CN205706191U - 一种电动汽车控制*** - Google Patents

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李占江
李麟
孙明江
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Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车控制***。所述***包括：整车控制器，通过自动变速器与后面两个车轮机械连接的后驱电机，后驱电机控制器，集成在后驱电机内部通过驱动桥连接后面两个车轮的自动变速器，分别安装在前面两个车轮的轮毂内的第一轮毂电机、第二轮毂电机及第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器，传感器模块，电池及电机高压供电装置，电源管理***。前面两个车轮可独立控制，使两个车轮不滑转，减小了轮胎磨损；采用集成自动变速器的后驱电机，使后驱电机工作在高效率区，增加了后驱电机的使用寿命，提高了行驶里程；采用四轮驱动可实现紧急加速；采用电机辅助制动控制，增强了整车的制动性能，通过回收制动能量降低了能量损耗。

Description

一种电动汽车控制***
技术领域
本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车控制***。
背景技术
目前，汽车已逐渐成为生活中不可缺少的代步和交通运输工具，但传统内燃机汽车引起的能源危机与环境污染问题日益突出，电动汽车成为解决该问题的有效途径。
目前市场上电动汽车整车控制***很多，大部分是基于一个电机驱动，或者基于两个轮毂/边电机独立驱动的整车控制***。基于一个电机驱动的整车控制***，虽然控制方法极为简单，但是由于电机扭矩小，整车动力性能较差，即使采用扭矩较大的电机，也不能保证电机一直工作在高效率运转区，影响电机使用寿命。基于两个轮毂/边电机独立驱动的整车控制***，虽然采用两个电机独立驱动，驱动力矩满足整车动力需求，但是在汽车急加速或者高速行驶时，也不能保证电机一直工作在高效率运转区，影响电机使用寿命，造成电池能量的损失，缩短电动汽车行驶里程。
申请号为201380013639.7的发明专利，公开了一种电动汽车的驱动力控制装置，所述装置包括：两个电动机，其在前轮或后轮中的任一方的左右驱动轮分别独立产生驱动力；电动机扭矩限制部，其能够限制两个电动机的扭矩；驱动力判定部，其判定左右轮中的哪个车轮的驱动力大；电动机扭矩控制部，其在车辆转弯时，与左右轮中的驱动轮大的车轮对应的电动机受到扭矩限制的情况下，对另一方的电动机的扭矩进行增加修正，以维持左右轮的总驱动力。该发明的优点是，能够独立地对前轮或后轮中的左右两个轮进行驱动；其存在问题是不能同时驱动前轮和后轮，也不能保证电机一直工作在高效率运转区，影响电机使用寿命，电池耗电量大。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种电动汽车控制***。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种电动汽车控制***，包括：整车控制器，通过自动变速器与后面两个车轮机械连接的后驱电机，后驱电机控制器，集成在后驱电机内部、通过驱动桥连接后面两个车轮的自动变速器，分别安装在前面两个车轮的轮毂内的第一轮毂电机、第二轮毂电机及第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器，传感器模块，电池及电机高压供电装置，电源管理***。整车控制器对第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器、后驱电机控制器、电源管理***和传感器模块输入的信号进行数据处理，输出控制指令至后驱电机控制器、第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器和电源管理***。
进一步地，所述控制***还包括用于实现整车控制器与第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器、后驱电机控制器、电源管理***和传感器模块之间的数据通信的CAN总线。
进一步地，传感器模块包括：用于测量方向盘实际转过角度的方向盘转角传感器，用于测量加速踏板实际开度的加速踏板位置传感器，用于测量制动踏板实际开度的制动踏板位置传感器。三个传感器的输出信号均输入至整车控制器。
更进一步地，第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器和后驱电机控制器分别将第一轮毂电机转速传感器、第二轮毂电机转速传感器和后驱电机转速传感器(转速传感器是电机自带的)输出的转速信号和转矩信号(通过采集电机工作电流得到)反馈至整车控制器，实现闭环控制。
进一步地，自动变速器包括选档机构和换档机构，在整车控制器的作用下实现自动选档和换档。
进一步地，电池及电机高压供电装置用于为电机提供供电电源，包括：电池，主要由预充电电路和主充电电路组成的高压产生电路，保护电路。
进一步地，电源管理***将检测到的电池及电机高压供电装置的电池的单体电压及单体温度、整体电压、电池电压占满容量电压的百分比SOC反馈给整车控制器。整车控制器将整体电压和SOC送至汽车的电子仪表盘进行显示，根据SOC的大小发出电池电量过低提醒信号，根据电池的单体温度的大小发出电池故障报警信号，并输出控制指令至电源管理***，由电源管理***切断电池能量输出。
所述电动汽车控制***稍做改进，也可以将第一轮毂电机和第二轮毂电机应用于后面两个车轮，将集成了自动变速器的后驱电机应用于其他未驱动车轮(如前面两个车轮)。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型采用的第一轮毂电机和第二轮毂电机能够独立控制，具有传统驱动方法无法比拟的优势，能够保证两个车轮不滑转，减小了轮胎磨损，保证了电动汽车行驶的安全性；
(2)本实用新型采用集成自动变速器的后驱电机，能够使后驱电机工作在高效率区，增加了后驱电机的使用寿命，有效提高了电动汽车的行驶里程；
(3)本实用新型同时采用第一轮毂电机、第二轮毂电机和后驱电机，能够实现前轮驱动控制、后轮驱动控制或四轮驱动控制，而且在轮毂电机及轮毂电机控制器或后驱电机及后驱电机控制器发生故障时仍然能够使电动汽车正常行驶，提高了电动汽车工作的可靠性；
(4)本实用新型采用电机辅助制动控制，增强了整车的制动性能，通过回收制动能量降低了能量损耗。
附图说明
图1为电动汽车控制***组成框图。
图中：1-整车控制器，2-后驱电机控制器，3-后驱电机，4-第一轮毂电机控制器，5-第二轮毂电机控制器，6-第一轮毂电机，7-第二轮毂电机，8-电源管理***，9-电池及电机高压供电装置，10-传感器模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
一种电动汽车控制***，包括：整车控制器1，通过自动变速器与后面两个车轮机械连接的后驱电机3，后驱电机控制器2，集成在后驱电机3内部、通过驱动桥连接后面两个车轮的自动变速器，分别安装在前面两个车轮的轮毂内的第一轮毂电机6、第二轮毂电机7及第一轮毂电机控制器4、第二轮毂电机控制器5，传感器模块10，电池及电机高压供电装置9，电源管理***8。整车控制器1对第一轮毂电机控制器4、第二轮毂电机控制器5、后驱电机控制器2、电源管理***8和传感器模块10输入的信号进行数据处理，输出控制指令至后驱电机控制器2、第一轮毂电机控制器4、第二轮毂电机控制器5和电源管理***8。
所述控制***还包括用于实现整车控制器1与第一轮毂电机控制器4、第二轮毂电机控制器5、后驱电机控制器2、电源管理***8和传感器模块10之间的数据通信的CAN总线。通过CAN总线，可以采集整车控制器所需的数据，也可以和其他控制器进行数据通信，还可以通过CAN总线对整车控制器进行标定和维护。通过检测CAN总线的负载率、错误帧，适当调整CAN报文的帧数、频率，可以减少通信冲突和错误，降低外部干扰，提高CAN总线的稳定性。
传感器模块10包括：用于测量方向盘实际转过角度的方向盘转角传感器，用于测量加速踏板实际开度的加速踏板位置传感器，用于测量制动踏板实际开度的制动踏板位置传感器。三个传感器的输出信号均输入至整车控制器1。
第一轮毂电机控制器4、第二轮毂电机控制器5和后驱电机控制器2分别将第一轮毂电机转速传感器、第二轮毂电机转速传感器和后驱电机转速传感器输出的转速信号和转矩信号反馈至整车控制器1，实现闭环控制。
自动变速器为电控机械式自动变速器，包括选档机构和换档机构，在整车控制器1输出的控制信号作用下实现自动选档和换档。
电池及电机高压供电装置9用于为电机提供供电电源，包括：电池，主要由预充电电路和主充电电路组成的高压产生电路，保护电路。
电源管理***8将检测到的电池及电机高压供电装置9的电池的单体电压及单体温度、整体电压、电池电压占满容量电压的百分比SOC反馈给整车控制器1。整车控制器1将整体电压和SOC送至汽车的电子仪表盘进行显示，根据SOC的大小发出电池电量过低提醒信号，根据电池的单体温度的大小发出电池故障报警信号，并输出控制指令至电源管理***8，由电源管理***8切断电池能量输出。
本实用新型提出的电动汽车控制***，能够实现只驱动第一轮毂电机和第二轮毂电机的前轮驱动控制、只驱动后驱电机的后轮驱动控制或同时驱动第一轮毂电机、第二轮毂电机和后驱电机的四轮驱动控制以及辅助制动控制。采用前轮驱动控制，第一轮毂电机和第二轮毂电机能够独立控制，具有传统驱动方法无法比拟的优势，能够保证两个车轮不滑转，减小了轮胎磨损，保证了电动汽车行驶的安全性；采用后轮驱动控制，通过选择自动变速器的档位，能够使后驱电机工作在高效率区，增加了后驱电机的使用寿命，有效提高了电动汽车的行驶里程；采用四轮驱动控制，能够实现紧急加速，而且在轮毂电机及轮毂电机控制器或后驱电机及后驱电机控制器发生故障时仍然能够使电动汽车正常行驶，提高了电动汽车工作的可靠性。本实用新型提出的电动汽车控制***还可以进行电机辅助制动控制，增强了整车的制动性能，通过回收制动能量降低了能量损耗。
本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动汽车控制***，其特征在于，包括：整车控制器，通过自动变速器与后面两个车轮机械连接的后驱电机，后驱电机控制器，集成在后驱电机内部、通过驱动桥连接后面两个车轮的自动变速器，分别安装在前面两个车轮的轮毂内的第一轮毂电机、第二轮毂电机及第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器，传感器模块，电池及电机高压供电装置，电源管理***；整车控制器对第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器、后驱电机控制器、电源管理***和传感器模块输入的信号进行数据处理，输出控制指令至后驱电机控制器、第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器和电源管理***。
2.根据权利要求1所述的电动汽车控制***，其特征在于，所述控制***还包括用于实现整车控制器与第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器、后驱电机控制器、电源管理***和传感器模块之间的数据通信的CAN总线。
3.根据权利要求1所述的电动汽车控制***，其特征在于，传感器模块包括：用于测量方向盘实际转过角度的方向盘转角传感器，用于测量加速踏板实际开度的加速踏板位置传感器，用于测量制动踏板实际开度的制动踏板位置传感器；三个传感器的输出信号均输入至整车控制器。
4.根据权利要求3所述的电动汽车控制***，其特征在于，第一轮毂电机控制器、第二轮毂电机控制器和后驱电机控制器分别将第一轮毂电机转速传感器、第二轮毂电机转速传感器和后驱电机转速传感器输出的转速信号和转矩信号反馈至整车控制器，实现闭环控制。
5.根据权利要求1所述的电动汽车控制***，其特征在于，自动变速器包括选档机构和换档机构，在整车控制器的作用下实现自动选档和换档。
6.根据权利要求1所述的电动汽车控制***，其特征在于，电池及电机高压供电装置用于为电机提供供电电源，包括：电池，主要由预充电电路和主充电电路组成的高压产生电路，保护电路。
7.根据权利要求1所述的电动汽车控制***，其特征在于，电源管理***将检测到的电池及电机高压供电装置的电池的单体电压及单体温度、整体电压、电池电压占满容量电压的百分比SOC反馈给整车控制器；整车控制器将整体电压和SOC送至汽车的电子仪表盘进行显示，根据SOC的大小发出电池电量过低提醒信号，根据电池的单体温度的大小发出电池故障报警信号，并输出控制指令至电源管理***，由电源管理***切断电池能量输出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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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***及电动汽车

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