CN103847530B - 电驱动系统及其能量管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种电驱动系统，其包括电能存储系统，电能转换系统，交流传动系统和能量管理系统。电能存储系统用于提供或者接收电能。电能转换系统与电能存储系统连接，以用于将一种输入功率转换成一种输出功率。交流传动系统与电能转换系统连接，以用于将电能转换系统输出的电能转换成机械转矩。能量管理系统与电能存储系统，电能转换系统和交流传动系统通讯，以用于控制能量在电能存储系统，电能转换系统和交流传动系统中的流动。本发明还揭示了一种能量管理方法。通过本发明揭示的电驱动系统及其能量管理方法，可提高电驱动系统的效率。

Description

电驱动系统及其能量管理方法
技术领域
本发明公开的实施方式涉及电驱动系统及其能量管理方法，可用于多种动力系统例如电动汽车系统。
背景技术
随着能源危机和化石燃料尾气造成的环境污染问题的加重，电动汽车系统受到越来越多的关注。在电动汽车系统中，至少部分化石燃料可被诸如铅酸蓄电池，飞轮储能装置，燃料电池等能源代替。电驱动系统是电动汽车系统的重要组成部分。在一些电驱动系统中，多种交流电机例如感应电机，永磁电机，开关磁阻电机常用于将电能转换为机械转矩。为保证电动汽车系统具备高效率和高性价比等特征，需选择合适的电源，合适的电机以及合适的连接方式。
目前，大多数的电驱动系统包括以下几种结构，一种为一个单电能存储单元和单电机，另一种为双电能存储单元和单电机。然而，一方面，由于受到电能存储单元自身充/放电特性的限制，电能存储单元往往具有能量低，充电效率低，寿命短等缺点，因此单电能存储单元不能同时满足能量和需求功率。另一方面，单电机也不能保证在整个工作区间内都保持高效率运行。现有的电动汽车系统为了保证电动汽车可拥有加速快，行驶里程长等特点，存在电驱动系统体积大，成本高，效率低等问题。
因此，有必要提供一种改进的系统和方法来解决上述技术问题。
发明内容
鉴于上面提及的技术问题，本发明的一个方面在于提供一种改进的电驱动系统。该电驱动系统包括电能存储系统，电能转换系统，交流传动系统和能量管理系统。该电能存储系统包括第一电能存储单元和第二电能存储单元，该第一电能存储单元用于提供或者接收第一电能，该第二电能存储单元用于提供或者接收第二电能。该电能转换系统与该电能存储系统连接，该电能转换系统用于将一种输入电能转换成一种输出电能，该电能转换系统包括电能转换装置，该电能转换装置包括第一端口，第二端口，第三端口和第四端口，该第一端口与该第一电能存储单元连接，该第二端口与该第二电能存储单元连接。该交流传动系统与该电能转换系统连接，该交流传动系统用于将该电能转换系统的输出电能转换成机械转矩，该交流传动系统包括第一交流驱动装置和第二交流驱动装置，该第一交流驱动装置与该电能转换装置的第三端口连接，该第一交流驱动装置用于提供或者接收第一机械转矩，该第二交流驱动装置与该电能转换装置的第四端口连接，该第二交流驱动装置用于提供或者接收第二机械转矩；该能量管理系统与该电能存储系统，该交流传动系统和该电能转换系统通讯，该能量管理系统用于提供控制信号。
如上所述改进的电驱动系统进一步包括预充电开关装置，该预充电开关装置连接在该第一电能存储单元和该第二电能存储单元之间，该预充电开关装置用于在该第一电能存储单元和该第二电能存储单元之间提供电能流通路径。
如上所述改进的电驱动系统，其中该电能转换装置包括单独的电能转换装置。
如上所述改进的电驱动系统，其中该电能转换装置包括第一电能转换装置和第二电能转换装置，该第一电能转换装置通过该第一端口与该第一电能存储单元连接，该第一电能转换装置通过该第三端口与该第一交流驱动装置连接；该第二电能转换装置与该第一电能转换装置并联连接，该第二电能转换装置通过该第二端口与该第二电能存储单元连接，该第二电能转换装置通过该第四端口与该第二交流驱动装置连接。
如上所述改进的电驱动系统，其中该电能转换装置包括第一电能转换装置和第二电能转换装置，该第一电能转换装置通过该第一端口与该第一电能存储单元连接，该第一电能转换装置通过该第二端口与该第二电能存储单元连接，该第一电能转换装置通过该第四端口与该第二交流驱动装置连接；该第二电能转换装置与该第一电能转换装置串联连接，该第二电能转换装置通过该第三端口与该第一交流驱动装置连接。
如上所述改进的电驱动系统，其中该第一交流驱动装置包括第一交流电机和第一直流/交流逆变器，该第一交流电机包括感应电机和永磁电机其中之一，该第一直流/交流逆变器与该第一交流电机连接，该第一直流/交流逆变器用于给该第一交流电机提供交流电；该第二交流驱动装置包括第二交流电机和第二直流/交流逆变器，该第二交流电机包括感应电机和永磁电机其中之一，该第二直流/交流逆变器与该第二交流电机连接，该第二直流/交流逆变器用于给该第二交流电机提供交流电。
如上所述改进的电驱动系统，其中该第一交流驱动装置用于独立地给第一负载提供机械转矩；该第二交流驱动装置用于独立地给第二负载提供机械转矩。
如上所述改进的电驱动系统进一步包括功率分配装置，该功率分配装置连接在该交流传动系统和负载之间，该功率分配装置包括：第一机械端口，第二机械端口和第三机械端口，该第一机械端口与该第一交流驱动装置连接，该第一机械端口用于接收来自该第一交流驱动装置的第一机械转矩；该第二机械端口与该第二交流驱动装置连接，该第二机械端口用于接收来自该第二交流驱动装置的第二机械转矩；该第三机械端口与该负载连接，该第三机械端口用于提供第三机械转矩给该负载，该功率分配装置用于将该第一机械转矩和该第二机械转矩进行结合，并输出由该第一机械转矩和该第二机械转矩结合得到的该第三机械转矩。
如上所述改进的电驱动系统，其中该功率分配装置用于将该第三机械转矩分解为该第一机械转矩和该第二机械转矩，该第三机械端口用于接收来自负载提供的该第三机械转矩；该第一机械端口用于给该第一交流驱动装置提供该第一机械转矩，该第一机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电；该第二机械端口用于给该第二交流驱动装置提供该第二机械转矩，该第二机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电。
如上所述改进的电驱动系统，其中该功率分配装置用于将该第一机械转矩分解为该第二机械转矩和该第三机械转矩，该第一机械端口用于接收来自该第一交流驱动装置提供的该第一机械转矩；该第二机械端口用于给该第二交流驱动装置提供该第二机械转矩，该第二机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电；该第三机械端口用于给该负载提供该第三机械转矩。
本发明的另一个方面在于提供一种能量管理方法，该方法至少包括如下步骤：至少根据测量到的电驱动系统的速度启用第一交流驱动装置和第二交流驱动装置当中至少一个装置。启用第一电能存储单元和第二电能存储单元当中至少一个单元。以及发送电能控制信号给电能转换系统，该电能控制信号用于控制电驱动系统中的电能流通路径，控制该电能流通路径的过程包括如下步骤：至少由电能转换装置的第一端口和第二端口当中一个端口提供功率给该电能转换系统或者从该电能转换系统接收功率；以及至少由该电能转换装置的第三端口和第四端口当中一个端口提供功率给该电能转换系统或者从该电能转换系统接收功率。
如上所述的能量管理方法，其中该控制电能流通路径的过程包括如下步骤：将电能存储系统产生的电能通过该第一交流驱动装置转换成第一机械转矩。通过功率分配装置将该第一机械转矩分解为第二机械转矩和第三机械转矩。将该第二机械转矩提供给该第二交流驱动装置，该第二机械转矩被转换为电功率以给该第二电能存储单元充电。以及将该第三机械转矩提供给负载。
如上所述的能量管理方法，其中该能量管理方法包括通过转矩分配单元计算得到第一转矩控制信号和第二转矩控制信号。以及将该第一转矩控制信号和该第二转矩控制信号分别发送给该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置。
如上所述的能量管理方法，其中该转矩分配单元包括转矩分配算法，该转矩分配算法根据该第一驱动装置和该第二驱动装置中的第一交流电机和第二交流电机的效率曲线图制定出查询表格，该查询表格定义了该第一交流电机和该第二交流电机运行的高效率区域。
如上所述的能量管理方法，至少包括以下步骤中的一者：在容错模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置中至少一个装置，并启用该第一存储单元和该第二存储单元至少一个单元。在启动模式下，当需求功率在该第二交流驱动装置能力范围内时启用该第二交流驱动装置。在启动模式下，当该需求功率超出该第二交流驱动装置能力范围时启用该第一交流驱动装置。在加速模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置。在巡航模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置至少一个装置。以及在制动模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置。
本发明的另一个方面在于提供一种电驱动系统，该电驱动系统包括电能存储系统，电能转换系统，交流传动系统，功率分配装置和能量管理系统。该电能存储系统至少包括一个电能存储单元，该电能存储系统用于提供或接收电能。该电能转换系统与该电能存储系统连接，该电能转换系统用于将一种输入电能转换成一种输出电能。该交流传动系统与该电能转换系统连接，该交流传动系统用于将该电能转换系统的输出电能转换成机械转矩，该交流传动系统包括第一交流驱动装置和第二交流驱动装置，该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置与该电能转换系统连接，该第一交流驱动装置用于提供或者接收第一机械转矩，该第二交流驱动装置用于提供或者接收第二机械转矩。该能量管理系统与该电能存储系统，该交流传动系统和该电能转换系统通讯，该能量管理系统用于提供控制信号。该功率分配装置连接在该交流传动系统和负载之间，该功率分配装置包括第一机械端口，第二机械端口和第三机械端口，该第一机械端口与该第一交流驱动装置连接，该第二机械端口与该第二交流驱动装置连接，该第三机械端口与该负载连接，该功率分配装置用于将该第一机械转矩分解为该第二机械转矩和该第三机械转矩，该第一机械端口用于接收来自该第一交流驱动装置提供的该第一机械转矩。该第二机械端口用于给该第二交流驱动装置提供该第二机械转矩，该第二机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电；该第三机械端口用于给该负载提供该第三机械转矩。
本发明提供的电驱动系统以及能量管理方法与传统的方法相比，通过该第一电能存储单元和该第二电能存储单元的结合，至少其中之一可被启用。通过该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置的结合，至少其中之一可被启用。根据被启用的电能存储单元和被启用的交流驱动装置以及该电能转换系统的不同结构，该能量管理系统可产生多种电能控制信号，以便灵活的控制电能在该电驱动系统中的双向流动。通过多条电能流通路径给该电能存储系统充电可减少该电驱动系统的能量损失从而可提高该电驱动系统的效率。
附图说明
通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1所示为应用于动力系统中用来驱动两个负载的电驱动系统的一种实施方式的模块示意图；
图2所示为应用于动力系统中用来驱动一个负载的电驱动系统的一种实施方式的模块示意图；
图3所示为图1所示的应用于电动汽车系统中的电驱动系统的一种实施方式的模块示意图；
图4所示为图1所示的应用于电动汽车系统中的电驱动系统的另一种实施方式的模块示意图；
图5所示为图1所示的应用于电动汽车系统中的电驱动系统的另一种实施方式的模块示意图；
图6所示为能量管理方法的一种实施方式的流程图；
图7所示为图6所示决定是否使第一交流电机和第二交流电机均被启用步骤的一种实施方式的流程图；
图8所示为图6所示通过转矩分配单元计算两个转矩控制信号步骤的一种实施方式的流程图；
图9所示为应用于图8所示流程图中的交流传动系统的转矩-转速曲线；以及
图10所示为图6所示启用第一电能存储单元和第二电能存储单元至少一个单元步骤的一种实施方式的流程图。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或者多个具体实施方式。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。
本发明中使用的“可”、“可以”与“可能”等词语表明在某些环境中事件发生的可能性；拥有一种特定属性、特征或功能；和/或通过与某一合格动词结合表示一个或多个能力、性能或可能性。相应地，“可能”的使用表明：被修饰的术语对于所示的能力、功能或用途是明显适当、可匹配或合适的；同时考虑到在某些情况的存在，被修饰的术语有时可能不适当，不匹配或不合适。例如，在某些情况下，可能预期出现某一结果或性能；而在其他情况下，该结果或性能可能不出现。这一区别由表示“可能”的词语体现。
图1所示为本发明揭示的应用于动力系统中用来驱动两个负载的电驱动系统10的一种实施方式的概略模块示意图。该动力系统可以包括叉车系统和起重机系统。该电驱动系统10大致包括电能存储系统11，电能转换系统13，交流传动系统15和能量管理系统17。在一些实施方式中，该电能转换系统13用于将该电能存储系统11产生的一种直流电能转换成另一种直流电能，该另一种直流电能被提供给该交流传动系统15。在一些实施方式中，该电能转换系统13用于将该交流传动系统15产生的一种直流电能转换成另一种直流电能，该另一种直流电能用于给该电能存储系统11充电。
该能量管理系统17与该电能存储系统11，该电能转换系统13以及该交流传动系统15进行通讯。在一些实施方式中，该能量管理系统17可用于发送电能控制信号171，该电能控制信号171用于启用该电能转换系统13，以给该交流传动系统15提供必要的直流电能。在一些实施方式中，该能量管理系统17可以用于发送电能控制信号171，该电能控制信号171用于启用该电能转换系统13，以提供必要的直流电能为该电能存储系统11充电。在一些实施方式中，该能量管理系统17可给该交流传动系统15发送转矩控制信号173，该转矩控制信号173用于启用该交流传动系统15，以给负载系统31提供必要的机械转矩。该转矩控制信号173至少依据输入的电驱动系统的速度25来产生。
在一些实施方式中，该电能存储系统11包括第一电能存储单元12和第二电能存储单元14。该第一电能存储单元12用于提供或者接收第一电能，该第二电能存储单元14用于提供或者接收第二电能。在一些实施方式中，该电能存储系统11可包括多于两个电能存储单元。在一些实施方式中，该交流传动系统15包括第一交流驱动装置20和第二交流驱动装置22，该第一交流驱动装置20用于提供或者接收第一机械转矩，该第二交流驱动装置22用于提供或者接收第二机械转矩。在一些实施方式中，该交流传动系统15可包括多于两个交流驱动装置。
该电能转换系统13包括电能转换装置18。该电能转换装置18包括第一端口24，第二端口26，第三端口28和第四端口30。该第一端口24与该第一电能存储单元12连接，该第二端口26与该第二电能存储单元14连接，该第三端口28与该第一交流驱动装置20连接，该第四端口30与该第二交流驱动装置22连接。在一些实施方式中，该电能转换装置18可包括多于四个端口。
在一些实施方式中，当该电驱动系统10运行在电驱动模式下时，该第一端口24用于接收来自该第一电能存储单元12产生的第一输入电能，该第二端口26用于接收来自该第二电能存储单元14产生的第二输入电能。在一些实施方式中，接收到的该第一输入电能和该第二输入电能通过该电能转换装置18被转换为第一输出电能和第二输出电能，该第一输出电能可以通过该第三端口28被提供给该第一交流驱动装置20，该第二输出电能可以通过该第四端口30被提供给该第二交流驱动装置22。
在一些实施方式中，当该电驱动系统10运行在制动模式或者刹车模式下，该第三端口28用于接收来自该第一交流驱动装置20产生的第一输入电能，该第四端口30用于接收来自该第二交流驱动装置22产生的第二输入电能。在一些实施方式中，接收到的该第一输入电能和该第二输入电能通过该电能转换装置18被转换为第一输出电能和第二输出电能，该第一输出电能可以通过该第一端口24和/或该第二端口26给该电能存储系统11（例如第一电能存储单元12）充电，该第二输出电能可以通过该第一端口24和/或该第二端口26给该电能存储系统11（例如第二电能存储单元14）充电。
在一些实施方式中，该电能转换系统13可包括预充电开关装置16，该预充电开关装置16连接在该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14之间，该预充电开关装置16用于在该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14之间提供电能流通路径。在一些实施方式中，该电能流通路径可以是单向的，例如，该第一电能存储单元12可通过该单向电能流通路径为该第二电能存储单元14充电。在一些实施方式中，该电能流通路径也可以是双向的，例如，电能可通过该双向电能流通路径在该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14之间进行传输。
该负载系统31包括第一负载27和第二负载29，该第一负载27与该第一交流驱动装置20连接，该第二负载29与该第二交流驱动装置22连接。在一些实施方式中，该第一负载27和该第二负载29可以分别用于接收来自该第一交流驱动装置20的第一机械转矩和来自该第二交流驱动装置22的第二机械转矩。在一些实施方式中，当该动力系统运行在制动模式或者刹车模式下时，该第一负载27和该第二负载29可以用于分别提供第一机械转矩，第二机械转矩给该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22。然后该第一机械转矩和该第二机械转矩分别被该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22转换成电能，以给该电能存储系统11充电。
通过至少两个电能存储单元的结合，至少可以产生一种电能提供或者接收动作。通过合适的方式可以提高电能利用率并延长该电能存储系统的寿命。通过至少两个交流驱动装置的结合，至少可以产生一种电能转换动作。通过灵活的方式可以提高该电驱动系统的效率。
图2所示为本发明揭示的应用于动力系统中来驱动一个负载23的电驱动系统50的一种实施方式的概略模块示意图。该动力系统可以包括电动汽车系统和电梯系统。该电驱动系统50与图1所示的电驱动系统10相似，该电驱动系统50包括该电能存储系统11，该电能转换系统13，该交流传动系统15和该能量管理系统17。因此，这里对于该电能存储系统11，该电能转换系统13，该交流传动系统15和该能量管理系统17的相同部分省略不表。
在一些实施方式中，该电驱动系统50包括功率分配装置19，该功率分配装置19连接在该交流传动系统15和该负载23之间。
该功率分配装置19包括第一机械端口32，第二机械端口34和第三机械端口36。该第一机械端口32与该第一交流驱动装置20连接，该第一机械端口32用于接收或提供第一机械转矩；该第二机械端口34与该第二交流驱动装置22连接，该第二机械端口34用于接收或提供第二机械转矩；该第三机械端口36与负载23连接，该第三机械端口36用于提供或接收第三机械转矩。在一些实施方式中，该功率分配装置19包括一个或多个齿轮35，该功率分配装置19用于将该交流传动系统15产生的机械转矩通过该多个齿轮35的传动作用提供给该负载23。
在一些实施方式中，当该动力系统用于驱动重负载时，该第一机械端口32接收来自该第一交流驱动装置20产生的第一机械转矩，该第二机械端口34接收来自该第二交流驱动装置22产生的第二机械转矩，该第三机械端口36用于给该负载23提供第三机械转矩，该功率分配装置19用于将该第一机械转矩和该第二机械转矩进行结合，并输出由该第一机械转矩和该第二机械转矩结合得到的该第三机械转矩。
在一些实施方式中，当该动力系统运行于制动模式或刹车模式时，该功率分配装置19用于将第三机械转矩分解为第一机械转矩和第二机械转矩，该第三机械端口36用于接收来自该负载23提供的该第三机械转矩；该第一机械端口32用于给该第一交流驱动装置20提供该第一机械转矩，该第二机械端口34用于给该第二交流驱动装置22提供该第二机械转矩。该交流传动系统15将该第一机械转矩，该第二机械转矩转换为电功率以给该电能存储系统11充电。
在一些实施方式中，当该动力系统用于驱动轻负载时，该第一机械端口32用于接收来自该第一交流驱动装置20产生的第一机械转矩，该第二机械端口34用于给该第二交流驱动装置22提供第二机械转矩，该第三机械端口36用于给该负载23提供第三机械转矩，该功率分配装置19用于将该第一机械转矩分解为该第二机械转矩和该第三机械转矩。该第二交流驱动装置22将该第二机械转矩转换为电功率，以给该电能存储系统11充电。
在一些实施方式中，该电驱动系统50可包括一个可选的变速装置21。该变速装置21连接在该交流驱动系统15和该功率分配装置19之间，该变速装置21用于将该交流传动系统15输出的速度与电驱动系统的速度进行匹配。
在一些实施方式中，该变速装置21可以连接在该第一交流驱动装置20和该功率分配装置19的第一机械端口32之间。在一些实施方式中，该变速装置21可以连接在该第二交流驱动装置22和该功率分配装置19的第二机械端口34之间。在一些实施方式中，当该交流传动系统15输出的速度可以满足该电驱动系统的速度要求时，该变速装置21可省略。
通过选择合适的电能存储单元，合适的交流驱动装置以及在电能存储单元和交流驱动装置之间合适的连接方式可以减小电驱动系统的重量、体积和成本。
在一些实施方式中，该电能存储系统11可能包括两个蓄电池，该两个蓄电池分别用作该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14。在一些实施方式中，该电能存储系统11可能包括蓄电池和超级电容器，该蓄电池和超级电容器分别用作该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14。在一些实施方式中，该电能存储系统11可能包括其他种类的电池，例如飞轮储能电池。
在一些实施方式中，该交流传动系统15可能包括两个感应电机，该两个感应电机分别用作该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22。在一些实施方式中，该交流传动系统15可能包括感应电机和永磁电机，该感应电机和该永磁电机分别用作该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22。在一些实施方式中，该交流传动系统15可能包括其他种类的电机，例如开关磁阻电机。
图3所示为本发明揭示的应用于电动汽车系统中的电驱动系统100的一种实施方式的概略模块示意图。该电驱动系统100大致包括电能存储系统102，电能转换系统104，交流传动系统106，能量管理系统208，功率分配装置122和变速装置119。
在一些实施方式中，该电能存储系统102包括蓄电池101和超级电容器103。该交流传动系统106包括第一交流驱动装置116和第二交流驱动装置118。该第一交流驱动装置116包括第一直流/交流逆变器111和感应电机115。该第二交流驱动装置118包括第二直流/交流逆变器113和永磁电机117。在一些实施方式中，单独的电能转换装置107用作如图1所详细描述的该电能转换装置18。
电驱动系统100可包括多条电能流通路径。在一些实施方式中，启用该蓄电池101并通过该电能转换系统104来转换电能，该电能转换系统104将转换的电能提供给该感应电机115和该永磁电机117中至少一个电机，以此至少形成第一电能流通路径。在一些实施方式中，启用该超级电容器103并通过该电能转换系统104来转换电能，该电能转换系统104将转换的电能提供给该感应电机115和该永磁电机117中至少一个电机，以此至少形成第二电能流通路径。
在一些实施方式中，由该感应电机115和该永磁电机117中至少一个电机产生的机械转矩首先被转换为电能，然后该电能可以通过该电能转换系统104用于给该蓄电池101和该超级电容器103中至少一个进行充电，以此至少形成第三电能流通路径。在一些实施方式中，该蓄电池101产生的电能可以通过预充电开关装置105给该超级电容器103充电，以此至少形成第四电能流通路径。
一种灵活的充电策略可用于给该蓄电池101和该超级电容器103中至少一个进行充电。例如，在一些实施方式中，该感应电机115产生的电能可通过该单独的电能转换装置107给该超级电容器103充电。这种实施方式不同于之前利用该预充电开关装置105给该超级电容器103充电的方式。在一些实施方式中，该能量管理系统108可以用于实施一种解耦算法来实现对该感应电机115和该永磁电机117的独立控制。
图4所示为本发明揭示的应用于电动汽车系统中的电驱动系统200的一种实施方式的概略模块示意图。在该电驱动系统200中，电能转换系统204包括第一电能转换装置207与第二电能转换装置209，该第一电能转换装置207与该第二电能转换装置209并联连接。在一些实施方式中，该功率分配装置121可包括一个或多个行星齿轮组37，该功率分配装置121用于将该交流传动系统106产生的机械转矩通过该一个或者多个行星齿轮组37的传动作用提供给负载123。
在一些实施方式中，该第一电能转换装置207包括第一端口231和第三端口235。该第二电转换装置209包括第二端口233和第四端口237。在其他实施方式中，该第一电能转换装置207提供的端口也可以多于两个，该第二电转换装置209提供的端口也可以多于两个。
在一些实施方式中，该感应电机115产生的电能可直接通过该电能转换系统204和该预充电开关装置105给该超级电容器103充电。同时，该永磁电机117产生的电能可直接通过该电能转换系统204给该超级电容器103充电。
对该第一电能转换装置207和该第二电能转换装置209的独立控制可在该第三端口235和该第四端口237得到不同的直流电压，因此可以实现对该感应电机115和该永磁电机117的解耦控制。
该电驱动系统200中包括多条用于给该超级电容器103充电的电能流通路径。在一些实施方式中，该蓄电池101可以通过该预充电开关装置105给该超级电容器103充电。在一些实施方式中，该感应电机115可通过该第一电能转换装置207和该预充电开关装置105给该超级电容器103充电。在一些实施方式中，该永磁电机117可通过该第二电能转换装置209给该超级电容器103充电。在一些实施方式中，至少该感应电机115产生的部分机械转矩可以通过该永磁电机117被转换为电功率，该电功率再通过该第二电转换装置209给该超级电容器103充电。
图5所示为本发明揭示的应用于电动汽车系统中的电驱动系统300的一种实施方式的概略模块示意图。在该电驱动系统300中，电能转换系统304包括第一电能转换装置307与第二电能转换装置309，该第一电能转换装置307与该第二电能转换装置309并联连接。
该第一电能转换装置307包括第一端口331，第二端口333，第三端口335。在一些实施方式中，该第三端口335与该第二交流驱动装置118和该第二电能转换装置309连接。该第二电能转换装置309包括输入端口337和输出端口339，该输入端口337与该第一电能转换装置307的第三端口335连接，该输出端口339与该第一交流驱动装置116连接。在一些实施方式中，类似于如图3所示对该电驱动系统10所作的描述，该电驱动系统300中可灵活的包括多条电能流通路径。
对该第一电转换装置307和该第二电能转换装置309的独立控制可在该第三端口335和该输出端口339得到不同的直流电压，因此可以实现对该感应电机115和该永磁电机117的解耦控制。
在一些实施方式中，该第二电能转换装置309与该第二交流驱动装置118连接。在一些实施方式中，该电能转换系统304可以包括更多电能转换装置和灵活的连接方式。
图6所示为能量管理方法的一种实施方式的流程图。该能量管理方法600可以编程为程序指令或者计算机软件，并保存在可以被电脑或者处理器读取的存储介质上。当该程序指令被电脑或者处理器执行时，可以实现如流程图所示的各个步骤。可以理解，电脑可读的介质可以包括易失性的和非易失性的，以任何方法或者技术实现的可移动的以及非可移动的介质。更具体言之，电脑可读的介质包括但不限于随机访问存储器，只读存储器，电可擦只读存储器，闪存存储器，或者其他技术的存储器，光盘只读存储器，数字化光盘存储器，或者其他形式的光学存储器，磁带盒，磁带，磁碟，或者其他形式的磁性存储器，以及任何其他形式的可以用于存储能被指令执行系统访问的预定信息的存储介质。
在一些实施方式中，该能量管理方法600可以从步骤601开始执行。在步骤601中，接收测量到的电驱动系统的速度信号Vspeed。然后流程转向步骤603，在步骤603中，在一些实施方式中，需求功率信号Preq可通过总转矩需求信号Ttotal和电驱动系统的速度信号Vspeed计算得到。然后流程转向步骤605。
在步骤605中，该能量管理方法600执行判断步骤，根据动力系统工作模式来确定是否该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22都被启用，该系统工作模式至少根据该电驱动系统的速度信号Vspeed来确定。在一些实施方式中，动力系统可以工作在正常模式，该正常模式包括启动模式，加速模式，巡航模式，制动模式。在一些实施方式中，该动力系统可以工作在容错模式，该容错模式可通过测量到的电压或者电流信号来判断。
在一些实施方式中，被启用的交流驱动装置和该被启用交流驱动装置中的交流电机的工作方式可根据该工作模式或者该需求功率信号Preq来决定，该交流电机的工作方式可包括发电机和电动机。如果该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22都被启用，该能量管理方法600转向步骤607执行，否则，该能量管理方法600转向步骤609。
在步骤607中，优化算法可在转矩分配单元中实施，该转矩分配单元用于将该总转矩需求信号Ttotal分配为第一转矩控制信号和第二转矩控制信号。该第一转矩控制信号被提供给该第一交流驱动装置20，该第二转矩控制信号被提供给该第二交流驱动装置22。然后流程转向步骤609。
在步骤609中，根据该被启用的交流驱动装置和该电能转换系统13的结构，启用该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14至少一个单元。在一些实施方式中，被启用电能存储单元的工作方式可根据该需求功率信号Preq来决定，该被启用电能存储单元的工作方式可包括充电和放电。
在一些实施方式中，决定该被启用电能存储单元的原则是该第一电能存储单元12用作主要电源，该第二电能存储单元14用作辅助电源。在一些实施方式中，该第一电能存储单元12用于给该第一交流驱动装置20提供电能，该第二电能存储单元14用于给该第二交流驱动装置22提供电能。
在一些实施方式中，由于受到充/放电特性限制，当该第一电能存储单元12不足以快速地提供该需求功率信号Preq时，由该第二电能存储单元14提供额外所需功率。在一些实施方式中，当该第二电能存储单元14不足以提供该额外所需功率时，仍旧由该第一电能存储单元12供所需功率。
在一些实施方式中，当该动力系统工作在制动模式或刹车模式时，该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22提供的部分电能可用于给第二电能存储单元14充电。然后流程转向步骤611。
在步骤611中，根据该启用的交流驱动装置和该启用的电能存储单元及其工作方式决定电能控制信号171。该电能控制信号171可通过如下所述过程得到。
该电能存储系统11产生的电能被提供给该交流传动系统15。在一些实施方式中，该第一端口24接收的第一输入功率可以被转换为第一输出功率和第二输出功率，该第一输出功率和该第二输出功率分别通过该第三端口28和该第四端口30输出。在一些实施方式中，该第二端口26接收的第二输入功率可以被转换为第一输出功率和第二输出功率，该第一输出功率和该第二输出功率分别通过该第三端口28和该第四端口30输出。然后，根据该被启用交流驱动装置，该第三端口28和该第四端口30接收的电能被选择性地提供给该交流传动系统15。
该交流传动系统15产生的电能用于给该电能存储系统11充电。在一些实施方式中，当该第一交流驱动装置20中的第一交流电机用作发电机时，该第一交流驱动装置20产生的电能可用于给该电能存储系统11充电。在该充电过程中，该电能可以直接通过该电能转换装置18或者间接再通过该预充电开关装置16给该第二电能存储单元14充电。
在一些实施方式中，当该第二交流驱动装置22中的第二交流电机用作发电机时，该第二交流驱动装置22产生的电能可用于给该电能存储系统11充电。在该充电过程中，该电能可以直接通过该电能转换装置18给该电能存储系统11充电。
在一些实施方式中，当该第一交流驱动装置20中的第一交流电机用作电动机，该第二交流驱动装置22中的第二交流电机用作发电机时，该第一交流驱动装置20产生的机械转矩可通过该功率分配装置19被分解为第一机械转矩和第二机械转矩。该第一机械转矩被提供给负载23，该第二机械转矩通过该第二交流驱动装置22被转换为电能，该电能通过该电能转换装置18给第二电能存储单元14充电。
在一些实施方式中，该第一电能存储单元12产生的功率可以通过该预充电开关装置16给该第二电能存储单元14充电。通过以上能量流动过程分析可得到电能控制信号171。然后流程转向步骤613。
在步骤613中，该电能控制信号171将被提供给电能转换系统13，该电能控制信号171用于控制电能在该电能存储系统11，该电能转换系统13和该交流传动系统15中的流动。然后流程转向步骤615。
在步骤615中，转矩控制信号173用于控制该交流传动系统15输出期望转矩，该期望转矩用于驱动该负载23。
如上所述的方法600可包括多种改进方式。在一些实施方式中，在步骤601之前可包括额外步骤，在该额外步骤中，根据第二电能存储单元14的电流、电压或决定是否需要进行预充电过程。在一些实施方式中，当第二电能存储单元的功率信号小于预先设定的阈值时，该预充电过程被启用，否则，该预充电过程不被启用。
在一些实施方式中，该预充电过程在该动力系统被使能之前进行初始化。该预充电过程包括将该第一电能存储单元12的电能通过该预充电开关装置16给该第二电能存储单元14充电。以便保证当有需要时，该第二电能存储单元14可快速地提供充足的能量。然后流程转向步骤601。
图7所示为图6中决定是否该第一交流驱动装置20和该第二交流驱动装置22均被启用的步骤的具体方法流程图，该方法700在本发明中应用于电动汽车系统中。该方法700的具体细节描述是结合如图3所示的电驱动系统。然而本领域的技术人员可将该方法700应用于其他动力系统中。
在一些实施方式中，该方法700可以从步骤701开始，如果该电动汽车系统不能正常运行，至少测量到的电流或者电压信号超出正常值，则该电动汽车系统工作在如步骤705所显示的容错模式。否则，该电动汽车系统工作在如步骤703所显示的正常模式。
当该电动汽车系统工作在容错模式时，至少该蓄电池101，该超级电容器103，该感应电机115和该永磁电机117当中一个出现问题。其余正常的部分可以被重构形成精简的电驱动系统结构。
在一些实施方式中，该蓄电池101和该超级电容器103当中一个，该感应电机115，和该永磁电机117被重构。在一些实施方式中，该蓄电池101，该超级电容器103，和该感应电机115和该永磁电机117当中一个被重构。在一些实施方式中，该蓄电池101和该超级电容器103当中一个，和该感应电机115和该永磁电机117当中一个被重构。通过这种重构方式，在该容错模式下，该电动汽车系统可以安全的停车。该方法可调高该电动汽车系统的容错能力和可靠性。
当该电动汽车系统工作在正常模式时，在步骤707中，接收汽车速度信号Vspeed。在步骤709中，通过Vspeed和Ttotal来计算Preq。然后流程选择性地转向四条支路702，704，706和708。该四条支路决定被启用的交流电机和该被启用交流电机的工作方式。其中，属性值{1}用于表示该感应电机115被启用，属性值{2}用于表示该永磁电机117被启用，属性值{1，2}用于表示该感应电机115和该永磁电机117被启用。
在该支路702中，当Vspeed从0开始增加时，该电动汽车系统工作在如步骤711所示的启动模式。该流程转向步骤719，在步骤719中，决定该永磁电机117是否能够提供Preq，如果能，该流程转向步骤723，在该步骤723中，该永磁电机117被启用作为电动机，该永磁电机117用于提供必要的机械转矩来达到Preq的要求。如果不能，该流程转向步骤725，在该步骤725中，该感应电机115被启用作为电动机，该感应电机115用于提供必要的机械转矩来达到Preq的要求。
在该支路704中，当Vspeed在一段时间内保持突升时，该电动汽车系统工作在如步骤713所示的加速模式。该流程转向步骤727，在步骤727中，该感应电机115和该永磁电机117被启用作为电动机，该感应电机115和该永磁电机117用于提供必要的机械转矩来达到Preq的要求。
在该支路706中，当Vspeed在一段时间内在保持小范围波动时，该电动汽车系统工作在如步骤715所示的巡航模式。该流程转向步骤729，在步骤729中，至少该感应电机115和该永磁电机117当中一个被启用作为电动机，至少该感应电机115和该永磁电机117当中一个用于提供必要的机械转矩来达到Preq的要求。
在该支路708中，当Vspeed在一段时间内保持突降时，该电动汽车系统工作在如步骤717所示制动模式。该流程转向步骤731，在步骤731中，该感应电机115和该永磁电机117被启用作为发电机。
图8所示为图6中决定通过转矩分配单元计算两个转矩控制信号该步骤的具体方法流程图。在步骤801中，接收到至少该总转矩需求信号Ttotal。该流程转向步骤803，在步骤803中，接收测量到的该第一交流电机和该第二交流电机的转矩信号Mtorque1，Mtorque2。该流程转向步骤805，在步骤805中，接收测量到的该第一交流电机和该第二交流电机的转速Mspeed1，Mspeed2。该流程转向步骤807。
在步骤807中，通过该转矩分配单元计算得到该第一转矩控制信号Ttorque1和该第二转矩控制信号Ttorque2。该转矩分配单元可通过该能量管理系统17以软件的形式实现。在一些实施方式中，Ttotal可以由至少该第一交流电机115和该第二交流电机117当中一个来提供。
在一些实施方式中，根据如图9所示该第一交流电机115和该第二交流电机117的转矩提供能力曲线901、905，Ttorque1和Ttorque2可通过固定比例分配算法计算得到。若该第一交流电机115和该第二交流电机117其中一个不足以提供Ttotal，另外一个交流电机根据以下计算式来提供额外转矩：
aTtorque1=Ttotal(0≤a≤1) (1)，
bTtorque2=Ttotal(0≤b≤1) (2)，
a+b=1 (3)，
其中a和b是两个变量，在一些实施方式中，a和b可能包括一组固定值。如当a=1，b=0时，该第一交流电机115用于独自提供Ttotal。当a=0，b=1时，该第二交流电机117用于独自提供Ttotal。在一些实施方式中，a和b可能包括多组固定值，从而可以实现优化的转矩分配方法。
在一些实施方式中，Ttotal可能被分配为平均转矩Taverage和峰值转矩Tpeak。Ttorque1和Ttorque2分别等于Taverage和Tpeak。例如，当动力系统突然加速时，希望该第一交流电机115和该第二交流电机117其中一个可以提供快速平稳的峰值功率。
如图9所示，该第一交流电机115能够在窄速度范围内提供一个大转矩，该第二交流电机117可以在宽速度范围内快速提供一个小转矩。在一些实施方式中，该第二交流电机117用于辅助该第一交流电机115。具体算法如以下计算式所示：
Ttotal=Taverage+Tpeak (4)，
Ttorque1=Taverage (5)，
Ttorque2=Tpeak (6)，
在一些实施方式中，根据如图9所示该第一交流电机115和该第二交流电机117的高效工作区903、907，Ttorque1和Ttorque2可以通过一种算法实现该交流传动系统106效率的最大化，以实现该第一交流电机115和该第二交流电机117都可以工作在各自的高效工作区。在一些实施方式中，工作点的改变可通过改变该交流电机的转速来实现，该转速可通过该传输装置21来改变。如图9所示，该第一交流电机的工作点可在曲线913和915之间左右移动。
在一些实施方式中，当Mspeed1和Mspeed2是固定值时，该第一交流电机115和该第二交流电机117的工作点可以分别沿着曲线909和曲线911在各自的高效工作区903、907的范围内移动。该算法可以通过如下计算式实现：
Ttorque1+Ttorque2=Ttotal (7)，
Ploss1+Ploss2=min (8)。
其中，Ploss1和Ploss2分别为该第一交流电机115和该第二交流电机117的功率损耗。该转矩分配算法根据该第一驱动装置20和该第二驱动装置22中的第一交流电机115和第二交流电机117的效率曲线图制定出一个查询表格，该查询表格定义了该第一交流电机115和该第二交流电机117运行的高效率区域。该转矩分配算法可以降低该交流传动系统15的损耗。
图10所示为图6中至少该第一电能存储单元12和该第二电能存储单元14当中一个被启用该步骤的具体方法流程图。其中，Preq表示需求功率，Pbat表示提供给蓄电池101的功率，Puc表示提供给超级电容器103的功率，Pbat(threshold)表示该蓄电池101能够提供的上限功率，Puc(threshold)表示该超级电容器103能够提供的上限功率，Puc(charging)表示该超级电容器103所需的充电功率。
在步骤1001中，接收到Preq和该电机的属性值。然后该流程转向步骤1003，在步骤1003中，执行判断操作，以决定该流程的转向。在一些实施方式中，当接收到属性值{1}或者属性值{1,2}时，该流程转向步骤1005，否则，当接收到属性值{2}时，该流程转向步骤1007。
在步骤1005中，如果Preq大于Pbat，该流程转向步骤1009，否则，该流程转向步骤1011，在步骤1011中，该蓄电池101提供电能。在步骤1009中，如果Puc(threshold)大于Preq与Pbat(threshold)的差值，该流程转向步骤1013，在步骤1013中，该蓄电池101提供本身能提供的上限功率，该超级电容器提供额外的功率。
在步骤1007中，如果Preq大于Puc(threshold)，该流程转向步骤1017，否则该流程转向步骤1019，在步骤1019中，该超级电容器103提供功率。在步骤1017中，如果该超级电容器103需要被充电，该流程转向步骤1021，在步骤1021中，该超级电容器接收到所需的充电功率Puc(charging)，该蓄电池101提供需求功率Preq和所需的充电功率Puc(charging)。否则，该流程转向步骤1023，在步骤1023中，该超级电容器103提供本身能提供的上限功率，该蓄电池提供额外的功率。
虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (16)

1.一种电驱动系统，其特征在于：
该电驱动系统包括电能存储系统，电能转换系统，交流传动系统和能量管理系统；
该电能存储系统包括第一电能存储单元和第二电能存储单元，该第一电能存储单元用于提供或者接收第一电能，该第二电能存储单元用于提供或者接收第二电能；
该电能转换系统与该电能存储系统连接，该电能转换系统用于将一种输入电能转换成一种输出电能，该电能转换系统包括电能转换装置，该电能转换装置包括第一端口，第二端口，第三端口和第四端口，该第一端口与该第一电能存储单元连接，该第二端口与该第二电能存储单元连接；
该交流传动系统与该电能转换系统连接，该交流传动系统用于将该电能转换系统的输出电能转换成机械转矩，该交流传动系统包括第一交流驱动装置和第二交流驱动装置，该第一交流驱动装置与该电能转换装置的第三端口连接，该第一交流驱动装置用于提供或者接收第一机械转矩，该第二交流驱动装置与该电能转换装置的第四端口连接，该第二交流驱动装置用于提供或者接收第二机械转矩；
该能量管理系统与该电能存储系统，该交流传动系统和该电能转换系统通讯，该能量管理系统用于提供控制信号；其中，所述控制信号用于在电驱动模式下，使所述第一电能存储单元和所述第二电能存储单元分别通过所述第一端口和所述第二端口提供电能给所述电能转换系统，且使所述第一交流驱动装置和所述第二交流驱动装置分别通过所述第三端口和所述第四端口从所述电能转换系统接收电能；和/或，所述控制信号用于在制动模式或刹车模式下，使所述电能转换系统分别通过所述第三端口和所述第四端口接收来自第一交流驱动装置和所述第二交流驱动装置的电能。
2.如权利要求1所述的电驱动系统，其中：该电驱动系统包括预充电开关装置，该预充电开关装置连接在该第一电能存储单元和该第二电能存储单元之间，该预充电开关装置用于在该第一电能存储单元和该第二电能存储单元之间提供电能流通路径。
3.权利要求1所述的电驱动系统，其中：该电能转换装置包括单独的电能转换装置。
4.如权利要求1所述的电驱动系统，其中：该电能转换装置包括第一电能转换装置和第二电能转换装置，该第一电能转换装置通过该第一端口与该第一电能存储单元连接，该第一电能转换装置通过该第三端口与该第一交流驱动装置连接；该第二电能转换装置与该第一电能转换装置并联连接，该第二电能转换装置通过该第二端口与该第二电能存储单元连接，该第二电能转换装置通过该第四端口与该第二交流驱动装置连接。
5.如权利要求1所述的电驱动系统，其中：该电能转换装置包括第一电能转换装置和第二电能转换装置，该第一电能转换装置通过该第一端口与该第一电能存储单元连接，该第一电能转换装置通过该第二端口与该第二电能存储单元连接，该第一电能转换装置通过该第四端口与该第二交流驱动装置连接；该第二电能转换装置与该第一电能转换装置串联连接，该第二电能转换装置通过该第三端口与该第一交流驱动装置连接。
6.如权利要求1所述的电驱动系统，其中：该第一交流驱动装置包括第一交流电机和第一直流/交流逆变器，该第一交流电机包括感应电机和永磁电机其中之一，该第一直流/交流逆变器与该第一交流电机连接，该第一直流/交流逆变器用于给该第一交流电机提供交流电；该第二交流驱动装置包括第二交流电机和第二直流/交流逆变器，该第二交流电机包括感应电机和永磁电机其中之一，该第二直流/交流逆变器与该第二交流电机连接，该第二直流/交流逆变器用于给该第二交流电机提供交流电。
7.如权利要求6所述的电驱动系统，其中：该第一交流驱动装置用于独立给第一负载提供机械转矩；该第二交流驱动装置用于独立给第二负载提供机械转矩。
8.如权利要求1所述的电驱动系统，其包括功率分配装置，该功率分配装置连接在该交流传动系统和负载之间，该功率分配装置包括：第一机械端口，第二机械端口和第三机械端口，该第一机械端口与该第一交流驱动装置连接，该第一机械端口用于接收来自该第一交流驱动装置的第一机械转矩；该第二机械端口与该第二交流驱动装置连接，该第二机械端口用于接收来自该第二交流驱动装置的第二机械转矩；该第三机械端口与该负载连接，该第三机械端口用于提供第三机械转矩给该负载，该功率分配装置用于将该第一机械转矩和该第二机械转矩进行结合，并输出由该第一机械转矩和该第二机械转矩结合得到的该第三机械转矩。
9.如权利要求8所述的电驱动系统，其中：该功率分配装置用于将该第三机械转矩分解为该第一机械转矩和该第二机械转矩，该第三机械端口用于接收来自负载提供的该第三机械转矩；该第一机械端口用于给该第一交流驱动装置提供该第一机械转矩，该第一机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电；该第二机械端口用于给该第二交流驱动装置提供该第二机械转矩，该第二机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电。
10.如权利要求8所述的电驱动系统，其中：该功率分配装置用于将该第一机械转矩分解为该第二机械转矩和该第三机械转矩，该第一机械端口用于接收来自该第一交流驱动装置提供的该第一机械转矩；该第二机械端口用于给该第二交流驱动装置提供该第二机械转矩，该第二机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电；该第三机械端口用于给该负载提供该第三机械转矩。
11.一种能量管理方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：
至少根据测量到的电驱动系统的速度启用第一交流驱动装置和第二交流驱动装置当中至少一个装置；
启用第一电能存储单元和第二电能存储单元当中至少一个单元；以及
发送电能控制信号给电能转换系统，该电能转换系统包括电能转换装置，该电能控制信号用于控制电驱动系统中的电能流通路径，控制该电能流通路径的过程包括如下步骤：至少由该电能转换装置的第一端口和第二端口当中一个端口提供功率给该电能转换系统或者从该电能转换系统接收功率；以及至少由该电能转换装置的第三端口和第四端口当中一个端口提供功率给该电能转换系统或者从该电能转换系统接收功率；其中，在电驱动模式下，所述第一电能存储单元和所述第二电能存储单元分别通过所述第一端口和所述第二端口提供功率给所述电能转换系统，且所述第一交流驱动装置和所述第二交流驱动装置分别通过所述第三端口和所述第四端口从所述电能转换系统接收功率；和/或，在制动模式或刹车模式下，所述第一交流驱动装置和所述第二交流驱动装置分别通过所述第三端口和所述第四端口提供功率给所述电能转换系统。
12.如权利要求11所述的能量管理方法，其中：该控制电能流通路径的过程包括如下步骤：
将电能存储系统产生的电能通过该第一交流驱动装置转换成第一机械转矩；
通过功率分配装置将该第一机械转矩分解为第二机械转矩和第三机械转矩；
将该第二机械转矩提供给该第二交流驱动装置，该第二机械转矩被转换为电功率以给该第二电能存储单元充电；以及
将该第三机械转矩提供给负载。
13.如权利要求11所述的能量管理方法，其中：该能量管理方法包括：
通过转矩分配单元计算得到第一转矩控制信号和第二转矩控制信号；以及
将该第一转矩控制信号和该第二转矩控制信号分别发送给该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置。
14.如权利要求13所述的能量管理方法，其中：该转矩分配单元包括转矩分配算法，该转矩分配算法根据该第一交流驱动装置中的第一交流电机和该第二交流驱动装置中的第二交流电机的效率曲线图制定出查询表格，该查询表格定义了该第一交流电机和该第二交流电机运行的高效率区域。
15.如权利要求11所述的能量管理方法，至少包括以下步骤中的一者：
在容错模式下，启用第一交流驱动装置和第二交流驱动装置中至少一个装置，并启用该第一电能存储单元和该第二电能存储单元至少一个单元；
在启动模式下，当需求功率在该第二交流驱动装置能力范围内时启用该第二交流驱动装置；
在启动模式下，当该需求功率超出该第二交流驱动装置能力范围时启用该第一交流驱动装置；
在加速模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置；
在巡航模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置至少一个装置；以及
在制动模式下，启用该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置。
16.一种电驱动系统，其特征在于：
该电驱动系统包括电能存储系统，电能转换系统，交流传动系统，功率分配装置和能量管理系统；
该电能存储系统至少包括一个电能存储单元，该电能存储系统用于提供或接收电能；
该电能转换系统与该电能存储系统连接，该电能转换系统用于将一种输入电能转换成一种输出电能；
该交流传动系统与该电能转换系统连接，该交流传动系统用于将该电能转换系统的输出电能转换成机械转矩，该交流传动系统包括第一交流驱动装置和第二交流驱动装置，该第一交流驱动装置和该第二交流驱动装置与该电能转换系统连接，该第一交流驱动装置用于提供或者接收第一机械转矩，该第二交流驱动装置用于提供或者接收第二机械转矩；
该能量管理系统与该电能存储系统，该交流传动系统和该电能转换系统通讯，该能量管理系统用于提供控制信号；
该功率分配装置连接在该交流传动系统和负载之间，该功率分配装置包括第一机械端口，第二机械端口和第三机械端口，该第一机械端口与该第一交流驱动装置连接，该第二机械端口与该第二交流驱动装置连接，该第三机械端口与该负载连接，该功率分配装置用于将该第一机械转矩分解为该第二机械转矩和第三机械转矩，该第一机械端口用于接收来自该第一交流驱动装置提供的该第一机械转矩；该第二机械端口用于给该第二交流驱动装置提供该第二机械转矩，该第二机械转矩被转换为电功率以给该电能存储系统充电；该第三机械端口用于给该负载提供该第三机械转矩。
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