CN202186297U - 一种电动车起步助力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动车起步助力系统，即利用汽车方向助力器原理，在电动车主驱动两轮与驱动电机之间安装一套起步助力系统，其目的在于加强电动车电池放电端的管理，解决电动车起步必须大电流启动驱动电机的普遍性技术难题，电动车起步助力系统包括电子液压助力系统、电动助力系统、线控助力系统、电磁助力系统等，这些助力系统可以有效的克服电动车必须大电流起步的问题，解决了电动车电池放电端管理的难题。

Description

一种电动车起步助力系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车——电动车领域，特别涉及一种电动车起步助力系统。该系统包括电动车起步电子液压助力转动系统；电动车起步电动助力转动系统；电动车起步线控助力系统；电动车起步电磁式助力系统等。 

背景技术

近年来石油价格节节攀升，汽车尾气排放造成的温室气体效应使全球气温变暖、环境污染日益严重。 

为了解决能源紧缺、环境污染等一系列问题，人们发明了许多节能、环保的交通工具试图替代燃烧汽油、柴油的汽车。其中有天然气汽车、氢燃料车、甲醇燃料车、燃料电池车、太阳能车、双燃料车及纯电动车等。纵观以上车辆，就其性能和综合指标来说，纯电动车最有可能彻底取代“内燃机”作为新型的交通工具。目前世界各国政府和民间组织均投入了大量的人力和物力研究和发展各种类型的电动车。其中美国、日本、德国等汽车大国在研究开发电动车方面相对地处于领先地位。中国政府在2001年启动了“863”电动汽车重大专项工程，极大的推动了中国电动汽车的研发水平和电动汽车的产业化进程。 

但是电动车的瓶颈——电池，始终严重阻碍着电动车的发展。虽然日本丰田公司推出的先驱混合动力电动车号称他们的锂离子电池可以使用4年，但电池的实际使用年限完全取决于使用者的使用方法，以及电池的充电端管理和放电端管理。 

延长电池使用寿命的最佳方法是电池的间歇式放电以及电池放电端的管理，做好电池放电端管理是电动车的重中之重，做好电池放电端管理即能够延长电池的使用寿命又能够保证电动车动力有足够的续航里程。这是电动车发展的关键所在，是电动汽车产业化的前提又是电动车降低使用成本的根本之处。电动车在城市中运行，由于各种道路及行驶工况的不同，如遇到红绿灯、斑马线、堵车等电动车必须不断的制动、起步，而制动、起步正是电池组充电和放电的管理的核心所在，频繁的起步是电池组耗电最严重的，如果这部分的管理做好了，就可以大大的延长电池组的使用寿命，只有电池的使用寿命延长了，电动车的续航里程达到一个合理的范围，电动车的使用成本和使用价值才具有与传统燃油内燃机汽车的竞争力、才能够取代传统燃油内燃机汽车进入主流汽车的消费领域。 

本发明就是针对这样的问题提出的，其目的在于加强电动车电池放电端的管理，解决电动车起步必须大电流启动驱动电机的普遍性技术难题，本发明提供了一种减小电动车起步电流的方法，即利用汽车方向助力器原理，在电动车主驱动两轮与驱动电机之间安装一套起步助力系统，包括电子液压助力系统、电动助力系统、线控助力系统、电磁助力系统等，这些助力系统可以有效的减小电动车起步时车轮与地面摩擦力大的问题，克服了电动车必须大电流起步的技术问题，有效的解决了电动车电池放电端管理的难题，以此达到了改变电池组在电动车起步时的使用状态，使电池组放电端的使用状态趋于平稳，放电曲线趋于平滑，本发明即可以用于电动车，亦可用于燃油、燃气以及其他能源驱动的汽车。 

发明内容

为解决电动车电池组放电端管理的问题，解决电动车起步时电池组必须大电流放电启动驱动电机的难题，本发明提供了一种电动车起步助力系统，即利用汽车方向助力器原理，在电动车主驱动两轮与驱动电机之间安装一套起步助力系统，包括电子液压助力系统、电动助力系统、线控助力系统、电磁助力系统等，这些助力系统可以有效的减小电动车起步时车轮与地面摩擦力大的问题，克服了电动车必须大电流起步的问题，有效的解决了电动车电池放电端管理的难题。 

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于该系统包括如下几类助力系统，第一类是电动车起步电子液压助力系统；第二类是电动车起步电动助力系统，第三类是电动车起步线控助力系统，第四类是电动车起步电磁式助力系统等。

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于电动车起步电子液压助力转动系统主要由储油罐、转动助力控制单元、电动泵、转动机、扭矩传感器、蓄电池等组成，其中转动助力控制单元和电动泵是一个整体结构，电子液压转动助力系统采用电动泵控制液压，达到转动助力的目的。

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于电动车起步电动转动助力系统是利用电动机产生的动力对主驱动两轮进行助力转动。一般是由转矩(转动)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转动器、以及蓄电池电源所构成。电动车起步时，转矩(转动)传感器会“感觉”到电动车主驱动两轮的力矩（扭力）大小，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了转动助力，又由于它不转动时不工作，所以，也节省了能源。 

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于电动车起步线控助力系统是由电动车驱动两轮总成、转动执行总成和主控制器三个主要部分以及自动防故障系统、蓄电池电源等辅助系统组成，电动车主驱动两轮总成包括电动车主驱动两轮转动传感器、力矩传感器等，主要功能是将电动车驱动两轮的转动意图(通过测量力矩)转换成数字信号，并传递给主控制器；同时接受主控制器送来的力矩信号，以提供给电动车主驱动两轮力矩大小信息，转动执行总成包括转动执行电机、转动电机控制器等组件等组成，主要功能是接受主控制器的命令，通过转动电机控制器控制电动车主驱动两轮的转动，实现电动车主驱动两轮的转动意图，主控制器对采集的信号进行分析处理，判别电动车主驱动两轮的运动状态，向转动执行电机发送指令，控制执行电机的工作，保证各种工况下都具有理想的响应，以减少电动车主驱动两轮转动特性随路面变化的补偿任务，自动防故障系统是线控转动系统的重要模块，它包括一系列的监控和实施算法，针对不同的故障形式和故障等级做出相应的处理，以求最大限度地保持电动车主驱动两轮的正常运转，因而故障的自动检测和自动处理是线控转动系统最重要的组成系统之一，它采用严密的故障检测和处理逻辑，以更大地提高电动车安全性能。

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于电动车起步电磁式助力系统主要由转矩传感器、转动传感器、控制单元、电磁力发生装置、蓄电池电源等组成。电动车主驱动两轮在准备转动时，控制单元根据转矩传感器输出的转矩信号及电动车主驱动两轮转动传感器输出的对路面摩擦力的信号调节电磁力发生装置供电电流的大小，以获得适当的转动助力，从而保证电动车主驱动两轮在任何工况下转动都有较理想的转动轻便性和操纵的稳定性。

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于电动车起步助力系统是安装在电动车主驱动两轮与电动车驱动电机之间的，包括普通驱动电机和轮毂式驱动电机。

本发明的电动车起步助力系统 

其特征在于电动车起步助力系统的电源可以采用各种类型的蓄电池，包括铅酸电池、锂离子电池或者其他类型的电池，给蓄电池充电可以由电动车内的太阳能光伏电池或者风力发电机发出的电力进行充电、也可以由电动车内的超级电容进行充电。

附图说明

图1是电动车起步电子液压助力转动系统的原理图 

图2是电动车起步电动转动助力系统的原理图

图3是电动车起步线控转动助力系统的原理图

图4是电动车起步电磁式助力系统的原理图

图5是电动车起步助力系统1安装原理图

图6是电动车起步助力系统2安装原理图

 具体实施方式

图1是电动车起步电子液压助力转动系统的原理图，主要包括了输入轴1、输出轴  2、扭矩传感器、扭杆  3、电动泵  4、控制单元  5、电动车起步信号传感器  6、液压油储罐  7、蓄电池  8等组成，其中转动助力控制单元  5和电动泵  4是一个整体结构。电子液压转动助力系统采用电动泵4控制液压，电动车主驱动两轮在转动时，扭矩(转动)传感器3会“感觉”到电动车主驱动两轮的力矩大小，这些信号会通过数据总线发给控制单元5，控制单元5会根据扭矩力矩3等数据信号，向电动泵4发出动作指令，从而电动泵4就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了转动助力。达到转动助力的目的。

图2是电动车起步电动转动助力系统的原理图，主要包括了输入轴1，输出轴2，扭矩传感器、扭杆3，电动机及电磁离合器4，控制单元5，电动车起步信号传感器6，蓄电池7等。 

它利用电动机4产生的动力协助电动车主驱动两轮进行助力转动，一般是由转矩转动传感器3、电子控制单元5、电动机、电磁离合器、电动机4以及蓄电池电源7所构成。电动车主驱动两轮在转动时，转矩转动传感器3会“感觉”到电动车主驱动两轮的力矩大 小，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元5，电控单元5会根据传动力矩3等数据信号，向电动机4发出动作指令，从而电动机4就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了转动助力。又由于它不转动时不工作.所以.也节省了能源。 

图3是电动车起步线控转动助力系统的原理图。主要包括了输入轴1.输出轴2.电动车主驱动两轮总成3.转动执行总成4.主控制器5.电动车起步信号6.电源7.自动防工故障系统8等。 

线控转动助力系统是由电动车主驱动两轮总成3、转动执行总成4和主控制器5三个主要部分以及自动防故障系统8、蓄电池电源7等辅助系统组成，电动车驱动主两轮3包括了电动车主驱动两轮转动传感器、力矩传感器等，主要功能是将电动车主驱动两轮的转动意图(通过测量)转换成数字信号，并传递给主控制器；同时接受主控制器送来的力矩信号，以提供给电动车主驱动两轮信息，转动执行总成4包括电动车主驱动两轮传感器、转动执行电机、转动电机控制器等组件等组成，主要功能是接受主控制器5的命令，通过转动电机控制器控制电动车主驱动两轮的转动，实现电动车主驱动两轮的转动意图，主控制器5对采集的信号进行分析处理，判别电动车主驱动两轮的运动状态，向转动电机发送指令，控制电机的工作，保证各种工况下都具有理想的响应，以保证电动车主驱动两轮转动特性随道路工况变化的补偿任务，自动防故障系统8是线控转动系统的重要模块，它包括一系列的监控和实施算法，针对不同的故障形式和故障等级做出相应的处理，以求最大限度地保持电动车主驱动两轮的正常运转，因而故障的自动检测和自动处理是线控转动系统最重要的组成系统之一，它采用严密的故障检测和处理逻辑，以更大地提高电动车主 驱动两轮安全性能。 

图4是电动车起步助力系统电磁式助力系统的原理图。主要包括了输入轴1，输出轴2，扭矩传感器、扭杆3，电磁力发生装置4，控制单元5，风速信号传感器6，电流控制器7，蓄电池8等。 

电磁式助力系统主要由由转矩传感器3、风速速传感器6、控制单元5、电磁力发生装置4、蓄电池电源8等组成。电动车主驱动两轮在转动时，控制单元5根据转矩传感器3输出的转动转矩信号及电动车起步传感器6输出的电动车起步信号调节电磁力发生装置4供电电流7的大小，以获得适当的转动助力，从而保证电动车主驱动两轮在任何工况下助力都有较理想的转动轻便性和操纵的稳定性。 

图5是电动车起步助力系统1安装原理图。 

电动车起步助力系统是安装在电动车主驱动两轮11与电动车驱动电机13之间，具体安装位置视电动车的结构进行调整。  

图6是电动车起步助力系统2安装原理图。

电动车起步助力系统是安装在电动车驱动轮毂电机12与电动车主驱动两轮11之间。具体安装位置视电动车的结构进行调整。  

工业实用性

本发明可以广泛的应用于各种类型的新能源汽车、内燃机汽车等。

Claims (6)

1.一种电动车起步助力系统

其特征在于本发明利用汽车方向助力器原理，在电动车主驱动两轮与驱动电机之间安装一套起步助力系统，电动车起步助力系统包括电子液压助力系统、电动助力系统、线控助力系统、电磁助力系统。

2.如权利要求1所述的电动车起步助力系统

其特征在于电动车起步电子液压助力系统主要由储油罐、转动助力控制单元、电动泵、转动机、扭矩传感器、蓄电池组成，其中转动助力控制单元和电动泵是一个整体结构，电子液压助力系统采用电动泵控制液压。

3.如权利要求1所述的电动车起步助力系统

其特征在于电动车起步电动助力系统是利用电动机产生的动力对电动车主驱动两轮进行助力转动，一般是由转矩转动传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转动器、以及蓄电池电源组成。

4.如权利要求1所述的电动车起步助力系统

其特征在于电动车起步线控助力系统是由电动车主驱动两轮总成、转动执行总成和主控制器三个主要部分以及自动防故障系统、蓄电池电源辅助系统组成，电动车主驱动两轮总成包括电动车主驱动两轮、转动传感器、力矩传感器，转动执行总成包括电动车主驱动两轮、转动执行电机、转动电机控制器组件组成。

5.如权利要求1所述的电动车起步助力系统

其特征在于电动车起步电磁式助力系统主要由转矩传感器、转动传感器、控制单元、电磁力发生装置、蓄电池电源组成。 

6.如权利要求1所述的电动车起步助力系统

其特征在于电动车起步助力系统是安装在电动车主驱动两轮与电动车驱动电机之间，包括普通驱动电机和轮毂驱动电机。 

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