CN103085642A - 一种电动汽车双电机动力驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种电动汽车双电机动力驱动系统，包括第一驱动电机以及对应的第一蓄电池组、第二驱动电机以及对应的第二蓄电池组，其中第一驱动电机和第二驱动电机在该驱动系统内联体并列地布置，该驱动系统还包括分别与第一驱动电机和第二驱动电机的动力输出端相连接的两个并列布置的离心式单向自动离合器，上述两个离心式单向自动离合器通过花键轴共同连接至机电耦合变速箱的输入端，机电耦合变速箱的输出端与车辆传动轴相连接。该驱动系统可以有效克服车辆在起步、超车、上坡、越沟坎动力等情况下动力不足的问题，同时可在车辆动态行进中对双电机组中动力不足的机组进行切换。

Description

一种电动汽车双电机动力驱动系统

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的驱动布置结构，特别地涉及一种电动汽车双电机动力驱动系统。

背景技术

当今，由于石油资源的日趋枯竭与汽车尾气排放所带来的严重环境污染，开发与研制新能源汽车己提升为国家的重大国策，是一项长期的战略目标。发展新能源汽车减少石油资源的消耗保护人类赖依生存环境。已刻不容缓。

目前，国内外的纯电动汽车普遍存在的问题是：动力不足，跑不快跑不远，车辆无法在动态行驶中自行充电补充能源，并因此造成纯电动汽车因动力电源不足而被迫停驶，同时急需由地面固定充换电站来完成充换电的繁琐工序等问题。此外，由于纯电动汽车通常需要依赖地面固定充电站补充动力能源，因而造成纯电动汽车在使用中存在着极大的局限性，直接影响到纯电动汽车的广泛普及与用户的青睐。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种电动汽车双电机动力驱动系统，包括第一驱动电机以及对应的第一蓄电池组、第二驱动电机以及对应的第二蓄电池组，其中第一驱动电机和第二驱动电机在该驱动系统内联体并列地布置，该驱动系统还包括分别与第一驱动电机和第二驱动电机的动力输出端相连接的两个并列布置的离心式单向自动离合器，上述两个离心式单向自动离合器通过花键轴共同连接至机电耦合变速箱的输入端，机电耦合变速箱的输出端与车辆传动轴相连接。

优选的是，在该驱动系统中还安装有向两个蓄电池组充电的车载快速充电机。

优选的是，在该驱动系统中还装有与车载快速充电机连接的车载大功率能量回馈发电机和水平旋叶微风低扭矩高效发电机组。

优选的是，车载水平旋叶微风低扭矩高效发电机组为双机组配置并且叠加地置于电动汽车的前端进风口处。

优选的是，车载大功率能量回馈发电机安装在机电耦合变速箱的一端，其中回馈发电机中的转子轴与传动轴相连接并与传动轴同步运转。

优选的是，在该驱动系统中还装有车载太阳能充电装置。

优选的是，上述太阳能充电装置由0.8×1.2规格的太阳能电池板构成并且输出65V电压，7A电流的电能。

优选的是，在该驱动系统中设有智能化电路控制器，其配置地实现以下控制策略：控制第一驱动电机和第二驱动电机采用并机运行或单机组运转的工作模式，以及在第一驱动电机和二驱动电机之间自动切换，并对电能不足的蓄电池进行快速充电，以备下一轮机组切换备用。

优选的是，上述智能化电路控制器能够配置地实现以下控制策略：控制水平旋叶微风低扭矩高效发电机组的自动调压恒流，以及配合车载大功率能量回馈发电机(9)与车载太阳能充电装置(11)对电动汽车进行联网快速充电以保持电动汽车的整车电源能量的补给与平衡。

优选的是，上述智能化电路控制器能够配置地实现以下控制策略：通过车辆的加速踏板控制各驱动电机的转速，从而提高电动汽车的动力和保证车辆正常运行的工作状态。

优选的是，上述蓄电池组采用48-60V的低电压的酸铅免维护电池或者磷酸锂铁电池。

优选的是，上述充电机是输出参数为电压65V和电流20A且能够智能调节控制输出稳压稳流的大功率快速充电机。

本发明通过采用双电机作为整车的动力源，并由车载智能电路控制系统来控制双电机的并机运行模式以及两个驱动电机间互相切换的单机运行模式，同时利用低电压的普通酸铅免维护蓄电池或磷酸铁锂电池作为驱动电机的动力能源，从而克服了因驱动电机的低电压所产生的起动初速低，扭矩不足的问题。

该驱动系统可以有效克服车辆在起步、超车、上坡、越沟坎动力等情况下动力不足的问题，同时可在车辆动态行进中对双电机组中动力不足的机组进行切换，替换下来的电源不足机组由车载水平旋叶微风低扭矩高效发电机组和车载能量回馈发电机提供智能快速充电，保持备用切换。由此，针对两个驱动电机的反复切换可以为动态行驶的车辆提供了不间断的动力源，以不间断地延长驱动电机组的工作时间并且极大提高车辆续航里程。

该驱动系统有效解决了纯电动汽车的动态车载自行充电，减少纯电动汽车因动力电源不足而被迫停驶，急需进行地面固定充换电的繁琐工序，实破了目前纯电动汽车单纯的“电池+电机+充电桩”的工作模式，同时解决了纯电动汽车普遍存在的动力不足，行驶里程短、车辆充换电频繁工序繁琐，过分依赖地面固定模式充换电源、无法车载动态自行充电所造成纯电动汽车使用的局限性与普及率等问题。

附图说明

附图1是本发明的一种电动汽车双电机动力驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

参考图1，本发明提供了一种电动汽车双电机动力驱动系统，包括第一驱动电机1以及对应的第一蓄电池组3、第二驱动电机2以及对应的第二蓄电池组4，其中第一驱动电机1和第二驱动电机2在驱动系统内联体并列地布置，其中蓄电池组3，4可采用低电压(48-60V)的酸铅免维护电池或者磷酸锂铁电池。

本驱动系统包括分别与第一驱动电机1和第二驱动电机2的前端动力输出轴相连接的两个离心式单向自动离合器5，两个离心式单向自动离合器5通过花键轴共同连接至机电耦合变速箱6的输入端，机电耦合变速箱6的输出端与车辆传动轴7相连接，这样，两个驱动电机1，2共同输出的动力可经过机电耦合变速箱6的耦合和变速后输出至传动轴7的花键盘连接处。

在该驱动系统中还安装有可向两个蓄电池组3，4充电的车载快速充电机8，该充电机8例如可以是规格为65V，20A且可以智能调节控制输出稳压稳流的大功率快速充电机。

在该驱动系统中还装有与车载快速充电机8连接的车载大功率能量回馈发电机9和水平旋叶微风低扭矩高效发电机组10，其中车载水平旋叶微风低扭矩高效发电机组10为双机组配置并且叠加地置于电动汽车前端进风口处，而车载大功率能量回馈发电机9安装在机电耦合变速箱6的一端，其中发电机9中的转子轴与传动轴7相连接并与传动轴7同步运转。

此外，在该驱动系统中还装有车载太阳能充电装置11，其由0.8×1.2规格的太阳能电池板构成，该太阳能充电装置11可输出65V电压，7A电流的电能。

在该驱动系统中设有智能化电路控制器12，其可控制第一驱动电机1和第二驱动电机2采用并机运行或单机组运转的工作模式，还可在第一驱动电机1和二驱动电机2之间自动切换，并对电能不足的蓄电池进行快速充电，以备下一轮机组切换备用。

此外，该电路控制器12还可以控制水平旋叶微风低扭矩高效发电机组10的自动调压恒流，以及配合车载大功率能量回馈发电机9与车载太阳能充电装置11对电动汽车进行联网快速充电以保持电动汽车的整车电源能量的补给与平衡。

此外，该电路控制器12还可通过车辆的加速踏板13控制各驱动电机1，2的转速，从而提高电动汽车的动力和保证车辆正常运行的工作状态。

车辆通过采用以上所述的驱动系统，可实现以下的控制策略：

起动车辆后，当驾驶员踏下加速踏板13达4/5行程时，该动力驱动系统中的两组动力驱动电机1，2产生的动力分别经由各自的单向离心式自动离合器5输出至机电耦合变速箱6，输出的动力经过耦合后可以使整车的驱动动力处于双电机并联的工作状态，这样可以提高车辆在瞬间起步、超车、爬坡、涉水及越沟坎等情况下的驱动能力。

双电机并联工作的极限时间约2小时，并且应该尽量在应急情况下使用。当驾驶员抬起加速踏板13时，此时加速踏板13的下压程度小于4/5的行程，该驱动系统从双电机驱动状态自动转换为第一驱动电机1单机组驱动的工作状态，此时第二驱动电机2逐渐停止运转，并且第二驱动电机2对应的单向离心式自动离合器5自动分离，这时车辆处于常态车速行驶状态，其通过第一驱动电机1单机组驱动方式可连续工作时间约2小时，行驶里程约在150km左右。

当第一驱动电机1连续工作后，如果第一驱动电机1对应的第一蓄电池组3即将处于极限能源工作状态时，此时第一蓄电池组3的剩余能量小于1/3，该动力驱动系统中的电路控制器12将驱动方式自动切换为第二驱动电机2单机组继续为车辆提供驱动动力。此时，该动力驱动系统中的水平旋叶微风低扭矩高效发电机组10和车载大功率能量回馈发电机9可经由车载快速充电机8自动给第一驱动电机1对应的第一蓄电池组3进行充电，充电约1小时后即可充满80％的电能，这样第一蓄电池3充足电量后可继续为切换第二驱动电机2而备用。通过这种方式，动态行进中的车辆可由此反复为两个蓄电池组3，4进行充电操作，从而在第一和第二驱动电机1，2之间自动切换，从而可以为车辆不间断的提供可靠的动力源，从而可以延长驱动电机的工作时间并且极大提高纯电动汽车的增程续航行的能力。这种方式可以通过纯电动汽车的动态车载充电，有效地减少车辆因动力电源不足被迫停驶，并通过地面充电站进行充换电的繁琐工序，极大地延长了纯电动汽车的续航里程，突破了目前纯电动汽车单纯的“电池+电机+充电桩”的工作模式。

在实际车载应用中考虑到能量输出通常小于能量输入以及车载系统的各项损耗功能所带来的能量消耗等因素(如灯光、音响、空调等)，这样需要地面定时充电补充所耗能源，但由于该动力驱动系统采用低电压小电流的蓄电池提供动力能源，可视车型(如出租车、小型面包车等)，配置车载太阳能电池板做为光电转换补充能源输入，从而有效提高平衡了由于能源损耗而降低的整车能源的储存量。

Claims (12)

1.一种电动汽车双电机动力驱动系统，包括第一驱动电机(1)以及对应的第一蓄电池组(3)、第二驱动电机(2)以及对应的第二蓄电池组(4)，其中第一驱动电机(1)和第二驱动电机(2)在该驱动系统内联体并列地布置，其特征在于：该驱动系统还包括分别与第一驱动电机(1)和第二驱动电机(2)的动力输出端相连接的两个并列布置的离心式单向自动离合器(5)，上述两个离心式单向自动离合器(5)通过花键轴共同连接至机电耦合变速箱(6)的输入端，机电耦合变速箱(6)的输出端与车辆传动轴(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于在该驱动系统中还安装有向两个蓄电池组(3，4)充电的车载快速充电机(8)。

3.根据权利要求2所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于在该驱动系统中还装有与车载快速充电机(8)连接的车载大功率能量回馈发电机(9)和水平旋叶微风低扭矩高效发电机组(10)。

4.根据权利要求3所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于车载水平旋叶微风低扭矩高效发电机组(10)为双机组配置并且叠加地置于电动汽车的前端进风口处。

5.根据权利要求3所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于车载大功率能量回馈发电机(9)安装在机电耦合变速箱(6)的一端，其中回馈发电机(9)中的转子轴与传动轴(7)相连接并与传动轴(7)同步运转。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于在该驱动系统中还装有车载太阳能充电装置(11)。

7.根据权利要求6所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于上述太阳能充电装置(11)由0.8×1.2规格的太阳能电池板构成并且输出65V电压，7A电流的电能。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于在该驱动系统中设有智能化电路控制器(12)，其配置地实现以下控制策略：控制第一驱动电机(1)和第二驱动电机(2)采用并机运行或单机组运转的工作模式，以及在第一驱动电机(1)和二驱动电机(2)之间自动切换，并对电能不足的蓄电池进行快速充电，以备下一轮机组切换备用。

9.根据权利要求8所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于上述智能化电路控制器(12)能够配置地实现以下控制策略：控制水平旋叶微风低扭矩高效发电机组(10)的自动调压恒流，以及配合车载大功率能量回馈发电机(9)与车载太阳能充电装置(11)对电动汽车进行联网快速充电以保持电动汽车的整车电源能量的补给与平衡。

10.根据权利要求9所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于上述智能化电路控制器(12)能够配置地实现以下控制策略：通过车辆的加速踏板(13)控制各驱动电机(1，2)的转速，从而提高电动汽车的动力和保证车辆正常运行的工作状态。

11.根据权利要求8所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于上述蓄电池组(3，4)采用48-60V的低电压的酸铅免维护电池或者磷酸锂铁电池。

12.根据权利要求8所述的电动汽车双电机动力驱动系统，其特征在于上述充电机(8)是输出参数为电压65V和电流20A且能够智能调节控制输出稳压稳流的大功率快速充电机。