CN205220420U - 纯电动汽车驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纯电动汽车驱动系统，其包括用于给整车高压用电设备供电的高压配电箱、与高压配电箱电连接的储能装置和用于发送通信控制信号的整车控制器，该驱动系统还包括依次连接的第一电机、第一变速箱、离合器、第二电机、第二变速箱和差速器；两个变速箱分别通过变速箱控制器与整车控制器通信连接，离合器通过离合器控制器与整车控制器通信连接；两个电机上分别电连接有电机控制器或两个电机共同电连接到一个双电机控制器上，两个电机控制器或一个双电机控制器与高压配电箱电连接，两个电机控制器或一个双电机控制器与整车控制器通信连接。本实用新型动力输出稳定、工作效率高、回收电量能力强且回收效率高。

Description

纯电动汽车驱动系统

技术领域

本实用新型涉及一种纯电动汽车驱动系统。

背景技术

在申请号为201410512036.8的发明专利申请中公开了一种纯电动汽车控制系统，该控制系统包括整车控制器、高压配电柜和电机驱动单元，控制器与高压配电柜连接，高压配电柜和整车控制器分别与钛酸锂电池组、电动空调、油泵控制器、气泵控制器、DCDC模块、充电器和电机驱动单元连接。该方案解决了现有技术的纯电动汽车电力供应大部分存在续航里程不大，电池充电时间长，电池电量还不能满足续航里程电量要求，电池充电时不能实现大倍率充放电和采用单一驱动电机存在电机电压、功率和所需驱动转矩大等问题。但是，该系统采用两个驱动电机并接到变速箱的驱动结构，很难保证两电机充分利用并运行在各自的高效率工作区间，同时也无法协调高效回收能量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种动力输出稳定、工作效率高、回收电量能力强且回收效率高的纯电动汽车驱动系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的纯电动汽车驱动系统包括用于给整车高压用电设备供电的高压配电箱、与高压配电箱电连接的储能装置和用于发送通信控制信号的整车控制器，其结构特点是该驱动系统还包括依次连接的第一电机、第一变速箱、离合器、第二电机、第二变速箱和差速器；两个变速箱分别通过变速箱控制器与整车控制器通信连接，离合器通过离合器控制器与整车控制器通信连接；两个电机上分别电连接有电机控制器或两个电机共同电连接到一个双电机控制器上，两个电机控制器或一个双电机控制器与高压配电箱电连接，两个电机控制器或一个双电机控制器与整车控制器通信连接。

所述第一电机为永磁同步电机，第二电机为交流感应电机。

所述第二变速箱为无级变速箱。

所述高压用电设备包括DCDC变换器、电动空调、电动助力转向泵和电动空压机，DCDC变换器与车载蓄电池电连接。

所述储能装置为动力电池或超级电容或者两者均包括。

本实用新型的有益效果是：

1）利用双电机、双变速箱驱动，增大了系统的驱动扭矩，可实现快速起步、爬坡和加速，提高了系统驱动扭矩和带负载能力；

2）双变速箱调整双电机转速和车速，不仅增大了驱动扭矩，扩大了系统调速范围，还提高了系统工作效率；当第二变速箱为无级变速箱时，保证了系统有持续动力输出；

3）双变速箱协调两电机回收电量，提高了系统回收电量能力和回收效率，实现大倍率充放电；

4）利用双电机和双变速箱，提高了系统的可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型其中一种实施方式的结构原理示意图；

图2为本实用新型另一种实施方式的结构原理示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的纯电动汽车驱动系统包括用于给整车高压用电设备2供电的高压配电箱1、与高压配电箱1电连接的储能装置3和用于发送通信控制信号的整车控制器4，该驱动系统还包括依次连接的第一电机5、第一变速箱6、离合器7、第二电机8、第二变速箱9和差速器10。两个变速箱分别通过变速箱控制器11与整车控制器4通信连接，离合器7通过离合器控制器12与整车控制器4通信连接；两个电机上分别电连接有电机控制器或两个电机共同电连接到一个双电机控制器上，两个电机控制器或一个双电机控制器与高压配电箱2电连接，两个电机控制器或一个双电机控制器与整车控制器4通信连接。

储能装置3为动力电池或超级电容或两者均包括，即储能装置3可以为单电源也可为双电源。储能装置3经高压配电箱1给各高压用电设备2供电，高压用电设备2包括DCDC变换器13、电动空调14、电动助力转向泵15和电动空压机16，DCDC变换器13与车载蓄电池17电连接。电机和蓄电池也可分别经过电机控制器和DCDC变换器13给储能装置3充电。

整车控制器4统一控制管理系统各部件，包括两个变速箱控制器11、双电机控制器或两个电机控制器、储能装置3、高压配电箱1和仪表18等，双电机控制器或两个电机控制器控制第一电机5和第二电机8的启停和转速，离合器控制器12控制离合器7的结合或分离。

本系统中的变速箱可以为单速变速箱、双变速箱、多变速箱、无级变速箱或具有行星齿轮减速器的单速变速箱。第一变速箱6位于第一电机5和第二电机8之间，由整车控制器4经变速箱控制器11控制，第一变速箱6使第一电机5相对第二电机8自由转动，一方面可协调两电机完成起动、加速、负荷爬坡和频繁起停等复杂工况，提高系统动力性和过载能力，另一方面增加了系统回收电量能力，能实现大倍率充放电。第二变速箱9位于第二电机8和差速器10之间，由整车控制器4经变速箱控制器11控制，扩大了系统调速范围，双变速箱使得双电机的优势得到充分高效利用，从而满足车辆行驶需求。

参照图2，第一电机5为永磁同步电机，第二电机8为交流感应电机。第二变速箱9为无级变速箱。永磁同步电机虽然调频范围宽、功率密度和效率高、惯性小，但大功率的永磁同步电机要做到体积小、质量轻很困难，价格也高，交流感应电机在不工作时，转子不会产生磁场，也无反向电动势，可避免可能造成的损耗，因此选择永磁同步电机作为第一电机，交流感应电机作为第二电机，充分利用了两电机的优势。无级变速箱可实现无级变速，选择变速箱2为无级变速箱，确保系统在整个换挡过程中有持续动力输出。

本实用新型的具有如下优点效果：1）利用双电机、双变速箱驱动，增大了系统的驱动扭矩，可实现快速起步、爬坡和加速，提高了系统驱动扭矩和过负载能力；2）双变速箱调整双电机转速和车速，不仅增大了驱动扭矩，扩大了系统调速范围，还提高了系统工作效率；当第二变速箱为无级变速箱时，保证了系统有持续动力输出；3）双变速箱协调两电机回收电量，提高了系统回收电量能力和回收效率，实现大倍率充放电；4）利用双电机和双变速箱，提高了系统的可靠性。

下面通过图2所示的实施方式举例介绍系统的几种工况：

1、低速起步、爬坡或加速时，无级变速箱挂抵挡，离合器结合，永磁同步电机经变速箱协助交流感应电机驱动；

2、中高速低扭矩行驶时，离合器分离，由交流感应电机和无级变速箱驱动，或离合器结合，交流感应电机清扭，由永磁同步电机经第一变速箱和无级变速箱驱动；

3、中高速大扭矩行驶时，离合器结合，由永磁同步电机、交流感应电机分别经第一变速箱和无级变速箱共同驱动；

4、减速制动时，离合器结合，永磁同步电机和/或交流感应电机经第一变速箱和无级变速箱协调回收能量，实现快速制动和大倍率充电，减少储能装置充电时间；

5、电量不足或任一电机或变速箱损坏，另一电机或变速箱可驱动系统正常行驶工作。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (7)

1.一种纯电动汽车驱动系统，包括用于给整车高压用电设备（2）供电的高压配电箱（1）、与高压配电箱（1）电连接的储能装置（3）和用于发送通信控制信号的整车控制器（4），其特征是该驱动系统还包括依次连接的第一电机（5）、第一变速箱（6）、离合器（7）、第二电机（8）、第二变速箱（9）和差速器（10）；两个变速箱分别通过变速箱控制器（11）与整车控制器（4）通信连接，离合器（7）通过离合器控制器（12）与整车控制器（4）通信连接；两个电机上分别电连接有电机控制器或两个电机共同电连接到一个双电机控制器上，两个电机控制器或一个双电机控制器与高压配电箱（2）电连接，两个电机控制器或一个双电机控制器与整车控制器（4）通信连接。

2.如权利要求1所述的纯电动汽车驱动系统，其特征是所述第一电机（5）为永磁同步电机，第二电机（8）为交流感应电机。

3.如权利要求1所述的纯电动汽车驱动系统，其特征是所述第二变速箱（9）为无级变速箱。

4.如权利要求1所述的纯电动汽车驱动系统，其特征是所述高压用电设备（2）包括DCDC变换器（13）、电动空调（14）、电动助力转向泵（15）和电动空压机（16），DCDC变换器（13）与车载蓄电池（17）电连接。

5.如权利要求1-4中任一项所述的纯电动汽车驱动系统，其特征是所述储能装置（3）为动力电池。

6.如权利要求1-4中任一项所述的纯电动汽车驱动系统，其特征是所述储能装置（3）为超级电容。

7.如权利要求1-4中任一项所述的纯电动汽车驱动系统，其特征是所述储能装置（3）包括动力电池和超级电容。