CN105034852A - 一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统，包括：双转子电机、电气附件系统、供电系统和控制系统，所述双转子电机分别电性连接并驱动所述电气附件、所述供电系统和所述控制系统。通过上述方式，本发明用于纯电动客车的电气附件集成控制系统对转向助力油泵、打气泵和压缩机进行集成，使得三个附件共用一个动力源，电气附件集成控制系统的体积和质量显著变小，减少了一系列附件动力驱动部件和相应的控制部件，降低电气附件集成控制系统的成本，减少了驱动部件与电气附件之间的能量转化环节，提高了电气附件集成控制系统的能量转化效率，在用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的普及上有着广泛的市场前景。

Description

一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统。

背景技术

现如今对车辆轻量化和电动单元一体化的要求越来越高，特别是对于新能源车辆。现有的纯电动车辆的电气附件包括打气泵、助力转向油泵和压缩机，纯电动车辆取消了传统的发动机，其电气附件需要附加动力源。由于纯电动车辆的整体空间有限，这样电气附件所占空间过多，必然导致可供人员使用的空间缩小；目前现有的技术条件下，打气泵、助力转向油泵和压缩机均采用独立的动力源，需要三个电机进行驱动，以及相应的电机控制器进行控制，造成电气附件的成本增加，能量转化效率低下。

发明专利CN201410849104.X提出了一种新能源汽车气泵和转向油泵集成系统，该发明专利提出了打气泵和助力转向油泵的集成方案，但是没有集成电动空调。因为打气泵和助力转向油泵的额定转速接近，可以用同一个电机进行驱动，但是驱动空调压缩机工作的电机转速远远高于助力转向油泵的额定转速，因此同时集成打气泵、助力转向油泵和压缩机是一个难题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统，通过对转向助力油泵、打气泵和压缩机进行集成，使得三个附件共用一个动力源，电气附件集成控制系统的体积和质量显著变小，减少了一系列附件动力驱动部件和相应的控制部件部件，降低电气附件集成控制系统的成本，减少了驱动部件与电气附件之间的能量转化环节，提高了电气附件集成控制系统的能量转化效率，在用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统，包括：双转子电机、电气附件系统、供电系统和控制系统，所述双转子电机分别电性连接并驱动所述电气附件、所述供电系统和所述控制系统，

所述双转子电机包括电机壳体、定子绕组、永磁体、外转子、内转子、内转子绕组和轴承，所述定子绕组安装在所述电机壳体的内测，所述永磁体安装在所述外转子的内侧和外侧，所述内转子绕组安装在所述内转子的外侧，所述电机壳体通过轴承支撑在所述外转子上，且所述外转子通过所述轴承支撑在所述内转子上，

所述控制系统包括磁粉离合器、电机控制器、离合器控制器、整车控制器和信号线，所述整车控制器通过所述信号线与所述电机控制器和所述离合器控制器电性连接，

所述电气附件系统包括转向助力油泵、打气泵和压缩机，所述转向助力油泵的动力输入轴与所述内转子的左端连接，所述打气泵的动力输入轴通过磁粉离合器与所述内转子的右端连接，所述压缩机的动力输入轴与所述外转子的右端连接，

所述供电系统包括高压供电滑环、低压供电滑环、高压电线、低压电线和动力电池，所述高压供电滑环和所述低压供电滑环安装在所述内转子上，所述高压供电滑环给所述内转子绕组供电，所述低压供电滑环给所述磁粉离合器供电，所述动力电池通过所述高压电线电性连接所述电机控制器，所述电机控制器通过所述高压电线与所述高压供电滑环电性连接，所述电机控制器通过所述高压电线与所述内转子绕组电性连接，所述动力电池通过所述高压电线与所述离合器控制器电性连接，所述离合器控制器通过所述低压电线与所述低压供电滑环电性连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的控制方法包括以下步骤：

（1）当纯电动客车上电启动后，需要所述助力转向油泵一直处于工作状态，所述整车控制器向所述电机控制器发出控制指令，所述电机控制器驱动所述内转子转动，带动所述助力转向油泵工作，此时所述磁粉离合器处于分离状态；

（2）当纯电动客车的储气室气压小于下限值时，需要所述打气泵工作，所述整车控制器向所述离合器控制器发出控制指令，所述离合器控制器控制所述磁粉离合器结合，所述打气泵开始工作，当储气室中气压增加到上限值后，所述离合器控制器控制所述磁粉离合器分离，所述打气泵停止工作；

（3）当驾驶员发出空调启动指令时，需要所述压缩机工作，所述整车控制器向所述电机控制器发出控制指令，所述电机控制器驱动所述外转子转动，带动所述压缩机工作，当驾驶员发出空调停止指令时，所述整车控制器向所述电机控制器发出控制指令，所述电机控制器停止驱动所述外转子，所述压缩机停止工作。

本发明的有益效果是：本发明用于纯电动客车的电气附件集成控制系统对转向助力油泵、打气泵和压缩机进行集成，使得三个附件共用一个动力源，电气附件集成控制系统的体积和质量显著变小，减少了一系列附件动力驱动部件和相应的控制部件部件，降低电气附件集成控制系统的成本，减少了驱动部件与电气附件之间的能量转化环节，提高了电气附件集成控制系统的能量转化效率，在用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的普及上有着广泛的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的用于纯电动客车的电气附件集成控制系统一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统，包括：双转子电机、电气附件系统、供电系统和控制系统，所述双转子电机分别电性连接并驱动所述电气附件、所述供电系统和所述控制系统，

所述双转子电机包括电机壳体3、定子绕组4、永磁体5、外转子6、内转子7、内转子绕组14和轴承15，所述定子绕组4安装在所述电机壳体3的内测，所述永磁体5安装在所述外转子6的内侧和外侧，所述内转子绕组14安装在所述内转子7的外侧，所述电机壳体3通过轴承15支撑在所述外转子6上，且所述外转子6通过所述轴承15支撑在所述内转子7上，

所述控制系统包括磁粉离合器8、电机控制器16、离合器控制器18、整车控制器19和信号线20，所述整车控制器19通过所述信号线20与所述电机控制器16和所述离合器控制器18电性连接，

所述电气附件系统包括转向助力油泵1、打气泵9和压缩机10，所述转向助力油泵1的动力输入轴与所述内转子7的左端连接，所述打气泵9的动力输入轴通过磁粉离合器8与所述内转子7的右端连接，所述压缩机10的动力输入轴与所述外转子6的右端连接，

所述供电系统包括高压供电滑环2、低压供电滑环11、高压电线12、低压电线17和动力电池13，所述高压供电滑环2和所述低压供电滑环11安装在所述内转子7上，所述高压供电滑环2给所述内转子绕组14供电，所述低压供电滑环11给所述磁粉离合器8供电，所述动力电池13通过所述高压电线12电性连接所述电机控制器16，所述电机控制器16通过所述高压电线12与所述高压供电滑环2电性连接，所述电机控制器16通过所述高压电线12与所述内转子绕组14电性连接，所述动力电池13通过所述高压电线12与所述离合器控制器18电性连接，所述离合器控制器18通过所述低压电线17与所述低压供电滑环11电性连接。

优选地，所述用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的控制方法包括以下步骤：

（1）当纯电动客车上电启动后，需要所述助力转向油泵1一直处于工作状态，所述整车控制器19向所述电机控制器16发出控制指令，所述电机控制器16驱动所述内转子7转动，带动所述助力转向油泵1工作，此时所述磁粉离合器8处于分离状态；

（2）当纯电动客车的储气室气压小于下限值时，需要所述打气泵9工作，所述整车控制器19向所述离合器控制器18发出控制指令，所述离合器控制器18控制所述磁粉离合器8结合，所述打气泵9开始工作，当储气室中气压增加到上限值后，所述离合器控制器18控制所述磁粉离合器8分离，所述打气泵9停止工作；

（3）当驾驶员发出空调启动指令时，需要所述压缩机10工作，所述整车控制器19向所述电机控制器16发出控制指令，所述电机控制器16驱动所述外转子7转动，带动所述压缩机10工作，当驾驶员发出空调停止指令时，所述整车控制器19向所述电机控制器16发出控制指令，所述电机控制器16停止驱动所述外转子7，所述压缩机10停止工作。

本发明用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的有益效果是：

一、通过对转向助力油泵、打气泵和压缩机进行集成，使用双转子电机驱动三个电气附件，电气附件集成控制系统的体积和质量变小；

二、通过减少了一系列附件动力驱动部件和相应的控制部件部件，降低电气附件集成控制系统的成本；

三、通过减少了驱动部件与电气附件之间的能量转化环节，提高了电气附件集成控制系统的能量转化效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于纯电动客车的电气附件集成控制系统，用于控制纯电动客车，其特征在于，包括：双转子电机、电气附件系统、供电系统和控制系统，所述双转子电机分别电性连接并驱动所述电气附件、所述供电系统和所述控制系统，

所述双转子电机包括电机壳体、定子绕组、永磁体、外转子、内转子、内转子绕组和轴承，所述定子绕组安装在所述电机壳体的内测，所述永磁体安装在所述外转子的内侧和外侧，所述内转子绕组安装在所述内转子的外侧，所述电机壳体通过轴承支撑在所述外转子上，且所述外转子通过所述轴承支撑在所述内转子上，

所述控制系统包括磁粉离合器、电机控制器、离合器控制器、整车控制器和信号线，所述整车控制器通过所述信号线与所述电机控制器和所述离合器控制器电性连接，

所述电气附件系统包括转向助力油泵、打气泵和压缩机，所述转向助力油泵的动力输入轴与所述内转子的左端连接，所述打气泵的动力输入轴通过磁粉离合器与所述内转子的右端连接，所述压缩机的动力输入轴与所述外转子的右端连接，

所述供电系统包括高压供电滑环、低压供电滑环、高压电线、低压电线和动力电池，所述高压供电滑环和所述低压供电滑环安装在所述内转子上，所述高压供电滑环给所述内转子绕组供电，所述低压供电滑环给所述磁粉离合器供电，所述动力电池通过所述高压电线电性连接所述电机控制器，所述电机控制器通过所述高压电线与所述高压供电滑环电性连接，所述电机控制器通过所述高压电线与所述内转子绕组电性连接，所述动力电池通过所述高压电线与所述离合器控制器电性连接，所述离合器控制器通过所述低压电线与所述低压供电滑环电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于纯电动客车的电气附件集成控制系统，其特征在于，所述用于纯电动客车的电气附件集成控制系统的控制方法包括以下步骤：

（1）当纯电动客车上电启动后，需要所述助力转向油泵一直处于工作状态，所述整车控制器向所述电机控制器发出控制指令，所述电机控制器驱动所述内转子转动，带动所述助力转向油泵工作，此时所述磁粉离合器处于分离状态；

（2）当纯电动客车的储气室气压小于下限值时，需要所述打气泵工作，所述整车控制器向所述离合器控制器发出控制指令，所述离合器控制器控制所述磁粉离合器结合，所述打气泵开始工作，当储气室中气压增加到上限值后，所述离合器控制器控制所述磁粉离合器分离，所述打气泵停止工作；

（3）当驾驶员发出空调启动指令时，需要所述压缩机工作，所述整车控制器向所述电机控制器发出控制指令，所述电机控制器驱动所述外转子转动，带动所述压缩机工作，当驾驶员发出空调停止指令时，所述整车控制器向所述电机控制器发出控制指令，所述电机控制器停止驱动所述外转子，所述压缩机停止工作。