[go: up one dir, main page]

CN103481766B - 一种电动汽车的驱动系统和方法 - Google Patents

一种电动汽车的驱动系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103481766B
CN103481766B CN201310475881.8A CN201310475881A CN103481766B CN 103481766 B CN103481766 B CN 103481766B CN 201310475881 A CN201310475881 A CN 201310475881A CN 103481766 B CN103481766 B CN 103481766B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
electric machine
speed
electronlmobil
wheel motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310475881.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103481766A (zh
Inventor
邹忠月
王丹
李复活
曹秉刚
王嵩飞
陈辉
郝永辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310475881.8A priority Critical patent/CN103481766B/zh
Publication of CN103481766A publication Critical patent/CN103481766A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103481766B publication Critical patent/CN103481766B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动汽车的驱动系统，包括轮边电机、电机控制器、整车控制器、动力电池和电池管理系统，所述电机控制器、电池管理系统分别与整车控制器相连，所述动力电池和电池管理系统相连接，所述电机控制器与所述轮边电机相连接，所述整车控制器与所述电机控制器相连接，其中：所述轮边电机与电机控制器分别有四个，所述四个轮边电机分别安装所述电动汽车两个前轮边上和两个后轮边上，且能驱动相应的车轮运转，所述四个电机控制器分别控制所述四个轮边电机。本发明提出的电动汽车驱动系统，无减速传动机构，动力传动链短，结构紧凑，车身空间利用率得到提升，且降低了传动过程中的机械损耗。

Description

一种电动汽车的驱动系统和方法
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，尤其是一种电动汽车的驱动系统和方法。
背景技术
近年来，随着低碳、环保生活的提倡及能源危机问题的日益严重，电动汽车因具有零排放、效率高、噪声小等优点而得到大力发展，电动汽车的驱动方式是电动汽车领域的主要研究内容之一。
目前，电动汽车的驱动方式主要有单个集中电机驱动和轮毂电机驱动。现有电动汽车大部分采用集中电机驱动，保留了传统汽车的变速机构和传动系统，因此电动汽车整体传动效率受到限制，电动汽车的空间利用率不高，且受到驱动电机特性的影响，难以同时实现电动汽车较快的起步加速和达到较高车速两个动力性指标，电动汽车能量回收效率也不高。采用轮毂电机驱动的电动汽车虽然省去了变速机构和传动系统，但由于增加了车轮重量，使得电动汽车的操控性不好，且限于目前的技术条件，轮毂电机驱动的电动汽车实现起来比较困难。
因此，电动汽车的传动效率不高、动力性能不足、能量回收效率低等问题有待解决。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种电动汽车的驱动系统和方法，解决了电动汽车传动效率不高、动力性能不足的问题，提升电动汽车空间利用率，降低传动过程中的机械损耗。
本发明提供了一种电动汽车的驱动系统，包括轮边电机、电机控制器、整车控制器、动力电池和电池管理系统，所述电机控制器、电池管理系统分别与整车控制器相连，所述动力电池和电池管理系统相连接，所述电机控制器与所述轮边电机相连接，所述整车控制器与所述电机控制器相连接，其中：所述轮边电机与电机控制器分别有四个，所述四个轮边电机分别安装所述电动汽车两个前轮边上和两个后轮边上，且能驱动相应的车轮运转，所述四个电机控制器分别控制所述四个轮边电机。
进一步，安装在所述两个前轮边上的轮边电机，与所述两个前轮在同一轴线上；安装在所述两个后轮边上的轮边电机，与所述两个后轮在同一轴线上。
进一步，安装在所述两个前轮边上的轮边电机为两个相同的高速电机，安装在所述两个后轮边上的轮边电机为两个相同的低速电机。
进一步，所述高速电机与低速电机分别设置有高效运行区间，所述高效运行区间存储在所述整车控制器中。
进一步，所述整车控制器通过CAN总线分别与所述四个电机控制器相连接，且能够通过所述四个电机控制器，控制所述四个轮边电机的运行方式。
本发明还提供了一种电动汽车的驱动方法，包括轮边电机、电机控制器和整车控制器，所述电机控制器与所述轮边电机相连接，所述整车控制器与所述电机控制器相连接，其中，所述驱动方法包括如下步骤：
S1：电动汽车起动后，进入低速工况，并进入步骤S2；
S2：整车控制器判断车速是否超过中速车况的下限值，若超过则进入步骤S3，否则返回步骤S1；
S3：电动汽车进入中速工况，并进入步骤S4；
S4：整车控制器判断车速是否超过中速车况的上限值，若超过则进入步骤S5，否则返回步骤S2；
S5：电动汽车进入高速工况，并返回步骤S4。
进一步，在所述步骤S1中，安装在所述两个后轮边上的轮边电机工作，安装在所述两个前轮边上的轮边电机不工作。
进一步，在所述步骤S3中，安装在所述两个后轮边上的轮边电机工作，和/或安装在所述两个前轮边上的轮边电机工作。
进一步，在所述步骤S5中，安装在所述两个后轮边上的轮边电机不工作，安装在所述两个前轮边上的轮边电机工作。
与现有技术相比，本发明提出的电动汽车驱动系统，无减速传动机构，动力传动链短，结构紧凑，车身空间利用率得到提升，且降低了传动过程中的机械损耗。高速轮边电机与低速轮边电机的配合使用，使得在不同工况下电机工作在其高效率区间，且能量回收效率得到提高，进一步降低了能量损耗。因此，本发明在提高电动汽车动力性的同时，降低了能量损耗，提高了电动汽车的经济性和安全性。
附图说明
图1为本发明实施例所述电动汽车驱动系统的结构示意图一；
图2为本发明实施例所述电动汽车驱动系统的结构示意图二；
图3为本发明实施例所述电动汽车驱动方法中工况切换流程图。
具体实施方式
本发明的思想是通过电动汽车的轮边驱动系统代替现有的集中电机驱动系统或轮毂电机驱动系统。轮边驱动系统无减速传动机构，动力传动链短，结构紧凑，车身空间利用率得到提升，降低了传动过程中的机械损耗。
下面结合实施例和附图，对本发明作进一步具体的说明。
图1为实施例一所述电动汽车驱动系统的结构示意图一，所述驱动系统包括车轮11、12、13、14、轮边电机21、22、23、24、电机控制器31、32、33、34、整车控制器4、动力电池5和电池管理系统6，电池管理系统6用于对动力电池5进行管理。前置的两个轮边电机21、22与两个前轮11、12在同一轴线上，后置的两个轮边电机23、24与两个后轮13、14在同一轴线上，轮边电机直接驱动车轮运转。
前置的轮边电机为两个相同的高速电机，后置的轮边电机为两个相同的低速电机。高速电机的起步扭矩较小，但可达到较高转速，低速电机则能在低速时提供较大扭矩，但无法达到较高转速。所述高速电机与低速电机分别设置有高效运行区间，所述整车控制器4存储四个轮边电机的高效运行区间，且其高效率区间有交叉，比如高速电机的高效率区间为50—90 km/h，低速电机的高效率区间为20—60 km/h。当满足驾驶员对电动汽车运行要求的情况下，通过整车控制器分配四个轮边电机的扭矩，使其优先运行于各自高效率区间。
图2为实施例一所述电动汽车驱动系统的结构示意图二。整车控制器4通过CAN总线与四个电机控制器31、32、33、34相连，且四个电机控制器与电池管理系统6相连，四个轮边电机分别由四个电机控制器控制。整车控制器4还通过CAN总线与电动汽车中其它的电动附件相连。整车控制器4采集油门踏板、刹车踏板及方向盘转向信号，即对驾驶员的动作进行识别，并结合当前电动汽车状态，包括动力电池电量、当前车速、当前各电机输出扭矩等信息，计算下一时刻各电机的输出状态，通过CAN总线向电机控制器发出控制命令，控制轮边电机的运行方式，从而改变电动汽车的运行状态。
不同工况下，所述四个轮边电机21、22、23、24的运行方式不同，具体可分为以下几种工况：
（1）起步
电动汽车起步时，后轮的两个低速轮边电机23、24工作，提供大扭矩驱动电动汽车快速起步。此时，前轮的两个高速轮边电机21、22不工作。
（2）低速工况
低速工况时，由后轮的两个低速轮边电机23、24驱动，且此时低速轮边电机运行在其高效率区间，两个高速轮边电机21、22不工作。
（3）加速或爬坡
电动汽车在加速或爬坡工况下，当需求的电动汽车加速度较小或爬坡度较小时，低速时启动两个低速轮边电机23、24，高速时启动两个高速轮边电机21、22，当电动汽车加速度较大或坡度较大时，则四个轮边电机同时启动，以满足动力性要求，实现较快加速或适应较大坡度。
（4）中速工况
中速工况时，两个低速轮边电机23、24驱动难以满足电动汽车的行驶要求，作为过渡，此时四个轮边电机同时工作，且四个电机均运行于各自的高效率区间。
（5）高速工况
高速工况时，两个高速轮边电机21、22工作，且此时高速轮边电机运行在其高效率区间，两个低速轮边电机23、24不工作。
（6）电动汽车转弯
电动汽车转弯是由四个轮边电机差速实现的。当整车控制器4接收到方向盘转向信号，则根据该角度信号计算四个轮边电机的转速，并通过CAN总线发送给四个电机控制器，由电机控制器控制各电机实现差速。
图3为实施例二所述电动汽车驱动方法中工况切换流程图，具体为电动汽车的低速、中速及高速工况切换过程。比如，车速在中速工况的下限值是45km/h，上限值是60km/h，切换过程具体包括以下5个步骤：
S1：电动汽车起动后，进入低速工况，并进入步骤S2；
S2：判断车速是否超过中速车况的下限值45km/h，若超过则进入步骤S3，否则返回步骤S1；
S3：电动汽车进入中速工况，并进入步骤S4；
S4：判断车速是否超过中速车况的上限值60km/h，若超过则进入步骤S5，否则返回步骤S2；
S5：电动汽车进入高速工况，并返回步骤S4。
所述实施例二中，当电动汽车转弯、加速或爬坡时，根据当前车速及油门踏板或刹车踏板或方向盘转向信号，启动相应的轮边电机，从而进入转弯、加速或爬坡工况，工况完成后则切换到低速、中速或高速工况。整车控制器4通过CAN总线实时监测电动汽车状态，进行故障诊断和保护。监测对象包括四个电机控制器、动力电池及其它的电动附件等，当动力电池电量不足时，限制四个轮边电机的输出功率，并关闭可关闭的电动附件。
所述实施例一或实施例二中，电动汽车在满足能量回收的情况下，作为优选，高速运行时，由两个高速轮边电机21、22进行能量回收，中速运行时由四个轮边电机21、22、23、24分别进行能量回收，低速运行时则由两个低速轮边电机23、24进行能量回收，从而提高能量回收效率。所述实施例一或实施例二中，电动汽车在满足能量回收的情况下，作为优选，当电动汽车制动时，所述系统的另一种能量回收方式是，由于四个车轮是独立驱动，因此无论运行于何种工况下，都可通过四个轮边电机分别产生制动力矩，整车控制器根据驾驶员的制动要求，合理分配制动力，并进行能量回收。
上述各种场景仅是本发明较佳的实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭示的技术范围内，作出各种的变形、补充或替换都属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1. 一种电动汽车驱动系统的驱动方法，其特征在于：包括轮边电机、电机控制器、整车控制器、动力电池和电池管理系统，所述电机控制器、电池管理系统分别与整车控制器相连，所述动力电池和电池管理系统相连接，所述电机控制器与所述轮边电机相连接，其特征在于：所述轮边电机与电机控制器分别有四个，所述四个轮边电机分别安装在所述电动汽车两个前轮边上和两个后轮边上，且能驱动相应的车轮运转，所述四个电机控制器分别控制所述四个轮边电机；安装在所述两个前轮边上的轮边电机，与所述两个前轮在同一轴线上；安装在所述两个后轮边上的轮边电机，与所述两个后轮在同一轴线上；安装在所述两个前轮边上的轮边电机为两个相同的高速电机，安装在所述两个后轮边上的轮边电机为两个相同的低速电机；所述高速电机与低速电机分别设置有高效运行区间，所述高效运行区间存储在所述整车控制器中；所述整车控制器通过CAN总线分别与所述四个电机控制器相连接，且能够通过所述四个电机控制器，控制所述四个轮边电机的运行方式；
所述驱动方法包括如下步骤：  
S1：电动汽车起动后，进入低速工况，并进入步骤S2；
S2：整车控制器判断车速是否超过中速车况的下限值，若超过则进入步骤S3，否则返回步骤S1；
S3：电动汽车进入中速工况，并进入步骤S4；
S4：整车控制器判断车速是否超过中速车况的上限值，若超过则进入步骤S5，否则返回步骤S2；
S5：电动汽车进入高速工况，并返回步骤S4。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：在所述步骤S1中，安装在两个后轮边上的轮边电机工作，安装在两个前轮边上的轮边电机不工作。
3.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：在所述步骤S3中，安装在两个后轮边上的轮边电机工作，和/或安装在两个前轮边上的轮边电机工作。
4.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于：在所述步骤S5中，安装在两个后轮边上的轮边电机不工作，安装在两个前轮边上的轮边电机工作。
CN201310475881.8A 2013-10-12 2013-10-12 一种电动汽车的驱动系统和方法 Active CN103481766B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310475881.8A CN103481766B (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种电动汽车的驱动系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310475881.8A CN103481766B (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种电动汽车的驱动系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103481766A CN103481766A (zh) 2014-01-01
CN103481766B true CN103481766B (zh) 2015-10-14

Family

ID=49822499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310475881.8A Active CN103481766B (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种电动汽车的驱动系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103481766B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104786804B (zh) * 2015-04-30 2017-12-15 郑州宇通客车股份有限公司 一种车辆及其轮边驱动系统和轮边驱动扭矩分配方法
CN105966229A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种电子差速耦合四轮纯电力驱动的电动汽车
CN106553564B (zh) * 2016-10-25 2020-03-24 中车四方车辆有限公司 一种接触网放线车
CN106494166B (zh) * 2016-10-25 2019-08-02 中车四方车辆有限公司 一种公铁两用车
CN108656964A (zh) * 2017-03-29 2018-10-16 郑州宇通客车股份有限公司 一种纯电动汽车动力系统构型及其控制方法及纯电动汽车
CN108656938A (zh) * 2017-03-29 2018-10-16 郑州宇通客车股份有限公司 纯电动汽车及其动力驱动系统及其控制方法
CN108313257A (zh) * 2018-03-31 2018-07-24 丹阳昊天飞行器技术有限公司 一种轮毂电机式锚泊车
CN110871694B (zh) * 2018-08-30 2022-11-18 上海汽车集团股份有限公司 驱动桥、电驱动系统及其控制方法
CN114368276A (zh) * 2020-10-16 2022-04-19 华为数字能源技术有限公司 一种车辆驱动系统及电动汽车
CN115891680B (zh) * 2022-12-13 2023-08-04 深圳技术大学 一种基于电动方程式赛车的四电机轮边驱动控制系统
CN115923536A (zh) * 2023-02-21 2023-04-07 苏州亚太精睿传动科技股份有限公司 一种分布式电动轮边驱动装置、系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI421178B (zh) * 2009-11-25 2014-01-01 Ind Tech Res Inst 智慧型多輪獨立動力輪之差速控制方法及其裝置
US8538641B2 (en) * 2009-12-28 2013-09-17 Tai-Her Yang Multi-motor drive system with differential speed regulated by CVT
CN101758854B (zh) * 2010-01-22 2012-03-28 武汉理工大学 电动轮驱动汽车的电子差速控制系统
CN102642479A (zh) * 2012-04-27 2012-08-22 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 电动汽车
CN102815230A (zh) * 2012-08-23 2012-12-12 陈国华 一种电动汽车
CN203496658U (zh) * 2013-10-12 2014-03-26 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种电动汽车的驱动系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103481766A (zh) 2014-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103481766B (zh) 一种电动汽车的驱动系统和方法
CN106080206B (zh) 一种电动汽车控制系统及方法
CN101519034A (zh) 一种混合动力汽车的动力系统及其控制方法
CN106800020A (zh) 一种四驱混合动力系统及其控制方法
CN1810557A (zh) 一种油－电混合动力汽车的多桥驱动系统
CN205168484U (zh) 一种四驱混合动力系统
CN107160995A (zh) 一种串并联构型增程分布式混合动力系统
CN102897016A (zh) 双离合器变速四轮驱动混合动力车辆的驱传动及控制系统
CN207825938U (zh) 一种驱动机构及汽车
CN103434389A (zh) 具有直驶助力机构的履带车辆电传动装置
CN206633791U (zh) 一种采用轮毂电机的水陆两栖车混合动力驱动系统布置结构
CN201784618U (zh) 一种混联混合动力驱动系统
CN101096180A (zh) 四轮驱动混合动力系统及工作方法
CN108263199A (zh) 一种重型运输车分布式混合动力系统及动力切换方法
CN201784620U (zh) 一种混联混合动力驱动系统
CN201863701U (zh) 一种双电机混合动力系统
CN205059312U (zh) 一种电动汽车驱动系统
CN103786593A (zh) 一种电-电混合动力汽车驱动系统及其控制方法
CN103568814B (zh) 一种混合动力汽车的驱动系统
CN110978990B (zh) 一种混合动力汽车适时四轮驱动系统
CN103660971B (zh) 一种电动轮矿用自卸车四轮驱动系统
CN105799501A (zh) 分离轴式双动力混合的工程车
CN201070977Y (zh) 电动汽车
CN105774504A (zh) 一种动力驱动系统及汽车
CN203496658U (zh) 一种电动汽车的驱动系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant