CN114454707A - 一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，包括动力电池、燃料电池和轮毂电机；所述动力电池、燃料电池和轮毂电机安装于底盘，所述动力电池和燃料电池分别电路连接于轮毂电机；所述动力电池为可充电电池；所述轮毂电机的制动机构配设有双向逆变器并对应于动力电池；配设动力电池并通过双向逆变器将轮毂电机制动时将车辆动能回收为电能，将其电能延长车辆的续航能力，解决单一燃料电池不能进行充电而导致无法回收动能的问题；根据车速快慢采取电制动或电制动和机械制动并用的两种模式，使其在保证前提下尽可能多地回收动能，进一步增加车辆续航能力。

Description

一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘
技术领域
本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其涉及一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘。
背景技术
在新能源车辆燃料电池技术越来越成熟，搭载燃料电池的车辆在新能源车辆市场上越来越多地出现的时候，分布式驱动的轮毂电机直驱技术(非接触式驱动)也将出现在新能源车辆市场上，由于这种直驱技术被认为是新能源车辆动力的终极解决方案，再加之这种新技术可以实现车辆运动的线控技术，更能契合自动驾驶的需求。现有技术中已经有科研人员在进行分布式驱动的车辆驱动技术的研发。但是当燃料电池应用到分布式驱动车辆上的时候，由于燃料电池的单向输出的技术特点，其无法像其他动力电池一样可以充电放电，导致分布式驱动技术的核心特点之一的动能回收无法高效地应用在搭载燃料电池的新能源车辆上。分布式驱动的轮毂电机无法在制动时回收电能给燃料电池充电，结果是两项新技术无法在同一辆车辆上发挥出最好的技术特点。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘结构，通过搭载不同种类的电池，使分布式驱动车辆即可以使用燃料电池，又能对动能进行回收，减少氢燃料的消耗，延长车辆里程。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，包括动力电池、燃料电池和轮毂电机；所述动力电池、燃料电池和轮毂电机安装于底盘，所述动力电池和燃料电池分别电路连接于轮毂电机；所述动力电池为可充电电池；所述轮毂电机的制动机构配设有双向逆变器并对应于动力电池；轮毂电机制动时将制动能转化为电能并通过双向逆变器对动力电池进行充电，使动力电池收集回收的制动能，延长车辆的续航能力。
进一步地，当所述动力电池存储电量达到设定百分比时，行车电脑关闭燃料电池对轮毂电机的电力供应，所述轮毂电机仅由动力电池供电，此时可以减少部分氢燃料的使用，特别是当分布式新能源车辆采用主动式悬挂能量回收系统时，更能发挥这种技术解决方案的特点。
进一步地，所述动力电池采用锂离子电池。
进一步地，所述动力电池与燃料电池分别设于底盘的对向端，较优地设计结构为燃料电池设于车辆后轴位置，将动力电池设于底盘的前端。
进一步地，当车辆低于设定车速时，所述轮毂电机选用电制动的制动方式；当车辆高于设定车速时，所述轮毂电机选用电制动和机械制动并用的制动方式，如果车速下降速率低于设定值，所述轮毂电机通过车辆控制系统增大机械制动的制动力。
有益效果：本发明的一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘通过搭载不同种类的电池，使分布式驱动车辆即可以使用燃料电池，又能对动能进行回收，减少氢燃料的消耗，延长车辆续航里程，包括但不限于以下技术效果：
1)配设动力电池并通过双向逆变器将轮毂电机制动时将车辆动能回收为电能，将其电能延长车辆的续航能力，解决单一燃料电池不能进行充电而导致无法回收动能的问题；
2)将燃料电池设于车辆后轴位置，将动力电池设于底盘的前端，使动力电池尽可能远离燃料电池的储氢钢瓶，提高车辆运行的安全性；
3)根据车速快慢采取电制动或电制动和机械制动并用的两种模式，使其在保证前提下尽可能多地回收动能，进一步增加车辆续航能力。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
图中，1-动力电池、2-燃料电池、3-轮毂电机、4-底盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步地说明。
如附图1：一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，包括动力电池1、燃料电池2和轮毂电机3；所述动力电池1、燃料电池2和轮毂电机3安装于底盘4，所述动力电池1和燃料电池2分别电路连接于轮毂电机3；所述动力电池1为可充电电池；所述轮毂电机3的制动机构配设有双向逆变器并对应于动力电池1；轮毂电机3制动时将制动能转化为电能并通过双向逆变器对动力电池1进行充电，使动力电池1收集回收的制动能，延长车辆的续航能力，解决单一燃料电池2不能进行充电而导致无法回收动能的问题。
当所述动力电池1存储电量达到设定百分比时，行车电脑关闭燃料电池2对轮毂电机3的电力供应，所述轮毂电机3仅由动力电池1供电，此时可以减少部分氢燃料的使用，特别是当分布式新能源车辆采用主动式悬挂能量回收系统时，更能发挥这种技术解决方案的特点，动力电池1和燃料电池2构成的双电池动力驱动系统，能够大幅度降低新能源车辆的使用成本，符合“碳中和”的社会需求。
进一步地，所述动力电池1采用锂离子电池，在其他实施例中，所述动力电池也可以选择其他类型的动力电池如镍氢充电电池，动力电池优选设计为可充电结构，作为燃料电池的补充。
进一步地，所述动力电池1与燃料电池2分别设于底盘4的对向端，为保证燃料电池2稳定运行，动力电池1应尽可能远离燃料电池2的储氢钢瓶，一般布局可将燃料电池2设于车辆后轴位置，将动力电池1设于底盘4的前端。
本发明的双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘解决了燃料电池和分布式驱动轮毂电机的匹配使用的问题，在搭载燃料电池的分布式驱动的新能源车辆上增加一个动力电池组，形成双动力电池的架构，双动力电池的架构应保证每一个电池组都能够单独使用，也能够联合使用；双动力电池驱动的目的主要是为了实现分布式驱动轮毂电机制动动力的回收，配有专有的双向逆变器的MCU等组件，延长新能源车辆的续航能力；增加的所述动力电池组和相关组件必须满足分布式驱动轮毂电机发电和工作时的极限工况(所述工况包括但不限于电流、电压等技术条件)；当车辆低于设定车速时，所述轮毂电机3选用电制动的制动方式；当车辆高于设定车速时，所述轮毂电机3选用电制动和机械制动并用的制动方式，如果车速下降速率低于设定值，所述轮毂电机3通过车辆控制系统增大机械制动的制动力；采用纯电制动的话，动能回收可达到85％以上的回收效率，在车速过快便可增加制动力度更大的机械制动方式，在保证安全的条件下回收部分动能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，其特征在于：包括动力电池(1)、燃料电池(2)和轮毂电机(3)；所述动力电池(1)、燃料电池(2)和轮毂电机(3)安装于底盘(4)，所述动力电池(1)和燃料电池(2)分别电路连接于轮毂电机(3)；所述动力电池(1)为可充电电池；所述轮毂电机(3)的制动机构配设有双向逆变器并对应于动力电池(1)。
2.根据权利要求1所述的一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，其特征在于：当所述动力电池(1)存储电量达到设定百分比时，行车电脑关闭燃料电池(2)对轮毂电机(3)的电力供应，所述轮毂电机(3)仅由动力电池(1)供电。
3.根据权利要求1所述的一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，其特征在于：所述动力电池(1)采用锂离子电池。
4.根据权利要求1所述的一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，其特征在于：所述动力电池(1)与燃料电池(2)分别设于底盘(4)的对向端。
5.根据权利要求1所述的一种双动力电池驱动轮毂电机分布式驱动底盘，其特征在于：当车辆低于设定车速时，所述轮毂电机(3)选用电制动的制动方式；当车辆高于设定车速时，所述轮毂电机(3)选用电制动和机械制动并用的制动方式，如果车速下降速率低于设定值，所述轮毂电机(3)通过车辆控制系统增大机械制动的制动力。
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