CN113335043A - 一种电动汽车的动力系统、控制方法及电动汽车 - Google Patents

一种电动汽车的动力系统、控制方法及电动汽车 Download PDF

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CN113335043A CN202110829859.3A CN202110829859A CN113335043A CN 113335043 A CN113335043 A CN 113335043A CN 202110829859 A CN202110829859 A CN 202110829859A CN 113335043 A CN113335043 A CN 113335043A
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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开一种电动汽车的动力系统、控制方法及电动汽车，其中一种电动汽车的动力系统包括：第一差速器，第一差速器的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接；第二差速器，第二差速器的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接；第一电机，第一电机的输出端与第一差速器的输入端传动连接，第一电机设置为异步电机或第一电机和第一差速器之间设置有离合器；第二电机，第二电机的输出端与第二差速器的输入端传动连接；第三电机，第三电机的输出端与第二差速器的输入端传动连接。通过上述结构，该电动汽车的动力系统减小了电机的随转损失，减小了车辆的阻力，有利于降低车辆的能耗，延长车辆的续航里程。

Description

一种电动汽车的动力系统、控制方法及电动汽车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动汽车的动力系统、控制方法及电动汽车。
背景技术
当前纯电动汽车发展越来越快，为了追求较好的动力特性，很多车型采用四驱方案，即前后各采用一套电驱动系统，前后各设置一个电机以及配合相应的减速器。永磁同步电机由于其功率密度大，而且效率较高，目前在纯电动汽车上得到了广泛应用。但是与异步电机不同的是，永磁同步电机在随转工况下的反拖扭矩较大，而且为了防止反电动势过高，其在高转速段的弱磁电流较大，消耗的电能较多，这些均导致了采用永磁同步电机的四驱车型的电耗较高，续驶里程较短，影响车型的竞争力。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统减小了电机的随转损失，减小了车辆的阻力，有利于降低车辆的能耗，延长车辆的续航里程。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电动汽车的动力系统，包括：
第一差速器，所述第一差速器的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接；
第二差速器，所述第二差速器的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接；
第一电机，所述第一电机的输出端与所述第一差速器的输入端传动连接，所述第一电机设置为异步电机或所述第一电机和所述第一差速器之间设置有离合器；
第二电机，所述第二电机的输出端与所述第二差速器的输入端传动连接；
第三电机，所述第三电机的输出端与所述第二差速器的输入端传动连接。
作为一种电动汽车的动力系统的优选方案，所述电动汽车的动力系统还包括变速器，所述第二电机的输出端连接于所述变速器，所述第二电机的输出端通过所述变速器与所述第二差速器的输入端传动连接。
作为一种电动汽车的动力系统的优选方案，所述第三电机的输出端连接于所述变速器，所述第三电机的输出端通过所述变速器与所述第二差速器的输入端传动连接。
作为一种电动汽车的动力系统的优选方案，所述电动汽车的动力系统还包括第一减速机构，所述第一减速机构连接于所述第一电机的输出端与所述第一差速器的输入端之间。
作为一种电动汽车的动力系统的优选方案，所述电动汽车的动力系统还包括第二减速机构，所述第二减速机构连接于所述第二电机的输出端和/或所述第三电机的输出端与所述第二差速器的输入端之间。
一种电动汽车的控制方法，用于对上述任一技术方案所提供的电动汽车的动力系统进行控制，其特征在于，所述电动汽车的控制方法包括极致模式，在所述极致模式驱动时，所述离合器为结合状态，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均采用扭矩控制模式且发出的扭矩的大小由加速踏板的开度确定；所述变速器在所述第二电机的转速低于或等于预设转速时处于第一档位，在所述第二电机的转速高于所述预设转速时处于第二档位，所述第一电机、所述第二电机或所述第三电机的需求扭矩Mdmd为：
Figure BDA0003175115980000031
其中，当计算第一电机的需求扭矩Mdmd时，A为2；当计算第二电机或第三电机的需求扭矩Mdmd时，A为4；Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为电机的输出端与差速器的输入端之间传动比，η为从电机到车轮的机械传递效率；
在所述极致模式制动时，所述离合器为结合状态，制动扭矩由所述第一电机提供，所述第二电机和所述第三电机不工作，所述第一电机的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000032
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i1为所述第一电机的输出端与第一差速器的输入端之间传动比，η1为从第一电机到车轮的机械传递效率。
作为一种电动汽车的控制方法的优选方案，所述电动汽车的控制方法还包括运动模式，在所述运动模式驱动时，所述离合器为结合状态，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均采用扭矩控制模式且发出的扭矩的大小由加速踏板的开度确定；所述变速器在所述第二电机的转速低于或等于预设转速时处于第一档位，在所述第二电机的转速高于所述预设转速时处于第二档位，所述第一电机、所述第二电机或所述第三电机的需求扭矩Mdmd为：
Figure BDA0003175115980000033
其中，当计算第一电机的需求扭矩Mdmd时，A为2；当计算第二电机或第三电机的需求扭矩Mdmd时，A为4；Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为电机的输出端与差速器的输入端之间传动比，η为从电机到车轮的机械传递效率；
在所述运动模式制动时，所述离合器为分离状态，制动扭矩由所述第一电机或所述第三电机提供，所述第一电机或所述第三电机的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000041
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i为所述第一电机的输出端与第一差速器的输入端之间传动比或第三电机的输出端与所述第二差速器的输入端之间的传动比，η为从第一电机到车轮的机械传递效率或者从第三电机到车轮的机械传递效率。
作为一种电动汽车的控制方法的优选方案，所述电动汽车的控制方法还包括经济模式，在所述经济模式驱动时，所述离合器为分离状态，所述第二电机不工作，所述变速器处于空挡状态，所述第一电机或所述第三电机工作，所述第一电机或所述第三电机的需求扭矩Mdmd为：
Figure BDA0003175115980000042
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为所述第一电机的输出端与第一差速器的输入端之间传动比或所述第三电机的输出端与第二差速器的输入端之间传动比，η为从第一电机到车轮的机械传递效率或者从第三电机到车轮的机械传递效率；
在所述经济模式制动时，所述离合器为分离状态，制动扭矩由所述第一电机或所述第三电机提供，所述第一电机或所述第三电机的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000043
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i为所述第一电机的输出端与第一差速器的输入端之间传动比或第三电机的输出端与所述第二差速器的输入端之间的传动比，η为从第一电机到车轮的机械传递效率或者从第三电机到车轮的机械传递效率。
作为一种电动汽车的控制方法的优选方案，所述电动汽车的控制方法还包括舒适模式，在所述舒适模式驱动时，所述离合器为结合状态，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均采用扭矩控制模式且发出的扭矩的大小由加速踏板的开度确定；所述变速器保持在所述第一档位，所述第一电机、所述第二电机或所述第三电机的需求扭矩Mdmd为：
Figure BDA0003175115980000051
其中，当计算第一电机的需求扭矩Mdmd时，A为2；当计算第二电机或第三电机的需求扭矩Mdmd时，A为4；Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为电机的输出端与差速器的输入端之间传动比，η为从电机到车轮的机械传递效率；
在所述舒适模式制动时，所述离合器为结合状态，制动扭矩由所述第一电机提供，所述第二电机和所述第三电机不工作，所述第一电机的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000052
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i1为所述第一电机的输出端与第一差速器的输入端之间传动比，η1为从第一电机到车轮的机械传递效率。
一种电动汽车，采用上述任一技术方案所提供的电动汽车的动力系统。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统包括第一差速器、第二差速器、第一电机、第二电机和第三电机，第一差速器和第二差速器的第一输出端和第二输出端均与车轮连接，第一电机的输出端与第一差速器的输入端传动连接，第一电机能够通过第一差速器驱动或制动第一差速器上的车轮。第二电机和第三电机的输出端与第二差速器的输入端传动连接，第二电机和第三电机能够通过第二差速器驱动或制动第二差速器上的车轮，三个电机能够为电动汽车的四驱提供动力，使车辆获得良好的加速性能。另外，第一电机设置为异步电机或第一电机和第一差速器之间设置有离合器，由于第一电机为异步电机或者离合器能够将第一电机和第一差速器分离，减小了电机的随转损失，减小了车辆的阻力，降低了车辆的能耗，延长了车辆的续航里程。
本发明还提供了一种电动汽车的控制方法，该电动汽车的控制方法用于对上述技术方案的电动汽车的动力系统进行控制，该控制方法包括极致模式，在极致模式下，电动汽车能够获得较好的加速性和较高的车速，有利于提高驾驶员的驾驶体验。
本发明还提供了一种电动汽车，该电动汽车采用上述技术方案所提供的电动汽车的动力系统，该电动汽车由于采用了上述技术方案所提供的电动汽车的动力系统，不仅能耗低，具有较长的续航里程，而且能够获得较好的加速性和较高的车速，有利于使驾驶员获得良好的驾驶体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图2是本发明实施例二所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图3是本发明实施例三所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图4是本发明实施例四所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图5是本发明实施例五所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图6是本发明实施例六所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图7是本发明实施例七所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图8是本发明实施例八所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图9是本发明实施例九所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图10是本发明实施例十所提供的电动汽车的动力系统的结构示意图。
图中：
1、第一差速器；2、第二差速器；3、第一电机；4、第二电机；5、第三电机；6、变速器；7、第一减速机构；8、第二减速机构；9、离合器。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明所提供的电动汽车的动力系统及控制方法的技术方案。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统包括第一差速器1、第二差速器2、第一电机3、第二电机4和第三电机5，第一差速器1的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接，第二差速器2的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接，第一电机3的输出端与第一差速器1的输入端传动连接，第二电机4的输出端和第三电机5的输出端均与第二差速器2的输入端传动连接，第一电机3能够通过第一差速器1驱动或制动第一差速器1上的车轮，第二电机4和第三电机5能够通过第二差速器2驱动或制动第二差速器2上的车轮，三个电机能够为电动汽车的四驱提供动力，使车辆获得良好的加速性能。
优选地，该电动汽车的动力系统还包括第一减速机构7，第一减速机构7连接于第一电机3的输出端与第一差速器1的输入端之间，第一减速机构7用以将第一电机3输出的转速减速后传递至第一差速器1上。在本实施例中，该电动汽车的动力系统还包括第二减速机构8，第二减速机构8连接于第三电机5的输出端与第二差速器2的输入端之间，第二减速机构8用以将第三电机5输出的转速减速后传递至第二差速器2上。
在本实施例中，该电动汽车的动力系统还包括变速器6，第二电机4的输出端连接于变速器6，第二电机4的输出端通过变速器6与第二差速器2的输入端传动连接，实现了第二电机4的输出转速的档位调节。优选地，变速器6为两档变速器6，使得变速器6能够以第一档位和第二档位进行输出。进一步地，变速器6设置为双离合两档变速器6或者自动机械变速器6，其使用方便，传动效率高。
具体地，本实施例中的第一电机3为异步电机，异步电机的随转损失小，减小了车辆的阻力，降低了车辆的能耗，延长了车辆的续航里程。第二电机4和第三电机5为永磁同步电机，永磁同步电机功率密度大、效率较高且能够为电动汽车提供较好的加速性能。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
需要说明的是，极致模式主要是保证电动汽车最优的加速性和最高的车速。采用极致模式驱动时，第一电机3、第二电机4和第三电机5均采用扭矩控制模式，驱动时具体发出的扭矩大小由驾驶员操作加速踏板的开度确定。根据驾驶员需求扭矩图表，可由加速踏板的开度查表的得出车轮的需求驱动扭矩Tdrive，此方法为本领域技术人员的公知常识，此处不再赘述。
在本实施例中，变速器6在第二电机4的转速低于或等于预设转速时处于第一档位，在第二电机4的转速高于预设转速时处于第二档位。以预设转速为第二电机4的最高转速为例，当车速超过预设车速(例如200km/h)对应的第二电机4的最高转速(例如16000rpm)时，变速器6切换成第二档位。
在极致模式驱动时，第一电机3、第二电机4和第三电机5的需求扭矩分别为M1dmd、M2dmd和M3dmd：
Figure BDA0003175115980000101
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩。i1为第一电机3的输出端与第一差速器1的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i1为第一减速机构7的传动比。η1为从第一电机3到车轮的机械传递效率。
Figure BDA0003175115980000102
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩。i2为第二电机4的输出端与第二差速器2的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i2为变速器6所处当前档位的传动比。η2为从第二电机4到车轮的机械传递效率。
Figure BDA0003175115980000103
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩。i3为第三电机5的输出端与第二差速器2的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i3为第二减速机构8的传动比。η3为从第三电机5到车轮的机械传递效率。
在极致模式制动时，制动扭矩完全由第一电机3提供，第二电机4和第三电机5不工作(不发电)，第二电机4和第三电机5提供的扭矩为零。车轮的需求制动扭矩Tbrake根据制动主缸压力来确定，此方法为本领域技术人员的公知常识，此处不再赘述。
第一电机3的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000104
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i1为所述第一电机3的输出端与第一差速器1的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i1为第一减速机构7的传动比。η1为从第一电机3到车轮的机械传递效率。
运动模式：
需要说明的是，运动模式保证电动汽车的加速性优秀，同时考虑一部分经济性，驱动时能够实现良好的加速性和最高车速，制动时能够减少电机和减速机构的拖滞损失，优化经济性。
在本实施例中，运动模式的驱动和制动均与极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
需要说明的是，经济模式主要是考虑经济性，弱化动力性，驱动时通过一个电机实现，能够大幅度提高电机的使用效率，提升经济性，同时制动时也能够减少电机和传动系统的拖滞损失，而且采用一个电机制动其使用效率也较高。
在经济模式驱动时，第一电机3单独驱动，第二电机4和第三电机5均不工作，变速器6处于空挡状态，第一电机3的需求扭矩M1dmd为：
Figure BDA0003175115980000111
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i1为第一电机3的输出端与第一差速器1的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i1为第一减速机构7的传动比。η1为从第一电机3到车轮的机械传递效率。
在经济模式制动时，本实施例的制动和极致模式的制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
舒适模式主要考虑舒适性，在驱动时和制动时均变速器6不换挡(保持在第一档位)，减少了换挡过程中的冲击和顿挫，有利于提升舒适性。
在舒适模式驱动时，变速器6保持在第一档位，舒适模式具体的驱动与极致模式的驱动相同，此处不再进行赘述。
在舒适模式制动时，变速器6保持在第一档位，制动模式具体的制动与极致模式的制动相同，此处不再进行赘述。
实施例二
如图2所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例一所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统不设有第二减速机构8，第二电机4和第三电机5均与变速器6相连接，第二电机4可以通过变速器6的两个档位进行驱动，第三电机5与第二电机4共用变速器6中的一个档位，且第三电机5仅能通过一个档位进行驱动。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
本实施例中的极致模式的驱动与实施例一中的极致模式的驱动的不同之处在于，第三电机5的需求扭矩为M3dmd：
Figure BDA0003175115980000121
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩。i3为第三电机5的输出端与第二差速器2的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i3为变速器6所用档位的传动比。η3为从第三电机5到车轮的机械传递效率。
在本实施例中，极致模式的制动与实施例一中的极致模式的制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中，运动模式的驱动和制动均与实施例一中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中，经济模式的驱动和制动均与实施例一中的经济模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
本实施例中的舒适模式的驱动与实施例一中的舒适模式的驱动相同，此处不再进行赘述。
本实施例中的舒适模式的制动与实施例一中的舒适模式的制动相同，此处不再进行赘述。
实施例三
如图3所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例一所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统还包括离合器9，离合器9设置于第一电机3和第一差速器1之间，用以断开或者连接第一电机3和第一差速器1之间的传动。
本实施例中的第一电机3、第二电机4和第三电机5均为永磁同步电机，永磁同步电机功率密度大、效率较高且能够为电动汽车提供较好的加速性能。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中的极致模式中，离合器9处于结合状态，本实施例中的极致模式的驱动和制动与实施例一中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中，运动模式的驱动与本实施例中的极致模式的驱动相同，此处不再进行赘述。
在本实施例中，运动模式制动时，离合器9处于分离状态，当由制动转为驱动时，离合器9再逐渐结合。本实施例中的运动模式的制动与实施例一中的运动模式的制动的不同之处在于，第三电机5的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000141
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i3为所述第三电机5的输出端与第二差速器2的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i3为第二减速机构8的传动比。η3为从第三电机5到车轮的机械传递效率。
经济模式：
在本实施例中，经济模式驱动时，离合器9处于分离状态，第一电机3和第二电机4不工作，变速器6处于空挡状态，第三电机5单独驱动，第三电机5的需求扭矩为M3dmd：
Figure BDA0003175115980000142
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩。i3为第三电机5的输出端与第二差速器2的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i3为第二减速机构8的传动比。η3为从第三电机5到车轮的机械传递效率。
在本实施例中，经济模式制动时，离合器9处于分离状态，第一电机3和第二电机4不工作，变速器6处于空挡状态，第三电机5单独制动，第三电机5的发电需求扭矩为：
Figure BDA0003175115980000151
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i3为所述第三电机5的输出端与第二差速器2的输入端之间传动比，可以理解的是，本实施例中i3为第二减速机构8的传动比。η3为从第三电机5到车轮的机械传递效率。
舒适模式：
本实施例在舒适模式驱动和制动时与实施例一在舒适模式驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例四
如图4所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例一所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统不设有第二减速机构8，第二电机4和第三电机5均与变速器6相连接，第二电机4可以通过变速器6的两个档位进行驱动，第三电机5与第二电机4共用变速器6中的一个档位，且第三电机5仅能通过一个档位进行驱动。
本实施例中的该电动汽车的动力系统还包括离合器9，离合器9设置于第一电机3和第一差速器1之间，用以断开或者连接第一电机3和第一差速器1之间的传动。
本实施例中的第一电机3、第二电机4和第三电机5均为永磁同步电机，永磁同步电机功率密度大，而且效率较高，能够为电动汽车提供较好的加速性能。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
本实施例中极致模式的驱动和制动与实施例二中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
本实施例中运动模式的驱动和制动与实施例三中的运动模式中的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
本实施例中经济模式的驱动和制动与实施例三中的经济模式中的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
本实施例中，离合器9始终保持结合状态，变速器6始终保持在第一档位。本实施例中舒适模式的驱动和制动与实施例二中的舒适模式中的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例五
如图5所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例三所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统的离合器9设置于第一电机3和第一减速机构7之间。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中的极致模式中，离合器9处于结合状态，本实施例中的极致模式的驱动和制动与实施例三中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中的极致模式中，本实施例中的运动模式的驱动和制动与实施例三中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中的极致模式中，本实施例中的经济模式的驱动和制动与实施例三中的经济模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式
在本实施例中的极致模式中，本实施例中的舒适模式的驱动和制动与实施例三中的舒适模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例六
如图6所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例五所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统的不设有第二减速机构8，第二电机4和第三电机5均与变速器6相连接，第二电机4可以通过变速器6的两个档位进行驱动，第三电机5与第二电机4共用变速器6中的一个档位，且第三电机5仅能通过一个档位进行驱动。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中，本实施例中的极致模式的驱动和制动均与实施例四中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中的运动模式中，本实施例中的运动模式的驱动和制动与实施例五中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中的经济模式中，本实施例中的经济模式的驱动和制动与实施例四中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
在本实施例中的经济模式中，本实施例中的舒适模式的驱动和制动与实施例四中的舒适模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例七
如图7所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例一所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统还包括离合器9，离合器9设置于第三电机5和第二减速机构8之间，用以断开或者连接第三电机5和第二减速机构8之间的传动。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中，本实施例中的极致模式的驱动和制动均与实施例五中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中的运动模式的驱动中，离合器9处于结合状态，本实施例中的运动模式的驱动与实施例二中的运动模式的驱动相同，此处不再进行赘述。
在本实施例中的运动模式的制动中，离合器9处于分离状态，当由制动转为驱动时，离合器9再逐渐结合。本实施例中的运动模式的制动与实施例二中的运动模式的制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中的经济模式的驱动中，离合器9处于分离状态，本实施例中的经济模式的驱动和制动与实施例二中的经济模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
本实施例中的舒适模式的驱动和制动与实施例五中的舒适模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例八
如图8所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例二所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统还包括离合器9，离合器9设置于第三电机5和变速器6之间，用以断开或者连接第三电机5和变速器6之间的传动。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中，本实施例中的极致模式的驱动和制动均与实施例六中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中，本实施例中的运动模式的驱动和制动均与实施例七中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中，本实施例中的经济模式的驱动和制动均与实施例七中的经济模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
在本实施例中，本实施例中的舒适模式的驱动和制动均与实施例六中的舒适模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例九
如图9所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例一所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统还包括离合器9，离合器9设置于变速器6和第二减速机构8之间，用以断开或者连接第二减速机构8和变速器6之间的传动。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中，本实施例中的极致模式的驱动和制动均与实施例七中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中，本实施例中的运动模式的驱动和制动均与实施例七中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中，本实施例中的经济模式的驱动和制动均与实施例八中的经济模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
在本实施例中，本实施例中的舒适模式的驱动和制动均与实施例七中的舒适模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
实施例十
如图10所示，本实施例提供一种电动汽车的动力系统，该电动汽车的动力系统与实施例二所提供一种电动汽车的动力系统的不同之处在于，该电动汽车的动力系统还包括离合器9，离合器9设置于变速器6和第二电机4之间，用以断开或者连接第二电机4和变速器6之间的传动。
本实施例还提供一种电动汽车的控制方法，本实施例中的电动汽车的控制方法包括极致模式、运动模式、经济模式和舒适模式。
极致模式：
在本实施例中，本实施例中的极致模式的驱动和制动均与实施例八中的极致模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
运动模式：
在本实施例中，本实施例中的运动模式的驱动和制动均与实施例八中的运动模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
经济模式：
在本实施例中，本实施例中的经济模式的驱动和制动均与实施例八中的经济模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
舒适模式：
在本实施例中，本实施例中的舒适模式的驱动和制动均与实施例八中的舒适模式的驱动和制动相同，此处不再进行赘述。
同时，本发明还提供了在上述技术方案所提供的电动汽车的控制方法中的四种模式的切换方法。驾驶员通过仪表或者中控屏相关的车载信息娱乐系统界面进行驾驶模式切换。可以理解的是，四种模式的切换必须满足一定的条件，才能切换成功，如果不满足此条件，则禁止切换，同时告诉驾驶员不能切换的原因。
该电动汽车的控制方法中的四种模式的具体地切换条件如下：
若当前模式为极致模式，则能够向运动模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下，且动力电池的荷电状态大于30％；则能够向经济模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下；则能够向舒适模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下。
若当前模式为运动模式，则能够向极致模式切换的条件为：车速小于1km/h，且车辆为停车档或空档，且动力电池的荷电状态大于50％；则能够向经济模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下；则能够向舒适模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下。
若当前模式为经济模式，则能够向极致模式切换的条件为：车速小于1km/h，且车辆为停车档或空档，且动力电池的荷电状态大于50％；则能够向运动模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下，且动力电池的荷电状态大于30％；则能够向舒适模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下。
若当前模式为舒适模式，则能够向极致模式切换的条件为：车速小于1km/h，且车辆为停车档或空档，且动力电池的荷电状态大于50％；则能够向运动模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下，且动力电池的荷电状态大于30％；则能够向经济模式切换的条件为：车速小于5km/h，且油门踏板未踩下。
本发明还提供了一种电动汽车，该电动汽车采用上述技术方案所提供的电动汽车的动力系统，该电动汽车由于采用了上述技术方案所提供的电动汽车的动力系统，不仅能耗低，具有较长的续航里程，而且能够获得较好的加速性和较高的车速，有利于使驾驶员获得良好的驾驶体验。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的动力系统，其特征在于，包括：
第一差速器(1)，所述第一差速器(1)的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接；
第二差速器(2)，所述第二差速器(2)的第一输出端和第二输出端分别与两个车轮连接；
第一电机(3)，所述第一电机(3)的输出端与所述第一差速器(1)的输入端传动连接，所述第一电机(3)设置为异步电机或所述第一电机(3)和所述第一差速器(1)之间设置有离合器(9)；
第二电机(4)，所述第二电机(4)的输出端与所述第二差速器(2)的输入端传动连接；
第三电机(5)，所述第三电机(5)的输出端与所述第二差速器(2)的输入端传动连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于，所述电动汽车的动力系统还包括变速器(6)，所述第二电机(4)的输出端连接于所述变速器(6)，所述第二电机(4)的输出端通过所述变速器(6)与所述第二差速器(2)的输入端传动连接。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的动力系统，其特征在于，所述第三电机(5)的输出端连接于所述变速器(6)，所述第三电机(5)的输出端通过所述变速器(6)与所述第二差速器(2)的输入端传动连接。
4.根据权利要求2所述的电动汽车的动力系统，其特征在于，所述电动汽车的动力系统还包括第一减速机构(7)，所述第一减速机构(7)连接于所述第一电机(3)的输出端与所述第一差速器(1)的输入端之间。
5.根据权利要求2所述的电动汽车的动力系统，其特征在于，所述电动汽车的动力系统还包括第二减速机构(8)，所述第二减速机构(8)连接于所述第二电机(4)的输出端和/或所述第三电机(5)的输出端与所述第二差速器(2)的输入端之间。
6.一种电动汽车的控制方法，用于对如权利要求2-5任一项所述的电动汽车的动力系统进行控制，其特征在于，所述电动汽车的控制方法包括极致模式，在所述极致模式驱动时，所述离合器(9)为结合状态，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)和所述第三电机(5)均采用扭矩控制模式且发出的扭矩的大小由加速踏板的开度确定；所述变速器(6)在所述第二电机(4)的转速低于或等于预设转速时处于第一档位，在所述第二电机(4)的转速高于所述预设转速时处于第二档位，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)或所述第三电机(5)的需求扭矩Mdmd为：
Figure FDA0003175115970000021
其中，当计算第一电机(3)的需求扭矩Mdmd时，A为2；当计算第二电机(4)或第三电机(5)的需求扭矩Mdmd时，A为4；Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为电机的输出端与差速器的输入端之间传动比，η为从电机到车轮的机械传递效率；
在所述极致模式制动时，所述离合器(9)为结合状态，制动扭矩由所述第一电机(3)提供，所述第二电机(4)和所述第三电机(5)不工作，所述第一电机(3)的发电需求扭矩为：
Figure FDA0003175115970000022
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i1为所述第一电机(3)的输出端与第一差速器(1)的输入端之间传动比，η1为从第一电机(3)到车轮的机械传递效率。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的控制方法还包括运动模式，在所述运动模式驱动时，所述离合器(9)为结合状态，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)和所述第三电机(5)均采用扭矩控制模式且发出的扭矩的大小由加速踏板的开度确定；所述变速器(6)在所述第二电机(4)的转速低于或等于预设转速时处于第一档位，在所述第二电机(4)的转速高于所述预设转速时处于第二档位，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)或所述第三电机(5)的需求扭矩Mdmd为：
Figure FDA0003175115970000031
其中，当计算第一电机(3)的需求扭矩Mdmd时，A为2；当计算第二电机(4)或第三电机(5)的需求扭矩Mdmd时，A为4；Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为电机的输出端与差速器的输入端之间传动比，η为从电机到车轮的机械传递效率；
在所述运动模式制动时，所述离合器(9)为分离状态，制动扭矩由所述第一电机(3)或所述第三电机(5)提供，所述第一电机(3)或所述第三电机(5)的发电需求扭矩为：
Figure FDA0003175115970000032
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i为所述第一电机(3)的输出端与第一差速器(1)的输入端之间传动比或第三电机(5)的输出端与所述第二差速器(2)的输入端之间的传动比，η为从第一电机(3)到车轮的机械传递效率或者从第三电机(5)到车轮的机械传递效率。
8.根据权利要求6所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的控制方法还包括经济模式，在所述经济模式驱动时，所述离合器(9)为分离状态，所述第二电机(4)不工作，所述变速器(6)处于空挡状态，所述第一电机(3)或所述第三电机(5)工作，所述第一电机(3)或所述第三电机(5)的需求扭矩Mdmd为：
Figure FDA0003175115970000041
其中，Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为所述第一电机(3)的输出端与第一差速器(1)的输入端之间传动比或所述第三电机(5)的输出端与第二差速器(2)的输入端之间传动比，η为从第一电机(3)到车轮的机械传递效率或者从第三电机(5)到车轮的机械传递效率；
在所述经济模式制动时，所述离合器(9)为分离状态，制动扭矩由所述第一电机(3)或所述第三电机(5)提供，所述第一电机(3)或所述第三电机(5)的发电需求扭矩为：
Figure FDA0003175115970000042
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i为所述第一电机(3)的输出端与第一差速器(1)的输入端之间传动比或第三电机(5)的输出端与所述第二差速器(2)的输入端之间的传动比，η为从第一电机(3)到车轮的机械传递效率或者从第三电机(5)到车轮的机械传递效率。
9.根据权利要求6所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的控制方法还包括舒适模式，在所述舒适模式驱动时，所述离合器(9)为结合状态，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)和所述第三电机(5)均采用扭矩控制模式且发出的扭矩的大小由加速踏板的开度确定；所述变速器(6)保持在所述第一档位，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)或所述第三电机(5)的需求扭矩Mdmd为：
Figure FDA0003175115970000051
其中，当计算第一电机(3)的需求扭矩Mdmd时，A为2；当计算第二电机(4)或第三电机(5)的需求扭矩Mdmd时，A为4；Tdrive为车轮的需求驱动扭矩，i为电机的输出端与差速器的输入端之间传动比，η为从电机到车轮的机械传递效率；
在所述舒适模式制动时，所述离合器(9)为结合状态，制动扭矩由所述第一电机(3)提供，所述第二电机(4)和所述第三电机(5)不工作，所述第一电机(3)的发电需求扭矩为：
Figure FDA0003175115970000052
其中，Tbrake为车轮的需求制动扭矩，i1为所述第一电机(3)的输出端与第一差速器(1)的输入端之间传动比，η1为从第一电机(3)到车轮的机械传递效率。
10.一种电动汽车，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的电动汽车的动力系统。
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