少包括傳統(tǒng)汽車中可直接應(yīng)用的部分，通過創(chuàng)新改造的部分和新增加的部分，這三部分有機(jī)的結(jié)合構(gòu)成專用的電動汽車平臺。這個(gè)專用的電動汽車平臺要通過開源節(jié)流，實(shí)現(xiàn)“以重量置換能量”的設(shè)想，降低電動汽車的重量，在整備質(zhì)量得到控制的前提下，能大幅度增加蓄電池的裝載量，增加能源的存儲量，縮小電動汽車與燃油汽車在能源存儲上的差距，在整車性能上縮小與燃油汽車的差距，為電動汽車進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營提供必要的技術(shù)支持。本發(fā)明在創(chuàng)新改造方面，其至少包括三部分，即總體設(shè)計(jì)部分、具體的結(jié)構(gòu)和裝置以及使用保障部分。在總體設(shè)計(jì)部分中主要有新的重量配置方案、新的總體布置方案和新的動力選擇方案。新的重量配置方案也就是降低車重的具體措施，其至少包括采用新材料--以高分子基復(fù)合材料制作電動汽車車身，采用新結(jié)構(gòu)--以夾芯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體式車身，并擴(kuò)大應(yīng)用范圍，除了用于復(fù)蓋件和結(jié)構(gòu)件而外，還用于制作功能部件，如減速機(jī)箱體；采用新技術(shù)，利用電子變速取代傳統(tǒng)的變速箱，利用電子差速器取代傳統(tǒng)的機(jī)械式差速器，簡化傳動機(jī)構(gòu)將傳統(tǒng)的多級動力傳動簡化為單級直接傳動；采用小型化的部件，如驅(qū)動電機(jī)采用小型化的水冷電機(jī)在同等功率條件下，縮小結(jié)構(gòu)尺寸，降低重量。
進(jìn)一步本發(fā)明在總體布置方面，將傳統(tǒng)汽車的以內(nèi)燃機(jī)為主的思想改變?yōu)橐孕铍姵貫橹黧w，壓縮動力裝置、傳動裝置等機(jī)構(gòu)的占用空間，為設(shè)置大量的蓄電池提供足夠的空間。具體的措施至少包括零部件的小型化，如采用多電機(jī)驅(qū)動、小型化水冷電機(jī)；蓄電池標(biāo)準(zhǔn)化、小型化；減速器與車身一體化；以及采用新的布置方式，采用兩層或三層結(jié)構(gòu)。前艙設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)，上層為前電源艙，下層為動力艙；后艙設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu)，上層為行李艙，中層為后電源艙，下層為動力艙。采用合理的總體布置，統(tǒng)籌兼顧到蓄電池裝置、動力配置及傳動裝置等多方面的協(xié)調(diào)，保證驅(qū)動橋的負(fù)荷不低于55％，藉以保證整車行的運(yùn)穩(wěn)定性。
進(jìn)一步本發(fā)明在動力選擇方面，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，不是根據(jù)汽車的最大速度的需要功率來選取發(fā)動機(jī)，而是以電動機(jī)的額定功率對應(yīng)電動汽車的經(jīng)濟(jì)速度所需的功率，而以電動機(jī)的過載及超速狀態(tài)下的最大功率，滿足電動汽車最大速度所需的功率。其目的是減小動力裝置的重量、縮小其占用的空間、降低能耗。
進(jìn)一步本發(fā)明在動力裝置和驅(qū)動模式方面，改變了傳統(tǒng)汽車采用的單一動力的配置模式，而是采用了兩個(gè)或兩個(gè)以上的動力裝置，分別驅(qū)動兩個(gè)或四個(gè)行走輪。在傳動模式上也采用了新技術(shù)和簡化的新結(jié)構(gòu)，由設(shè)置在動力艙中的電動機(jī)通過減速機(jī)直接驅(qū)動行走輪，省略了傳統(tǒng)汽車采用的復(fù)雜的多級傳動鏈，離合器-變速箱-傳動軸-后橋-差速器-最終傳動。特別是采用了電子變速和電子差速裝置，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式變速箱和差速器。電子變速裝置是利用驅(qū)動電機(jī)控制器的速度控制，直接控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，而電子差速則是采用了電動機(jī)的定轉(zhuǎn)矩控制和阻轉(zhuǎn)矩反饋原理的自適應(yīng)差速器。這種電子差速器比由計(jì)算機(jī)控制的電子差速器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，造價(jià)也低得多。詳見專利號ZL02203000.X電動汽車動力及傳動裝置的結(jié)構(gòu)新模式；專利申請?zhí)?2129455.0電動汽車多電機(jī)四輪驅(qū)動新模式；專利申請?zhí)?2125761.2電動汽車動力及傳動裝置的結(jié)構(gòu)新模式；國際專利申請?zhí)朠CT/CN03/00686電動汽車的動力及傳動裝置。
進(jìn)一步本發(fā)明采用了新材料-高分子基復(fù)合材料制作電動汽車車身，其特點(diǎn)在于在結(jié)構(gòu)上采用了以夾芯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體式車身結(jié)構(gòu)，在成型工藝上采用了以“三步成型法”為主的整體成型工藝，在模具上采用了復(fù)合材料組合式加熱模具，以及相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)成的生產(chǎn)線。從而使復(fù)合材料電動汽車車身，不僅具有輕量化的特奌和足夠的強(qiáng)度，同時(shí)還具有批量生產(chǎn)的能力。為了加大輕量化的效果，擴(kuò)大復(fù)合材料的應(yīng)用范圍，除了復(fù)蓋件而外，還直接應(yīng)用于承力構(gòu)件和功能件，如減速器的箱體。詳見專利號ZL98102411.4復(fù)合材料制品的成型方法及其機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備；專利號ZL01268136.9復(fù)合材料電動汽車車身新結(jié)構(gòu)；專利號ZL96102882.3纖維增強(qiáng)塑料制品的成型方法及其模具；專利號ZL88202023.4一種玻璃鋼汽車車身。
進(jìn)一步本發(fā)明采用了高電壓動力型高能蓄電池，單個(gè)蓄電池的電壓就是電動汽車電源系統(tǒng)的電壓，這對于提高電動汽車運(yùn)行的可靠性和安全性有很好的效果，特別是對于鋰電池，由于減小了單個(gè)電池的充、放電電流，減少了工作過程中的發(fā)熱量，對防止電池在工作過程中發(fā)生爆炸事故很有好處。同時(shí)這種高電壓電池提高了電池的比能量，有效地降低了整車的重量，對于提高能量存儲及降低能耗均起到了有益的效果。詳見專利申請?zhí)?2158598.9高電壓動力蓄電池；專利申請?zhí)?3153213.6高電壓動力型鉛酸蓄電池復(fù)合材料極板；國際專利申請?zhí)朠CT/CN03/01117高電壓動力型蓄電池；專利號ZL02282486.3復(fù)合材料蓄電池外殼及其密封。
進(jìn)一步本發(fā)明采用了電動汽車蓄電池快速更換，恢復(fù)能源存儲的裝置及其操作方法，其主要特點(diǎn)是采用了規(guī)范化的電源單元或組合式的電源單元及相應(yīng)的裝置，以適應(yīng)蓄電池的快速更換。同時(shí)采用了相應(yīng)的操作方法，包括用戶只購買蓄電池的使用權(quán)，購電行車、刷卡消費(fèi)、無電充值，以及建立充電站網(wǎng)絡(luò)，蓄電池周轉(zhuǎn)運(yùn)行，循環(huán)使用，蓄電池廠根據(jù)電動汽車的要求，提供規(guī)范化的電源單元或組合式電源單元，以及廢舊蓄電池全面回收等辦法。使電動汽車的補(bǔ)充電能、恢復(fù)能源存儲變得簡便易行。詳見專利申請?zhí)?00410038442.3電動汽車快速恢復(fù)能源存儲的裝置及操作方法。
進(jìn)一步本發(fā)明采用了機(jī)電一體化動力單元裝置，由于采用了水冷式電動機(jī)，可以將電機(jī)的驅(qū)動器、控制器均設(shè)置在電動機(jī)的水套上，利用電機(jī)水套的強(qiáng)制冷卻，為驅(qū)動器的大功率管散熱，借以取消冷卻風(fēng)扇及散熱器。將電機(jī)與驅(qū)動器、控制器結(jié)合為整體，不僅可簡化結(jié)構(gòu)，減輕重量，縮短線路，減少能耗，減少占用空間，還可以簡化維修操作，縮短修理時(shí)間。詳見專利號02158597.0電動汽車機(jī)電一體化動力單元。
本發(fā)明的效果是顯著的1)在解決電動汽車跑不快的問題上，由于本發(fā)明采用了兩亇或兩個(gè)以上動力裝置的配置方案，電動汽車所需的動力是由多亇電動機(jī)并力承擔(dān)的，同時(shí)按照新的動力選擇方案配置電機(jī)。多亇電機(jī)的總功率滿足了電動汽車最大速度的功率要求，而單亇電機(jī)的功率較小，其重量較小，所占用的空間也小，因此就解決了大功率電機(jī)在總體布置上難以解決，而小功率電機(jī)又難以滿足電動汽車最大速度的功率要求的矛盾，有效地解決了電動汽車跑不快的缺陷。
2)在解決電動汽車跑不遠(yuǎn)的問題上，由于本發(fā)明采用了控制總量，保持整備質(zhì)量基本不變的前提下，降低了整車的凈重，大幅度增加了蓄電池的裝載量，其載重可以達(dá)到傳統(tǒng)汽車載油量的二十倍，有效地解決了能源不足的矛盾，即使采用比能量較低的鉛酸蓄電池，也可以使一次充電后的運(yùn)行距離達(dá)到220-250公里。
3)在解決電動汽車造價(jià)高的難題上，由于本發(fā)明采用了多項(xiàng)新結(jié)構(gòu)、新裝置、新技術(shù)，簡化或取消了傳統(tǒng)汽車上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如變速箱、差速器和復(fù)雜的多級傳動鏈等，代之以小型化的電機(jī)、電子變速、電子差速裝置和直接傳動等，有效的降低了造價(jià)。同時(shí)本發(fā)明采用了高電壓動力蓄電池，這種新型的蓄電池具有比能量高、重量相對較輕，體積較小等優(yōu)勢，更主要的是造價(jià)低，與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池基本接近。因此電動汽車的造價(jià)大幅下降，與國外的電動汽車相比，造價(jià)約為其1/10。
4)在解決充電時(shí)間長問題上，本發(fā)明采用了快速更換蓄電池的裝置以及相應(yīng)的操作方法，可以將補(bǔ)充能源的時(shí)間控制在5-10分鐘，其便捷程度可以與傳統(tǒng)汽車的加油相類似或更好。
5)在電機(jī)、電控裝置的維修方面，本發(fā)明采用了機(jī)電一體化動力單元裝置，由于電機(jī)、電控裝置是一亇整體，可以在30分鐘內(nèi)更換整套電機(jī)-電控裝置。這對于電動汽車的推廣是非常有利的，一旦在使用過程中發(fā)生電機(jī)-電控方面的故障，在維修奌能及時(shí)排除故障，迅速恢復(fù)電動汽車的正常功能。
6)由于本發(fā)明采用了蓄電池現(xiàn)場更換隨后充電的方法，蓄電池的充電時(shí)間可以選擇在夜晚的用電波谷期間。在這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)電廠發(fā)出的是難以利用的閑置能源，如果將這些難以利用的閑置能源利用起來，為蓄電池充電，取代需要進(jìn)口的緊缺石油，對于緩解國家的能源緊張，減少外匯支出，保障國家能源安全，會起到不可估量的作用。此外，夜間的電費(fèi)只有正常電費(fèi)的40％，這對于提高充電站的經(jīng)済效益，和鼓勵投資建設(shè)充電站，都會有很大的促進(jìn)作用。
7)本發(fā)明采用的以蓄電池為能源載體的電動汽車，在運(yùn)行過程中不會產(chǎn)生廢氣排放，不會對周圍環(huán)境造成污染，對于保護(hù)城市的環(huán)境是非常有利的。即使是采用鉛酸蓄電池，由于采取了廢舊蓄電池全面回收的辦法，也不會對環(huán)境造成污染。
8)本發(fā)明的實(shí)施將會有利于國家的可持續(xù)發(fā)展，。傳統(tǒng)汽車的普及促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，同時(shí)也導(dǎo)致大中型城市的污染，制約了社會的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)汽車是以不可再生的石油作為驅(qū)動動力的能源，隨著汽車的大量應(yīng)用，石油的用量也在直線上升，石油資源的枯竭是不可避免的。本發(fā)明采用的能源是電能，電能是二次能源，可以采用多種方式生產(chǎn)，無論是火電、水電或是風(fēng)能、核能生產(chǎn)的電能，電動汽車均可應(yīng)用。而且蓄電池充電還可以利用用電波谷期難以利用的電能，并不需要為電動汽車的用電另行建造發(fā)電廠。此外，傳統(tǒng)的汽車工業(yè)在國外已有百年歷史，他們掌握了大量的核心技術(shù)，我國的民族汽車工業(yè)雖然有了不小的發(fā)展，但是這些是在使用國外技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，沒有或很少有自主知識產(chǎn)權(quán)，要追趕國外的水平有很大困難，但在電動汽車上，我們與國外的差距不大，而且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，這對于振興民族汽車工業(yè)具有十分重要的意義。


圖1本發(fā)明的電動汽車的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明的電動汽車的俯視結(jié)構(gòu)示意3本發(fā)明的雙電機(jī)配置及傳動示意4本發(fā)明的多電機(jī)配置及傳動示意5本發(fā)明的多電機(jī)配置及傳動示意6本發(fā)明的機(jī)電一體化動力單元示意7本發(fā)明的蓄電池快速更換裝置示意8本發(fā)明的高電壓動力型蓄電池的示意9本發(fā)明的高電壓鉛酸蓄電池的極板示意號說明前電源艙-101 復(fù)合材料車身-102 載人艙-103后電源艙-105 行李艙-106蓄電池-107驅(qū)動電機(jī)-108 傳動軸109 減速機(jī)箱體-110超越離合器-301 電機(jī)水套-601 驅(qū)動器-602控制器-603 蓄電池運(yùn)送小車-701 滑軌-702復(fù)合材料極板801 蓄電池隔板-802電解液803鉛箔-901 正極涂膏-902 負(fù)極涂膏-904格柵-905
具體實(shí)施例方式
如圖1圖2所示，為本發(fā)明的一亇實(shí)施例，圖1為實(shí)施例電動轎車的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為其俯視圖，其至少包括有傳統(tǒng)汽車中可直接應(yīng)用的部分，如行走機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、懸掛裝置、座椅、內(nèi)飾等；對傳統(tǒng)汽車的主要部件進(jìn)行改造創(chuàng)新的部分，包括總體設(shè)計(jì)方面的重量配置新方案、總體布置新方案和動力選擇方案；在結(jié)構(gòu)改進(jìn)方面，其包括有高分子基復(fù)合材料車身102，兩個(gè)或兩個(gè)以上的動力配置108，動力傳動的新結(jié)構(gòu)及電子差速裝置如圖3圖4圖5所示，機(jī)電一體化動力單元如圖6所示，高電壓動力型蓄電池及復(fù)合材料蓄電池極板如圖8圖9所示；在使用保障網(wǎng)絡(luò)方面，有快速更換蓄電池的裝置及操作方法如圖7所示，以及以快速更換的方法維修電機(jī)及電控的裝置及操作方法如圖6所示。
本發(fā)明在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮的是重量配置，選擇1-3亇與準(zhǔn)備開發(fā)的電動汽車相接近的傳統(tǒng)汽車作為參考，初步設(shè)定電動汽車的主要性能指標(biāo)，其中關(guān)鍵是整備質(zhì)量應(yīng)與對照組接近，超重要控制在5-10％以內(nèi)，并制訂初步重量分配指標(biāo)及減重方案。對于整備質(zhì)量為900-1000Kg的普及型轎車，減少的重量應(yīng)不少于350KGg，在此情況下才有可能將蓄電池的裝載量增加到400-450Kg，約為傳統(tǒng)汽車載油量的16-20倍，使整備質(zhì)量與對應(yīng)的燃油汽車相近，而可供實(shí)際應(yīng)用的能源也比較接近，差距在80％以內(nèi)。然后進(jìn)行部件設(shè)計(jì)，其辦法是采用高分子基復(fù)合材料制作電動汽車車身及其附件；采用簡化結(jié)構(gòu)的方法，將多級傳動鏈簡化為直接傳動；采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，以電子變速取代機(jī)械式變速箱、以電子差速器取代機(jī)械式差速器；采用小型化的裝置，以兩個(gè)或兩個(gè)以上的驅(qū)動電機(jī)取代單亇電機(jī)、以先進(jìn)的水冷卻電機(jī)取代傳統(tǒng)電機(jī)；采用先進(jìn)的高電壓高能蓄電池取代傳統(tǒng)的蓄電池。
實(shí)施例在總體布置方面，如圖1圖2所示，采取了以蓄電池為中心的指導(dǎo)思想，除了對載人艙103保持其空間基本不變而外，在前艙設(shè)前電源艙101，在后艙設(shè)置有后電源艙105于行李艙106的下面，以滿足大量蓄電池的裝載。同時(shí)還要滿足驅(qū)動橋具有足夠的軸負(fù)荷。為了適應(yīng)總體布置的要求，采用了小型化的驅(qū)動電機(jī)，在布置上采用了疊層結(jié)構(gòu)，在前艙的橫隔板以上為前電源艙101，隔板下為驅(qū)動電機(jī)的動力艙，設(shè)置有減速箱110和驅(qū)動電機(jī)108，采用了雙層布置；在后艙上層為行李艙106，下面為電源艙105。如果采用采用4*4驅(qū)動方案，則在電源艙下設(shè)置驅(qū)動電機(jī)及減速器。
本發(fā)明在動力裝置的選擇方面，采用了兩個(gè)或兩個(gè)以上的驅(qū)動電機(jī)，如圖3圖4圖5所示，采用的驅(qū)動電機(jī)分別為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)。在本實(shí)施例中，采用了雙電機(jī)前置，分別驅(qū)動兩個(gè)前行走輪。本發(fā)明在傳動方式上采用了先進(jìn)的電子技術(shù)，以及簡化傳統(tǒng)的傳動模式。在實(shí)施例中，未設(shè)置傳統(tǒng)的變速箱，而是以驅(qū)動電機(jī)控制器的速度控制，取代傳統(tǒng)的機(jī)械式變速箱；也未設(shè)置傳統(tǒng)的差速器，而是利用驅(qū)動電機(jī)的定轉(zhuǎn)矩控制，阻轉(zhuǎn)矩反饋原理的自適應(yīng)電子差速器，取代傳統(tǒng)的機(jī)械式差速器。因此在本實(shí)施例中，傳動機(jī)構(gòu)變得十分簡潔，由驅(qū)動電機(jī)到行走輪，只經(jīng)過一對齒輪組成的減速器及傳動軸，而沒有設(shè)置包括離合器、變速箱、傳動軸、后橋、差速器等構(gòu)成的復(fù)雜的傳動鏈。這不僅簡化了機(jī)構(gòu)，減少了占用空間，而且降低了能耗，減輕了重量，降低了造價(jià)。
在本實(shí)施例中采用的電機(jī)為水冷式電機(jī)如圖6所示，在電機(jī)108外殼的外面，設(shè)置有冷卻水套601，采用強(qiáng)制冷卻帶走電機(jī)在工作過程中產(chǎn)生的熱量，保證電機(jī)在過載條件下工作時(shí)，其工作溫度控制在80℃以內(nèi)。同時(shí)將電機(jī)的驅(qū)動器直接設(shè)置在電機(jī)的水套上，利用電機(jī)的水冷卻裝置為驅(qū)動器散熱，而不再需要設(shè)置驅(qū)動器散熱器和冷式風(fēng)扇。這不僅可以簡化結(jié)構(gòu)，減少能耗，而且在電機(jī)電控裝置發(fā)生故障時(shí)，可以將電機(jī)-電控裝置一并拆除，更換新的裝置，在30分鈡內(nèi)可以解決，為社會化的快速維修保障，提供必要的條件。本實(shí)施例在電源配置方面，采用了高能量的高電壓鉛酸蓄電池，如圖8圖9所示，圖中801為復(fù)合材料極板，是由鉛箔901與兩面的格柵901構(gòu)成的，極板的一面涂有正極涂膏902，另一面涂有負(fù)極涂膏904，兩塊極板的邊框部分予以宻封，其間為隔板802及電解液803，並以此形成獨(dú)立的電化學(xué)單元，按順序疊合多亇單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，就構(gòu)成了高電壓蓄電池。本實(shí)施例采用的蓄電池的電壓為300V，容量為18A.H，電源組由5只電池並聯(lián)組成，如圖2圖7所示，圖中蓄電池107在前電源艙中設(shè)3只，在后電源艙中設(shè)2只。蓄電池的總重量480Kg，儲存能源27KVA。一次充電后的運(yùn)行距離可達(dá)220-250Km(不帶空調(diào)V＝50Km/hr)。此外，還采用了快速更換蓄電池的裝置及相應(yīng)的操作方法，詳見專利申請?zhí)?00410038442.3，解決了電動汽車快速補(bǔ)充能源的難題，可以在5-10分鐘內(nèi)恢復(fù)電動汽車的能源存儲，從而為電動汽車的社會化保障網(wǎng)絡(luò)的建立，提供了必要的技術(shù)支持，為電動汽車進(jìn)入實(shí)用提供了必要的條件。
上述具體的實(shí)施例僅為說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1)一種可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其至少包括傳統(tǒng)的汽車中可直接應(yīng)用的部分，通過創(chuàng)新改造的部分，以及新增加的部分，這三部分的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了專用的電動汽車平臺。其特征在于采用了復(fù)合材料制作的輕量化車身，以及電子差速、電子變速、機(jī)電一體化動力單元和結(jié)構(gòu)簡化的動力傳動裝置，以減輕電動汽車的重量。
2)如權(quán)利要求1所述的可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于在動力配置上，其至少設(shè)置有兩臺或兩臺以上的驅(qū)動電機(jī)，共同用于承擔(dān)電動汽車在運(yùn)行時(shí)所需的動力；該驅(qū)動電機(jī)是直接設(shè)置在前后動力艙中與車身相連的減速機(jī)上，或者是在專用的安裝架上。驅(qū)動電機(jī)是小型化的水冷電機(jī)，允許以過載和超速方式運(yùn)行。
3)如權(quán)利要求1所述的可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于在總體布置上采用了多層結(jié)構(gòu)。前艙設(shè)計(jì)上層為前電源艙，下層為動力艙的雙層結(jié)構(gòu)，后艙設(shè)計(jì)上層為行李艙，中層為后電源艙，下層為動力艙的三層結(jié)構(gòu)。
4)如權(quán)利要求1所述的可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于采用的復(fù)合材料車身，在結(jié)構(gòu)上采用了以夾芯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體式車身；在工藝上采用了以“三步成型法”為主要工藝的流水生產(chǎn)線；在模具上采用了復(fù)合材料制作的組合式加熱模具；在設(shè)備上采用了相應(yīng)的升降裝置，模具穿梭運(yùn)行和全過程溫度監(jiān)控構(gòu)成的生產(chǎn)線。
5)如權(quán)利要求1所述的可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于采用的驅(qū)動電機(jī)是小型化的水冷電機(jī)，其額定功率對應(yīng)于經(jīng)濟(jì)速度的需要功率，最大功率能滿足最大速度時(shí)的需要功率；以電機(jī)控制器的速度控制取代傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器；以定轉(zhuǎn)矩控制、阻轉(zhuǎn)矩反饋、自適應(yīng)電子差速器取代傳統(tǒng)的機(jī)械式差速器；以單級減速、直接傳動取代傳統(tǒng)的多級傳動鏈。
6)如權(quán)利要求1所述的可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于在電機(jī)的驅(qū)動器上，未設(shè)置冷卻風(fēng)扇及散熱器，而是將電機(jī)驅(qū)動器、控制器直接設(shè)置在電機(jī)的冷卻水套上，通過強(qiáng)制水冷來控制驅(qū)動器大功率管的溫度。
7)如權(quán)利要求1所述可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于采用了高電壓高能量蓄電池，該蓄電池為雙極性極板，正負(fù)極涂膏分別涂于同一極板的兩面，是多層的復(fù)合材料極板，周邊密封，極板間設(shè)置隔板及電解液，構(gòu)成獨(dú)立的電化學(xué)單元。按順序疊層排設(shè)串聯(lián)，形成高電壓蓄電池。
8)如權(quán)利要求1所述的可供實(shí)際應(yīng)用的電動汽車，其特征在于在電動汽車上設(shè)置有可供快速更換蓄電池的裝置、包括采用了規(guī)范化的蓄電池及相應(yīng)的有關(guān)裝置，地面車輔助設(shè)施；在相關(guān)的操作方法方面，包括用戶只購買蓄電池的使用權(quán)、購電行車、刷卡消費(fèi)、無電充值；充電站統(tǒng)一為蓄電池充電，蓄電池周轉(zhuǎn)運(yùn)行，循環(huán)使用，廢舊蓄電池全面回收。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動汽車的改進(jìn)，其至少包括傳統(tǒng)燃油汽車中可直接應(yīng)用的部分，通過創(chuàng)新改造的部分，以及新增加的部分，這三部分的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了專用的電動汽車平臺。由于采用了復(fù)合材料制作的輕量化車身，以及采用了電子變速、電子差速、機(jī)電一體化動力單元、直接傳動裝置等新結(jié)構(gòu)，減輕了電動汽車的重量，並采用了高電壓高能蓄電池，就可以在整備質(zhì)量基本不變的情況下，大幅度增加蓄電池的裝載量，提高電動汽車的能量儲存，縮小在能量存儲方面與傳統(tǒng)汽車的差距，從而可以提高整車的性能，同時(shí)本發(fā)明還設(shè)置有快速更換蓄電池的裝置及相應(yīng)的操作方法，和快速更換電機(jī)－電控裝置的方法，為電動汽車進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用提供了必要的條件。
文檔編號B60K6/00GK1683176SQ200410033608
公開日2005年10月19日 申請日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者于耀慶, 于賓, 陳乃明 申請人:于耀慶