CN108032722A - 一种电动汽车动力系统 - Google Patents

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杨红杰
李圣悦
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Abstract

本发明公开一种电动汽车动力系统，应用于电动汽车，电动汽车包括上装系统；电动汽车动力系统包括第一驱动系统、第二驱动系统、变速箱、取力器及整车控制器；第一驱动系统和第二驱动系统均用于将电能转换成机械能，为电动汽车提供动力；第一驱动系统包括第一电机和第一电机控制器；第二驱动系统包括第二电机和第二电机控制器；变速箱分别与第一电机和第二电机相连；第一电机和第二电机的输出动力通过变速箱进行合成；取力器连接变速箱和上装系统，以为上装系统提供动力；整车控制器分别与第一电机控制器和第二电机控制器相连；整车控制器用于控制第一驱动系统和第二驱动系统的工作模式。

Description

一种电动汽车动力系统
【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车动力系统。
【背景技术】
目前常用的电动汽车驱动系统主要采用单电机直接驱动或者单电机匹配变速箱驱动。单电机直接驱动很难满足车辆较大的爬坡要求，同时在低速大扭矩输出时系统效率较低；而采用单电机匹配变速箱，虽然能满足爬坡优势，但在当前技术条件下，换挡时间相对较长，同时换挡过程中有可能会出现动力中断，对行车造成很大安全隐患。目前市场上绝大部分的纯电动汽车的底盘仅仅是在传统燃油车底盘上更换了动力系统，整车在中低速行驶时动力系统效率较低，并且只能提供一路动力，这样使得电动汽车功能单一、续驶里程短、使用率降低。此外，对于类似搅拌车、洒水车这类的专用车，除了驱动电动汽车行驶之外还需提供额外动力至电动汽车的上装系统以实现搅拌或洒水的功能。
鉴于以上弊端，实有必要提供一种电动汽车动力系统以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种电动汽车动力系统，其既能解决单电机爬坡能力不足、低速效率低的问题，又能解决单电机匹配变速箱换挡不平稳的问题，还能为上装系统提供动力。
为了实现上述目的，本发明提供一种电动汽车动力系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括上装系统；所述电动汽车动力系统包括第一驱动系统、第二驱动系统、变速箱、取力器及整车控制器；所述第一驱动系统和所述第二驱动系统均用于将电能转换成机械能，为所述电动汽车提供动力；所述第一驱动系统包括第一电机和第一电机控制器；所述第二驱动系统包括第二电机和第二电机控制器；所述变速箱分别与所述第一电机和所述第二电机相连；所述第一电机和所述第二电机的输出动力通过所述变速箱进行合成；所述取力器连接所述变速箱和所述上装系统，以为所述上装系统提供动力；所述整车控制器分别与所述第一电机控制器和所述第二电机控制器相连；所述整车控制器用于控制所述第一驱动系统和所述第二驱动系统的工作模式。
在一个优选实施方式中，所述第一驱动系统和所述第二驱动系统相互独立运行。
在一个优选实施方式中，在所述整车控制器内预设一个功率阈值；当所述电动汽车的需求的功率低于所述功率阈值时，所述整车控制器控制所述第一驱动系统或第二驱动系统进行驱动工作。
在一个优选实施方式中，所述整车控制器控制所述第一驱动系统和所述第二驱动系统相互切换驱动工作。
在一个优选实施方式中，当所述电动汽车的需求的功率高于所述功率阈值时，所述整车控制器控制所述第一驱动系统和第二驱动系统同时进行驱动工作。
在一个优选实施方式中，所述变速箱上设有换挡执行机构，以执行不同的换挡命令。
在一个优选实施方式中，所述第一驱动系统还包括第一动力电池和第一电池管理器；所述第一电池管理器与所述第一动力电池相连，对所述第一动力电池进行监控和管理；所述第一动力电池与所述第一驱动电机相连，为所述第一驱动电机提供电力。
在一个优选实施方式中，所述第二驱动系统还包括第二动力电池和第二电池管理器；所述第二电池管理器与所述第二动力电池相连，对所述第二动力电池进行监控和管理；所述第二动力电池与所述第二驱动电机相连，为所述第二驱动电机提供电力。
在一个优选实施方式中，所述取力器包括壳体、输入齿轮、输出轴及输出齿轮，所述输入齿轮可转动地安装在所述壳体上；所述输出轴与所述壳体可转动连接，且所述输出轴的一端延伸至所述壳体外，所述输出齿轮位于所述壳体内并套在所述输出轴上，且所述输出齿轮与所述输入齿轮相啮合。
在一个优选实施方式中，所述输入齿轮还与所述变速箱的主齿轮相啮合；所述输出轴与所述上装系统相连。
与现有技术相比，本发明提供的电动汽车动力系统的有益效果在于：通过整车控制器控制第一驱动系统和第二驱动系统的工作模式，且第一电机和第二电机的输出动力通过变速器进行合成，可以有效解决电动汽车爬坡能力不足、低速效率低及换挡不平稳的问题；此外，增设取力器，实现为上装系统提供动力的功能。
【附图说明】
图1为本发明提供的电动汽车动力系统的结构示意图。
图2为图1所示的取力器的立体结构图。
图3为图2所示的取力器的侧视图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种电动汽车动力系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括上装系统60。所述电动汽车动力系统包括第一驱动系统10、第二驱动系统20、变速箱30、取力器40及整车控制器50。
具体的，所述第一驱动系统10和所述第二驱动系统20均用于将电能转换成机械能，为所述电动汽车提供动力。其中，所述第一驱动系统10和所述第二驱动系统20相互独立运行。所述第一驱动系统10包括第一电机11和第一电机控制器12；所述第二驱动系统20包括第二电机21和第二电机控制器22。也就是说，所述第一电机11的工作状态由所述第一电机控制器12直接控制，所述第二电机21的工作状态由所述第二电机控制器22直接控制。所述变速箱30分别与所述第一电机11和所述第二电机12相连；所述第一电机11和所述第二电机12的输出动力通过所述变速箱30进行合成，在必要的时候，例如电动汽车爬坡时，可以使整体的输出功率超出单电机使用时的功率，以便满足实际需求。此外，所述变速箱30上设有换挡执行机构(图未示)，以执行不同的换挡命令，从而解决电动汽车低速效率低以及换挡不平稳的问题。所述取力器40连接所述变速箱30和所述上装系统60，以为所述上装系统60提供动力。本实施方式中，所述电动汽车为洒水车，所述上装系统60为洒水泵；所述取力器40为所述洒水泵喷水提供动力。当然，在其他实施方式中，所述电动汽车还可以为搅拌车、除雪车等。
所述整车控制器50分别与所述第一电机控制器12和所述第二电机控制器22相连；所述整车控制器50用于控制所述第一驱动系统10和所述第二驱动系统20的工作模式。具体的，在所述整车控制器50内预设一个功率阈值。当所述电动汽车的需求的功率低于所述功率阈值时，所述整车控制器50控制所述第一驱动系统10或第二驱动系统20进行驱动工作，即所述整车控制器50通过控制所述第一电机控制器12或第二电机控制器22来控制所述第一驱动电机11和第二驱动电机21进行驱动工作。当所述电动汽车的需求的功率高于所述功率阈值时，所述整车控制器50控制所述第一驱动系统10和第二驱动系统20同时进行驱动工作。可以理解的是，所述第一驱动系统10的最大输出功率和所述第二驱动系统20的最大输出功率一致，且所述功率阈值小于所述第一驱动系统10或第二驱动系统20的最大输出功率。也就是说，当单独启动其中一套驱动系统难以满足电动汽车的实际需求时，所述整车控制器50控制所述第一驱动系统10和第二驱动系统20同时进行驱动工作，从而确保电动汽车正常运行。需要说明的是，当所述第一驱动系统10和所述第二驱动系统20同时进行驱动工作时，两者的实际输出功率一致且均为电动汽车实际需求功率的一半；此设计，可以在一定程度上平衡两个驱动系统的使用寿命，从而提高整车的使用寿命，进而降低维修率。
进一步的，所述第一驱动系统10还包括第一动力电池13和第一电池管理器14；所述第一电池管理器14与所述第一动力电池13相连，对所述第一动力电池13进行监控和管理；所述第一动力电池13与所述第一驱动电机11相连，为所述第一驱动电机11提供电力。所述第二驱动系统20还包括第二动力电池23和第二电池管理器24；所述第二电池管理器24与所述第二动力电池23相连，对所述第二动力电池23进行监控和管理；所述第二动力电池23与所述第二驱动电机21相连，为所述第二驱动电机21提供电力。所述第一电池管理器14和第二电池管理器24分别对所述第一动力电池13和第二动力电池23进行监控和管理，其主要包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等，以便提高动力电池的利用率和使用寿命。
进一步的，所述整车控制器50控制所述第一驱动系统10和所述第二驱动系统20相互切换驱动工作。也就是说，当所述电动汽车的需求的功率低于所述功率阈值时，所述整车控制器50根据所述第一驱动系统10和第二驱动系统20的历史使用数据以及所述第一动力电池13和第二动力电池23的状态进行选择和切换。此设计，一方面符合择优驱动原则，另一方面也可以平衡两个驱动系统的使用寿命，从而提高整车的使用寿命。
进一步的，如图2和图3所示，所述取力器40包括壳体41、输入齿轮42、输出轴43及输出齿轮(图未示)。所述输入齿轮42可转动地安装在所述壳体41上；所述输出轴43与所述壳体41可转动连接，且所述输出轴43的一端延伸至所述壳体41外。所述输出齿轮位于所述壳体41内并套在所述输出轴43上，且所述输出齿轮与所述输入齿轮42相啮合。通过所述取力器40，可以将动力传递至所述上装系统60，具体的，所述取力器40的输入齿轮42还与所述变速箱30的主齿轮(图未示)相啮合，所述输出轴43与所述上装系统60相连；以将动力从所述变速箱30传递至所述取力器40，再通过输出齿轮传递给所述输出轴43，最后由所述输出轴43传递给所述上装系统60。
本发明提供的电动汽车动力系统，采用两个驱动系统配合驱动的方式，可以有效解决电动汽车爬坡能力不足、低速效率低及换挡不平稳的问题；此外，增设取力器，实现为上装系统提供动力的功能。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种电动汽车动力系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括上装系统；所述电动汽车动力系统包括第一驱动系统、第二驱动系统、变速箱、取力器及整车控制器；其特征在于：所述第一驱动系统和所述第二驱动系统均用于将电能转换成机械能，为所述电动汽车提供动力；所述第一驱动系统包括第一电机和第一电机控制器；所述第二驱动系统包括第二电机和第二电机控制器；所述变速箱分别与所述第一电机和所述第二电机相连；所述第一电机和所述第二电机的输出动力通过所述变速箱进行合成；所述取力器连接所述变速箱和所述上装系统，以为所述上装系统提供动力；所述整车控制器分别与所述第一电机控制器和所述第二电机控制器相连；所述整车控制器用于控制所述第一驱动系统和所述第二驱动系统的工作模式。
2.如权利要求1所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述第一驱动系统和所述第二驱动系统相互独立运行。
3.如权利要求3所述的电动汽车动力系统，其特征在于：在所述整车控制器内预设一个功率阈值；当所述电动汽车的需求的功率低于所述功率阈值时，所述整车控制器控制所述第一驱动系统或第二驱动系统进行驱动工作。
4.如权利要求3所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述整车控制器控制所述第一驱动系统和所述第二驱动系统相互切换驱动工作。
5.如权利要求3所述的电动汽车动力系统，其特征在于：当所述电动汽车的需求的功率高于所述功率阈值时，所述整车控制器控制所述第一驱动系统和第二驱动系统同时进行驱动工作。
6.如权利要求1所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述变速箱上设有换挡执行机构，以执行不同的换挡命令。
7.如权利要求1所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述第一驱动系统还包括第一动力电池和第一电池管理器；所述第一电池管理器与所述第一动力电池相连，对所述第一动力电池进行监控和管理；所述第一动力电池与所述第一驱动电机相连，为所述第一驱动电机提供电力。
8.如权利要求1所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述第二驱动系统还包括第二动力电池和第二电池管理器；所述第二电池管理器与所述第二动力电池相连，对所述第二动力电池进行监控和管理；所述第二动力电池与所述第二驱动电机相连，为所述第二驱动电机提供电力。
9.如权利要求1所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述取力器包括壳体、输入齿轮、输出轴及输出齿轮，所述输入齿轮可转动地安装在所述壳体上；所述输出轴与所述壳体可转动连接，且所述输出轴的一端延伸至所述壳体外，所述输出齿轮位于所述壳体内并套在所述输出轴上，且所述输出齿轮与所述输入齿轮相啮合。
10.如权利要求9所述的电动汽车动力系统，其特征在于：所述输入齿轮还与所述变速箱的主齿轮相啮合；所述输出轴与所述上装系统相连。
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WO2020143278A1 (zh) * 2019-01-10 2020-07-16 洛阳智能农业装备研究院有限公司 一种用于电动拖拉机的双置动力驱动系统构型
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