一種電動汽車控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動汽車控制系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：整車控制器，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅(qū)電機，后驅(qū)電機控制器，集成在后驅(qū)電機內(nèi)部通過驅(qū)動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機、第二輪轂電機及第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器，傳感器模塊，電池及電機高壓供電裝置，電源管理系統(tǒng)。前面兩個車輪可獨立控制，使兩個車輪不滑轉(zhuǎn)，減小了輪胎磨損；采用集成自動變速器的后驅(qū)電機，使后驅(qū)電機工作在高效率區(qū)，增加了后驅(qū)電機的使用壽命，提高了行駛里程；采用四輪驅(qū)動可實現(xiàn)緊急加速；采用電機輔助制動控制，增強了整車的制動性能，通過回收制動能量降低了能量損耗。
【專利說明】
一種電動汽車控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車已逐漸成為生活中不可缺少的代步和交通運輸工具，但傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車引起的能源危機與環(huán)境污染問題日益突出，電動汽車成為解決該問題的有效途徑。
[0003]目前市場上電動汽車整車控制系統(tǒng)很多，大部分是基于一個電機驅(qū)動，或者基于兩個輪轂/邊電機獨立驅(qū)動的整車控制系統(tǒng)?；谝粋€電機驅(qū)動的整車控制系統(tǒng)，雖然控制方法極為簡單，但是由于電機扭矩小，整車動力性能較差，即使采用扭矩較大的電機，也不能保證電機一直工作在高效率運轉(zhuǎn)區(qū)，影響電機使用壽命。基于兩個輪轂/邊電機獨立驅(qū)動的整車控制系統(tǒng)，雖然采用兩個電機獨立驅(qū)動，驅(qū)動力矩滿足整車動力需求，但是在汽車急加速或者高速行駛時，也不能保證電機一直工作在高效率運轉(zhuǎn)區(qū)，影響電機使用壽命，造成電池能量的損失，縮短電動汽車行駛里程。
[0004]申請?zhí)枮?01380013639.7的發(fā)明專利，公開了一種電動汽車的驅(qū)動力控制裝置，所述裝置包括:兩個電動機，其在前輪或后輪中的任一方的左右驅(qū)動輪分別獨立產(chǎn)生驅(qū)動力；電動機扭矩限制部，其能夠限制兩個電動機的扭矩;驅(qū)動力判定部，其判定左右輪中的哪個車輪的驅(qū)動力大；電動機扭矩控制部，其在車輛轉(zhuǎn)彎時，與左右輪中的驅(qū)動輪大的車輪對應(yīng)的電動機受到扭矩限制的情況下，對另一方的電動機的扭矩進行增加修正，以維持左右輪的總驅(qū)動力。該發(fā)明的優(yōu)點是，能夠獨立地對前輪或后輪中的左右兩個輪進行驅(qū)動;其存在問題是不能同時驅(qū)動前輪和后輪，也不能保證電機一直工作在高效率運轉(zhuǎn)區(qū)，影響電機使用壽命，電池耗電量大。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型提出一種電動汽車控制系統(tǒng)。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種電動汽車控制系統(tǒng)，包括:整車控制器，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅(qū)電機，后驅(qū)電機控制器，集成在后驅(qū)電機內(nèi)部、通過驅(qū)動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機、第二輪轂電機及第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器，傳感器模塊，電池及電機高壓供電裝置，電源管理系統(tǒng)。整車控制器對第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅(qū)電機控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊輸入的信號進行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令至后驅(qū)電機控制器、第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和電源管理系統(tǒng)。
[0008]進一步地，所述控制系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)整車控制器與第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅(qū)電機控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊之間的數(shù)據(jù)通信的CAN總線。
[0009]進一步地，傳感器模塊包括:用于測量方向盤實際轉(zhuǎn)過角度的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，用于測量加速踏板實際開度的加速踏板位置傳感器，用于測量制動踏板實際開度的制動踏板位置傳感器。三個傳感器的輸出信號均輸入至整車控制器。
[0010]更進一步地，第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和后驅(qū)電機控制器分別將第一輪轂電機轉(zhuǎn)速傳感器、第二輪轂電機轉(zhuǎn)速傳感器和后驅(qū)電機轉(zhuǎn)速傳感器(轉(zhuǎn)速傳感器是電機自帶的)輸出的轉(zhuǎn)速信號和轉(zhuǎn)矩信號(通過采集電機工作電流得到)反饋至整車控制器，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0011]進一步地，自動變速器包括選檔機構(gòu)和換檔機構(gòu)，在整車控制器的作用下實現(xiàn)自動選檔和換檔。
[0012]進一步地，電池及電機高壓供電裝置用于為電機提供供電電源，包括:電池，主要由預充電電路和主充電電路組成的高壓產(chǎn)生電路，保護電路。
[0013]進一步地，電源管理系統(tǒng)將檢測到的電池及電機高壓供電裝置的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車控制器。整車控制器將整體電壓和SOC送至汽車的電子儀表盤進行顯示，根據(jù)SOC的大小發(fā)出電池電量過低提醒信號，根據(jù)電池的單體溫度的大小發(fā)出電池故障報警信號，并輸出控制指令至電源管理系統(tǒng)，由電源管理系統(tǒng)切斷電池能量輸出。
[0014]所述電動汽車控制系統(tǒng)稍做改進，也可以將第一輪轂電機和第二輪轂電機應(yīng)用于后面兩個車輪，將集成了自動變速器的后驅(qū)電機應(yīng)用于其他未驅(qū)動車輪(如前面兩個車輪)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本實用新型采用的第一輪轂電機和第二輪轂電機能夠獨立控制，具有傳統(tǒng)驅(qū)動方法無法比擬的優(yōu)勢，能夠保證兩個車輪不滑轉(zhuǎn)，減小了輪胎磨損，保證了電動汽車行駛的安全性；
[0017](2)本實用新型采用集成自動變速器的后驅(qū)電機，能夠使后驅(qū)電機工作在高效率區(qū)，增加了后驅(qū)電機的使用壽命，有效提高了電動汽車的行駛里程；
[0018](3)本實用新型同時采用第一輪轂電機、第二輪轂電機和后驅(qū)電機，能夠?qū)崿F(xiàn)前輪驅(qū)動控制、后輪驅(qū)動控制或四輪驅(qū)動控制，而且在輪轂電機及輪轂電機控制器或后驅(qū)電機及后驅(qū)電機控制器發(fā)生故障時仍然能夠使電動汽車正常行駛，提高了電動汽車工作的可靠性；
[0019](4)本實用新型采用電機輔助制動控制，增強了整車的制動性能，通過回收制動能量降低了能量損耗。
【附圖說明】

[0020]圖1為電動汽車控制系統(tǒng)組成框圖。
[0021]圖中:1_整車控制器，2-后驅(qū)電機控制器，3-后驅(qū)電機，4-第一輪轂電機控制器，5-第二輪轂電機控制器，6-第一輪轂電機，7-第二輪轂電機，8-電源管理系統(tǒng)，9-電池及電機高壓供電裝置，10-傳感器模塊。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0023]—種電動汽車控制系統(tǒng)，包括:整車控制器I，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅(qū)電機3，后驅(qū)電機控制器2，集成在后驅(qū)電機3內(nèi)部、通過驅(qū)動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機6、第二輪轂電機7及第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5，傳感器模塊10，電池及電機高壓供電裝置9，電源管理系統(tǒng)8。整車控制器I對第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5、后驅(qū)電機控制器2、電源管理系統(tǒng)8和傳感器模塊10輸入的信號進行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令至后驅(qū)電機控制器2、第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5和電源管理系統(tǒng)8。
[0024]所述控制系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)整車控制器I與第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5、后驅(qū)電機控制器2、電源管理系統(tǒng)8和傳感器模塊10之間的數(shù)據(jù)通信的CAN總線。通過CAN總線，可以采集整車控制器所需的數(shù)據(jù)，也可以和其他控制器進行數(shù)據(jù)通信，還可以通過CAN總線對整車控制器進行標定和維護。通過檢測CAN總線的負載率、錯誤幀，適當調(diào)整CAN報文的幀數(shù)、頻率，可以減少通信沖突和錯誤，降低外部干擾，提高CAN總線的穩(wěn)定性。
[0025]傳感器模塊10包括:用于測量方向盤實際轉(zhuǎn)過角度的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，用于測量加速踏板實際開度的加速踏板位置傳感器，用于測量制動踏板實際開度的制動踏板位置傳感器。三個傳感器的輸出信號均輸入至整車控制器I。
[0026]第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5和后驅(qū)電機控制器2分別將第一輪轂電機轉(zhuǎn)速傳感器、第二輪轂電機轉(zhuǎn)速傳感器和后驅(qū)電機轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號和轉(zhuǎn)矩信號反饋至整車控制器I，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0027]自動變速器為電控機械式自動變速器，包括選檔機構(gòu)和換檔機構(gòu)，在整車控制器I輸出的控制信號作用下實現(xiàn)自動選檔和換檔。
[0028]電池及電機高壓供電裝置9用于為電機提供供電電源，包括:電池，主要由預充電電路和主充電電路組成的高壓產(chǎn)生電路，保護電路。
[0029]電源管理系統(tǒng)8將檢測到的電池及電機高壓供電裝置9的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車控制器I。整車控制器I將整體電壓和SOC送至汽車的電子儀表盤進行顯示，根據(jù)SOC的大小發(fā)出電池電量過低提醒信號，根據(jù)電池的單體溫度的大小發(fā)出電池故障報警信號，并輸出控制指令至電源管理系統(tǒng)8，由電源管理系統(tǒng)8切斷電池能量輸出。
[0030]本實用新型提出的電動汽車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)只驅(qū)動第一輪轂電機和第二輪轂電機的前輪驅(qū)動控制、只驅(qū)動后驅(qū)電機的后輪驅(qū)動控制或同時驅(qū)動第一輪轂電機、第二輪轂電機和后驅(qū)電機的四輪驅(qū)動控制以及輔助制動控制。采用前輪驅(qū)動控制，第一輪轂電機和第二輪轂電機能夠獨立控制，具有傳統(tǒng)驅(qū)動方法無法比擬的優(yōu)勢，能夠保證兩個車輪不滑轉(zhuǎn)，減小了輪胎磨損，保證了電動汽車行駛的安全性;采用后輪驅(qū)動控制，通過選擇自動變速器的檔位，能夠使后驅(qū)電機工作在高效率區(qū)，增加了后驅(qū)電機的使用壽命，有效提高了電動汽車的行駛里程;采用四輪驅(qū)動控制，能夠?qū)崿F(xiàn)緊急加速，而且在輪轂電機及輪轂電機控制器或后驅(qū)電機及后驅(qū)電機控制器發(fā)生故障時仍然能夠使電動汽車正常行駛，提高了電動汽車工作的可靠性。本實用新型提出的電動汽車控制系統(tǒng)還可以進行電機輔助制動控制，增強了整車的制動性能，通過回收制動能量降低了能量損耗。
[0031]本實用新型不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對上述實施方式任何顯而易見的改進或變更，都不會超出本實用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:整車控制器，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅(qū)電機，后驅(qū)電機控制器，集成在后驅(qū)電機內(nèi)部、通過驅(qū)動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機、第二輪轂電機及第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器，傳感器模塊，電池及電機高壓供電裝置，電源管理系統(tǒng)；整車控制器對第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅(qū)電機控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊輸入的信號進行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令至后驅(qū)電機控制器、第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和電源管理系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)整車控制器與第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅(qū)電機控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊之間的數(shù)據(jù)通信的CAN總線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，傳感器模塊包括:用于測量方向盤實際轉(zhuǎn)過角度的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，用于測量加速踏板實際開度的加速踏板位置傳感器，用于測量制動踏板實際開度的制動踏板位置傳感器;三個傳感器的輸出信號均輸入至整車控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和后驅(qū)電機控制器分別將第一輪轂電機轉(zhuǎn)速傳感器、第二輪轂電機轉(zhuǎn)速傳感器和后驅(qū)電機轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號和轉(zhuǎn)矩信號反饋至整車控制器，實現(xiàn)閉環(huán)控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，自動變速器包括選檔機構(gòu)和換檔機構(gòu)，在整車控制器的作用下實現(xiàn)自動選檔和換檔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，電池及電機高壓供電裝置用于為電機提供供電電源，包括:電池，主要由預充電電路和主充電電路組成的高壓產(chǎn)生電路，保護電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，電源管理系統(tǒng)將檢測到的電池及電機高壓供電裝置的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車控制器;整車控制器將整體電壓和SOC送至汽車的電子儀表盤進行顯示，根據(jù)SOC的大小發(fā)出電池電量過低提醒信號，根據(jù)電池的單體溫度的大小發(fā)出電池故障報警信號，并輸出控制指令至電源管理系統(tǒng)，由電源管理系統(tǒng)切斷電池能量輸出。
【文檔編號】B60L11/18GK205706191SQ201620667608
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】李占江, 李麟, 孫明江
【申請人】南京越博動力系統(tǒng)股份有限公司