CN109747439A - 增程式电动汽车的动力系统及其控制方法与电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种增程式电动汽车的动力系统及其控制方法与电动汽车。系统包括第一电机、第二电机、动力传动机构、内燃机、控制器和车载电池组；动力传动机构设置有第一、第二输入端和动力输出端；第一电机与第一输入端连接实现第一速度级别动力输入；第二电机与第二输入端连接实现第二速度级别动力输入；车载电池组分别与第一电机和第二电机连接；控制器分别与第一电机、第二电机和内燃机连接，控制第一电机、第二电机和内燃机各自启动或者停止；内燃机分别与第一电机和第二电机连接，能够在控制器的控制下带动第一电机和/或第二电机发电。本发明的系统，能够降低车辆的整体制造成本，减少了车辆的总体尾气排放，优化电动汽车的成本、重量及空间。

Description

增程式电动汽车的动力系统及其控制方法与电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种增程式电动汽车的动力系统及其控制方法与电动汽车。

背景技术

近年来，人们获取能源的方式变得多样化，不再过渡依赖石化能源。特别是各国大力推动可再生能源产业发展，通过大规模、集中式、高效率地利用可再生能源发电，再通过完善的电网输送到每一个用电终端，正成为一种洁净、高效、可持续的能源利用方式。相比通过内燃机分散、低效地燃烧石化能源获得能量驱动汽车，用电直接驱动汽车的方式总体能源利用效率更高。因此电动汽车必然会逐渐成为汽车市场的主流产品。

但电动汽车离普及还有很多问题要解决，最显著的是电池问题，具体表现在电池造价高、寿命短、充电时间长三个方面，导致电动汽车制造成本高、维护成本高、续航短、充电不方便等实际应用问题。这些问题在电池产业不成熟、充电网络不完善的早期阶段会长期持续存在，造车企业需要有更好的解决方案来满足用户对电动汽车的实用性和用车成本的需求。其中一个解决方案就是增程式电动汽车，通过在电动汽车上增加一个内燃机和一个发电机，其作用是在车载电池电量不足的时候发电，一方面可以驱动车辆继续行驶，另一方面可以为车载电池组补充电量。这样车载电池组不用做得很大，也可以实现更长的续航距离。用户日常使用也会更加便利，短途出行纯用电就可以满足，长途出行可以通过途中的加油站补给能量。

相比纯电动汽车，增程式电动汽车要增加一套包含内燃机和发电机的发电系统，而且发电功率不能太小，否则不能满足车辆正常行驶的功率需求。这样虽然减少了对车载电池组的规格要求，降低了电池组的配置成本，但同时也增加了发电系统的配置成本，整车的制造成本并没有显著降低，反而增加了整车制造复杂度。因此，亟需提供一种新的增程式电动汽车动力系统，以有效地优化电动汽车的制造成本。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种增程式电动汽车的动力系统及其控制方法与电动汽车，以有效地优化电动汽车的制造成本。

本发明提供一种增程式电动汽车的动力系统，所述系统包括第一电机、第二电机、动力传动机构、内燃机、控制器和车载电池组；所述动力传动机构设置有第一输入端、第二输入端和动力输出端；所述第一电机与所述第一输入端连接，实现第一速度级别动力输入；所述第二电机与所述第二输入端连接，实现第二速度级别动力输入；所述车载电池组分别与所述第一电机和所述第二电机连接；

所述控制器，分别与所述第一电机、所述第二电机和所述内燃机连接，控制所述第一电机、所述第二电机和所述内燃机各自的启动或者停止；所述内燃机分别与所述第一电机和所述第二电机连接，并能够在所述控制器的控制下，带动所述第一电机和/或所述第二电机发电。

本发明还提供一种增程式电动汽车，所述增程式电动汽车采用如上所述的动力系统。

本发明还提供一种如上所述的增程式电动汽车的动力系统的控制方法，所述方法包括：

检测并获取汽车的性能参数；

基于所述汽车的性能参数，确定所述第一电机和所述第二电机各自的工作模式；

根据所述第一电机和所述第二电机各自的工作模式，控制所述第一电机和所述第二电机各自的启动或者停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

本发明的增程式电动汽车的动力系统及其控制方法与电动汽车，通过采用上述技术方案，采用双电机以及动力传动机构，分别实现不同速度级别的动力驱动要求，降低了对单个电机的输出功率要求，也降低了对车载电池组的功率输出要求，从而降低了车辆的整体制造成本。且本发明中，不参与驱动工作的电机可以由内燃机带动发电，为另一个参与驱动工作的电机提供电量，也可以为车载电池组充电，从而提升了车辆的总体续航能力。再者，本发明中，内燃机不直接参与动力输出工作，能够让内燃机工作在最佳效率区间，减小了内燃机在低效率区的损耗，从而减少了车辆的总体尾气排放量；同时有利于对内燃机的成本、重量以及体积做进一步的优化，从而能够优化动力系统的成本、重量以及空间，进而能够优化电动汽车的成本、重量及空间。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本发明的增程式电动汽车的动力系统一实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的汽车的行驶工况中的模式切换示意图。

图3为本发明的增程式电动汽车的动力系统另一实施例的结构示意图。

图4为本发明提供的动力传动机构A的一种结构示意图。

图5为本发明的增程式电动汽车的动力系统的控制示意图。

图6为本发明的增程式电动汽车的动力系统的控制方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为了克服现有的增程式电动汽车的动力系统需要配置较高规格的发电系统和驱动系统，而导致电动汽车的制造成本较高的技术问题。基于此，本发明提供一种新型的增程式电动汽车的动力系统，该系统中只需要配置一套规格要求不高的纯电驱动系统，以及一套基于内燃机的发电系统，省去传统内燃机驱动系统的传动部分，因此整车造价可以大幅降低。而且本发明提供的动力系统中，内燃机只负责给第一电机和/或第二电机发电，可以让内燃机只运行在最高效的工作区间，有利于对内燃机的成本、重量及体积做进一步的优化，进而能够对整个增程式电动汽车的成本及空间等进行有效地优化。

图1为本发明的增程式电动汽车的动力系统一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的，增程式电动汽车的动力系统包括第一电机1、第二电机2、动力传动机构A、内燃机17、控制器18和车载电池组W；动力传动机构A设置有第一输入端M、第二输入端N和动力输出端P；第一电机1与第一输入端M连接，实现第一速度级别的动力输入；第二电机2与第二输入端N连接，实现第二速度级别的动力输入。本实施例中的第一速度级别和的第二速度级别可以分别为低速级别和高速级别，低速级别和高速级别的分界点的速度值可以根据实际经验来选取。

本实施例中的动力传动机构A包括有两个输入端：第一输入端M和第二输入端N。若汽车速度满足第一速度级别时，由第一电机1从动力传动机构A的第一输入端M输入动力，由动力输出端P输出动力，给汽车提供能量。而若汽车速度满足第二速度级别时，由第二电机2从动力传动机构A的第二输入端N输入动力，也由动力输出端P输出动力，给汽车提供能量。针对不同速度级别的动力输入，在动力传动机构A内，具体进行了不同的动力传动处理，以满足不同速度级别的动力传动需求。本实施例的该动力传动机构A具体实现时，可以采用多个机械组件相互联动组合而成；也可以根据其实现原理，采用智能的电子设备来实现，且在智能电子设备中可以嵌入有实现其原理的代码及其芯片，在此不再一一举例赘述。

本实施例中的控制器18分别与第一电机1、和第二电机2和内燃机17连接，能够控制第一电机1、和第二电机2和内燃机17各自的启动或者停止。

例如，本实施例的控制器18可以为一智能控制设备，可以在第一电机1、第二电机2或内燃机17需要工作的时候，控制对应的设备启动；在对应的设备不需要工作的时候，控制其停止，控制方式非常智能、简便。

内燃机17分别与第一电机1和第二电机2连接，并在第一电机1和/或第二电机2需要发电时，能够在控制器18的控制下，带动第一电机1和/或第二电机2发电。也就是说，本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，在所有工况下，内燃机17都不直接参与动力输出工作，而仅仅负责带动第一电机1和/或第二电机2发电。

本实施例的增程式电动汽车的动力系统中的车载电池组W分别与第一电机1和第二电机2连接。

由上述可知，本实施例的增程式电动汽车的动力系统为一个双电机动力系统，第一电机1和第二电机2在动力系统中的地位相当，功率可以相近或者相等。且第一电机1和第二电机2可以分别作为第一速度级别和第二速度级别的动力输入。无论哪种动力输入，均从动力传动机构A的动力输出端P输出动力，以供汽车的行驶。

另外，本实施例的动力系统中的内燃机17不直接参与动力输出，但是可以在动力系统工作过程中，在控制器18的控制下，带动第一电机1和第二电机2中不参与动力输出的电机发电，为另一个工作的电机提供电量，且还可以在控制器18的控制下，将发电多余的电量为车载电池组充电。

可选地，本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，控制器18可以设置一些控制策略，来实现对上述结构的动力系统进行控制。例如，控制器18采用一控制策略所实现的功能可以为：用于检测并获取汽车的性能参数；基于汽车的性能参数，确定第一电机和第二电机各自的工作模式；并根据第一电机和第二电机各自的工作模式，控制第一电机和第二电机各自的启动或者停止，进而使得第一电机和第二电机进入相应的工作模式，进行工作。可选地，本实施例的汽车的性能参数可以为汽车的车速以及车载电池组的电量。实际应用中，也可以根据实际需求选择其他性能参数来实现，在此不做限定。

其中，本实施例中，第一电机1和第二电机2的工作模式可以包括驱动模式、发电模式或停止模式。或者本实施例中，第一电机1和第二电机2能够同时处于相同工作模式或不同工作模式。例如第一电机1和第二电机2能够同时处于驱动模式、发电模式或者停止模式；或者其中一个处于驱动模式，另一个处于发电模式。

可选地，本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，由车载电池组W直接提供汽车动力的电能。若第一电机1和/或者第二电机2处于驱动模式时，车载电池组W能够为第一电机1和/或者第二电机2提供电能；若第一电机1和/或者第二电机2处于发电模式时，控制器18还用于将第一电机1和/或者第二电机2发出的电量，部分或全部给车载电池组W充电，以存储能量。

另外，可选地，本实施例中的内燃机17由于不直接参与动力输出工作，所以内燃机17仅在第一电机1和第二电机2中至少一个处于发电模式时，才可以受到控制器18的控制而启动。对应地，在控制器18中也需要配置相应的控制策略，实现相应的功能。具体地，控制器18中配置的控制策略可以为：在第一电机1和第二电机2中存在发电模式时，控制内燃机17启动并带动发电模式对应的第一电机1和/或第二电机2发电。对应地，基于该策略，控制器18所实现的功能为：用于在第一电机1和第二电机2中存在发电模式时，控制内燃机17启动，以带动发电模式对应的第一电机1和/或第二电机2发电。

下面以汽车行驶中几个具体模式的控制策略为例，描述本实施例的增程式电动汽车的动力系统的实现原理。

模式一的控制策略：判断车速是否小于第一预设速度阈值且车载电池组的电量是否不低于预设电量阈值；若是，确定第一电机1的工作模式为驱动模式，第二电机2为停止模式；控制器18根据第一电机1的驱动模式和第二电机2的停止模式，控制第一电机1启动，控制第二电机2停止，使得第一电机1和第二电机2处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18通过检测并确定车速小于第一预设速度阈值且车载电池组的电量不低于预设电量阈值时，确定此时需要将第一电机1的工作模式调整为驱动模式，将第二电机2的工作模式调整为停止模式；接下来，控制器18控制第一电机1启动，此时车载电池组W为第一电机1提供电能，第一电机1从动力传动机构A的第一输入端M输入动力，而此时动力传动机构A的动力输出端P输出动力给汽车，以供汽车的行驶。该控制策略中，由于第一电机1和第二电机2没有发电模式，此时内燃机17可以启动也可以停止。当然启动也是等待工作的阶段，而不参与发电工作。从能源优化的角度来看，内燃机17最好停止即可。

模式二的控制策略：若检测到车速小于第一预设速度阈值，但是车载电池组的电量低于预设电量阈值时，确定第一电机1的工作模式为驱动模式，第二电机2为发电模式；根据第一电机1的驱动模式和第二电机2的发电模式，控制第一电机1、第二电机2和内燃机17均启动，并控制第二电机2在内燃机17的带动下发电，并将发出的电量提供给第一电机1，使得第一电机1和第二电机2处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18通过检测并确定车速小于第一预设速度阈值，但是车载电池组的电量低于预设电量阈值时，确定此时需要将第一电机1的工作模式需要调整为驱动模式，将第二电机2的工作模式调整为发电模式。接下来，控制器18控制第一电机1和第二电机2，同时，由于第二电机2需要处于发电模式，所以内燃机17也需要同时被控制器18启动。这样，控制器18可以控制第二电机2在内燃机17的带动下发电，并将发出的电量提供给第一电机1。而第一电机1从第二电机2获取到电能后，从动力传动机构A的第一输入端M输入动力，而此时动力传动机构A的动力输出端P输出动力给汽车，以供汽车的行驶。

进一步可选地，若第二电机2发出的电量提供给第一电机1后仍有多余时，此时控制器18中还可以配置如下的控制策略并实现：检测到此时可以控制将多余的电量给车载电池组充电W。

模式三的控制策略：判断车速是否不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量是否不低于预设电量阈值；若是，确定第二电机的工作模式为驱动模式，第一电机为停止模式；控制器18控制第一电机1停止，控制第二电机2启动，使得第一电机1和第二电机2处于相应的工作模式下。本实施例中的第二预设速度阈值大于第一预设速度阈值。

具体实现时，控制器18通过检测并确定车速不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量不低于预设电量阈值时，确定第二电机2的工作模式应调整为驱动模式，第一电机1的工作模式应调整为停止模式；具体地，由于第一电机1和第二电机2中没有发电模式，不需要控制内燃机17启动。此时控制器18仅控制第一电机1停止，控制第二电机2启动。另外，由于车速不小于第一预设速度阈值，属于第二速度级别。此时车载电池组W为第二电机2提供电能，第二电机2从动力传动机构A的第二输入端N输入动力，而此时动力传动机构A的动力输出端P输出动力给汽车，以供汽车的行驶。

本实施例中，可以将车速分为三档：车速低于第一预设速度阈值可以认为是低速行驶，可以适用于汽车起步阶段。车速不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值可以认为是中速行驶，可以适用于在市区内的中速行驶。车速不低于第二预设速度阈值，可以认为是高速行驶，可以适用于在高速公路上的高速行驶。具体地，本实施例中，可以取第一预设速度阈值为第一速度级别和第二速度级别的分界点，因此上述模式一的控制策略和模式二的控制策略可以适用于第一速度级别即低速级别的动力输入。本控制策略中的车速不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值、以及车速不小于第二预设速度阈值，均属于第二速度级别，

模式四的控制策略：判断车速是否不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量低于预设电量阈值；若是，确定第二电机2的工作模式为驱动模式，第一电机1为发电模式；根据第一电机1的发电模式和第二电机2的驱动模式，控制第一电机1、第二电机2和内燃机17启动，使得第一电机1和第二电机2处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18通过检测并确定车速不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量低于预设电量阈值时，确定第一电机1的工作模式应调整为发电模式，第二电机2的工作模式应调整为驱动模式。由于第一电机1的工作模式为发电模式，此时控制器18在控制第一电机1和第二电机2启动的同时，还需要启动内燃机17。这样，控制器18可以控制第一电机1在内燃机17的带动下发电，并将发出的电量提供给第二电机2。而第二电机2从第一电机1获取到电能后，从动力传动机构A的第二输入端N输入动力，而此时动力传动机构A的动力输出端P输出动力给汽车，以供汽车的行驶。

模式五的控制策略：判断车速是否不小于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量是否不低于预设电量阈值；若是，确定第一电机1和第二电机2的工作模式为驱动模式；根据第一电机1和第二电机2的驱动模式，控制第一电机1和第二电机2均启动，使得第一电机1和第二电机2处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18通过检测并确定车速不小于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量不低于预设电量阈值时，确定第一电机1和第二电机2的工作模式应调整为驱动模式。由于第一电机1和第二电机2的工作模式没有发电模式，此时内燃机17不参与发电，可以停止也可以启动等待工作。此时控制器18仅控制第一电机1和第二电机2启动，此时第一电机1和第二电机2都从车载电池组W获取电能，然后第一电机1从动力传动机构A的第一输入端M输入动力，第二电机2从动力传动机构A的第二输入端N输入动力，一起从动力传动机构A的动力输出端P输出动力给汽车，以供汽车的行驶，从而使得汽车可以获取更高的速度。

进一步可选地，在上述第1种模式的控制策略到第5种模式的控制策略中，均对应汽车行驶的情况。在汽车行驶过程中，会遇到车辆制动的情况，此时还可以在第1种控制策略到第5种控制策略的基础上，补充如下控制策略：检测制动踏板是否被踩下而致使车辆汽车制动；若是，将处于驱动模式的电机的工作模式调整为发电模式；并控制发出来的电量给车载电池组W充电。

具体地，由于制动时，汽车不需要驱动，此时控制器18可以将处于驱动模式的电机的工作模式调整为发电模式，并控制发出来的电量给车载电池组W充电，可以用于制动能量回收，避免能量的浪费，增加能量的循环利用。

模式六的控制策略：判断车速是否为0，且车载电池组的电量是否低于预设电量阈值；若是，确定第一电机1和第二电机2的工作模式为发电模式，根据第一电机1和第二电机2的发电模式，控制第一电机1、第二电机2以及内燃机17均启动，使得第一电机1和第二电机2处于相应的工作模式下。

本实施例的车速为0为一种泊车状态，即该模式六对应的状态为泊车充电状态。

具体实现时，控制器18通过检测并确定汽车处于泊车充电状态，确定第一电机1和第二电机2的工作模式为发电模式，对应地，此时需要启动内燃机17。控制器18启动第一电机1、第二电机2以及内燃机17，并控制第一电机1和第二电机2在内燃机17的带动下发电，并将发出的电量给车载电池组W充电，以为后续行使存储更多的电能。

本实施例提供的上述六种模式为汽车行使中几种常见的模式，实际应用中，还可以根据结合性能参数来划分不同的模式，且根据每一种模式的具体情况，可以配置对应模式下的控制策略，在此不再一一举例赘述。

图2为本发明提供的汽车的行驶工况中的模式切换示意图。如图2所示，汽车在所有的工况中，不仅存在如上六种模式，还会存在不同的两个模式的切换，每一种模式切换，对应地，在控制器18中也存在相应的控制策略。下面以图2所示的几种模式切换为例，介绍几组模式切换的控制策略及其实现原理。

第一组模式切换：泊车状态与模式六状态的互相切换。

模式六的状态即为泊车充电状态，而泊车状态仅车速为0，可以认为泊车状态时车载电池组的电量不低于预设电量阈值，此时不需要充电。所以第一组模式切换也可以认为是泊车状态与泊车充电状态的互相切换。

泊车状态到模式六状态的切换的控制策略可以为：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从泊车状态切换到泊车充电状态，若是，确定第一电机1和第二电机2的工作模式均需要从停止模式切换到发电模式；根据第一电机1和第二电机2的工作模式变化信息，控制第一电机1、第二电机2以及内燃机17启动，使得第一电机1和第二电机2都处于发电模式下。

具体实现时，控制器18基于汽车的性能参数来确定汽车的状态可以参考上述实施例中相关模式对应状态的确定，在此不再赘述。然后控制器18确定汽车当前正从泊车状态切换到泊车充电状态时，此时可以确定第一电机1和第二电机2均需要从停止模式切换到发电模式，此时控制器18在启动第一电机1和第二电机2的同时，启动内燃机17，并控制内燃机17带动第一电机1和第二电机2发电，并将发出的电量充电给车载电池组。

模式六状态到泊车状态的切换的控制策略可以为：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从泊车充电状态切换到泊车状态，若是，确定第一电机1和第二电机2的工作模式均需要从发电模式切换到停止模式；根据第一电机1和第二电机2的工作模式变化信息，控制内燃机17停止，带动第一电机1和第二电机2也停止，使得第一电机1和第二电机2都处于停止模式下。

同理，具体实现时，控制器18基于汽车的性能参数来确定汽车当前正从泊车充电状态切换到泊车状态时，此时可以确定第一电机1和第二电机2均需要从发电模式切换到停止模式即可。此时可以先控制内燃机17的停止，由于内燃机17停止工作，第一电机1和第二电机2便也被迫停止了，此时汽车处于泊车状态。

第二组模式切换：泊车状态与模式一状态的互相切换。

该组模式切换可以认为是泊车状态与低速行驶状态的互相切换，这两个状态中都不存在发电模式的电机，切换相对简单。该状态切换发生在汽车从泊车到低速启动，或者低速行使到停车的场景下。

泊车状态到模式一状态的切换的控制策略可以为：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从泊车状态切换到模式一的状态，若是，确定第一电机1需要从停止模式切换到驱动模式，第二电机2工作模式不变；根据第一电机1的模式变化信息，控制第一电机1启动即可。

具体实现时，控制器18若检测到汽车正在从车速为0，变化到车速小于第一预设速度阈值，且不充电的状态，即泊车状态切换至模式一的状态，此时确定需要调整第一电机1从停止模式切换到启动模式，而第二电机2仍为停止模式不变。此时控制器18启动第一电机1即可，然后按照模式一的状态工作即可。

模式一状态到泊车状态的切换的控制策略可以为：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式一的状态切换到泊车状态，若是，确定第一电机1需要从驱动模式切换到停止模式，第二电机2工作模式不变；根据第一电机1的工作模式变化信息，控制第一电机1停止即可。

具体地，实现原理同泊车状态到模式一状态的切换的原理反之，可以参考上述过程。需要说明的是，控制器18控制第一电机1停止时，可以先减速再慢慢停止，以防止突然停止对电机的损坏。

第三组模式切换：模式一状态与模式二状态的互相切换。

该组模式切换也可以称之为低速行驶状态与低速行驶且充电状态的互相切换，这两个状态中有一个存在发电模式的电机，切换时需要控制内燃机17的启动或者停止。该组模式切换可以发生在低速行使过程中。

模式一状态到模式二状态的切换的控制策略可以为：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式一的状态切换到模式二的状态，若是，确定第一电机1工作模式不变，第二电机2需要从停止模式切换到发电模式；根据第二电机2的工作模式变化信息，控制第二电机2和内燃机17启动，使得第二电机2处于发电模式。

具体实现时，控制器18对模式状态切换的检测的方式，参考上述模式切换的记载，在此不再赘述。控制器18确定第二电机2需要从停止模式切换到发电模式时，控制器18可以先启动内燃机17，然后启动第二电机2，并使得第二电机2的转速与内燃机17的转速同步，使得内燃机17带动第二电机2发电，然后按照模式二的状态工作即可。

模式二状态到模式一状态的切换的控制策略可以为：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式二的状态切换到模式一的状态，若是，确定第一电机1工作模式不变，第二电机2需要从发电模式切换到停止模式；根据第二电机2的工作模式变化信息，控制第二电机2停止，使得第二电机2处于停止模式。

同理，实现原理同模式一到模式二状态的切换的原理反之，可以参考上述过程。需要说明的是，控制器18控制第二电机2停止时，可以先减速再慢慢停止，以防止突然停止对电机的损坏。

第四组模式切换：模式一状态与模式三状态的互相切换。

该组模式切换也可以称之为低速行驶状态与中速行驶状态的互相切换，这两个状态中不存在发电模式的电机，切换时不考虑内燃机17的启动或者停止。但是需要切换不同的电机来驱动。该组模式切换可以发生在市区内低速行使与中速行使的场景下。

模式一状态到模式三状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式一的状态切换到模式三的状态，若是，确定第一电机1需要从驱动模式切换至停止模式，第二电机2需要从停止模式切换到驱动模式；根据第一电机1和第二电机2的工作模式变化信息，控制第一电机1停止、第二电机2启动，使得各电机处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18对模式状态切换的检测同上述实施例记载。控制器18确定两个电机的工作模式变化信息后，为了平稳过度，先启动第二电机2，然后再控制第一电机1减速并停止，从而将所有的动力输出工作交由第二电机2负责，动力系统进入模式三的状态下。

模式三状态到模式一状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式三的状态切换到模式一的状态，若是，确定第一电机1需要从停止模式切换至驱动模式，第二电机2需要从驱动模式切换到停止模式；根据第一电机1和第二电机2的工作模式变化信息，控制第一电机1启动、第二电机2停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

同理，实现原理同模式三到模式一状态的切换的原理反之，具体可以先控制第一电机1启动，再控制第二电机2减速，并停止，从而将所有的动力输出工作交由第一电机1负责，动力系统进入模式一的状态下。

第五组模式切换：模式一状态与模式五状态的互相切换。

该组模式切换也可以称之为低速行驶状态与高速行驶状态的互相切换，这两个状态中不存在发电模式的电机，切换时不考虑内燃机17的启动或者停止。该组模式切换可以发生在高速入口路段和高速出口路段的行使场景下。

模式一状态到模式五状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式一的状态切换到模式五的状态，若是，确定第一电机1的工作模式不变，第二电机2需要从停止模式切换到驱动模式；根据第二电机2的工作模式变化信息，控制第二电机2启动，使得各电机处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18对模式状态切换的检测同上述实施例记载。控制器18确定第二电机2的工作模式变化信息后，启动第二电机2，从而将所有的动力输出工作由第一电机1和第二电机2共同负责，此时动力系统进入模式五的状态下工作。

模式五状态到模式一状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式五的状态切换到模式一的状态，若是，确定第一电机1的工作模式不变，第二电机2需要从驱动模式切换到停止模式；根据第二电机2的工作模式变化信息，控制第二电机2停止。

同理，实现原理同模式一到模式状态五的切换的原理反之，具体地，控制器18可以先控制第二电机2减速，并停止，从而将所有的动力输出工作交由第一电机1负责，动力系统进入模式一的状态下。

第六组模式切换：模式三状态与模式四状态的互相切换。

该组模式切换也可以称之为中速行驶状态与中速行驶且充电状态的互相切换，这两个状态中存在发电模式的电机，切换时需要考虑内燃机17的启动或者停止。该组模式切换可以发生在市区内的中速行使的场景下。

模式三状态到模式四状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式三的状态切换到模式四的状态，若是，确定第一电机1需要从停止模式切换到发电模式，第二电机2的工作模式不变；根据第一电机1的工作模式变化信息，控制内燃机17和第一电机1启动，使得各电机处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18对模式状态切换的检测同上述实施例记载。控制器18确定第一电机1的工作模式变化信息后，先要控制内燃机17的启动，然后启动第一电机1，并使其转速与内燃机17的转速同步，并控制内燃机17带动第一电机1发电，此时动力系统进入模式四的状态下工作。

模式四状态到模式三状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式四的状态切换到模式三的状态，若是，确定第一电机1需要从发电模式切换到停止模式，第二电机2的工作模式不变；根据第一电机1的工作模式变化信息，控制第一电机1停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

同理，实现原理同模式三到模式四状态的切换的原理反之，具体地，控制器18可以控制第一电机1减速并停止，使得动力系统进入模式四的状态下。

第七组模式切换：模式三状态与模式五状态的互相切换。

该组模式切换也可以称之为中速行驶状态与高速行驶的互相切换，这两个状态中不存在发电模式的电机，切换时不需要考虑内燃机17的启动或者停止。该组模式切换可以发生在高速行使的场景下。

模式三状态到模式五状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式三的状态切换到模式五的状态，若是，确定第一电机1需要从停止模式切换到驱动模式，第二电机2的工作模式不变；根据第一电机1的工作模式变化信息，控制第一电机1启动，使得各电机处于相应的工作模式下。

具体实现时，控制器18对模式状态切换的检测同上述实施例记载。控制器18确定第一电机1的工作模式变化信息后，启动第一电机1，使第一电机1参与动力输出，此时动力输出工作由第一电机1和第二电机2共同负责，动力系统进入模式五的状态下工作。

模式五状态到模式三状态的切换的控制策略：基于汽车的性能参数，判断汽车是否从模式五的状态切换到模式三的状态，若是，确定第一电机1需要从驱动模式切换到停止模式，第二电机2的工作模式不变；根据第一电机1的工作模式变化信息，控制第一电机1停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

同理，实现原理同模式五到模式三状态的切换的原理反之，具体地，控制器18可以控制第一电机1减速并停止，动力输出工作全部交由第二电机2负责，使得动力系统进入模式三的状态下。

本发明实施例中，每一种基于模式的控制策略，如模式状态对应的性能参数条件下的第一电机1、第二电机2的工作模式、内燃机17的启动或者停止等信息，都可以预存储在控制器18中，在每次检测到性能参数时，都可以快速获取到两个电机的工作模式以及内燃机17的启动或者停止信息，并及时作出控制。

同理，每一种模式切换的控制策略，如每一种模式切换对应的模式状态变化信息和/或对应的性能参数条件的变化信息、以及对应的两个电机的工作模式变化信息，内燃机17的变化信息，也可以预存储在控制器18中，在每次检测到发生模式状态变化时，可以快速获取两个电机的工作模式的变化信息和/或内燃机17的变化信息，并及时作出控制。

本实施例中，控制器18通过配置相应的控制策略，可以实现上述每一种模式状态下的控制，以及每一种模式切换下的控制，实现增程式电动汽车的动力系统对动力的稳定输出，且能够在不需要动力输出时，及时给车载电池组W充电，以及时储备能量。

本实施例的增程式电动汽车的动力系统，通过采用上述技术方案，采用双电机以及动力传动机构A，分别实现不同速度级别的动力驱动要求，降低了对单个电机的输出功率要求，也降低了对车载电池组的功率输出要求，从而降低了车辆的整体制造成本。

本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，不参与驱动工作的电机可以由内燃机17带动发电，为另一个参与驱动工作的电机提供电量，也可以为车载电池组W充电，从而提升了车辆的总体续航能力。且本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，内燃机17不直接参与动力输出工作，让内燃机17工作在最佳效率区间，减小了内燃机17在低效率区的损耗，从而减少了车辆的总体尾气排放量；同时有利于对内燃机的成本、重量以及体积做进一步的优化，从而能够优化动力系统的成本、重量以及空间，进而能够优化电动汽车的成本、重量及空间。

图3为本发明的增程式电动汽车的动力系统另一实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例的增程式电动汽车的动力系统为上述图1所示实施例的一种具体实现方式。

如图3所示，本实施例的动力传动机构A可以包括太阳轮3、至少三个行星轮4、齿圈5及行星架6；此时该动力传动机构A也可以称之为行星齿轮机构。例如，图4为本发明提供的动力传动机构A的一种结构示意图。如图4所示，以动力传动机构A包括三个行星轮4为例，齿圈5设置在太阳轮3外部，三个行星轮4均匀分布在太阳轮3和齿圈5之间，分别与太阳轮3及齿圈5啮合；行星架6与至少三个行星轮4连接；太阳轮3的输入轴和行星架6的输入轴分别作为动力传动机构A的第一输入端M和第二输入端N，齿圈5作为动力输出端P。

根据行星齿轮机构的传动特性，当行星架6固定，且动力从太阳轮3输入时，动力通过齿圈5将做减速输出，适合在起步、爬坡等需要低速高扭的工况下采用；当太阳轮3固定，且动力从行星架6输入时，动力通过齿圈5将做加速输出，适合在市区内行驶所需的中速中扭的工况下采用；当动力同时从太阳轮3、行星架6输入时，动力通过齿圈5将做速度叠加输出，适合在高速公路行驶所需的高速低扭的工况下采用。

进一步可选地，如图3所示，本实施例的增程式电动汽车的动力系统还可以包括：设置在第一电机1和动力传动机构A的第一输入端M之间的第一离合器9，第一离合器9的一端与第一电机1的输出轴连接，另一端与太阳轮3的输入轴连接；

设置在第二电机2和动力传动机构A的第二输入端N之间的第二离合器10，第二离合器10的一端与第二电机2的输出轴连接，另一端与行星架6的输入轴连接；

第一离合器9和第二离合器10分别与控制器18连接，控制器18用于控制第一离合器9和第二离合器10的分离与闭合，从而分别控制第一电机1与动力传动机构A的连接与断开、以及第二电机2与动力传动机构A的连接与断开。

进一步可选地，如图3所示，本实施例的增程式电动汽车的动力系统还可以包括：用于控制太阳轮3的第一锁止器7和用于控制行星架6的第二锁止器8，第一锁止器7和第二锁止器8分别与控制器18连接；

控制器18控制第一锁止器7接合时，使得太阳轮3固定；控制器18控制第一锁止器7分离时，允许太阳轮3转动；

控制器18控制第二锁止器8接合时，使得行星架6固定；控制器18控制第二锁止器8分离时，允许行星架6转动。

实际应用中，第一锁止器7和第二锁止器8不会同时接合或分离，而是一个处于分离，一个处于接合，从而实现不同速度级别的动力输入。

进一步可选地，如图3所示，本实施例的增程式电动汽车的动力系统还可以包括：设置在内燃机17与第一电机1之间的第一齿轮组、以及设置在内燃机17与第二电机2之间的第二齿轮组；第一齿轮组包括第一主动轮13和第一从动轮14，第二齿轮组包括第二主动轮15和第二从动轮16；

内燃机17的输出轴分别与第一主动轮13的输入轴和第二主动轮15的输入轴连接；第一从动轮14的输出轴与第一电机1的输入轴连接；第二从动轮16的输出轴与第二电机2的输入轴连接。

进一步可选地，如图3所示，本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，在第一从动轮14的输出轴与第一电机1的输入轴之间还设置有第三离合器11，在第二从动轮16的输出轴与第二电机2的输入轴之间还设置有第四离合器12；

第三离合器11和第四离合器12分别与控制器18连接，控制器18用于控制第三离合器11和第四离合器12的分离与闭合。

实际应用中，上述可选方案可以采用可结合的方式任意组合，形成本发明的可选实施例。图3所示实施例中，以包括上述所有可选方案为例描述本发明的技术方案。

而且，与图1所示实施例相比，本实施例的增程式电动汽车的动力系统通过增加了多个上述连接部件，来辅助控制器18实现控制，从而避免所有控制功能都集中在控制器18中，简化控制器18的功能。当然，按照图1所示的结构，丰富控制器18的功能也能够实现上述实施例的所有控制。

图5为本发明的增程式电动汽车的动力系统的控制示意图。如图5所示，结合上述实施例的记载，可以得知，控制器18可以分别与图3所示实施例中的第一电机1、第二电机2、第一锁止器7、第二锁止器8、第一离合器9、第二离合器10、第三离合器11、第四离合器12和内燃机17通信连接，以对第一电机1、第二电机2、第一锁止器7、第二锁止器8、第一离合器9、第二离合器10、第三离合器11、第四离合器12和内燃机17分别进行控制，以实现对动力系统的控制。控制器18可依据当前车速、车载电池组电量水平、制动踏板、加速踏板及电动汽车中常规设置的各种传感器等的输入信号来判断动力系统的具体工作模式，依据各种工作模式的实际情形来控制第一电机1、第二电机2及内燃机17的启动及停止，第一锁止器7、第二锁止器8、第一离合器9、第二离合器10、第三离合器11、第四离合器12的接合与分离。

本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，可通过控制两个电机以及内燃机17的启动与停止、两个锁止器以及四个离合器的接合与分离，实现在不同工况下使用不同的工作模式来驱动车辆，以及在车载电池电量不足时，使内燃机17带动其中一个电机来发电补充电量。

第一电机1、第二电机2、太阳轮3、齿圈5、行星架6、第一齿轮组的第一从动轮14、第二齿轮组的第二从动轮16采用同轴方式布置。第一电机1输出轴与太阳轮3输入轴之间设置了第一离合器9，太阳轮3输入轴上还设置了第一个锁止器7，当第一锁止器7设置为分离且第一离合器9设置为接合时，第一电机1进入驱动模式；第一齿轮组的第一从动轮14输出轴与第一电机1输入轴之间设置了第三离合器11，当第一离合器9设置为分离且第三离合器11设置为接合时，第一电机1进入发电模式；第二电机2输出轴与行星架6输入轴之间设置了第二离合器10，行星架6输入轴上还设置了第二个锁止器8，当第二锁止器8设置为分离且第二离合器10设置为接合时，第二电机2进入驱动模式；第二齿轮组的第二从动轮15输出轴与第二电机2输入轴之间设置了第四离合器12，当第二离合器10设置为分离且第四离合器12设置为接合时，第二电机2进入发电模式。

另外，第一齿轮组的主动轮13、第二齿轮组的主动轮15、内燃机17采用同轴方式布置，内燃机17的输出轴与第一齿轮组的第一主动轮13输入轴、第二齿轮组的第二主动轮输入轴15输入轴连接。第一电机1与第二电机2具有相近的功率，内燃机17带动第一电机1及第二电机2两者其中一个工作在发电模式下所发出的电量，大于另外一个电机工作在驱动模式下所需要的电量，发电多余出来的电量为车载电池组充电。第一齿轮组的第一主动轮13与第一齿轮组的第一从动轮14的齿数比，按照内燃机17的最佳燃烧效率转速区间，以及第一电机1的最佳发电效率转速区间来匹配设置。第二齿轮组的第二主动轮15与第二齿轮组的第二从动轮16的齿数比，按照内燃机17的最佳燃烧效率转速区间，以及第二电机2的最佳发电效率转速区间来匹配设置。

进一步需要说明的是，参考上述图1所示实施例的控制器18配置的控制策略，图3所示实施例的增程式电动汽车的动力系统中的控制器18中也需要配置一些相应的控制策略。例如，对应于上述实施例的六种模式的控制策略，下述表1介绍了图3所示实施例中，对应的六种模式与工况及车载电池组电量水平的对应关系，以及其对应的控制策略。

表1

下面结合上述图1所示实施例中的六种模式以及上述表1，描述图3所示实施例的六种模式的控制策略及实现过程。

模式一：控制器18判断车速是否小于第一预设速度阈值且车载电池组的电量是否不低于预设电量阈值；若是，确定第一电机1的工作模式为驱动模式，第二电机2为停止模式；如图3所示，此时控制器18控制第一电机1启动并使其工作在驱动模式，控制第二电机2停止，内燃机17可以是停止或启动，控制第一锁止器7、第二离合器10、第三离合器11及第四离合器12分离，控制第二锁止器8及第一离合器9接合。此时行星轮4只有一个自由度，第一电机1的动力通过太阳轮3输入，并经由齿圈5输出。根据行星齿轮机构的传动特性，此时是减速增扭输出，该工作模式可用于起步、倒车及爬坡等低速行驶工况。进一步地，若此时踩制动踏板使车辆制动，第一电机1将处于发电状态，发出来的电给车载电池组充电，其可用于制动回收能量。

模式二：若控制器18检测到车速小于第一预设速度阈值但车载电池组的电量低于预设电量阈值；确定第一电机1的工作模式为驱动模式，第二电机2为发电模式；如图3所示，此时，控制器18控制第一电机1启动并使其工作在驱动模式，控制内燃机17启动，控制第二电机2启动并在内燃机17的带动下工作在发电模式，控制第一锁止器7、第二离合器10及第三离合器11分离，控制第二锁止器8、第一离合器9及第四离合器12接合。此时行星轮4只有一个自由度，第一电机1的动力通过太阳轮3输入，并经由齿圈5输出。第二电机2发出来的电量优先提供给第一电机1使用，多余的电量给车载电池组充电。进一步地，若此时踩制动踏板使车辆制动，第一电机1也将处于发电状态，发出来的电也给车载电池组充电，其可用于制动回收能量。

模式三：控制器18判断车速是否不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值，且车载电池组W的电量是否不低于预设电量阈值；第二预设速度阈值大于第一预设速度阈值。若是，确定第二电机2的工作模式为驱动模式，第一电机2为停止模式；如图3所示，此时，控制器18控制第二电机2启动并使其工作在驱动模式，控制第一电机1停止，控制内燃机17可以是停止或启动，控制第二锁止器8、第一离合器9、第三离合器11及第四离合器12分离，控制第一锁止器7及第二离合器10接合。此时行星轮4只有一个自由度，第二电机2的动力通过行星架6输入，并经由齿圈5输出。根据行星齿轮机构的传动特性，此时是加速降扭输出，该工作模式可用于市区内中速行驶工况。进一步地，若此时踩制动踏板使车辆制动，第二电机2将处于发电状态，发出来的电给车载电池组充电，其可用于制动回收能量。

模式四：若控制器18检测到车速不小于第一预设速度阈值且不大于第二预设速度阈值，但是车载电池组的电量低于预设电量阈值时，确定第二电机2的工作模式为驱动模式，第一电机1为发电模式；如图3所示，此时，控制器18控制第二电机2启动并使其工作在驱动模式，控制内燃机17启动，控制第一电机1启动并在内燃机17的带动下工作在发电模式，控制第二锁止器8、第一离合器9及第四离合器12分离，控制第一锁止器7、第二离合器10及第三离合器11接合。此时行星轮4只有一个自由度，第二电机2的动力通过行星架6输入，并经由齿圈5输出。第一电机1发出来的电量优先提供给第二电机2使用，多余的电量给车载电池组充电。进一步地，若此时踩制动踏板使车辆制动，第二电机2也将处于发电状态，发出来的电也给车载电池组充电，其可用于制动回收能量。

模式五：控制器18判断车速是否不小于第二预设速度阈值，且车载电池组的电量是否不低于预设电量阈值；若是，确定第一电机1和第二电机2的工作模式为驱动模式；如图3所示，此时，控制器18控制第一电机1及第二电机2启动并使其同时工作在驱动模式，控制内燃机17可以是停止或启动，控制第一锁止器7、第二锁止器8分离，控制第三离合器11及第四离合器12分离，控制第一离合器9及第二离合器10接合。此时行星轮4有两个自由度，第一电机1的动力通过太阳轮3输入，第二电机2的动力通过行星架6输入，并通过行星齿轮机构进行转速耦合后经由齿圈5输出。受限于车载电池组的总输出功率，相比模式四，此时是进一步加速降扭输出，该工作模式可用于高速公路行驶工况。进一步地，若此时踩制动踏板使车辆制动，第一电机1及第二电机2将同时处于发电状态，发出来的电给车载电池组充电，其可用于制动回收能量。

模式六：控制器18判断车速是否为0(即是否为泊车状态)，且车载电池组的电量是否低于预设电量阈值；若是，确定第一电机和第二电机的工作模式为发电模式；如图3所示，此时控制器18控制内燃机17启动，控制第一电机1及第二电机2启动并在内燃机17的带动下同时工作在发电模式，控制第一锁止器7、第二锁止器8分离，控制第一离合器9及第二离合器10分离，第三离合器11及第四离合器12接合。该工作模式可用于长途行驶的过程中，利用中途休息时间为车载电池组快速补充电量，以便于接下来的行驶过程可进入模式五，从而获得更高行驶速度。

实际应用中，还可以根据汽车行驶中的其他性能参数来增加其他模式，在此不再一一举例赘述。

进一步可选地，图3所示实施例的增程式电动汽车的动力系统，在泊车状态下，第一电机1、第二电机2及内燃机17均处于停止状态，第一锁止器7、第二锁止器8、第一离合器9、第二离合器10、第三离合器11及第四离合器12均处于分离状态。在车辆行驶过程中，模式一、模式二、模式三、模式四及模式五之间可根据实际工况自动切换，并可做到切换过程中无动力中断的效果。具体地，参考上述图1所示实施例的各模式切换以及图3所示实施例的各模式的控制策略，介绍图3所示实施例的各种模式切换的控制策略以及实现过程。

第一组模式切换：泊车状态与模式六的相互切换。

从泊车状态切换到模式六，控制器18先启动内燃机17，然后启动第一电机1并使其转速与第一齿轮组的从动轮14的转速同步，同时启动第二电机2并使其转速与第二齿轮组的从动轮16的转速同步，最后接合第三离合器11及第四离合器12，使内燃机17带动第一电机1及第二电机2发电。

从模式六切换到泊车状态，控制器18控制内燃机17先减速并停止，此时第一电机1及第二电机2均已停止，最后控制器18分离第三离合器11及第四离合器12，回到泊车状态。

第二组模式切换：泊车状态与模式一的相互切换。

从泊车状态切换到模式一，控制器18先接合第二锁止器8及第一离合器9，然后启动第一电机1并使其工作在驱动模式。

从模式一切换到泊车状态，控制器18控制第一电机1先减速并停止，然后分离第二锁止器8及第一离合器9，回到泊车状态。

第三组模式切换：模式一与模式二的相互切换。

从模式一切换到模式二，若此时内燃机17是停止状态，控制器18先启动内燃机17，然后启动第二电机2并使其转速与内燃机17的转速同步，最后接合第四离合器12，使内燃机17带动第二电机2发电。

从模式二切换到模式一，控制器18先分离第四离合器12，然后控制第二电机2减速并停止。

第四组模式切换：模式一与模式三的相互切换。

从模式一切换到模式三，控制器18先启动第二电机2并使其输出扭矩正好可以抵消行星架4的反向扭矩，然后分离第二锁止器8，使第二电机2同时参与动力输出，然后使第一电机1减速，当第一电机1的转速降为0时，接合第一锁止器7，此时动力输出工作全部交由第二电机2负责。

从模式三切换到模式一，控制器18先启动第一电机1并使其输出扭矩正好可以抵消太阳轮3的反向扭矩，然后分离第一锁止器7，使第一电机1同时参与动力输出，然后使第二电机2减速，当第二电机2的转速降为0时，接合第二锁止器8，此时动力输出工作全部交由第一电机1负责。

第五组模式切换：模式一与模式五的相互切换。

从模式一切换到模式五，控制器18先启动第二电机2并使其输出扭矩正好可以抵消行星架4的反向扭矩，然后分离第二锁止器8，使第二电机2同时参与动力输出，此时动力输出工作由第一电机1及第二电机2共同负责。

从模式五切换到模式一，控制器18控制第二电机2减速，当第二电机2的转速降为0时，接合第二锁止器8，此时动力输出工作全部交由第一电机1负责。

第六组模式切换：模式三与模式四的相互切换。

从模式三切换到模式四，若此时内燃机17是停止状态，控制器18先启动内燃机17，然后启动第一电机1并使其转速与内燃机17的转速同步，最后接合第三离合器11，使内燃机17带动第一电机1发电。

从模式四切换到模式三，控制器18先分离第三离合器11，然后控制第一电机1减速并停止。

第七组模式切换：模式三与模式五的相互切换。

从模式三切换到模式五，控制器18先启动第一电机1并使其输出扭矩正好可以抵消太阳轮3的反向扭矩，然后分离第一锁止器7，使第一电机1同时参与动力输出，此时动力输出工作由第一电机1及第二电机2共同负责。

从模式五切换到模式三，控制器18控制第一电机1减速，当第一电机1的转速降为0时，接合第一锁止器7，此时动力输出工作全部交由第二电机2负责。

本实施例中，上述任一模式及模式切换的控制策略都可以配置在控制器中，以便于控制器18基于配置的控制策略实现对上述增程式电动汽车的动力系统进行有效地控制。

综上所述，在不同工作模式的切换过渡中，控制器18通过调节两个电机的转速，以及各锁止器及离合器的协同工作，实现了切换过程中无动力中断的效果。

本实施例的增程式电动汽车的动力系统，通过使用两个电机、一个行星齿轮机构、两个锁止器、以及四个离合器配合的方式，能同时满足低速工况、中速工况及高速工况的驱动要求，降低了对单个电机的输出功率要求，也降低了对车载电池组的功率输出要求，从而降低了车辆的整体制造成本。同理，本实施例的动力系统，不仅能够减少了车辆的总体尾气排放量；同时有利于对内燃机的成本、重量以及体积做进一步的优化，从而能够优化动力系统的成本、重量以及空间，进而优化车辆的成本、重量以及空间。且本实施例的增程式电动汽车的动力系统中，不参与驱动工作的电机可以由内燃机带动发电，为另一个参与驱动工作的电机提供电量，也可以为车载电池组充电，从而提升了车辆的总体续航能力。

本发明还提供一种增程式电动汽车，该增程式电动汽车可以采用上述图1或者图3所示实施例的增程式电动汽车的动力系统，详细可以参考上述实施例的相关记载，在此不再赘述。且本实施例的增程式电动汽车可以继承上述增程式电动汽车的动力系统的所有优势，详细参考上述实施例的相关记载，在此不再赘述。

图6为本发明的增程式电动汽车的动力系统的控制方法实施例的流程图。本实施例的增程式电动汽车的动力系统可以参考上述图1或者图3所示实施例的增程式电动汽车的动力系统，在此不再赘述。本实施例的增程式电动汽车的动力系统的控制方法，具体可以包括如下步骤：

S100、检测并获取汽车的性能参数；

S101、基于汽车的性能参数，确定第一电机和第二电机各自的工作模式；

S102、根据第一电机和所述第二电机各自的工作模式，控制第一电机和第二电机各自的启动或者停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

本实施例的第一电机和第二电机的工作模式可以包括驱动模式、发电模式以及充电模式中任意一种。

进一步可选地，若第一电机和第二电机中存在发电模式时，控制内燃机启动，以带动发电模式对应的所述第一电机和/或第二电机发电。

另外，可选地，本实施例的步骤S100中“检测并获取汽车的性能参数”，具体可以包括：检测并获取汽车的车速和车载电池组的电量。

需要说明的是，本实施例的控制方法的具体实现过程可以参考上述图1所示实施例中，在控制器中配置的相应的控制策略时，执行控制策略的实现过程，详细参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。

另外，可选地，本实施例的增程式电动汽车的动力系统的控制方法，还可以包括采用上述图1所示实施例相关的六种模式的控制策略所实现的控制方法，以及采用相应的7组模式切换的控制策略所实现的控制方法。详细可以参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。

同理，本实施例的增程式电动汽车的动力系统的控制方法，还可以包括采用上述图3所示实施例相关的六种模式的控制策略所实现的控制方法，以及采用相应的7组模式切换的控制策略所实现的控制方法。详细可以参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。

以上例子主要说明了本发明的增程式电动汽车的动力系统、具有其的电动汽车及其控制方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明的技术思想的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (14)

1.一种增程式电动汽车的动力系统，其特征在于，所述系统包括第一电机、第二电机、动力传动机构、内燃机、控制器和车载电池组；所述动力传动机构设置有第一输入端、第二输入端和动力输出端；所述第一电机与所述第一输入端连接，实现第一速度级别动力输入；所述第二电机与所述第二输入端连接，实现第二速度级别动力输入；所述车载电池组分别与所述第一电机和所述第二电机连接；

所述控制器，分别与所述第一电机、所述第二电机和所述内燃机连接，控制所述第一电机、所述第二电机和所述内燃机各自的启动或者停止；所述内燃机分别与所述第一电机和所述第二电机连接，并能够在所述控制器的控制下，带动所述第一电机和/或所述第二电机发电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于检测并获取汽车的性能参数；基于所述汽车的性能参数，确定所述第一电机和所述第二电机各自的工作模式；并根据所述第一电机和所述第二电机各自的工作模式，控制所述第一电机和所述第二电机各自的启动或者停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机的工作模式包括驱动模式、发电模式或停止模式；所述第一电机和所述第二电机能够同时处于相同工作模式或不同工作模式。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器用于在所述第一电机和所述第二电机中存在发电模式时，控制所述内燃机启动，以带动所述发电模式对应的所述第一电机和/或所述第二电机发电。

5.根据权利要求2-4任一所述的系统，其特征在于，所述动力传动机构包括太阳轮、至少三个行星轮、齿圈及行星架；其中，所述齿圈设置在所述太阳轮外部，所述至少三个行星轮均匀分布在所述太阳轮和所述齿圈之间，分别与所述太阳轮及所述齿圈啮合；所述行星架与所述至少三个行星轮连接；所述太阳轮的输入轴和所述行星架的输入轴分别作为所述第一输入端和所述第二输入端，所述齿圈作为所述动力输出端。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

设置在所述第一电机和所述动力传动机构的所述第一输入端之间的第一离合器，所述第一离合器的一端与所述第一电机的输出轴连接，另一端与所述太阳轮的输入轴连接；

设置在所述第二电机和所述动力传动机构的所述第二输入端之间的第二离合器，所述第二离合器的一端与所述第二电机的输出轴连接，另一端与所述行星架的输入轴连接；

所述第一离合器和所述第二离合器分别与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述第一离合器和所述第二离合器的分离与闭合。

7.根据权利要求6所述的系统，所述系统还包括：用于控制所述太阳轮的第一锁止器和用于控制所述行星架的第二锁止器，所述第一锁止器和所述第二锁止器分别与所述控制器连接；

所述控制器控制所述第一锁止器接合时，使得所述太阳轮固定；所述控制器控制所述第一锁止器分离时，允许所述太阳轮转动；

所述控制器控制所述第二锁止器接合时，使得所述行星架固定；所述控制器控制所述第二锁止器分离时，允许所述行星架转动。

8.根据权利要求7所述的系统，所述系统还包括：

设置在所述内燃机与所述第一电机之间的第一齿轮组、以及设置在所述内燃机与所述第二电机之间的第二齿轮组；所述第一齿轮组包括第一主动轮和第一从动轮，所述第二齿轮组包括第二主动轮和第二从动轮；

所述内燃机的输出轴分别与所述第一主动轮的输入轴和所述第二主动轮的输入轴连接；所述第一从动轮的输出轴与所述第一电机的输入轴连接；所述第二从动轮的输出轴与所述第二电机的输入轴连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在所述第一从动轮的输出轴与所述第一电机的输入轴之间还设置有第三离合器，在所述第二从动轮的输出轴与所述第二电机的输入轴之间还设置有第四离合器；

所述第三离合器和所述第四离合器分别与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述第三离合器和所述第四离合器的分离与闭合。

10.根据权利要求6-9任一所述的系统，其特征在于，若所述第一电机和/或所述第二电机处于驱动模式时，所述车载电池组为所述第一电机和/或所述第二电机提供电能；若所述第一电机和/或所述第二电机处于发电模式时，所述控制器还用于控制将所述第一电机和/或所述第二电机发出的电量，部分或全部给所述车载电池组充电。

11.一种增程式电动汽车，其特征在于，所述增程式电动汽车采用如上权利要求1-10任一所述的动力系统。

12.一种如上权利要求1-10任一所述的增程式电动汽车的动力系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测并获取汽车的性能参数；

基于所述汽车的性能参数，确定所述第一电机和所述第二电机各自的工作模式；

根据所述第一电机和所述第二电机各自的工作模式，控制所述第一电机和所述第二电机各自的启动或者停止，使得各电机处于相应的工作模式下。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第一电机和所述第二电机中存在发电模式时，控制所述内燃机启动，以带动所述发电模式对应的所述第一电机和/或所述第二电机发电。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，检测并获取汽车的性能参数，包括：检测并获取汽车的车速和车载电池组的电量。