CN114466764A - 用于控制电动机中的极开关的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种电动车辆，该电动车辆包括：在具有第一极数的第一模式与具有小于该第一极数的第二极数的第二模式之间可切换的电动机、联接至电动机的多个逆变器、以及联接至多个逆变器的控制模块。该控制模块接收当前车辆信息，基于该当前车辆信息确定在电动机的第一模式与第二模式之间需要模式切换，其中，第一模式实现比第二模式更高的转矩，以及通过控制所述逆变器来执行模式切换。

Description

用于控制电动机中的极开关的方法和系统

技术领域

本公开总体上涉及电动车辆(electric vehicle)，尤其涉及控制在电动车辆中使用的电动机的极开关(pole switch)。

背景技术

电动机用于许多应用中，使用变极电动机来驱动车辆的电动车辆。变极电动机(也被称为Dahlander电动机或双速电动机)通过改变极数来改变电动机的速度，从而也改变由电动机提供的转矩。当存在更多数量的极时，转矩也更大，从而导致由电动机提供的更高输出功率。通常，电动机的同步速度是根据电源频率和电动机绕组中的极数来确定的，其中速度与频率正相关而与极数反相关。

变极电动机因其功率效率而为人所知，这是因为与其它速度控制系统(比如变频驱动器)相比，由于大部分功率被用于驱动电动机而不进行电脉冲切换，从而功率损失较小。然而，变极电动机的不利方面在于，在不同极数之间频繁改变之后，机械组件经历更快的磨损和撕裂。而且，在极变换期间经历高谐波畸变，这可能导致电动机中的峰值电流减小、发热、辐射以及铁芯损耗。

鉴于上述示例，需要一种可以更好地控制变极电动机的运行的系统，使得电动机以优化电动车辆的燃料经济性、性能、排放以及组件寿命的方式运行。

发明内容

本公开的各种实施方式涉及有关电动车辆的系统和方法，其包括可在具有第一极数的第一模式与具有小于该第一极数的第二极数的第二模式之间切换的电动机、联接至电动机的多个逆变器(inverter)、以及联接至多个逆变器的控制模块。该控制模块接收当前车辆信息，基于该当前车辆信息确定在电动机的第一模式与第二模式之间需要模式切换，其中，第一模式实现比第二模式更高的转矩，以及通过控制所述多个逆变器来执行模式切换。

在一个示例中，当前车辆信息包括以下项中的一个或更多个：当前电动机模式、当前载荷、以及当前车速。在另一示例中，该控制模块还接收前瞻(lookahead)信息，并且基于当前车辆信息和前瞻信息来确定需要模式切换。在该示例的一个方面，前瞻信息包括预测路线信息。而且，在该示例的另一方面，预测路线信息包括以下项中的一个或更多个：地形信息、路况信息、以及交通信息。在一个示例中，该控制模块还被配置成接收历史信息，并且基于该历史信息来确定需要模式切换。在该示例的一个方面，历史信息包括驾驶模式信息。

本文还公开了一种电动车辆中的方法，该电动车辆具有可在具有第一极数的第一模式与具有小于该第一极数的第二极数的第二模式之间切换的电动机、联接至电动机的多个逆变器、以及联接至所述多个逆变器的控制模块。所述方法包括以下步骤：由控制模块接收当前车辆信息；由控制模块基于当前车辆信息确定在电动机的第一模式与第二模式之间需要模式切换，第一模式实现比第二模式更高的转矩；以及由控制模块通过控制所述多个逆变器来执行模式切换。在一个示例中，当前车辆信息包括以下项中的一个或更多个：当前电动机模式、当前载荷、以及当前车速。在该示例的一个方面，所述方法还包括以下步骤：由控制模块接收前瞻信息，并且该控制模块基于当前车辆信息和前瞻信息来确定需要模式切换。在该示例的另一方面，前瞻信息包括以下项中的一个或更多个：地形信息、路况信息、以及交通信息。在一个示例中，确定需要模式切换的步骤包括：由控制模块确定电动机当前处于第一模式；由联接至电动机的至少一个传感器测量车辆的当前速度；以及响应于当前速度增加至大于阈值速度，由控制模块确定需要从第一模式到第二模式的模式切换。在一个示例中，确定需要模式切换的步骤包括：由控制模块确定电动机当前处于第二模式；由联接至电动机的至少一个传感器测量车辆的当前速度；以及响应于当前速度降低至小于阈值速度，由控制模块确定需要从第二模式到第一模式的模式切换。在该示例的一个方面，阈值速度可基于当前车辆载荷或质量变化。在一个示例中，所述方法还包括以下步骤：响应于选择车辆的牵引(towing)模式的用户输入，由控制模块执行模式切换。

本文还公开了包括电动车辆的电动车辆系统。该电动车辆包括：可在具有第一极数的第一模式与具有小于该第一极数的第二极数的第二模式之间切换的电动机、联接至电动机的多个逆变器、以及联接至所述多个逆变器的控制模块，该控制模块被配置成通过控制所述多个逆变器来执行模式切换。该电动车辆系统还包括运输管理系统，该运输管理系统被联接至电动车辆的控制模块。该运输管理系统接收当前车辆信息和前瞻信息；基于该当前车辆信息和前瞻信息确定在电动机的第一模式与第二模式之间需要模式切换，第一模式实现比第二模式更高的转矩；以及指示控制模块执行模式切换。在一个示例中，该运输管理系统包括地图绘制(mapping)应用和优化模块。

虽然公开了多个实施方式，但是根据下面示出并描述本公开的例示性实施方式的详细描述，本公开的其它实施方式对于本领域技术人员将变得显而易见。因此，附图和详细的描述本质上要被视为例示性的而非限制性的。

附图说明

考虑到伴随以下附图的下列描述，将更容易理解实施方式，并且其中，相同标号表示相同要素。这些描绘的实施方式要被理解为对本公开的例示，而非以任何方式加以限制。

图1是根据一个实施方式的电动车辆的框图；

图2是根据一个实施方式的图1的电动车辆中的极开关控制器的框图；

图3是根据一个实施方式的图1的电动车辆中的AC电动机的示意图；

图4A和图4B是根据一个实施方式的图1的电动车辆中的AC电动机中的可能极位置的例示图；

图5是根据一个实施方式的电动车辆控制系统的框图；

图6是根据一个实施方式的确定是否从具有较少极数的模式切换成具有较多极数的模式的方法的流程图；

图7是根据一个实施方式的确定是否从具有较少极数的模式切换成具有较多极数的模式的方法的流程图；

图8是根据一个实施方式的确定是否从具有较多极数的模式切换成具有较少极数的模式的方法的流程图；

图9是示出根据一个实施方式的车辆的速度与转矩/功率之间的关系的曲线图；

图10是根据一个实施方式的使用云网络的电动车辆控制系统的框图。

虽然本公开容许各种修改和另选形式，但具体实施方式已经在附图中通过示例进行了示出，并且下面进行详细描述。然而，目的不是将本公开限制于所述特定实施方式。正相反，本公开旨在覆盖落入如所附权利要求限定的本公开的范围内的所有修改例、等同物以及另选例。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参照附图进行说明，附图形成了该详细描述的一部分，并且在附图中，通过例示的方式示出了具体实践本公开的具体实施方式。对这些实施方式进行足够详细的描述，以使本领域技术人员能够实践本发明，并且要理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行结构性改变。因此，下面的详细描述不是按限制性意义来看待的，并且本公开的范围仅通过所附权利要求及其等同物来限定。

贯穿本说明书对“一个实施方式”、“实施方式”或类似语言的引用意指在本公开的至少一个实施方式中包括结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性。遍布本说明书出现的短语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”以及类似语言可以但不必都是指同一实施方式。类似地，术语“实现”的使用意指具有结合本公开的一个或更多个实施方式描述的特定特征、结构或特性的实现，然而在缺乏明确的相关性来另外加以指示的情况下，可以将实现与一个或更多个实施方式相关联。而且，可以在一个或更多个实施方式中以任何合适的方式组合本文所描述的主题的所述特征、结构或特性。

如图1所示，根据一个实施方式，电动车辆100包括：至少一个储能装置、一组逆变器104、交流(AC)电动机106、减速器或制动系统108、以及一组车轮110。在所示示例中，储能装置是电池102，但是在其它示例中，也可以实现不同类型的储能装置，诸如燃料电池、电容器或飞轮。使用极开关控制器112来控制逆变器104，该极开关控制器112控制逆变器104是否彼此同步地起作用，或者控制逆变器104之间是否存在延迟，这将在下面进一步说明。电池102可以是任何合适的电池，包括但不限于铅酸电池、镍金属氢化物电池以及锂离子电池等。AC电动机106是感应电动机，也被称为异步电动机。减速器108可以是摩擦制动系统，其使用制动器垫与制动器转子产生摩擦以使车辆减速或停止，或者它可以是再生制动系统，其回收车辆的动能并将该动能转换成电力以对电池102进行再充电。

图2示出了根据一个实施方式的极开关控制器112内的组件的示例。控制器112包括处理单元200，该处理单元被联接至存储器单元202和接收器/发送器204两者。处理单元200还联接至逆变器104，并且处理单元200实质上向逆变器104提供电信号，指示逆变器104以某些方式起作用。在一些示例中，处理单元200可以是任何合适的处理器(诸如芯片上系统、中央处理单元(CPU)等)，并且包括作出关于是否切换电动机106中的极的决定的控制模块。存储器单元202可以是任何合适的存储器，诸如静态或动态随机存取存储器(SRAM或DRAM)、闪速存储器等。接收器/发送器204可以是使得能够访问外部装置的任何合适的数字通信模块。在一些示例中，接收器/发送器204能够经由互联网和/或内联网等与外部装置无线地接收和发送数据。而且，在一些示例中，使用互联网、局域网(LAN)、控制器局域网(CAN)总线、云网络或本领域已知的任何其它合适的手段来执行数字通信。发送器可以向外部装置发送指令以将数据发送回控制器112，并且接收器可以从外部装置接收所发送的数据并将该数据发送至处理单元200。然后，所接收的数据被处理单元200用于基于车辆100的优选性能水平，来分析电动机106是应当以更多极数运行还是以更少极数运行。在一些示例中，逆变器104包括两个逆变器206和208，其中各个逆变器的运行是由处理单元200来控制的。具体地，处理单元200能够控制第一逆变器206与第二逆变器208之间的延迟以改变电动机106的极数，如下面说明的。

图3示出了根据实施方式的AC电动机106的布线示例。电动机106包括定子300和转子302，该定子是固定电气组件，而该转子是位于定子300内部的旋转组件。定子300限定一组电磁体304(在图3所示的示例中，将这些电磁体在类似于数字在钟表上的位置中从1到12进行编号)，这些电磁体是通过环绕定子300的节段缠绕导线306或308而形成的并且在存在旋转磁场的情况下被启用。电磁体1、2、5、6、9以及10通过第一导线306彼此连接。电磁体3、4、7、8、11以及12通过第二导线308(在图3中显示为粗线以区别于第一导线306)彼此连接。第一导线306的一端连接至第一逆变器206，而将另一端连接至中性位置310，并且将第二导线308的一端连接至第二逆变器208，而将另一端连接至中性位置312。这样，将各个电磁体与邻近电磁体联接。

图4A示出了根据实施方式的在一种状态下的各个电磁体1到12的极性，而图4B示出了根据同一实施方式的在另一状态下的同一电磁体的极性。图4A中的状态发生在第一逆变器206与第二逆变器208同步运行的时候，因此控制两个逆变器，使得各个电磁体的极性与其邻居的极性相反。这样，交替极性(N-S-N-S…)允许各个电磁体充当为电动机106提供N极或S极的单独极，在图4A所示的示例中，由十二个物理极提供总共十二(12)个磁极。

图4B中的状态发生在第二逆变器206相对于第一逆变器204具有180度延迟时(或者第一逆变器相对于第二逆变器具有180度延迟时，这将导致两个逆变器204与206之间的相同的相对延迟)，因此导致与第二逆变器206相关联的电磁体3、4、7、8、11以及12反转它们的极性，使各个电磁体皆包括一个具有相同极性的邻近电磁体和另一个具有不同极性的邻近电磁体。这样，具有相同极性的每对邻近物理极(例如，图4B中的电磁体对2-3、4-5、6-7、8-9、10-11以及12-1)运行为单个磁极(例如，分别为极I、II、III、IV、V以及VI)，因此在图4B所示的示例中，使用十二个物理极来提供总共六(6)个磁极。因此，电动机106在以图4A的模式运行时具有十二个磁极，但是在以图4B的模式运行时仅具有六个磁极，即使两种模式都使用了十二个物理极来运行。极数的不同影响电动车辆100的转矩。通过将图4B中的极数减半，极间距和同步速度加倍，但是转矩减半，而静止时的轴功率几乎相同。

图5示出了根据一个实施方式的处理单元200可以访问的不同组件的示例。例如，处理单元200访问与电动车辆100内的不同组件相关联的一个或更多个传感器500，以通过从传感器500接收测量数据来确定是否在如上所示的逆变器204、206中的一个逆变器中引发180度延迟。在一些示例中，传感器500测量车辆载荷或质量，诸如乘客数或车辆上的载荷的总重量。在一些示例中，记录变速器齿轮比，并且传感器500感测当前正在使用哪个变速器齿轮，例如高齿轮或短齿轮。在一些示例中，传感器500是测量电动车辆100的速度或速率的速度计。在一些示例中，传感器500是安培计，该安培计在通电的导体与地或车架之间的无意接触的情况下测量接地故障电流或漏电流。在一些示例中，传感器500是测量车辆100或者更具体地测量车辆100的电池102的温度的热敏电阻器。在一些示例中，传感器500是陀螺仪，该陀螺仪测量车辆100的角速度以维持车辆的取向，从而节省动量。在电动车辆中通常能找到其它类型的传感器，诸如包括但不限于旋转位置传感器和角度位置传感器的位置传感器、测量电池102的健康和荷电状态的电池监测传感器、胎压传感器以及其它基于MEMS(微机电系统)的传感器。

在一些示例中，处理单元200联接至用户界面502，以从用户接收关于电动车辆100的状态的特定指令。例如，用户可能需要使用车辆100将另一车辆从一个地方牵引至另一地方。在这种情况下，用户可以在用户界面502上选择“牵引模式”，该用户界面向处理单元200发送车辆100需要更多转矩来执行牵引的指令。这样，响应于该用户输入，处理单元200观察当前在电动机106中的磁极数，并且如果存在十二个磁极，则处理单元200不采取动作，但是如果仅存在六个磁极(即，在逆变器206、208中的一个逆变器中相对于另一逆变器存在180度延迟)，则处理单元200例如通过对已经延迟的逆变器实施附加的180度延迟来消除180度延迟，以使逆变器204和206相对于彼此同步。此外，用户可以在完成牵引之后撤消“牵引模式”，在该情况下，处理单元200然后可以基于下面将进一步说明的其它因素来判定是维持十二极模式还是恢复成六极模式。

处理单元200可以访问的另一组件是智能运输系统(ITS)504，它是提供信息以优化用户驾驶体验的运输管理系统。例如，ITS 504包括基于用户输入或先前行程的历史数据的地图绘制应用，该地图绘制应用具有关于以下道路和高速公路的等级(也叫作“坡度或斜度”)的数据，即，该道路和高速公路处于距车辆100的当前位置一定距离或车辆100估计采取的预测路线周围的区域或地形内。地图绘制应用还可以包括预测用户要行驶的道路和高速公路的限速信息和交通信息。在一些示例中，地图绘制应用还包括车辆100的车轮110可能经历的潜在滚动阻力。取决于表面的滚动摩擦系数的滚动阻力是车辆100因车轮110与车辆100的运动表面之间的滚动运动而必须克服的反作用力。不同的路面和路况(例如，混凝土、沥青、碎石、雪、土、泥、草以及沙等)具有不同的这种系数值。即使具有相同的接触表面，该系数也可能根据道路被良好维护的程度(较差维护的道路将自然地具有比良好维护的道路更高的系数)或者覆盖该表面的材料层(例如，雪、土、泥、沙)的厚度和柔软度而显著改变。因此，与假设车辆100在良好维护的混凝土道路上行驶相比，假设车辆100在例如覆盖有雪或沙的道路上行驶要求更大的转矩。在这些示例中的任一示例中，将地图绘制应用配置成基于用户偏好以及当前运输和路状信息找到花费最短时间、最短距离或者任何其它参数的最佳路线。

组合这些信息，处理单元200可以判定电动机106的最佳运行模式。在一些示例中，处理单元200与组件500、502以及504中的任一者之间的信息传递是双向的。即，处理单元200可以向组件500、502或504发送请求信号，以请求所针对的组件向处理单元200提供信息数据。在一些实施方式中，信息传递是单向的，即，在各个单独传递之间以预定时间间隔从组件500、502或504到处理单元200进行信息传递。如下说明的，该传递可以适当地经由有线通信或无线通信来进行。

图6示出了根据实施方式的处理单元200用于确定是否需要改变极数的方法600的示例。在方法600中，在该方法开始时，电动机106处于具有较少极数的模式(例如，图4B中所示的模式)，并且处理单元200判定是维持较少极数还是切换成较多极数。具体地，在框602中，处理单元200判定电动车辆100的速度是否小于阈值速度。在一些示例中，阈值速度可以小于20mph至30mph。在一些示例中，阈值速度基于车辆载荷或质量以及是否经由用户输入为车辆选择牵引模式而改变。如果框602的回答为“是”，则该方法进行至框604，其中处理单元判定车辆100的所需转矩是否存在所估计的增加。在一些示例中，所需转矩的估计增加是由车辆100的增加载荷或质量、道路上的预测斜度、车辆100牵引另一车辆的需要、或者其中希望高转矩的其它合适状况而造成的。如果框604的回答为“是”，则该方法进行至框606，其中处理单元200判定将电动机106的模式切换成较多极数。另选地，如果框602的回答为“否”，即，车速大于阈值，或者如果框604的回答为“否”，即，车辆100的所需转矩没有所估计的增加，则在这两种情况下，维持较少极数，使得电动机106可以提供较小的转矩但能够提供车辆100行进的较快速度。

图7是根据实施方式的被用于确定是否需要改变极数的另一方法700的示例。在框702中，处理单元200判定转矩需求是否大于预定阈值。如果框702的回答为“否”，则不需要切换成具有较多极数的模式，因此该方法进行至框608，其中维持较少极数。如果框702的回答为“是”，则该方法进行至框704，其中处理单元200判定车速是否大于阈值速度，根据一些示例，该阈值速度如先前所说明的可以小于20mph至30mph。如果框704的回答为“否”，则处理单元200可以如在框606中那样切换成具有较多极数的模式。如果框704的回答为“是”，则该方法进行至框706，其中处理单元200判定车速是否正在降低，以使车辆100的速度将最终达到阈值速度。如果框706的回答为“否”，则处理单元200可以进行至框710，并使车速朝着阈值速度降低。

在一个示例中，处理单元200自动降低车速，并且经由用户界面502向用户通知车速正在降低以启用高转矩模式。在另一示例中，处理单元200使用用户界面502来显示通知，以使用户考虑到预测的转矩需求来降低车速。在该示例中，用户有权判定何时切换模式，如果用户因诸如时间约束的各种理由而不愿使车辆100减速，那么这可能是有益的。无论哪种方式，处理单元200先等待，直到车速降低至阈值速度，然后再切换成具有较多极数的模式(如框708所示)，其然后将为车辆100提供较高转矩但较低速度。

图8示出了根据实施方式的被用于确定是否需要改变极数的方法800的另一示例。方法800与先前所提及方法的不同之处在于，在方法600和700中，车辆100最初处于具有较少极数的模式，而在方法800中，车辆100最初处于具有较多极数的模式。即，当车辆100处于具有较少极数的模式时，方法600和700适用，而当车辆100处于具有较多极数的模式时，方法800适用。

因此，在框802，车辆100正在以提供最高转矩的模式运行，在此期间，处理单元200判定预测转矩需求是否小于阈值转矩需求。如果框802的回答为“是”，则该方法进行至框804，其中处理单元200判定车速是否正在增加。如果框802或804中的任一框的回答为“否”，则不需要切换车辆的模式，因此处理单元200如在框808中那样维持较多极数。如果框804的回答为“是”，则该方法进行至框806，其中处理单元200将车辆的模式切换成具有较少极数的模式，这是因为不需要更多的转矩并且车辆100需要可以从降低电动机106中的极数来获得的速度。在一些示例中，在上面示出的方法中可能存在这样的附加步骤，即，并入系统的滞后来作出决定，以便避免或者最小化模式之间的来回切换。例如，可以有这样的步骤，即，处理单元200确认最后的模式改变何时生效，以使处理单元200可以避免太快地改变模式以降低在电动机106中出现故障的风险。在一些示例中，当在电动机106的任何组件中检测到这种故障时，处理单元200还可以判定不在模式之间进行切换。

图9示出了描绘功率和转矩相对于电动车辆100的速度之间的关系的曲线图。当车辆100最初静止时，即，具有零速度和零功率时，可以通过提供恒定的高转矩来增加速度和功率，直到车辆100达到基本速度时的点，这是因为对于电动车辆来说希望在低速下具有高转矩以启动和加速电动机。然而，因为在高速下无法维持高转矩，所以转矩随着速度增加而逐渐降低，而功率在达到基本速度之后保持恒定。在一些示例中，基本速度与阈值速度相同，该阈值速度可以小于20mph至30mph。因此，该曲线图通常被分成两个区域：(a)恒定高转矩区域和(b)恒定高功率区域。通常，恒定高转矩的区域对应于具有较多极数的模式，而恒定高功率的区域对应于具有较少极数的模式。

图10示出了根据实施方式的电动车辆网络系统1000的示例。网络系统1000包括以无线方式连接至云网络1002的电动车辆100，该云网络进而允许访问远程ITS504。该示例中的ITS 504包括在ITS 504中提供不同服务的多个终端1004、1006、1008。例如，第一终端1004可以是如先前说明的在远程计算装置上运行的地图绘制应用，该地图绘制应用提供关于路况和道路等级的原始数据以及其它信息。来自第一终端1004的原始数据可以经由云网络1002传递至第二终端1006，该第二终端是执行计算并作出关于是否在车辆100中的模式之间进行切换的确定的另一远程计算装置。在该示例中，车辆100中的处理单元200不执行如先前所描述的方法600、700以及800，而是第二终端1006执行这些方法。在一些示例中，第二终端1006包括优化模块，该优化模块基于由地图绘制应用从第一终端1004提供的信息来运行诸如前瞻技术和预测建模的一个或更多个优化算法，以辅助决策过程。第三终端1008是远程服务器或数据库，该远程服务器或数据库存储关于由车辆100作出的先前行程的数据，使得第二终端1006不仅可以基于当前数据和前瞻数据，而且可以基于由第三终端1008提供的过去历史数据来作出决定。

本主题可以在不脱离本公开的范围的情况下以其它特定形式来具体实施。所述实施方式要如所示并且不受限地按全部方面来考虑。本领域技术人员应认识到，与所公开的实施方式一致的其它实现是可以的。已经呈现了本文所描述的上述详细描述和示例，仅仅是出于例示和描述的目的而并非出于限制。例如，所描述的操作可以以任何合适的方式来进行。这些方法可以以任何合适的次序来执行，同时仍然提供所描述的操作和结果。因此，设想本实施方式覆盖落入上面公开的和本文所要求保护的基本原理的范围内的任何和所有修改例、变型或等同物。而且，虽然上面的描述描述了采用处理器执行代码的形式的硬件、采用状态机的形式的硬件或者能够产生相同效果的专用逻辑，但是也可以考虑其它结构。

Claims (18)

1.一种电动车辆，所述电动车辆包括：

电动机，所述电动机能够在具有第一极数的第一模式与具有第二极数的第二模式之间切换，所述第二极数小于所述第一极数；

多个逆变器，所述多个逆变器联接至所述电动机；

控制模块，所述控制模块联接至所述多个逆变器，所述控制模块被配置成：

接收当前车辆信息；

基于所述当前车辆信息来确定在所述电动机的所述第一模式与所述第二模式之间需要模式切换，其中，所述第一模式实现比所述第二模式更高的转矩；以及

通过控制所述多个逆变器来执行所述模式切换。

2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，所述当前车辆信息包括以下项中的一个或更多个：当前电动机模式、当前载荷、以及当前车速。

3.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，所述控制模块还接收前瞻信息，并且基于所述当前车辆信息和所述前瞻信息来确定需要所述模式切换。

4.根据权利要求3所述的电动车辆，其中，所述前瞻信息包括预测路线信息。

5.根据权利要求4所述的电动车辆，其中，所述预测路线信息包括以下项中的一个或更多个：地形信息、路况信息、以及交通信息。

6.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，所述控制模块还被配置成接收历史信息，并且基于所述历史信息来确定需要所述模式切换。

7.根据权利要求5所述的电动车辆，其中，所述历史信息包括驾驶模式信息。

8.一种电动车辆中的方法，所述电动车辆具有能够在具有第一极数的第一模式与具有小于所述第一极数的第二极数的第二模式之间切换的电动机、联接至所述电动机的多个逆变器、以及联接至所述多个逆变器的控制模块，所述方法包括以下步骤：

由所述控制模块接收当前车辆信息；

由所述控制模块基于所述当前车辆信息来确定在所述电动机的所述第一模式与第二模式之间需要模式切换，其中，所述第一模式实现比所述第二模式更高的转矩；以及

由所述控制模块通过控制所述多个逆变器来执行所述模式切换。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述当前车辆信息包括以下项中的一个或更多个：当前电动机模式、当前载荷、以及当前车速。

10.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

由所述控制模块接收前瞻信息，

其中，所述控制模块基于所述当前车辆信息和所述前瞻信息来确定需要所述模式切换。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述前瞻信息包括以下项中的一个或更多个：地形信息、路况信息、以及交通信息。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，确定需要所述模式切换的步骤包括：

由所述控制模块确定所述电动机当前处于所述第一模式；

由联接至所述电动机的至少一个传感器测量所述车辆的当前速度；以及

响应于所述当前速度增加至大于阈值速度，由所述控制模块确定需要从所述第一模式到所述第二模式的所述模式切换。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述阈值速度能够基于当前车辆载荷或质量而改变。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，确定需要所述模式切换的步骤包括：

由所述控制模块确定所述电动机当前处于所述第二模式；

由联接至所述电动机的至少一个传感器测量所述车辆的当前速度；以及

响应于所述当前速度降低至小于阈值速度，由所述控制模块确定需要从所述第二模式到所述第一模式的所述模式切换。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述阈值速度能够基于当前车辆载荷或质量而改变。

16.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于选择所述车辆的牵引模式的用户输入，由所述控制模块执行所述模式切换。

17.一种电动车辆系统，所述电动车辆系统包括：

电动车辆，所述电动车辆包括：

电动机，所述电动机能够在具有第一极数的第一模式与具有第二极数的第二模式之间切换，所述第二极数小于所述第一极数，

多个逆变器，所述多个逆变器联接至所述电动机，以及

控制模块，所述控制模块联接至所述多个逆变器，所述控制模块被配置成通过控制所述多个逆变器来执行所述模式切换；以及

运输管理系统，所述运输管理系统联接至所述电动车辆的所述控制模块，所述运输管理系统被配置成：

接收当前车辆信息和前瞻信息；

基于所述当前车辆信息和所述前瞻信息，来确定在所述电动机的所述第一模式与第二模式之间需要模式切换，其中，所述第一模式实现比所述第二模式更高的转矩；以及

指示所述控制模块执行所述模式切换。

18.根据权利要求16所述的电动车辆系统，其中，所述运输管理系统包括地图绘制应用和优化模块。

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