CN109305054A - 轮毂电机电动汽车的多连杆驱动系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车驱动领域，具体为一种轮毂电机电动汽车的多连杆驱动系统及其工作方法，本电动汽车驱动系统包括：主控制模块，由主控制模块控制的驱动装置和转向装置；所述主控制模块控制的驱动装置工作从而控制电动汽车运动，所述主控制模块控制转向装置工作从而控制电动汽车转向。实现了通过电动汽车驱动系统带动电动汽车运动与转向。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车驱动领域，具体为一种轮毂电机电动汽车的多连杆驱动系统及其工作方法。
背景技术
随着社会的发展，电动汽车将会在社会中扮演越来越重要的角色。
电动汽车舍弃了传统内燃机汽车的石油能源，采用无污染的电能，但是纯电动汽车又存在充电桩分布少，充电慢的问题。
因此，可以针对混动新能源汽车，需要设计一种新的汽车驱动系统及其工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮毂电机电动汽车的多连杆驱动系统及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车驱动系统，包括：
主控制模块，由主控制模块控制的驱动装置和转向装置；
所述驱动装置包括：与主控制模块电性连接的驱动控制模块和由驱动控制模块控制的轮毂电机；
所述转向装置包括：与主控制模块电性连接的转向控制模块和由转向控制模块控制的转向电机；
所述驱动控制模块适于接收主控制模块发出的行进控制信号，控制轮毂电机转动带动电动汽车运动；所述转向控制模块适于接收主控制模块发出的转向控制信号，控制转向电机工作，带动电动汽车转向。
进一步，所述驱动装置还包括：与驱动控制模块电性连接的温度传感器和霍尔传感器；
所述温度传感器适于检测轮毂电机的温度；
所述霍尔传感器适于检测轮毂电机的转速；
所述温度传感器将检测到的轮毂电机的温度发送给驱动控制模块，当温度超过预设温度阈值时，驱动控制模块控制轮毂电机减速。
进一步，所述电动汽车驱动系统还包括：与主控制模块连接的变速装置；
所述变速装置包括：制动踏板、加速踏板，以及与主控制模块电性连接的压力传感器和位移传感器；
所述制动踏板和加速踏板上均安装有压力传感器和位移传感器；
所述压力传感器适于分别检测制动踏板、加速踏板受到的压力；
所述位移传感器适于分别检测制动踏板、加速踏板受到压力后的位移距离；
所述主控制模块适于接收检测到的压力信号和位移距离信号，并根据接收的压力信号和位移距离信号判断电动汽车需求的速度变化量，进而控制驱动装置加速或减速。
进一步，所述电动汽车驱动系统还包括：多连杆悬挂机构、减震机构；其中
所述减震机构通过多连杆悬挂机构与驱动装置连接，以对电动汽车进行减震。
进一步，所述电动汽车驱动系统还包括：由主控制模块控制的散热机构；
所述散热机构包括：储油箱、主控制模块控制的散热器和液压油泵；
所述储油箱与所述液压油泵连接；
所述储油箱适于储存冷却用液压油；
所述散热器通过管道与液压油泵连接；
所述散热器通过管路与所述液压油泵形成液压油回路，所述管道通过轮毂电机和转向电机，以便通过液压油冷却轮毂电机和转向电机。
进一步，所述电动汽车驱动系统还包括：蓄电池、超级电容，以及在所述蓄电池与超级电容之间设有双向DC/DC模块；
在电动汽车在滑行时，轮毂电机转动产生电能，所述主控制模块通过双向DC/DC模块控制超级电容回收电能，再将超级电容存储的电能通过双向DC/DC模块对蓄电池进行充电；以及
当超级电容存储电能后，超级电容的放电优先级超过蓄电池的放电优先级，即
在超级电容存储电能后，所述主控模块适于关闭蓄电池供电，且通过双向DC/DC模块控制超级电容对电动汽车供电。
进一步，所述电动汽车驱动系统还包括：发动机和霍尔传感器；
所述霍尔传感器适于将检测车速发送至主控制器模块；
当车速低于车速阈值时，所述主控制器模块控制轮毂电机带动汽车后轮转动；以及
当车速高于车速阈值时，所述主控制器模块控制发动机带动汽车前轮转动。
进一步，在发动机带动汽车前轮转动时，主控模块关闭蓄电池供电，并通过双向DC/DC模块控制超级电容对蓄电池充电。
另一方面，本发明还提供一种电动汽车驱动系统的工作方法。
所述工作方法包括：由驱动控制模块接收主控制模块发出的行进控制信号，控制轮毂电机转动；以及
由转向控制模块接收主控制模块发出的转向控制信号，控制转向电机工作。
进一步，所述工作方法适于采用上述电动汽车驱动系统。
本发明的有益效果是，本发明通过主控制模块，由主控制模块控制的驱动装置和转向装置配合，所述主控制模块控制驱动装置进而控制电动汽车运动，控制转向装置从而控制电动汽车转向，实现了通过电动汽车驱动系统带动电动汽车运动与转向。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所涉及的电动汽车驱动系统的系统框图；
图2是本发明所涉及的另一种优选的电动汽车驱动系统的系统框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1是本发明所涉及的电动汽车驱动系统的系统框图。
如图1所示，本实施例提供了一种轮毂电机电动汽车的多连杆驱动系统，其包括：主控制模块，由主控制模块控制的驱动装置和转向装置；所述驱动装置包括：与主控制模块电性连接的驱动控制模块和由驱动控制模块控制的轮毂电机；所述转向装置包括：与主控制模块电性连接的转向控制模块和由转向控制模块控制的转向电机；所述驱动控制模块适于接收主控制模块发出的行进控制信号，控制轮毂电机转动带动电动汽车运动；所述转向控制模块适于接收主控制模块发出的转向控制信号，控制转向电机工作，带动电动汽车转向；所述主控制器模块可以采用型号可以但不限于RENESAS的RH850 P1M系列的MCU；所述驱动控制模块和转向控制模块均可以采用TC1782处理器；通过驱动装置和转向装置实现了电动汽车的驱动和转向。
在本实施例中，所述驱动装置还包括：与驱动控制模块电性连接的温度传感器和霍尔传感器；所述温度传感器适于检测轮毂电机的温度；所述霍尔传感器适于检测轮毂电机的转速；所述温度传感器和霍尔传感器均安装在轮毂电机转子处；所述温度传感器将检测到的轮毂电机的温度发送给驱动控制模块，当温度超过预设温度阈值时（预设温度可以是190℃），驱动控制模块控制轮毂电机减速；当温度传感器检测到轮毂电机的温度不再升高时，所述驱动控制模块控制轮毂电机减速停止；轮毂电机温度过高时会导致电机退磁减少轮毂电机的使用寿命，在轮毂电机温度过高时使轮毂电机转速降低，降低轮毂电机的温度可以有效的保护轮毂电机。
在本实施例中，所述电动汽车驱动系统还包括：与主控制模块连接的变速装置；所述变速装置包括：制动踏板、加速踏板，以及与主控制模块电性连接的压力传感器和位移传感器；所述制动踏板(刹车）和加速踏板（油门）上均安装有压力传感器和位移传感器；所述制动踏板和加速踏板底部与电动汽车连接处均安装有压力传感器；所述压力传感器适于分别检测制动踏板和加速踏板受到的压力；所述位移传感器适于分别检测制动踏板和加速踏板受到压力后的位移距离；所述制动踏板和加速踏板与汽车的连接处均安装有位移传感器；所述主控制模块适于接收检测到的压力信号和位移距离信号，并根据接收的压力信号和位移距离信号判断电动汽车需求的速度变化量，进而控制驱动装置加速或减速；通过变速装置可以快捷方便的改变电动汽车的行驶速度。
在本实施例中，所述电动汽车驱动系统还包括：多连杆悬挂机构、减震机构；其中所述减震机构通过多连杆悬挂机构与驱动装置连接，以对电动汽车进行减震；减震机构可以有效的减少电动汽车在行驶过程中的震动，改善电动汽车内乘坐人员的舒适性。
在本实施例中，所述电动汽车驱动系统还包括：由主控制模块控制的散热机构；所述散热机构包括：储油箱、主控制模块控制的散热器和液压油泵；所述储油箱与所述液压油泵连接；所述储油箱适于储存冷却用液压油；所述散热器通过管道与液压油泵连接；所述散热器通过管路与所述液压油泵形成液压油回路，所述管道通过轮毂电机和转向电机，以便通过液压油冷却轮毂电机和转向电机；所述散热器可以采用SR-550X1/2汽车散热器；通过散热机构可以有效降低轮毂电机和转向电机的温度，减少温度对电机的影响。
在本实施例中，所述电动汽车驱动系统还包括：与主控制模块连接的蓄电池和超级电容；所述超级电容可以采用Maxwell超级电容；所述主控制模块适于控制所述蓄电池给电动汽车供电；所述蓄电池与所述超级电容之间设有双向DC/DC模块，且通过双向DC/DC模块将超级电容的电能传输至蓄电池；以及蓄电池、所述超级电容与汽车的供电线路之间设有切换开关，所述切换开关由主控制模块控制；所述切换开关可以采用二选一电子开关；所述主控制模块适于电动汽车在滑行时通过双向DC/DC模块控制超级电容回收电能，再将超级电容存储的电能通过双向DC/DC模块对蓄电池进行充电；并且当超级电容存储电能后，超级电容的放电优先级超过蓄电池的放电优先级，即所述主控模块适于控制切换开关选择超级电容供电，且通过双向DC/DC模块控制超级电容对电动汽车供电。
其中放电优先级具体是指当超级电容存储电能后，首先进行放电，当超级电容放电结束后，在将改为蓄电池供电，该方式充分利用超级电容快充的特性，能够极大的避免电能浪费，提高电动汽车的续航能力，电动汽车通过超级电容的电能回收和给蓄电池充电可以更有效利用电能。
图2是本发明所涉及的另一种优选的电动汽车驱动系统的系统框图。
如图2所示，所述驱动装置还可以采用混动驱动方式，具体的，所述电动汽车驱动系统还包括：发动机；通过上述霍尔传感器将检测车速发送至主控制器模块；当车速低于车速阈值时，所述主控制器模块控制轮毂电机带动汽车后轮转动；以及当车速高于车速阈值时，所述主控制器模块控制发动机带动汽车前轮转动。
其中所述车速阈值可以设置在30公里/小时，即在低速时通过轮毂电机带动车辆行进，超过30公里/小时后，通过发动机带动汽车行进。
在本实施例中，在发动机带动汽车前轮转动时，主控模块可以关闭蓄电池供电，并通过双向DC/DC模块控制超级电容对蓄电池充电，即将超级电容剩余电量传输至蓄电池，避免了传统燃油车或者电动汽车的电能回收效率低的问题，超级电容电能释放完毕后，可以等待下次车辆滑行过程中的电能回收。
本电动汽车驱动系统也可以采用四轮驱动模式，即发动机和轮毂电机带动汽车前轮和后轮同时工作，以提高抓地能力。
综上所述，本发明通过主控制模块，由主控制模块控制的驱动装置和转向装置配合，所述主控制模块控制驱动装置进而控制电动汽车运动，控制转向装置从而控制电动汽车转向，实现了通过电动汽车驱动系统带动电动汽车运动与转向；通过设置放电优先级，使超级电容的电能回收和给蓄电池充电电动汽车可以更有效利用电能；通过散热机构可以有效降低轮毂电机和转向电机的温度，减少温度对电机的影响；通过减震机构可以有效的减少电动汽车在行驶过程中的震动，改善电动汽车内乘坐人员的舒适性。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种电动汽车驱动系统的工作方法，由驱动控制模块接收主控制模块发出的行进控制信号，控制轮毂电机转动以带动电动汽车运动；以及由转向控制模块接收主控制模块发出的转向控制信号，控制转向电机工作以带动电动汽车转向；通过电动汽车驱动系统带动电动汽车运动和转向，结构简单便于操作。
所述工作方法适于采用如实施例1所述的汽车驱动系统。
所述主控制模块还与一无线通信模块电性连接，以适于将行车信息发送至服务器；所述行车信息可以但不限于包括：轮毂电机的温度、转速，以及所述主控制模块还电性连接有加速度传感器，故所述行车信息还可以包括车子的转向角、行进加速度等。将上述信息发送至服务器，有利于对电动汽车的形式状态进行有效监控，尤其适于在电动汽车试行过程中对行车信息进行采集，便于对电动汽车的行车性能数据进行采集。
在本实施例2中主控制模块与无线通信模块电性连接的实施方式以及无线通信模块的具体结构在实施例1也适用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种汽车驱动系统，其特征在于，包括：
主控制模块，由主控制模块控制的驱动装置和转向装置；
所述驱动装置包括：与主控制模块电性连接的驱动控制模块和由驱动控制模块控制的轮毂电机；
所述转向装置包括：与主控制模块电性连接的转向控制模块和由转向控制模块控制的转向电机；
所述驱动控制模块适于接收主控制模块发出的行进控制信号，控制轮毂电机转动；以及
所述转向控制模块适于接收主控制模块发出的转向控制信号，控制转向电机工作。
2.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，
所述驱动装置还包括：与驱动控制模块电性连接的温度传感器和霍尔传感器；
所述温度传感器适于检测轮毂电机的温度；
所述霍尔传感器适于检测轮毂电机的转速；
所述温度传感器将检测到的所述温度发送给驱动控制模块，当温度超过预设温度阈值时，驱动控制模块控制轮毂电机减速。
3.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，
所述电动汽车驱动系统还包括：与主控制模块连接的变速装置；
所述变速装置包括：制动踏板、加速踏板，以及与主控制模块电性连接的压力传感器和位移传感器；
所述制动踏板和加速踏板上均安装有压力传感器和位移传感器；
所述压力传感器适于分别检测制动踏板、加速踏板受到的压力；
所述位移传感器适于分别检测制动踏板、加速踏板受到压力后的位移距离；
所述主控制模块适于接收检测到的压力信号和位移距离信号，并根据接收的压力信号和位移距离信号判断电动汽车需求的速度变化量，进而控制驱动装置加速或减速。
4.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，
所述电动汽车驱动系统还包括：多连杆悬挂机构、减震机构；其中
所述减震机构通过多连杆悬挂机构与驱动装置连接，以对电动汽车进行减震。
5.如权利要求1所述的汽车驱动系统，其特征在于，
所述电动汽车驱动系统还包括：由主控制模块控制的散热机构；
所述散热机构包括：储油箱、主控制模块控制的散热器和液压油泵；
所述储油箱与所述液压油泵连接；
所述储油箱适于储存冷却用液压油；
所述散热器通过管道与液压油泵连接；
所述散热器通过管路与所述液压油泵形成液压油回路，所述管道通过轮毂电机和转向电机，以便通过液压油冷却轮毂电机和转向电机。
6.如权利要求2所述的汽车驱动系统，其特征在于，
所述电动汽车驱动系统还包括：蓄电池、超级电容，以及在所述蓄电池与超级电容之间设有双向DC/DC模块；
在电动汽车在滑行时，轮毂电机转动产生电能，所述主控制模块通过双向DC/DC模块控制超级电容回收电能，再将超级电容存储的电能通过双向DC/DC模块对蓄电池进行充电；以及
当超级电容存储电能后，超级电容的放电优先级超过蓄电池的放电优先级，即
在超级电容存储电能后，所述主控模块适于关闭蓄电池供电，且通过双向DC/DC模块控制超级电容对电动汽车供电。
7.如权利要求6所述的汽车驱动系统，其特征在于，
所述电动汽车驱动系统还包括：发动机；
所述霍尔传感器适于将检测车速发送至主控制器模块；
当车速低于车速阈值时，所述主控制器模块控制轮毂电机带动汽车后轮转动；以及
当车速高于车速阈值时，所述主控制器模块控制发动机带动汽车前轮转动。
8.如权利要求7所述的汽车驱动系统，其特征在于，
在发动机带动汽车前轮转动时，主控模块关闭蓄电池供电，并通过双向DC/DC模块控制超级电容对蓄电池充电。
9.一种电动汽车驱动系统的工作方法，其特征在于，
由驱动控制模块接收主控制模块发出的行进控制信号，控制轮毂电机转动；以及
由转向控制模块接收主控制模块发出的转向控制信号，控制转向电机工作。
10.如权利要求9所述的工作方法，其特征在于，
所述工作方法适于采用如权利要求1-8任一项所述的汽车驱动系统。
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