本發(fā)明屬于電動汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車動態(tài)平衡控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動汽車是指以車載電源為動力，用裝置驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。其對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)燃油汽車較小，前景被廣泛看好，而且市場上也涌現(xiàn)了大量的電動汽車。

電動汽車的動力電池組的物理形態(tài)都比較規(guī)整，目前電動汽車電動電池位置固定，而且電動汽車整體結(jié)構(gòu)的重心不會發(fā)生變化，在汽車行駛過程中，若汽車狀態(tài)突然變化，比如加速、剎車減速、左右轉(zhuǎn)彎等等，汽車車身不穩(wěn)定，乘坐舒適感較差，特別是當(dāng)汽車急速轉(zhuǎn)彎時，容易發(fā)生側(cè)翻情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車動態(tài)平衡控制系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有電動汽車行駛不穩(wěn)定、舒適感較差的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

所述電動汽車動態(tài)平衡控制系統(tǒng)，包括安裝于電動車底部的底盤盒，所述底盤盒內(nèi)安裝有驅(qū)動機構(gòu)和動力電池組，所述系統(tǒng)還包括：

動態(tài)傳感器，用于采集電動汽車的行駛數(shù)據(jù)并輸出；

電腦模塊，用于接收所述動態(tài)傳感器輸出的行駛數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)計計算，實時輸出控制指令至所述驅(qū)動機構(gòu)；

所述驅(qū)動機構(gòu)用于根據(jù)所述控制指令對應(yīng)驅(qū)動所述動力電池組在所述底盤盒內(nèi)橫向和/或縱向移動，以實現(xiàn)動態(tài)平衡控制。

進(jìn)一步的，所述動態(tài)傳感器包括方向盤轉(zhuǎn)向傳感器、陀螺儀、重力感應(yīng)器、gps模塊、車速傳感器、橫向縱向加減速傳感器、輪胎轉(zhuǎn)速傳感器。

進(jìn)一步的，所述底盤盒的一對側(cè)邊上設(shè)置有軌道槽，所述驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置，所述軌道槽之間安裝有一塊承載板，所述第一驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述承載板沿著所述軌道槽移動，所述動力電池組安裝于所述承載板上，所述第二驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述動力電池組沿著所述承載板的長度方向移動，所述承載板的移動方向與所述動力電池組的移動方向垂直。

進(jìn)一步的，所述承載板上設(shè)左右燕尾滑塊，所述動力電池組背面設(shè)有燕尾槽，所述燕尾滑塊位于所述燕尾槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置采用步進(jìn)電機驅(qū)動。

進(jìn)一步的，所述底盤盒上還安裝有護(hù)板。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將電動汽車的動力電池組由現(xiàn)有固定方式改為動態(tài)方式相對固定，利用各種動態(tài)傳感器檢測汽車行駛數(shù)據(jù)，然后對動力電池組的位置進(jìn)行實時調(diào)整控制，調(diào)整動力電池組在底盤盒內(nèi)的相對位置，修正電動汽車在行駛過程中不斷變化的重心，使電動汽車重心始終在安全可控范圍之內(nèi)，徹底解決汽車在行駛過程中因重心的變化造成的剎車點頭、加速抬頭、轉(zhuǎn)彎側(cè)傾等各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，提高了汽車行駛的安全性、穩(wěn)定性，以及乘客乘坐的舒適性。

另外，由于汽車行駛的穩(wěn)定性大幅提高，汽車公司無需復(fù)雜的懸掛設(shè)計和采用貴重的配件材料，比如采用現(xiàn)有的螺旋彈簧就可以得到甚至超過可調(diào)電磁彈簧和空氣彈簧的行駛效果和質(zhì)感，節(jié)約了生產(chǎn)成本和能源。

附圖說明

圖1是電動汽車的仰視圖；

圖2是電動汽車動態(tài)平衡控制系統(tǒng)的原理圖；

圖3是動力電池組的一種安裝示意圖；

圖4是動力電池組和承載板的截面圖；

圖5是動力電池組的另一種安裝示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進(jìn)行說明。

圖1是電動汽車的仰視圖，圖2是電動汽車動態(tài)平衡控制系統(tǒng)的原理圖，為了便于說明僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。

如圖1、2所示，本實施例提供的電動汽車動態(tài)平衡控制系統(tǒng)包括安裝于電動車底部的底盤盒1，所述底盤盒1內(nèi)安裝有驅(qū)動機構(gòu)2和動力電池組3，所述系統(tǒng)還包括：

動態(tài)傳感器4，用于采集電動汽車的行駛數(shù)據(jù)并輸出；

電腦模塊5，用于接收所述動態(tài)傳感器輸出的行駛數(shù)據(jù)，然后根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)計計算，實時輸出控制指令至所述驅(qū)動機構(gòu)；

所述驅(qū)動機構(gòu)2用于根據(jù)所述控制指令對應(yīng)驅(qū)動所述動力電池組在所述底盤盒內(nèi)橫向和/或縱向移動，以實現(xiàn)動態(tài)平衡控制。

電動汽車在行駛過程中，車身狀態(tài)可能會發(fā)生改變，比如剎車、啟動、轉(zhuǎn)彎、經(jīng)過減速帶等，行駛數(shù)據(jù)會發(fā)生變化，本發(fā)明獲取所述行駛數(shù)據(jù)，通過判斷行駛數(shù)據(jù)變化，來控制動力電池組在底板盒內(nèi)的相對位置，以相應(yīng)反向改變車身中心，使得電動汽車始終處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，增加乘著舒適感。

具體的，電動汽車的行駛數(shù)據(jù)通過車上的動態(tài)傳感器，比如可以采用方向盤轉(zhuǎn)向傳感器、陀螺儀、重力感應(yīng)器、gps模塊、車速傳感器、橫向縱向加減速傳感器、輪胎轉(zhuǎn)速傳感器等等。這些傳感器可以是電動汽車出廠自帶，也可以另行安裝設(shè)置。例如，當(dāng)駕駛員打動方向盤時，方向盤轉(zhuǎn)向傳感器可以獲取到反向盤的轉(zhuǎn)動幅度和轉(zhuǎn)動速度，電腦模塊可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷車身是否正在急速轉(zhuǎn)彎；通過陀螺儀也可以檢測到車身是否有側(cè)向加速度，也可以判斷車身是否在急速轉(zhuǎn)彎，剎車和啟動過程中，汽車的橫向加速度也會發(fā)生改變，可以判斷出汽車的剎車啟動狀態(tài)；另外，也可以設(shè)置單獨的橫向、縱向加減速傳感器，以便更精確的測量車身的側(cè)向加速和橫向加速變化；車速傳感器和輪胎轉(zhuǎn)速傳感器也可以感知車速的變化，可以判斷汽車是在加速、減速、啟動或停車的具體狀態(tài)；所述陀螺儀和重力感應(yīng)器也可以獲取到車身在豎直方向的加速度變化，當(dāng)電動汽車經(jīng)過減速帶或者陷入凹坑時，車身前段或者后端會發(fā)生抖動，因此通過陀螺儀和重力感應(yīng)器也可以得到車身的抖動數(shù)據(jù)信息。實施例不限定這些傳感器的具體種類和數(shù)量，生產(chǎn)商可以根據(jù)實際情況選取上述傳感器的一種或者多種。

根據(jù)上述各種傳感器輸出的行駛數(shù)據(jù)，電腦模塊對電動汽車的狀態(tài)進(jìn)行判斷，具體的判斷過程和算法本實施例不做具體限定，所述電腦模塊一般內(nèi)置于行車電腦中，行車電腦是電動汽車的數(shù)據(jù)獲取和汽車控制中心。電腦模塊檢測到電動汽車的實時狀態(tài)后，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動動力電池組在底盤盒內(nèi)反向移動，以實現(xiàn)實時調(diào)整電動汽車的重心，具體的移動距離與電動汽車的狀態(tài)相關(guān)。電腦模塊預(yù)置有控制算法，比如當(dāng)檢測到汽車正在加速，加速度直接決定了動力電池組的位置，作為一種實例，在加速過程中，若加速度逐漸增大，則控制動力電池組逐漸前移，在減速過程中，加速度逐漸減小，則控制動力電池組逐漸后移，動力電池組的移動幅度也與加速度有關(guān)。如果檢測電動汽車急速左/右轉(zhuǎn)，則控制動力電池組右/左移。如果檢測到車身前/后段抖動，則控制電池相應(yīng)前/后移，以減輕抖動幅度。本實施例的電腦模塊的控制規(guī)則不限于上述情況。

通過實時合理控制動力電池組在底盤盒內(nèi)的位置，可以實時修正電動汽車在行駛過程中不斷變化的重心，使電動汽車重心始終在安全可控范圍之內(nèi)，徹底解決汽車在行駛過程中因重心的變化造成的剎車點頭、加速抬頭、轉(zhuǎn)彎側(cè)傾等各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，提高了汽車行駛的安全性、穩(wěn)定性，以及乘客乘坐的舒適性。

另外，由于汽車行駛的穩(wěn)定性大幅提高，汽車公司無需復(fù)雜的懸掛設(shè)計和采用貴重的配件材料，比如采用現(xiàn)有的螺旋彈簧就可以得到甚至超過可調(diào)電磁彈簧和空氣彈簧的行駛效果和質(zhì)感，節(jié)約了生產(chǎn)成本和能源。

本實施例中，電動汽車的動力電池組位于底盤盒內(nèi)，電池組不直接與底盤接觸，避免底盤磕碰給電池組帶來的傷害。而且，由于電池組的物理形態(tài)非常規(guī)整，一般為立方體結(jié)構(gòu)，將電池組整體固定后組成一個大的立方體，再掛載在驅(qū)動機構(gòu)上，底盤盒可以做成長方體，有足夠的空間容納動力電池組，為電動汽車更好地動態(tài)配置中心提供基礎(chǔ)。另外，還可以在底盤盒上安裝護(hù)板，以防止電池組裸露在外發(fā)生磕碰。本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工藝可控，故障率低，基本不用保養(yǎng)，免維護(hù)。

本實施例不限定驅(qū)動機構(gòu)的具體實現(xiàn)形式，只要能控制動力電池組在底盤盒內(nèi)橫向和縱向移動即可。作為一種結(jié)構(gòu)列舉，如圖3、4所示，所述底盤盒1的一對側(cè)邊上設(shè)置有軌道槽21，所述驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動裝置(圖中未示出)和第二驅(qū)動裝置(圖中未示出)，所述軌道槽21之間安裝有一塊承載板22，所述第一驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述承載板21沿著所述軌道槽21移動，所述動力電池組3安裝于所述承載板22上，所述第二驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述動力電池組3沿著所述承載板22的長度方向移動，所述承載板的移動方向與所述動力電池組的移動方向垂直。進(jìn)一步的，所述承載板22上設(shè)左右燕尾滑塊23，所述動力電池3組背面設(shè)有燕尾槽24，所述燕尾滑塊23位于所述燕尾槽24內(nèi)。

本實施例中，第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的實現(xiàn)方式可以采用各種實現(xiàn)方式，比如電機驅(qū)動、齒輪齒條傳動、鏈條傳動、皮帶傳動、氣缸驅(qū)動等等，為了控制精度，所述第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置優(yōu)選為步進(jìn)電機驅(qū)動。比如，承載板上安裝第一電機，承載板兩端安裝有滾動齒輪，軌道槽為齒條結(jié)構(gòu)，滾動齒輪位于齒條結(jié)構(gòu)上，第一電機通過減速機驅(qū)動滾動齒輪轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了控制承載板沿著軌道槽移動。動力電池組上安裝第二電機，承載板上安裝傳動齒條，第二電機通過減速機的輸出齒輪轉(zhuǎn)動，減速機的輸出齒輪與傳動齒條嚙合，進(jìn)而實現(xiàn)驅(qū)動動力電池組移動。

當(dāng)然本實施例中驅(qū)動機構(gòu)還可以采用其他形式，這都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，比如還可以采用如5所示結(jié)構(gòu)，底盤盒1內(nèi)設(shè)置有兩根垂直的承載軸25，其中一根承載軸可以橫向移動，另一根可以縱向移動，分別通過電機驅(qū)動。兩根承載軸上套有一根一體滑套26，動力電池組掛在在一體滑套上，這樣通過控制兩根承載軸移動實現(xiàn)控制動力電池組的位置。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。