本实用新型属于新能源汽车制造技术领域，具体涉及一种新能源汽车车架及电气化部件布置结构
背景技术：
随着汽车行业的更新迭代，新能源汽车技术已成为行业发展方向，新能源汽车越来越受到人们的重视。新能源汽车车架作为整车载体，其性能决定了整车的动力性能、经济性能及平台化设计程度，而车架上的动力模块、动力电池等主要零部件的布置方式及布置位置，对于整车的平台化设计、零部件的“三化”设计、轻量化、装配的方便性、轴荷分配、碰撞安全性等都有较大的影响。
现有的新能源汽车平台化水平低、车架重量较大、结构安排不合理，对整车及零部件“三化”设计造成困难，对整车轴荷影响较大，导致整车操纵稳定性和制动性能较差，车架上的电动化部件布置分散，工艺凌乱、装配较为不方便。
技术实现要素：
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基于上述缺陷本实用新型提供了一种新能源汽车车架及纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车的电气化部件布置结构。有效解决了现有技术中针对车架体的平台化水平低、自重大、电气化部件结构设计不合理及前后轴荷分配不均的技术缺陷。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
第一方面，一种新能源汽车车架，包括纵梁和横梁，所述纵梁与横梁相互交错并垂直固接，所述纵梁为变截面鱼腹梁，所述纵梁与横梁上开设有若干统一标准的安装孔，所述安装孔用于安装新能源汽车的电气化部件。
进一步的，所述纵梁有平行设置的两根，其中，所述纵梁的中部设置为变截面鱼腹梁，所述横梁固接在所述纵梁之间。
进一步的，所述车架利用轻质合金材料制成。
第二方面，一种新能源汽车电气化部件布置结构，包括第一方面所述的车架，还包括转向助力泵、空调压缩机、低速报警装置和热管理冷却包，所述空调压缩机和所述转向助力泵设置在所述车架的端头的第一横梁和第二横梁之间，所述低速报警装置设置在第二横梁上，所述热管理冷却包设置在第二横梁上。
进一步的，该种电气化部件布置结构用于纯电动汽车，还包括低压控制系统、动力电池系统和动力总成系统，所述低压控制系统设置在所述车架上并处于汽车的前车轴上方，所述动力电池系统包括两块相同的电池模块，所述电池模块分别设置于所述车架的中部两侧，所述动力总成系统设置在所述车架的中部。
进一步的，该种电气化部件布置结构用于混合动力汽车，还包括增程器、增程式低压控制系统、动力总成系统、燃油供给系统和动力电池系统，所述增程器设置在所述车架上并处于汽车的前车轴上方，所述动力电池系统设置在所述车架中部且设置在所述车架的一侧，所述燃油供给系统设置在所述车架的一侧并设置于所述动力电池系统的对侧，所述增程式低压控制系统设置于所述车架的一侧并设置于汽车前车轴与所述动力电池系统之间，所述动力总成系统设置在所述车架的中部。
进一步的，该种电气化部件布置结构用于燃料电池电动汽车，还包括低压控制系统、氢燃料供给系统、动力电池系统、集成控制系统和电驱桥系统，所述低压控制系统设置在所述车架上并处于汽车的前车轴上方，所述氢燃料供给系统包括两块相同的氢燃料罐，所述氢燃料罐对称设置在所述车架中部的两侧，所述动力电池系统设置在所述氢燃料罐之间，所述电驱桥系统设置在所述车架上并处于汽车的后轴上方，所述集成控制系统设置在所述动力电池系统与所述电驱桥系统之间。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
(1)本实用新型通过将车架主体采用变截面鱼腹纵梁，可使得车架的整体抗弯折性能大大提高，且可根据零部件的安装位置灵活设置鱼腹纵梁的截面积大小，当某一处设置的零部件较多时，该处所承受的重力就大，此时就需要将所述该处的横截面积变大，以此来加强纵梁的抗弯折能力，当某一处设置的零部件较少时，该处所承受的重力就小，此时就需要将所述该处的横截面积变小，以此来适应所设零部件给出的重力。通过这样的设计方式可以达到车架主体对所设零部件给出的重力而导致形变，且能使得型变量均衡化。通过在车架主体上开设系列化标准安装孔，可以提高车架主体的安装灵活性及针对不同技术路线安装的通用性，以此来进一步保证车架的平台化设计，所述平台化设计为可满足新能源汽车多种技术路线整车布置。系列化标准安装孔的开设，还从侧面减轻了整车车架主体的重量。
(2)本实用新型通过将电气化部件进行模块化的设计及安装，即各电气化部件均安装在系列化支架上，所述系列化支架依次排布在车架主体上，使得各电气化部件在车架主体上空间分布合理，且空间利用率高，一改传统的零散式安装。依照此种安装方式，还可对前后车轴的载荷装配起到均衡的作用，以此来提高前后车轴的使用寿命。
附图说明：
图1为本实用新型一实施例提供的车架主体立体结构示意图；
图2为本实用新型一实施例提供的纯电动汽车的电气化部件布置结构示意图；
图3为本实用新型一实施例提供的混合动力汽车的电气化部件布置结构示意图；
图4为本实用新型一实施例提供的燃料电池电动汽车的电气化部件布置结构示意图；
图5为本实用新型一实施例提供的车架第二横梁处电气化部件集成布置结构示意图。
附图标记说明：
1-车架、101-鱼腹纵梁、102-横梁、103-安装孔、2-低压控制系统、3-动力电池系统、4-动力总成系统、5-后桥、6-悬架系统、7-前车轴、8-增程器、9-增程式低压控制系统、10-燃油供给系统、11-氢燃料供给系统、12-集成控制系统、13-电驱桥系统、14-热管理冷却包、15-低速报警装置、16-转向助力泵、17-空调压缩机。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1为本实用新型一实施例提供的车架主体立体结构示意图，如图1所示，该新能源汽车车架包括：纵梁和横梁，所述纵梁与横梁相互交错并垂直固接，所述纵梁为变截面鱼腹梁，所述纵梁与横梁上开设有若干统一标准的安装孔，所述安装孔用于安装新能源汽车的电气化部件。
以下通过具体的实施例进行详细说明，如图1所示，该新能源汽车车架1，包括纵梁101和横梁102，所述纵梁101有平行设置的两根，所述横梁102有平行设置的7根，两根所述纵梁101通过螺栓及焊接的方式垂直固定在所述横梁102的两侧，在纵梁101与横梁102上还开设有若干统一标准的安装孔103，所述安装孔103用于安装新能源汽车的电气化部件，且电气化部件可通过适应性安装支架安装在所述安装孔103上，其相对于车架的安装位置，可进行灵活性选择。以此便也体现了该车架的通用性和灵活性，符合平台化设计要求。
作为一种优选的方式，所述纵梁101的中段可采用变截面式鱼腹梁，其截面积大小可根据实际的零部件安装情况进行灵活设定，如当零部件在车架某处安装重量较大时，则可将截面积设定大一些，当零部件在车架某处安装重量较小时，则可将截面积设定小一些，以此可实现车架主体可随零部件给出的形变压力，做出适应性的抗性反馈。当然，制造车架主体的材料可采用轻质合金材料，如：铝合金，从而进一步实现轻量化。
上述车架1还可应用于商用车汽车制造领域。
本实施例通过将车架主体采用变截面鱼腹纵梁，可使得车架的整体抗弯折性能大大提高，且可根据零部件的安装位置灵活设置鱼腹纵梁的截面积大小，当某一处设置的零部件较多时，该处所承受的重力就大，此时就需要将所述该处的横截面积变大，以此来加强纵梁的抗弯折能力，当某一处设置的零部件较少时，该处所承受的重力就小，此时就需要将所述该处的横截面积变小，以此来适应所设零部件给出的重力。通过这样的设计方式可以达到车架主体对所设零部件给出的重力而导致形变，且能使得型变量均衡化。通过在车架主体上开设系列化标准安装孔，可以提高车架主体的安装灵活性及针对不同技术路线安装的通用性，以此来进一步保证车架的平台化设计，所述平台化设计为可满足新能源汽车多种技术路线整车布置。系列化标准安装孔的开设，还从侧面减轻了整车车架主体的重量。
图2为本实用新型一实施例提供的纯电动汽车的电气化部件布置结构示意图；
基于上述车架，本实施例还提供一种纯电动汽车电气化部件布置结构，如图2所示，该纯电动汽车电气化部件布置结构包括如上所述的车架1，还包括低压控制系统2、动力电池系统3和动力总成系统4，所述低压控制系统2设置在所述车架1上并处于汽车的前车轴7上方，所述动力电池系统3包括两块相同的电池模块，所述电池模块分别设置于所述车架1的中部两侧，所述动力总成系统4设置在所述车架的中部。当然这些系统模块均先安装在其特定的安装支架上，之后安装支架在安装于安装孔103上，从而进行固定。
本实施例提供的纯电动汽车(bev)电气化部件布置结构，一改传统的零散式安装结构，可有效的避免了因安装结构散乱而导致空间利用率低，空间占比大，相对于车架载重不均而导致的对车轴载荷不均的技术缺陷。尤其是将动力电池系统进行车架两侧的对称式安装，可保证车架左右的平衡性，通过将低压控制系统设置在前车轴的上方，以及将动力总成系统设置在车架的中部，以此可以平衡后桥5及悬架系统6的重量，以此来进一步保证了车轴载荷的均衡性。同时，由于电动化部件均为高压部件，通过将电动化部件以安装支架的安装方式来设计，有利于整车电动化部件的防护等级和emc(电磁兼容测试)的优化，当使用驱动电机时，其振动幅度较大，通过将电动电机以安装支架的安装方式来设计，有利于整车nvh(噪声、振动与声振粗糙度)设计。为方便电动化部件安装支架的实施，所述电动化部件支架为架设在两纵梁之间的铸件，各电动化部件安装支架与车架上标准系列化孔位采用螺栓连接，为与车架连接电动化部件安装支架“三化”设计提供支持。
图3为本实用新型一实施例提供的混合动力汽车的电气化部件布置结构示意图；
基于上述车架，本实施例还提供一种混合动力汽车电气化部件布置结构，如图3所示，该混合动力汽车电气化部件布置结构包括如上所述的车架1，还包括增程器8、增程式低压控制系统9、动力总成系统4、燃油供给系统10和动力电池系统3，所述增程器8设置在所述车架1上并处于汽车的前车轴上方，所述动力电池系统3设置在所述车架中部且设置在所述车架的一侧，所述燃油供给系统10设置在所述车架的一侧并设置于所述动力电池系统3的对侧，所述增程式低压控制系统9设置于所述车架的一侧并设置于汽车前车轴与所述动力电池系统之间，所述动力总成系统设置在所述车架的中部。
本实施例提供的混合动力汽车(hev)的电气化部件布置结构，一改传统的零散式安装结构，可有效的避免了因安装结构散乱而导致空间利用率低，空间占比大，相对于车架载重不均而导致的对车轴载荷不均的技术缺陷。尤其是将燃油供给系统于动力电池系统设置在车架的相对两侧，及增程式低压控制系统亦设置在与动力电池系统同侧，以此，便可达到左右的平衡。通过将增程器设置在前车轴7的上方及动力总成系统设置在车架的中部，以此可以平衡后桥5及悬架系统6的重量，以此来进一步保证了车轴载荷的均衡性。
图4为本实用新型一实施例提供的燃料电池电动汽车的电气化部件布置结构示意图
基于上述车架，本实施例还提供一种燃料电池电动汽车电气化部件布置结构，该燃料电池电动汽车电气化部件布置结构包括如上所述的车架1，还包括低压控制系统2、氢燃料供给系统11、动力电池系统3、集成控制系统12和电驱桥系统13，所述低压控制系统2设置在所述车架上并处于汽车的前车轴7上方，所述氢燃料供给系统包括两块相同的氢燃料罐，所述氢燃料罐对称设置在所述车架中部的两侧，所述动力电池系统3设置在所述氢燃料罐之间，所述电驱桥系统设置在所述车架上并处于汽车的后轴上方，所述集成控制系统设置在所述动力电池系统与所述电驱桥系统13之间。
本实施例提供的燃料电池电动汽车(fcev)的电气化部件布置结构，一改传统的零散式安装结构，可有效的避免了因安装结构散乱而导致空间利用率低，空间占比大，相对于车架载重不均而导致的对车轴载荷不均的技术缺陷。尤其是针对氢燃料供给系统11的两个氢燃料罐进行车架两侧的对称设置，可平衡左右两侧的重量；通过将低压控制系统2设置在前车轴7上方以及将动力电池系统3设置在所述氢燃料罐之间的车架中部区域，可进一步平衡后桥处设置的电驱桥系统13、后桥5及悬架系统6的重量，以此来进一步保证了车轴载荷的均衡性。
图5为本实用新型一实施例提供的车架第二横梁处电气化部件集成布置结构示意图。
基于上述车架，本实施例还提供一种在车架横梁上电气化部件集成结构，该集成结构包括如上所述的车架1，还包括转向助力泵16、空调压缩机17、低速报警装置15和热管理冷却包14，所述空调压缩机17和所述转向助力泵16设置在所述车架1的端头的第一横梁和第二横梁之间，所述低速报警装置15设置在第二横梁上，所述热管理冷却包14设置在第二横梁上。
本实施例提供的车架第二横梁处电气化部件集成布置结构，可有效的利用了车架第二横梁的空间结构，一改传统技术中需要单另设置安装结构的繁琐性问题，有效的增长了车架的空间利用率，方便了安装及检修。
以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。
1.一种新能源汽车车架，其特征在于，包括纵梁和横梁，所述纵梁与横梁相互交错并垂直固接，所述纵梁为变截面鱼腹梁，所述纵梁与横梁上开设有若干统一标准的安装孔，所述安装孔用于安装新能源汽车的电气化部件。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车车架，其特征在于，所述纵梁有平行设置的两根，其中，所述纵梁的中部设置为变截面鱼腹梁，所述横梁固接在所述纵梁之间。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车车架，其特征在于，所述车架利用轻质合金材料制成。
4.一种新能源汽车电气化部件布置结构，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的车架，还包括转向助力泵、空调压缩机、低速报警装置和热管理冷却包，所述空调压缩机和所述转向助力泵设置在所述车架的端头的第一横梁和第二横梁之间，所述低速报警装置设置在第二横梁上，所述热管理冷却包设置在第二横梁上。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电气化部件布置结构，其特征在于，该种电气化部件布置结构用于纯电动汽车，还包括低压控制系统、动力电池系统和动力总成系统，所述低压控制系统设置在所述车架上并处于汽车的前车轴上方，所述动力电池系统包括两块相同的电池模块，所述电池模块分别设置于所述车架的中部两侧，所述动力总成系统设置在所述车架的中部。
6.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电气化部件布置结构，其特征在于，该种电气化部件布置结构用于混合动力汽车，还包括增程器、增程式低压控制系统、动力总成系统、燃油供给系统和动力电池系统，所述增程器设置在所述车架上并处于汽车的前车轴上方，所述动力电池系统设置在所述车架中部且设置在所述车架的一侧，所述燃油供给系统设置在所述车架的一侧并设置于所述动力电池系统的对侧，所述增程式低压控制系统设置于所述车架的一侧并设置于汽车前车轴与所述动力电池系统之间，所述动力总成系统设置在所述车架的中部。
7.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电气化部件布置结构，其特征在于，该种电气化部件布置结构用于燃料电池电动汽车，还包括低压控制系统、氢燃料供给系统、动力电池系统、集成控制系统和电驱桥系统，所述低压控制系统设置在所述车架上并处于汽车的前车轴上方，所述氢燃料供给系统包括两块相同的氢燃料罐，所述氢燃料罐对称设置在所述车架中部的两侧，所述动力电池系统设置在所述氢燃料罐之间，所述电驱桥系统设置在所述车架上并处于汽车的后轴上方，所述集成控制系统设置在所述动力电池系统与所述电驱桥系统之间。
技术总结