[發明專利]一種多直流輪轂電機電動車的驅動模式

有效

• 申請號: 201010154909.4
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102079253A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 范永建;楚衛濤;王延寧;譚慶剛;秦玉權;范洪雷;陳冰;范洪菲;范洪成
• 申請（專利權）人: 范永建
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;H02K11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多直流輪轂電機電動車的驅動模式，具體涉及一種多直流輪轂電機電動車的自動差速、無級變速驅動技術領域。

背景技術

隨著汽車工業的飛速發展，有害尾氣的大量排放和噪聲嚴重破壞了人類的生存環境、急劇增加的能源消耗和浪費對人類未來的生存構成了嚴重威脅。電動車輛以其無污染、噪音小、可直接或間接利用清潔能源和再生能源的優點，受到政府、汽車生產廠家、科研院所和廣大科研人員空前的重視。

目前，電動汽車的驅動方式大多是借鑒傳統汽車的驅動方式，即用電動機代替發動機作為動力源，動力(速度和扭矩)通過離合器(或液力變矩器)、變速箱，傳輸給差速器，然后分配給驅動輪實施驅動。這種驅動模式由于動力傳遞環節多，存在以下問題的：一是結構復雜、車輛自重大、總體布置困難、材料浪費嚴重；二是傳動摩擦副多，熱及振動等無功損耗大；三是由于上述兩個問題，導致能源浪費大、續航能力差；四是工作可靠性較低。

多輪轂電機電動車，總驅動力分配于各個驅動輪上，克服了上述電動車驅動模式的不足，機械傳動系統環節得到極大簡化，傳動效率高、耗材耗能少、工作可靠高、壽命長。在車輛總體設計時很容易采用全獨立懸架設計，大大簡化車輛總體布置，增加內部有效使用空間、提高車輛行駛平順性。

由于直流電機具有優良的可調速性、過載能力強、反正轉易切換、電動機-發電機可逆換，很容易滿足電動車輛在無級變速、倒車、下坡或制動過程中能量回饋(增加續航能力)等車輛行駛要求。因此，對多直流輪轂電機電動車驅動模式的研究，具有深遠的現實意義。

多直流輪轂電動機驅動要想較好地實際應用于電動車，必須解決：驅動輪差速、個別驅動輪打滑、電機重量大等問題。具體的說就是：①各驅動輪在車輛行駛過程中差速驅動，以消除車輛在轉向、行駛不平路面過程中的功率循環，導致的轉向沉重(前輪驅動)、轉向系和傳動系過載、輪胎過度磨損、無功損耗大的問題。②個別車輪在冰雪路面上或泥潭中，由于輪胎附著力小，車輪打滑，整車失去驅動力。③由于使用輪轂電機，驅動輪重量(非簧載質量)大，車輛行駛平順性差。

目前，對多直流輪轂電機驅動差速一般是采用電子控制模式。由于使用了較多的傳感器、電腦和復雜的電路，價格昂貴、工作可靠性差，故障查找困難，車輛購置和使用成本高，制約了電動車的普及。

到目前，還沒有一種工作可靠、結構簡單、高效能的多直流輪轂電機電動車驅動模式。

發明內容

本發明的目的是提供一種多直流輪轂電機電動車的驅動模式，具備驅動自動差速、無級調速、解除部分電機驅動等功能，具有輪轂電機(或非簧載)質量小、工作可靠、操縱簡便、成本較低的特點。

本發明采用以下技術方案：電動車驅動系統主要由若干個相同規格的直流輪轂電機M_i、短路開關K_i、升壓器、PWM脈寬調制調速器和電池組構成。其中：升壓器結構為“直-交-升壓-直”型，由逆變器、升壓變壓器和整流器構成；電機及其對應短路開關的數量根據車輛設計需要確定。

聯接方式和部件的目標功能：①直流輪轂電機M_i(繞組)依次串聯，實現電機差速驅動。②短路開關K_i分別與電機M_i一一對應并聯。當個別驅動輪打滑時，閉合其短路開關將輪轂電機短路而臨時解除驅動，其他輪轂電機獲得更大的能量。③升壓器提升電池組電壓，減小電機重量。④PWM脈寬調制調速器直接控制和改變電池組能量輸出給升壓器，實現無級變速。

與常見的電子控制電機驅動差速模式相比，本模式有以下優點：①不需要差速控制電路，就能實現驅動過程中驅動輪自動差速。②傳感器、控制和執行電路、電腦等電子元器件使用少，PWM脈寬調制調速、逆變、變壓和整流等技術成熟，且PWM脈寬調制調速器布置在低壓端。故而，結構簡單、工作可靠、成本低。③個別車輪打滑車輛失去驅動力時，很容易切換掉打滑的驅動輪(在驅動主電路中用開關短路電機繞組，使之不工作)，使整車輛恢復或獲得驅動力。④適用范圍寬，設計簡單，可用于兩輪及以上驅動輪的電動車輛。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

附圖為本發明的結構簡圖(左側部分)和等效電路(右側部分)。

附圖中除已經注明的外，圖中符號對應的名稱如下：

M₁、M₂…M_n：為第1到n個直流輪轂電機；