CN201347004Y - 基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统和电动汽车，包括整车综合控制器、电池管理系统和至少两台驱动电机，还包括至少两组动力电池组，至少两组动力电池组与至少两台驱动电机一一对应；电池管理系统与至少两组动力电池组连接，以控制至少两组动力电池组；整车综合控制器与电池管理系统和至少两台驱动电机的各自电控单元连接，以采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。本实用新型在保持电池组总电压不变的情况下，电动汽车的动力系统可以选用循环寿命较长、一致性好的低容量动力电池，可降低对电池、电机的功率需求，从而可提高整个动力系统的动力性、可靠性、经济性和使用寿命。

Description

基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力系统，具体地说，是涉及一种基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统和电动汽车。

背景技术

目前的电动汽车大多采用单电机驱动，由于单电机驱动具有无法兼顾速度和力矩的缺点，因此，多电机驱动的电动汽车就应运而生，如专利号为“200820030977.8”，实用新型名称为“多电机直接驱动电动汽车”的中国专利，其公布了一种四电机驱动的电动汽车；专利号为“200720093126.3”，实用新型名称为“双轴四轮驱动串联式混合动力电动汽车”的中国专利，申请号为“200610061473.8”，实用新型名称为“四轮驱动混合动力系统及工作方法”的中国专利申请，都公布了一种双电机驱动的混合动力电动汽车。虽然上述的多电机驱动的电动汽车能克服单电机驱动的缺点，但是，由于这多个电机共用一组动力电池组，使得动力电池组需要采用高电压大容量的动力电池，然而，由于技术本身和工艺条件的原因，电池的容量越大其保持一致性的难度越大，多个电池串联成组使用时，循环寿命就会相对越短。而成组电池组的循环次数和一致性问题，将影响整车动力系统的动力性、可靠性、经济性和使用寿命。因此，对多电机驱动的电动汽车动力系统的动力电池组进行合理的布置，以提高整车动力系统的动力性、可靠性、经济性和使用寿命，是当前电动汽车及其动力系统亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提高多电机驱动电动汽车动力系统的动力性、可靠性、经济性和使用寿命，提供一种基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统和基于分布式动力电池组的电动汽车。

为了实现上述目的，本实用新型首先提供一种基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，包括整车综合控制器、电池管理系统和至少两台驱动电机，还包括至少两组动力电池组，其中，

所述至少两组动力电池组与所述至少两台驱动电机一一对应；

所述电池管理系统与所述至少两组动力电池组连接，以控制至少两组动力电池组；

所述整车综合控制器与所述电池管理系统和所述至少两台驱动电机的各自电控单元连接，其用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述电池管理系统为一个，所述至少两组动力电池组共同连接该一个电池管理系统。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述电池管理系统个数与动力电池组的组数相同，所述至少两组动力电池组分别连接各自对应的电池管理系统。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述整车综合控制器通过CAN总线与所述电池管理系统、以及所述至少两台驱动电机的各自电控单元连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述驱动电机为两台，且所述两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮、右前轮连接，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述驱动电机为两台，且所述两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮、右后轮连接，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述驱动电机为两台，且所述两台驱动电机分别通过一变速器与电动汽车的前桥、后桥连接，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述驱动电机为三台，其中一台驱动电机通过一变速器与电动汽车的后桥连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮、右前轮连接，动力电池组为三组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述驱动电机为三台，其中一台驱动电机通过一变速器与电动汽车的前桥连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮、右后轮连接，动力电池组为三组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

上述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其中，所述驱动电机为四台，其中两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮、右前轮连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮、右后轮连接，动力电池组为四组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

为了更好的实现上述目的，本实用新型还提供一种基于分布式动力电池组的电动汽车，包括动力系统，所述动力系统包括整车综合控制器、电池管理系统、至少两台驱动电机和至少两组动力电池组，其中，

所述至少两组动力电池组与所述至少两台驱动电机一一对应；

所述电池管理系统与所述至少两组动力电池组连接，以控制至少两组动力电池组；

所述整车综合控制器与所述电池管理系统和所述至少两台驱动电机的各自电控单元连接，其用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。

本实用新型的有益功效在于，在保持电池组总电压不变的情况下，电动汽车的动力系统可以选用循环寿命较长、一致性好的低容量动力电池，从而延长车辆续驶里程和提高汽车动力系统的使用寿命；动力电池组采用分布式结构，可降低整个动力系统对电池、电机的功率需求，从而提高电动汽车整车动力系统的动力性和经济性；多个动力电池组共享一个电池管理系统，且整车综合控制器根据整车需求功率控制动力电池组独立对各自对应的驱动电机提供能量，从而使整个动力系统布置更加紧凑。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统的结构框图；

图2为双电机前驱动电动汽车动力系统示意图；

图3为双电机后驱动电动汽车动力系统示意图；

图4为前后单电机双轴四轮驱动电动汽车动力系统示意图；

图5为前双电机、后单电机四轮驱动电动汽车动力系统示意图；

图6为前单电机、后双电机四轮驱动电动汽车动力系统示意图；

图7为前后双电机四轮驱动电动汽车动力系统示意图。

其中，附图标记

1  电池管理系统    2  整车综合控制器

3  驱动电机ECU     4  驱动电机

5  车桥或车轮

51 右前轮          52 左前轮

53 右后轮          54 左后轮

55 后桥            56 前桥

6  动力电池组      7  变速器

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统作具体的描述：

参阅图1，为本实用新型的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统的结构框图，从图中可以看出，本实用新型的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，包括电池管理系统1、整车综合控制器2、驱动电机4和动力电池组6，驱动电机和动力电池组的个数至少两个(图1中示出的为两个)，其中，动力电池组6与驱动电机4一一对应，以便为驱动电机提供动力，电池管理系统1与动力电池组6连接，以控制动力电池组，整车综合控制器2与电池管理系统1、以及驱动电机4的各自电控单元(以下简称驱动电机ECU)3连接，用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。为了节省资源，电池管理系统1最好为一个，至少两组动力电池组共同连接该一个电池管理系统1，当然，电池管理系统的个数不局限一个，也可以是与动力电池组对应的个数，多个力电池组分别连接各自对应的电池管理系统。

下面通过多个实施例来对本实用新型做进一步的详述：

第一实施例

请参阅图2，为双电机前驱动电动汽车动力系统示意图，在该实施例中，驱动电机4为两台，且两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮52、右前轮51连接，对应的，动力电池组为两组，每组动力电池组通过各自对应的驱动电机ECU与对应的驱动电机4连接。作为本实施例的优选方案，两组动力电池组共同连接一个电池管理系统，整车综合控制器2通过CAN总线与电池管理系统1和两个驱动电机的各自ECU连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。其中，该实施例的电动汽车动力系统的能量流动方向为图中箭头所指方向。

本实施例适用于车辆行驶阻力小或车辆行驶需求功率较小时，两驱动电机在相应的动力电池组作用下，驱动左前轮52和右前轮51，从而驱动后桥55，再通过后桥55带动左后轮54和右后轮55，以使车辆平稳运行。

第二实施例

请参阅图3，为双电机前驱动电动汽车动力系统示意图，在该实施例中，驱动电机4为两台，且两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮54、右后轮53连接，对应的，动力电池组为两组，每组动力电池组通过各自对应的驱动电机ECU与对应的驱动电机4连接。作为本实施例的优选方案，两组动力电池组共同连接一个电池管理系统，整车综合控制器2通过CAN总线与电池管理系统1和两个驱动电机的各自ECU连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。其中，该实施例的电动汽车动力系统的能量流动方向为图中箭头所指方向。

本实施例适用于车辆行驶阻力小或车辆行驶需求功率较小时，两驱动电机在相应的动力电池组作用下，驱动左后轮54和右后轮53，从而驱动前桥56，再通过前桥56带动左前轮52和右前轮51，以使车辆平稳运行。

第三实施例

请参阅图4，为前后单电机双轴四轮驱动电动汽车动力系统示意图，在该实施例中，驱动电机4为两台，且两台驱动电机分别通过一变速器7与电动汽车的前桥56、后桥55连接，对应的，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机ECU连接。作为本实施例的优选方案，两组动力电池组共同连接电池管理系统1，整车综合控制器2通过CAN总线与电池管理系统7和两个驱动电机的各自ECU连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。其中，该实施例的电动汽车动力系统的能量流动方向为图中箭头所指方向。

本实施例适用于车辆行驶阻力大或车辆行驶需求功率较大时，两驱动电机在相应的动力电池组作用下，同时驱动前桥56和后桥55，从而驱动与前桥56连接的左前轮52和右前轮51，以及驱动与后桥55连接的左后轮54和右后轮53，以使车辆平稳运行，即，本实施例的汽车动力系统采用四轮驱动。

第四实施例

请参阅图5，为前双电机、后单电机四轮驱动电动汽车动力系统示意图。在该实施例中，驱动电机4为三台，其中一台驱动电机通过变速器7与电动汽车的后桥55连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮52、右前轮51连接，对应的，动力电池组为三组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机ECU连接。作为本实施例的优选方案，三组动力电池组共同连接电池管理系统1，整车综合控制器2通过CAN总线与电池管理系统1和三个驱动电机的各自ECU连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。其中，该实施例的电动汽车动力系统的能量流动方向为图中箭头所指方向。

本实施例的汽车动力系统采用四轮驱动，也适用于车辆行驶阻力大或车辆行驶需求功率较大的情况。

第五实施例

请参阅图6，为前单电机、后双电机四轮驱动电动汽车动力系统示意图。该实施例的结构与第四实施例结构大致相同，所不同的是，一台驱动电机通过变速器7与电动汽车的前桥56连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮54、右后轮53连接。

本实施例的汽车动力系统采用四轮驱动，也适用于车辆行驶阻力大或车辆行驶需求功率较大的情况。

第六实施例

请参阅图7，为前后双电机四轮驱动电动汽车动力系统示意图。在该实施例中，驱动电机4为四台，其中两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮52、右前轮51连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮54、右后轮53连接，对应的，动力电池组为四组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机ECU连接。作为本实施例的优选方案，四组动力电池组共同连接电池管理系统1，整车综合控制器2通过CAN总线与电池管理系统1和四个驱动电机的各自ECU连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。其中，该实施例的电动汽车动力系统的能量流动方向为图中箭头所指方向。

本实施例的汽车动力系统采用四轮驱动，也适用于车辆行驶阻力大或车辆行驶需求功率较大的情况。

从上述的多个实施例可以看出，本实用新型的汽车动力系统具有以下特点：

1、动力电池组采用分布式结构，在保持电池组总电压不变的情况下，可以选用循环寿命较长、一致性好的低容量动力电池，从而延长车辆续驶里程和提高汽车动力系统的使用寿命；动力电池组采用分布式结构，还可降低整个动力系统对电池、电机的功率需求，从而提高电动汽车整车动力系统的动力性和经济性。

2、多个动力电池组共享一个电池管理系统，且整车综合控制器根据整车需求功率控制动力电池组独立对各自对应的驱动电机提供能量，从而使整个动力系统布置更加紧凑。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1、一种基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，包括整车综合控制器、电池管理系统和至少两台驱动电机，其特征在于，还包括至少两组动力电池组，其中，

所述至少两组动力电池组与所述至少两台驱动电机一一对应；

所述电池管理系统与所述至少两组动力电池组连接，以控制至少两组动力电池组；

所述整车综合控制器与所述电池管理系统和所述至少两台驱动电机的各自电控单元连接，其用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。

2、根据权利要求1所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述电池管理系统为一个，所述至少两组动力电池组共同连接该一个电池管理系统。

3、根据权利要求1所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述电池管理系统个数与动力电池组的组数相同，所述至少两组动力电池组分别连接一个电池管理系统。

4、根据权利要求1、2或3所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述整车综合控制器通过CAN总线与所述电池管理系统和所述至少两台驱动电机的各自电控单元连接，以用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。

5、根据权利要求4所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述驱动电机为两台，且所述两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮、右前轮连接，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

6、根据权利要求4所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述驱动电机为两台，且所述两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮、右后轮连接，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

7、根据权利要求4所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述驱动电机为两台，且所述两台驱动电机分别通过一变速器与电动汽车的前桥、后桥连接，动力电池组为两组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

8、根据权利要求4所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述驱动电机为三台，其中一台驱动电机通过一变速器与电动汽车的后桥连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮、右前轮连接，动力电池组为三组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

9、根据权利要求4所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述驱动电机为三台，其中一台驱动电机通过一变速器与电动汽车的前桥连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮、右后轮连接，动力电池组为三组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

10、根据权利要求4所述的基于分布式动力电池组的电动汽车动力系统，其特征在于，所述驱动电机为四台，其中两台驱动电机分别与电动汽车的左前轮、右前轮连接，另外两台驱动电机分别与电动汽车的左后轮、右后轮连接，动力电池组为四组，每组动力电池组与各自对应的驱动电机的电控单元连接。

11、一种基于分布式动力电池组的电动汽车，包括动力系统，其特征在于，所述动力系统包括整车综合控制器、电池管理系统、至少两台驱动电机和至少两组动力电池组，其中，

所述至少两组动力电池组与所述至少两台驱动电机一一对应；

所述电池管理系统与所述至少两组动力电池组连接，以控制至少两组动力电池组；

所述整车综合控制器与所述电池管理系统和所述至少两台驱动电机的各自电控单元连接，其用于采集、处理来自电池管理系统和各电控单元的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。

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