CN105459802A - 重型车辆的分布式混合动力系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重型车辆的分布式混合动力系统及车辆，动力系统包括：动力模块，包括一个或多个辅助动力单元，用于为重型车辆的电力系统提供动力；驱动模块，包括多个驱动单元，每个驱动单元用于直接驱动重型车辆的一个或多个驱动桥，或直接驱动重型车辆一个车轮运转；储能模块，用于储备能量；以及整车控制器，分别与动力模块、驱动模块和储能模块相连，用于分别控制多个驱动单元是否启动，以及控制多个驱动单元的输出以控制重型车辆的行驶状态。本发明具有如下优点：采用辅助动力单元通过分布式系统与驱动单元电气连接，取消了传统发动机与驱动桥的机械动力传动系统，使得辅助动力单元和驱动单元在重型车辆上布置灵活。

Description

重型车辆的分布式混合动力系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种重型车辆的分布式混合动力系统及车辆。
背景技术
随着能源危机和全球变暖问题的日趋严峻，节能减排已成为全球汽车行业的紧迫任务，新能源汽车因此得到了快速的发展。如何将发动机、发电机、驱动电机和储能系统(包括动力电池、超级电容或复合储能系统等)组合形成一个满足车用工况的混合动力系统，目前已经有了串联式，并联式和混联式等多种构型。串联构型中，由发动机、减震器和发电机(含发电机控制器，下同)构成辅助动力单元(APU)，该APU单元与驱动电机(含控制器)之间只有电气连接，没有机械连接，使得APU单元和驱动电机和独立布置，增加了灵活性。而并联和混联系统中，发动机-发电机和驱动电机之间存在转矩合成的机械配合关系，从而增加的系统集成的难度。
在一些大型和重型车辆中，例如重型卡车、特种车辆、矿用车辆等系统中，往往存在多轴驱动的场合。传统发动机驱动的多轴车辆,往往包括发动机-变速器-传动轴-分动箱-传动轴-分动箱-传动轴-减速器-传动轴-减速器等环节，动力传动系统转动惯量大、传动效率低(只有50％～60％)、占用车辆纵梁之间较多的空间，布置不够方便和灵活。
当这些大型车辆采用串联混合动力构型时，由于其发动机的功率比较大，采用单个发动机-发电机方案时，驱动电机及其控制器对应的功率范围往往也比较大，需要单独设计和配置。单个较大的发动机+发电机，其重量、高度等往往比较大，在车上布置时存在困难，会影响上装和重心高度。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种重型车辆的分布式混合动力系统。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种重型车辆的分布式混合动力系统，包括：动力模块，所述动力模块包括一个或多个辅助动力单元，每个所述辅助动力单元包括发动机和发电机，所述动力模块用于为重型车辆的电力系统提供动力；驱动模块，所述驱动模块与所述动力单元通过动力总线连接，所述驱动模块包括多个驱动单元，每个所述驱动单元用于直接驱动所述重型车辆的一个或多个驱动桥，或直接驱动所述重型车辆一个或多个车轮转动；储能模块，分别与所述动力模块和所述驱动模块通过所述动力总线相连，用于储备能量为所述重型车辆的电力系统提供动力；以及
整车控制器，分别与所述动力模块、所述驱动模块和所述储能模块相连，所述整车控制器用于分别控制所述多个驱动单元是否启动，所述整成控制器还用于控制所述驱动模块和所述储能模块的工作状态以控制所述重型车辆的行驶状态。
根据本发明实施例的重型车辆的分布式混合动力系统，采用一个或多个辅助动力单元通过分布式系统与多个驱动单元电气连接，取消了传统发动机-变速箱-传动轴-分动器-驱动桥的机械动力传动系统，使得辅助动力单元和驱动单元在重型车辆上布置灵活；辅助动力单元和驱动单元在重型车辆上分散布置，便于优化整车的重心和轴荷；多个驱动单元可以分别驱动多个车转运转，从而实现了电子差速、电子差矩的功能。
另外，根据本发明上述实施例的重型车辆的分布式混合动力系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述储能模块通过所述动力总线与所述重型车辆的电驱动系统连接，当电驱驱动系统处于能量回馈自动状态时，所述储能模块用于吸收并存储将所述重型车辆回馈制动时产生的能量。
进一步地，还包括：电量监测装置，与所述储能模块和所述整车控制器相连，用于监测所述储能模块的存储的电量是否充满；以及制动电阻，分别与所述储能模块和所述整车控制器连接，用于在电机回馈制动时产生的、不能被所述储能模块吸收的额外能量以热量的形式消耗。
进一步地，所述储能模块为多个，多个所述储能模块均与所述动力总线连接。
进一步地，所述制动电阻为一个或多个。
进一步地，还包括：多个锁死和解锁装置，多个所述锁死和解锁装置与所述储能模块一一对应设置，所述储能模块通过所述锁死和解锁装置与所述动力总线连接，所述锁死和解锁装置还与所述整成控制器相连，所述整车控制器还用于向所述锁死和解锁装置发送断开连接指令，所述锁死和解锁装置还用于接收到所述断开连接指令后断开与所述储能模块的连接以便将所述储能模块从所述重型车辆上脱落。
进一步地，所述驱动模块包括多个驱动电机，多个所述驱动电机均与所述整车控制器和所述动力总线连接，每个所述驱动电机驱动一个驱动桥。
进一步地，所述驱动模块包括多个轮边电机，多个所述轮边电机均与所述整车控制器和所述动力总线连接，每个所述轮边电机作为簧上质量安装在所述重型车辆的车体上，每个所述轮边电机用于通过传动万向轴驱动一个轮毂。
进一步地，所述驱动模块包括多个轮毂电机，多个所述轮毂电机均与所述整车控制器和所述动力总线连接。
进一步地，所述辅助动力单元为多个，多个所述辅助动力单元分散布置在所述重型车辆的车身上。
进一步地，多个所述辅助动力单元采用模块化设计。
进一步地，还包括：多个传感器，多个所述传感器用于分别采集驾驶员对所述重型车辆的驾驶意图；其中，所述整车控制器用于根据所述驾驶意图控制所述动力模块、所述驱动模块和所述储能模块的运行。
进一步地，还包括：故障监测模块，分别与多个所述驱动单元相连，用于监测多个所述驱动单元是否出现故障，当某个驱动单元出现故障时，向所述整车控制器发送故障信号；其中，所述整车控制器还用于根据所述故障信号重新调整多个所述驱动单元的运行状态。
进一步地，所述辅助单元包括发动机、减震器和发电机。
进一步地，多个所述辅助单元的发动机包括柴油发动机、汽油发动机和天然气发动机中的一种或多种。
进一步地，多个所述辅助单元的所述发电机包括永磁同步电机和同步交流发电机中的至少一种。
进一步地，所述辅助动力单元包括燃料电池系统和DCDC转换器。
进一步地，所述储能模块包括功率型锂离子动力电池、超级电容和磷酸铁锂电池中的一种或几种。
进一步地，所述储能模块为全封闭电池集成储能模块。
进一步地，还包括：温度调节模块，与所述储能模块和所述整车控制器相连，用于根据所述整车控制器发送的温度调节指令对所述储能模块进行温度调节；其中，所述整车控制器还用于发送所述温度调节指令。
进一步地，当所述发动机的输出转矩下降时，通过相应所述辅助动力单元工作转速，使得所述辅助动力单元的输出功率保持不变。
进一步地，多个所述辅助动力单元分别设置所述重型车辆的两个纵梁的外侧。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种车辆。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的能量传递关系图；
图3是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的从平原切换到高原的转矩和功率状态示意图；
图4是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的驱动模块驱动重型车辆的机构示意图；
图5是本发明另一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的驱动模块驱动重型车辆的机构示意图；
图6是本发明另一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的驱动模块驱动重型车辆的机构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述根据本发明实施例的重型车辆的分布式混合动力系统。
图1是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的结构示意图，图2是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的能量传递关系图。请参考图1和图2，重型车辆的分布式混合动力系统包括动力模块、驱动模块和整车控制器。
具体地，动力模块包括一个或多个辅助动力单元APU。发动机通过减震器和发电机机械连接在一起，组成辅助动力单元APU，系统中可以有一个或多个辅助动力单元APU单元。在本发明的一个示例中，共有K个(K为自然数)辅助动力单元APU。辅助动力单元APU的发电机控制器中有接触器，使得每个APU的输出可以与动力总线Ubus断开连接。
在本发明的一个实施例中，辅助动力单元APU可以进行模块化设计，例如可以设计成100KW、80KW、50KW等多个模块，根据重型车辆的具体情况选择不同类型、不同数量的辅助动力单元APU。
驱动模块与动力单元通过动力总线Ubus连接。驱动模块包括多个驱动单元，每个驱动单元用于直接驱动重型车辆的一个或多个驱动桥，或直接驱动重型车辆一个或多个车轮运转。
图4是本发明一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的驱动模块驱动重型车辆的机构示意图。请参考图4，在本发明的一个实施例中，驱动模块包括多个驱动电机，多个驱动电机与整车控制器和动力总线连接，每个驱动电机通过减速器驱动一个驱动桥。
具体地，重型车辆上设置有多组用于驱动该重型车辆运行的驱动桥，动力模块与每组驱动桥通过动力总线Ubus和CAN总线连接，动力总线Ubus用于提供为每组驱动桥提供动力，整车控制器用于通过CAN总线用于为控制每组的驱动桥的输出，以实现驱动重型车辆多个驱动轴运行的目的。在本发明的实施例中，辅助动力单元APU与驱动桥之间取消了传统发动机-变速箱-传动轴-分动器-驱动桥的机械动力传动系统，使得辅助动力单元APU和驱动单元在重型车辆上可以布置灵活；由于辅助动力单元APU和驱动单元在重型车辆上分散布置，便于优化整车的重心和轴荷，利于重型车辆的平稳运行；多个驱动桥可以分别驱动多个车转运转，从而实现了电子差速、电子差矩的功能；在加速和减速过程中，各桥的驱动力和根据垂直载荷转移相应动态调整，从而保证车辆的各桥和地面附着能力的灵活利用。
图5是本发明另一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的驱动模块驱动重型车辆的机构示意图。请参考图5，驱动模块包括多个轮边电机，多个轮边电机均与整车控制器和动力总线Ubus和CAN总线连接。每个轮边电机作为簧上质量安装在重型车辆的车体上，每个轮边电机用于通过传动万向轴驱动一个轮毂运转以达到控制重型车辆运行的目的。本实施例的驱动系统，和单电机驱动桥相比，两个驱动电机不仅可以产生更大的驱动转矩，从而满足更高的爬坡度要求，或者可以满足更高的轴荷驱动需求；可以由整车控制器单独控制每个电机的驱动和制动转矩，从而实现左右轮胎之间的电子差速、左右差矩助力转向等先进的控制功能，提高了复杂路面驱动和制动能力；同时该方案采用电机(可含减速器)替代了传统主减速器和差速器，电机(可带减速器)的输出轴直接与传动万向轴联接，从传动万向轴到轮胎，以及转向系统、悬架系统、机械制动系统等部分保持和传统的机械驱动桥一致，提高与传统驱动桥轮边系统的兼容性；电机作为簧上质量，避免了因轮胎受地面冲击力导致对电机结构和可靠性影响，保证了电机工作的可靠性；同时簧下质量和传统车辆一致，不用重新优化设计悬架系统，降低整车开发成本。
图6是本发明另一个实施例的重型车辆的分布式混合动力系统的驱动模块驱动重型车辆的机构示意图。请参考图6，驱动模块包括多个轮毂电机，多个轮毂电机均与整车控制器通过动力总线Ubus和CAN总线连接，整车控制器通过分别控制多个轮毂电机以达到控制重型车辆运行的目的。本实施例的驱动系统，和单电机驱动桥相比，两个驱动电机不仅可以产生更大的驱动转矩，从而满足更高的爬坡度要求，或者可以满足更高的轴荷驱动需求；可以由整车控制器单独控制每个电机的驱动和制动转矩，从而实现轮胎之间的电子差速、差矩助力转向等先进的控制功能，提高了复杂路面驱动和制动能力；可以由整车控制器单独控制每个电机的驱动和制动转矩，从而实现轮胎之间的电子差速、差矩助力转向等先进的控制功能，提高了复杂路面驱动和制动能力。
整车控制器，负责采集司机的操作输入(加速制动踏板信息、方向盘信息等)，根据当前车速状态，将司机的操作输入翻译为车辆驱动或者制动转矩需求。整车控制器对各节点控制器进行故障判断和信息收集，节点控制器包括发动机控制器、发电机控制器、驱动电机控制器、机械制动系统控制器、转向控制器、储能系统模块控制器等等，并按照一定的整车动力学和能量管理算法对各节点控制器进行控制，通过网络将控制命令发送到各个节点控制器。
需要注意的是，对于上述三个实施例提供的三种驱动系统均使用了CAN总线，本领域人员还可以运用Flexray总线、TTCAN总线，采用网络分层和重要控制器冗余设计技术，确保车载网络安全和可靠地工作。
对于上述三个实施例提供的三种驱动系统，具有以下共同的优点：
1、当一个电机发生故障，导致一个驱动桥不能正常驱动时，由整车控制器可以给剩余正常工作的驱动电机重新分配驱动转矩或者制动转矩；从而保证整车的运行不受影响，或者受到的影响有限，整车仍然具有行驶和机动能力。
2、在实际重型车辆的应该过程中，各驱动桥的驱动方式，可以根据实际情况选择图4-图6三种方案的一种或几种组合驱动配置，组合驱动既可以综合利用三种方案各自优点，又可以给整车的总布置和设计带来极大灵活性。由于采用的串联构型，各个驱动桥之间的轴距可以跟需要灵活配置。
3、各个驱动桥可以布置为两轴一组、各轴轴距均布或者3轴一组等，从而保证底盘可以为上装或者货箱的布置提供更加关阔的空间更加灵活的选择。
4、由于每个驱动桥采用模块化的设计结构，使得分布式混合动力系统，可以适用于从4×4、6×4、6×6、8×4、8×8、8×6、10×8、10×10、12×12、14×14、16×16直到n×m的车辆；其中n和m为大于2的偶数，分别代表轮胎总数和驱动轮总数。在本发明的实施例中，每个驱动桥的结构和参数保持不变，每个桥的承载能力和驱动能力都是标准的，例如承载10吨；爬坡度30％，每个桥的零部件也是标准的，当匹配不同载重和吨位的车辆时，只需要按照标准轴荷确定驱动桥的数量即可，从而可以实现不同吨位、不同数量驱动轴的重型车辆之间，可以共用电驱动系统等零部件，可以满足大规模和标准化生产，降低混合动力系统的成本。
根据本实施例的重型车辆的分布式混合动力系统，具有以下优点：
1、采用电力传输的方式，从发动机输出端到车轮的功率传递效率大幅度提高，提高了车辆的燃油经济性。
2、动力源(发动机)和驱动桥之间采用电力传输，可以灵活布置，便于优化整车布局。
3、取消传统变速器、传动轴和分动箱和驱动桥减速器，节省空间，更有利于货箱或者上装的布置，也有利于降低整车重心，提高整车的操纵稳定性。
4、取消了传统的动力传动系统，从而避免传动系统的扭转振动，可以更快地加/减转矩，相应提高加/减速的能力，即提高了车辆的机动能力。
5、取消单个大功率发动机，采用多个辅助动力单元模块APU组合供电，各辅助动力单元APU模块相互独立工作，当一个模块发生故障时，其它APU模块仍然可以继续发电。
6、APU模块可以直接布置在整车纵梁外侧，形成外挂式的APU模块，便于单个APU模块的安装、拆卸和维护，而传统发动机往往在驾驶室下面，很难拆卸。外挂式APU的布局提高车辆的维护和保障效率。
7、辅助动力单元APU的工作转速与车速无关，辅助动力单元APU可根据输出功率的要求，根据辅助动力单元中的发动机的等功率MAP曲线和万有特性曲线选择发动机最优的工作转速点，而传统发动机的工作转速与当前车速存在固定速比的关系，其经济性难以优化。
8、辅助动力单元APU由于工作转速与车速无关，因此在低海拔地区，可以工作在低速大转矩区域。在本发明的一个示例中，辅助动力单元APU工作在1200rpm，550Nm的工作点，发电机输出功率为70kW(T＝9550P/n，T扭矩、P功率、n转速)。当重型车辆行驶在高原地区时，由于空气稀薄，发动机的输出转矩不能维持在550Nm，此时可以调整辅助动力单元APU的工作转速和工作转矩，例如工作在1800rpm，366Nm，发电机输出功率仍然为70kW。如图3所示。控制系统可以根据海波高度自动调整辅助动力单元APU的工作转速点，使得其输出功率不受海拔高度的影响，从而保持车辆在高海拔区域运行的动力性，克服了传统发动机由于转矩下降而导致车辆机动性变差的缺点。
9、多个辅助动力单元APU组合的优点还在于，整车控制系统可根据当前的整车的总功率需求，优化组合各个辅助动力单元APU输出功率值。可以设置为仅仅一个辅助动力单元APU工作，其它辅助动力单元APU处于停机状态；也可设置多个辅助动力单元APU同时工作。通过配置各个APU输出功率的组合运行，可以在很宽的总功率输出范围内，有效提高辅助动力单元APU的运行效率。在本发明的一个示例中，整车需求功率在80kW以下时，只开启一个辅助动力单元APU；需求功率在70kW～160kW之间，两个辅助动力单元APU同时工作；需求功率在140kW～240kW之间，3个辅助动力单元APU同时工作；210kW以上，4个辅助动力单元APU同时工作。
10、辅助动力单元APU中发动机的类型，可以是柴油机、汽油机、天然气发动机(LNG或者CNG)；发电机的类型，可以是永磁同步电机、同步交流发电机、其它类型的发电机等。辅助动力单元APU也可以是其它类型的发电装置，例如燃料电池系统加上输出DCDC形成的燃料电池APU。
11、传统的发动机驱动的重型车辆，根据车辆的吨位和载重量不同，需要匹配不同的功率和大小的发动机，以及匹配功率转矩范围的变速器、分动箱和传动轴等，从而导致了不同载重量和吨位的重型车辆，其发动机和变速器不能通用。本实施例的辅助动力单元APU系统标准化，按照一个标准APU的功率等级(例如100kW)，根据整车的吨位和总功率需求的不同，匹配不同数量的标准APU模块，即可以实现不同吨位和功率等级的重型车辆的APU产品的统一，便于APU的标准化、大批量生产，从而降低成本。
在本发明的一个实施例中，重型车辆的分布式混合动力系统还包括储能模块，储能模块通过动力总线Ubus与重型车辆的电驱动系统连接，当电驱驱动系统处于能量回馈自动状态时，储能模块用于吸收并存储将重型车辆回馈制动时产生的能量。
具体地，储能模块提供加速过程的峰值功率，以满足重型车辆加速过程中，各驱动桥电机对整车功率的需求。储能模块还用于在分布式APU系统全部或部分关闭的条件下，给整车的驱动模块和各附件系统(空调、制动、转向等)提供电能，以保证车辆整车工作。储能模块还用于在分布式APU系统全部关闭的条件下，提供足够的电能，以保证车辆的纯电动续驶里程。
在本发明的一个实施例中，储能系统可以包括不同种类的储能元件，例如功率型锂离子动力电池，超级电容和磷酸铁锂电池等；每个模块输出的功率和能量也有所不同，可以根据纯电动里程和加速性能要求，以及成本要求，可以配置不同种类和数量的储能模块。
在本发明的一个实施例中，由于储能系统质量较大，为了降低整车底盘的重心，提高车辆高速稳定性，同时尽可能让上装重心低，可以将储能模块布置在纵梁间空闲的区域，与驱动电机成对交替布置。其优点一是可以使得各轴轴荷均布，二是让动力电池等储能模块尽量接近驱动电机，降低整车电缆的长度和重量，三是可以降低整车电磁干扰(EMC)。
在本发明的一个实施例中，储能模块采用全封闭电池集成技术，整体防护水平达到IP69，使得储能模块可以满足涉水的要求；同时为了使得储能系统满足重型车辆的野外使用条件下(-40℃到50℃)，可以给储能系统配置低温加热和致冷空调系统。
在本发明的一个实施例中，储能模块还与重型车辆的制动系统连接，用于吸收将重型车辆制动时产生的额外的能量。
在本发明的一个实施例中，重型车辆的分布式混合动力系统还包括电量监测装置和制动电阻。电量监测装置与储能模块和整车控制器相连，用于监测储能模块的存储的电量是否充满。制动电阻分别与储能模块和整车控制器连接，用于将制动系统制动时产生的额外能量以热量的形式消耗。
具体地，电机回馈制动时，会产生一定的能量，例如是100KW。储能模块最高充电功率为80KW，此时需要将制动电阻和/或附件系统吸收剩余的20KW以保证储能系统的安全性。
在本发明的一个实施例中，制动电阻可以为一个或多个。
在本发明的一个实施例中，储能模块为多个，多个储能模块均与动力总线Ubus连接。
在本发明的一个实施例中，重型车辆的分布式混合动力系统还包括锁死和解锁装置，锁死和解锁装置与储能模块一一对应设置，储能模块通过锁死和解锁装置与动力总线Ubus连接。锁死和解锁装置还与整成控制器相连，整车控制器向锁死和解锁装置发送断开连接指令后，锁死和解锁装置断开与储能模块的连接以便将储能模块从重型车辆上脱落。
具体地，在正常工作时，锁死和解锁装置机械锁死储能模块防止其与车体发生相对振动。在紧急条件下，例如某个储能模块发生针刺、内短路引起的着火时，通过按紧急释放按钮，可以将该储能模块直接机械解锁，将该模块释放和抛弃，使得发生危险电池模块自动坠落脱离整车，从而保证重型车辆在着火等严重情况下的安全性。
本发明的实施例还用开了一种车辆，包括上述的重型车辆的分布式混合动力系统。
另外，本发明实施例的重型车辆的分布式混合动力系统及车辆的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (23)

1.一种重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，包括：
动力模块，所述动力模块包括一个或多个辅助动力单元，每个所述辅助动力单元包括发动机和发电机，所述动力模块用于为重型车辆的电力系统提供动力；
驱动模块，所述驱动模块与所述动力单元通过动力总线连接，所述驱动模块包括多个驱动单元，每个所述驱动单元用于直接驱动所述重型车辆的一个或多个驱动桥，或直接驱动所述重型车辆一个或多个车轮运转；
储能模块，分别与所述动力模块和所述驱动模块通过所述动力总线相连，用于储备能量为所述电力系统提供动力；以及
整车控制器，分别与所述动力模块、所述驱动模块和所述储能模块相连，所述整车控制器用于分别控制所述多个驱动单元是否启动，所述整成控制器还用于控制所述驱动模块和所述储能模块的工作状态以控制所述重型车辆的行驶状态。
2.根据权利要求1所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述储能模块通过所述动力总线与所述重型车辆的电驱动系统连接，当所述电驱驱动系统处于能量回馈自动状态时，所述储能模块用于吸收并存储将所述重型车辆回馈制动时产生的能量。
3.根据权利要求2所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，还包括：
电量监测装置，与所述储能模块和所述整车控制器相连，用于监测所述储能模块的存储的电量是否充满；以及
制动电阻，分别与所述储能模块和所述整车控制器相连，用于在电机回馈制动时产生的、不能被所述储能模块吸收的额外能量以热量的形式消耗。
4.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述储能模块为多个，多个所述储能模块均与所述动力总线连接。
5.根据权利要求4所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述制动电阻为一个或多个。
6.根据权利要求4所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，还包括：
多个锁死和解锁装置，多个所述锁死和解锁装置与所述储能模块一一对应设置，所述储能模块通过所述锁死和解锁装置与所述动力总线连接，所述锁死和解锁装置还与所述整成控制器相连，所述整车控制器还用于向所述锁死和解锁装置发送断开连接指令，所述锁死和解锁装置还用于接收到所述断开连接指令后断开与所述储能模块的连接以便将所述储能模块从所述重型车辆上脱落。
7.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述驱动模块包括多个驱动电机，多个所述驱动电机均与所述整车控制器和所述动力总线连接，每个所述驱动电机驱动一个驱动桥。
8.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述驱动模块包括多个轮边电机，多个所述轮边电机均与所述整车控制器和所述动力总线连接，每个所述轮边电机作为簧上质量安装在所述重型车辆的车体上，每个所述轮边电机用于通过传动万向轴驱动一个轮毂。
9.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述驱动模块包括多个轮毂电机，多个所述轮毂电机均与所述整车控制器和所述动力总线连接。
10.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述辅助动力单元为多个，多个所述辅助动力单元分散布置在所述重型车辆的车身上。
11.根据权利要求10所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，多个所述辅助动力单元采用模块化设计。
12.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，还包括：
多个传感器，多个所述传感器用于分别采集驾驶员对所述重型车辆的驾驶意图；
其中，所述整车控制器用于根据所述驾驶意图控制所述动力模块、所述驱动模块和所述储能模块的运行。
13.根据权利要求12所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，还包括：
故障监测模块，分别与多个所述驱动单元相连，用于监测多个所述驱动单元是否出现故障，当某个驱动单元出现故障时，向所述整车控制器发送故障信号；
其中，所述整车控制器还用于根据所述故障信号重新调整多个所述驱动单元的运行状态。
14.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述辅助单元包括发动机、减震器和发电机。
15.根据权利要求14所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，多个所述辅助单元的发动机包括柴油发动机、汽油发动机和天然气发动机中的一种或多种。
16.根据权利要求14所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，多个所述辅助单元的所述发电机包括永磁同步电机和同步交流发电机中的至少一种。
17.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述辅助动力单元包括燃料电池系统和DCDC转换器。
18.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述储能模块包括功率型锂离子动力电池、超级电容和磷酸铁锂电池中的一种或几种。
19.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，所述储能模块为全封闭电池集成储能模块。
20.根据权利要求1-3任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，还包括：
温度调节模块，与所述储能模块和所述整车控制器相连，用于根据所述整车控制器发送的温度调节指令对所述储能模块进行温度调节；
其中，所述整车控制器还用于发送所述温度调节指令。
21.根据权利要求14所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，当所述发动机的输出转矩下降时，通过相应所述辅助动力单元工作转速，使得所述辅助动力单元的输出功率保持不变。
22.根据权利要求10所述的重型车辆的分布式混合动力系统，其特征在于，多个所述辅助动力单元分别设置所述重型车辆的两个纵梁的外侧。
23.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-22任一所述的重型车辆的分布式混合动力系统。
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