CN110116595B - 一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构与方法，结构部分包括前车发动机、传动系统、差速器和车轮间为机械连接；后车轮毂电机和车轮间为机械连接，动力电池、电机控制器、轮毂电机间为电气连接，所述混合动力电动车可拆并结构还包括牵引锁止机构、前车控制器、拆并控制器、后车控制器，所述前车控制器、拆并控制器、牵引锁止机构、电池管理系统、电机控制器和后车控制器间通过控制总线连接，拆并控制器在接收到前车控制器或后车控制器发出的拆分或结合命令后控制牵引锁止机构打开或关闭，可使行驶过程中的前车和后车拆分和结合，前车驱动后车到达作业区后，前后车分离，后车能在到达目标作业区时还处于满电量状态。
Description
技术领域
本发明涉及车辆结构设计领域，特别是涉及一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构与方法。
背景技术
随着纯电动汽车产业的发展，纯电动特种车以其噪音低、机动性强的特点，在反恐防暴、应急救援、疫情防控等领域应用广泛，但在需要由纯电动特种车来完成特殊的任务时，纯电动特种车从出发地到作业地时已经消耗部分电能，极端情况下可能已经没有电能，由于受限于作业环境往往没有充电设备充电，纯电动特种车的在运输途中电能消耗问题制约了其在反恐防暴、应急救援、疫情防控等领域应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种行驶中的混合动力电动车油电驱动可拆并结构与方法，可以很好地解决纯电动特种车在运输途中电能消耗问题，使其在执行反恐防暴、应急救援、疫情防控等领域特殊工作任务时保证电能充足。
本发明通过以下技术方案实现：
一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构，前车包括发动机、传动系统、前后轴差速器、车轮，所述发动机、传动系统、差速器和车轮间为机械连接；后车包括动力电池、电池管理系统、电机控制器、轮毂电机和车轮，所述轮毂电机和车轮间为机械连接，所述的动力电池、电机控制器、轮毂电机间为电气连接，所述混合动力电动车可拆并结构还包括牵引锁止机构、前车控制器、拆并控制器、后车控制器，所述前车控制器、拆并控制器、牵引锁止机构、电池管理系统、电机控制器和后车控制器间通过控制总线连接，拆并控制器在接收到前车控制器或后车控制器发出的拆分或结合命令后控制牵引锁止机构打开或关闭，可使行驶过程中的前车和后车拆分和结合，前车驱动后车到达作业区后，前后车分离，后车能在到达目标作业区时还处于满电量状态。
优选的，所述前车还包括为后车充电的发电机、发电机控制器、所述发动机和为后车充电的发电机通过机械结构直接连接，所述为后车充电的发电机、发电机控制器通过控制总线连接，所述为后车充电的发电机、动力电池通过电气连接，当需要给后车供能时，发电机控制器控制为后车充电的发电机将能量传递给动力电池。在行驶中前车可与后车结合驱动后车并对后车动力电池充电，增加了后车的续航里程，保证动力电池电量的充足。
优选的，所述的牵引锁止机构由牵引对接杆和牵引对接锥组成，在接到结合指令时，拆并控制器控制锁止机构伸出牵引对接杆，牵引对接杆上的视觉传感器识别到牵引对接锥上的定位标识后，牵引对接杆和牵引对接锥结合，结合后电控锁止机构将牵引对接杆锁死。使前后车拆并的更精确，防止了前后车在结合时的碰撞。
优选的，所述拆并控制器与车速传感器和雷达相连，通过传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度。使前后车拆并的更精确，防止了前后车在结合时的碰撞。
本发明还公开了一种适用于行驶中的混合动力电动轮式车辆油电驱动可拆分结构的方法,如图3和图4所示,步骤如下：
结合时：
当接收到结合命令时，整车控制器控制传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度，当前后车间距d大于设定的结合距离d0时，后车加速行驶前车保持匀速行驶；当前后车间距d小于设定的结合距离d0时，后车减速行驶前车保持匀速行驶，直到前后车间距d等于设定的结合距离d0时，判定后车平稳跟车，拆并控制器控制牵引锁止机构将前后车结合。其中，d0为设定的结合距离；d为前后车间距；δ为允许结合误差。
拆分时：
当接收到拆分命令时，整车控制器发送命令给拆并控制器，拆并控制器对控制牵引锁止机构将前后车拆分，整车控制器控制传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度，当前后车间距d大于设定的结合距离d1时，后车开始驱动；当前后车间距d小于设定的结合距离d1时，后车由于行驶阻力自动减速行驶，直到满足前后车间距d大于设定的结合距离d1时后车开始驱动，两车完全分离。
附图说明
图1为一种行驶中的混合动力电动轮式车辆油电驱动可拆分结构；
图2为牵引锁止结构示意图；
图3为拆分流程图；
图4为结合流程图；
图中：1、视觉传感器，2、电控锁止机构，3、定位标识，4、牵引对接杆，5、牵引对接锥。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构，前车包括发动机、传动系统、前后轴差速器、车轮，所述发动机、传动系统、差速器和车轮间为机械连接；后车包括动力电池、电池管理系统、电机控制器、轮毂电机和车轮，所述轮毂电机和车轮间为机械连接，所述的动力电池、电机控制器、轮毂电机间为电气连接，所述混合动力电动车可拆并结构还包括牵引锁止机构、前车控制器、拆并控制器、后车控制器，所述前车控制器、拆并控制器、牵引锁止机构、电池管理系统、电机控制器和后车控制器间通过控制总线连接，拆并控制器在接收到前车控制器或后车控制器发出的拆分或结合命令后控制牵引锁止机构打开或关闭，可使行驶过程中的前车和后车拆分和结合，前车驱动后车到达作业区后，前后车分离，后车能在到达目标作业区时还处于满电量状态。
优选的，所述前车还包括为后车充电的发电机、发电机控制器、所述发动机和为后车充电的发电机通过机械结构直接连接，所述为后车充电的发电机、发电机控制器通过控制总线连接，所述为后车充电的发电机、动力电池通过电气连接，当需要给后车供能时，发电机控制器控制为后车充电的发电机将能量传递给动力电池。在行驶中前车可与后车结合驱动后车并对后车动力电池充电，增加了后车的续航里程，保证动力电池电量的充足。
优选的，所述的牵引锁止机构由牵引对接杆和牵引对接锥组成，在接到结合指令时，拆并控制器控制锁止机构伸出牵引对接杆，牵引对接杆上的视觉传感器识别到牵引对接锥上的定位标识后，牵引对接杆和牵引对接锥结合，结合后电控锁止机构将牵引对接杆锁死。使前后车拆并的更精确，防止了前后车在结合时的碰撞。
优选的，所述拆并控制器与车速传感器和雷达相连，通过传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度。使前后车拆并的更精确，防止了前后车在结合时的碰撞。
本发明还公开了一种适用于行驶中的混合动力电动轮式车辆油电驱动可拆分结构的方法,如图3和图4所示,步骤如下：
结合时：
当接收到结合命令时，整车控制器控制雷达、摄像头等传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度。当前后车间距d大于设定的结合距离d0时，后车加速行驶前车保持匀速行驶；当前后车间距d小于设定的结合距离d0时，后车减速行驶前车保持匀速行驶。直到前后车间距d等于设定的结合距离d0时，其中，d0为设定的结合距离；d为前后车间距；δ为允许结合误差。判定后车平稳跟车，拆并控制器控制牵引锁止机构将前后车结合。
拆分时：
当接收到拆分命令时，整车控制器发送命令给拆并控制器，拆并控制器对控制牵引锁止机构将前后车拆分。整车控制器控制雷达、摄像头等传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度。当前后车间距d大于设定的结合距离d1时，后车开始驱动；当前后车间距d小于设定的结合距离d1时，后车由于行驶阻力自动减速行驶，直到满足前后车间距d大于设定的结合距离d1时后车开始驱动，两车完全分离。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构，前车包括发动机、传动系统、前后轴差速器、车轮，所述发动机、传动系统、差速器和车轮间为机械连接；后车包括动力电池、电池管理系统、电机控制器、轮毂电机和车轮，所述轮毂电机和车轮间为机械连接，所述的动力电池、电机控制器、轮毂电机间为电气连接，其特征在于，所述混合动力电动车可拆并结构还包括牵引锁止机构、前车控制器、拆并控制器、后车控制器，所述前车控制器、拆并控制器、牵引锁止机构、电池管理系统、电机控制器和后车控制器间通过控制总线连接，拆并控制器在接收到前车控制器或后车控制器发出的拆分或结合命令后控制牵引锁止机构打开或关闭，可使行驶过程中的前车和后车拆分和结合，前车驱动后车到达作业区后，前后车分离，后车能在到达目标作业区时还处于满电量状态，所述前车还包括为后车充电的发电机、发电机控制器、所述发动机和为后车充电的发电机通过机械结构直接连接，所述为后车充电的发电机、发电机控制器通过控制总线连接，所述为后车充电的发电机、动力电池通过电气连接，当需要给后车供能时，发电机控制器控制为后车充电的发电机将能量传递给动力电池。
2.根据权利要求1所述的一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构，其特征在于，所述的牵引锁止机构由牵引对接杆和牵引对接锥组成，在接到结合指令时，拆并控制器控制锁止机构伸出牵引对接杆，牵引对接杆上的视觉传感器识别到牵引对接锥上的定位标识后，牵引对接杆和牵引对接锥结合，结合后电控锁止机构将牵引对接杆锁死。
3.根据权利要求2所述的一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构，其特征在于，所述拆并控制器与车速传感器和雷达相连，通过传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度。
4.根据权利要求3所述的一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构，其特征在于，前车和后车在拆分时通过车速传感器和雷达进行自适应巡航。
5.如权利要求1所述的一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构的结合方法，其特征在于，当接收到结合命令时，整车控制器控制传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度，当前后车间距d大于设定的结合距离d0时，后车加速行驶前车保持匀速行驶；当前后车间距d小于设定的结合距离d0时，后车减速行驶前车保持匀速行驶，直到前后车间距d等于设定的结合距离d0时，判定后车平稳跟车，拆并控制器控制牵引锁止机构将前后车结合。
6.如权利要1所述的一种行驶中的混合动力电动车可拆并结构的结合方法，其特征在于，当接收到拆分命令时，整车控制器发送命令给拆并控制器，拆并控制器对控制牵引锁止机构将前后车拆分，整车控制器控制传感器运用DSRC技术进行环境感知，检测前后车的距离、速度和加速度，当前后车间距d大于设定的结合距离d1时，后车开始驱动；当前后车间距d小于设定的结合距离d1时，后车由于行驶阻力自动减速行驶，直到满足前后车间距d大于设定的结合距离d1时后车开始驱动，两车完全分离。
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