[發明專利]一種輪轂電機分布式分時四驅電動汽車底盤構型、四驅電動汽車和控制方法

在審

• 申請號: 201910852992.3
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110588366A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 史建鵬;劉威;趙春來;李洪濤;陳明;王念;王秋來
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L15/32;B60L58/30
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 俞鴻;高炳龍

本發明公開了一種輪轂電機分布式分時四驅電動汽車底盤構型、四驅電動汽車和控制方法，其包括驅動系統、動力系統和控制系統，燃料電池發動機通過DC/DC轉換器與動力電池組連接，動力電池組通過DC/DC轉換器與四個輪轂電機連接，動力電池組與四個輪轂電機連接，整車控制器分別連接燃料電池發動機控制器、電池管理控制器、輪轂電機控制器、電池管理控制器和DC/DC轉換器。本發明的驅動系統采用四個輪轂電機，動力系統采用燃料電池發動機和動力電池組，氫燃料作為能源，其可根據工況需求實現兩驅/四驅模式適時切換的扭矩協調控制。

技術領域

本發明涉及一種新能源汽車領域，尤其涉及一種分布式分時驅動的輪轂電機燃料電池底盤構型。

背景技術

面對日益嚴峻的環保壓力，全球各國都制定了日益嚴苛的排放法規。新能源汽車以其節能、環保等諸多優點，已成為目前汽車發展的重要方向。目前，純電動汽車已得到了廣泛的應用，但續航短、充電時間長兩大核心問題一直困擾著電動汽車的發展。燃料電池汽車因其能量轉化效率高，排放零污染而具有很廣闊的市場前景。

燃料電池發動機增程式電動汽車綜合了純電動汽車和混合動力汽車的優點，其采用燃料電池發動機做增程器，擺脫了純電動汽車受續駛里程的限制，且傳動系統簡單，從而提高了傳動效率，減少了功率損失。同時，燃料電池發動機的最終產物是水，達到了零排放或近似零排放，能夠實現對環境的零污染。

目前，公開的燃料電池汽車采用燃料電池系統和動力電池并聯工作向集中驅動的一個電機供電驅動車輛，這樣單個電機體積質量較大，影響燃電電堆、氫罐等布置，同時需要經過主減速器、差速器、傳動軸將動力從集中驅動電機傳輸到兩個車輪，傳動鏈長、傳動效率低。

專利文獻(中國專利公開號：CN207311086U)中公開了一種插電式電-電混合燃料電池增程式四驅動力系統，包括集中電機、減速器、差速器、左輪轂電機、右輪轂電機、燃料電池發動機、動力電池組和控制單元，其采用燃料電池發動機為主要動力源，動力電池組為輔助電源裝置。但是該專利所述方案中，輪轂電機加集中電機和減速器的驅動系統，結構布置較復雜，且整車控制器對驅動系統的控制較為復雜。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供了一種分布式分時驅動的輪轂電機燃料電池底盤構型。驅動系統采用四個輪轂電機，動力系統采用燃料電池發動機和動力電池組，氫燃料作為能源，可根據工況需求實現兩驅/四驅模式適時切換的扭矩協調控制系統尚未有人提出。

本發明公開了一種輪轂電機分布式分時四驅電動汽車底盤構型，包括驅動系統、動力系統和控制系統，所述動力系統連接控制系統，所述控制系統連接驅動單元，所述動力系統包括燃料電池發動機、動力電池組和DC/DC轉換器，所述控制系統包括整車控制器、燃料電池發動機控制器、電池管理控制器、輪轂電機控制器，所述驅動系統包括分別連接于四個輪胎輪輞總成上的四個輪轂電機，所述燃料電池發動機通過所述DC/DC轉換器與所述動力電池組連接，所述動力電池組通過所述DC/DC轉換器與四個輪轂電機連接，所述動力電池組與四個輪轂電機連接，所述整車控制器分別連接所述燃料電池發動機控制器、所述電池管理控制器、所述輪轂電機控制器、所述電池管理控制器和所述DC/DC轉換器。

本發明還公開了所述燃料電池發動機的輸入端通過氫氣管理系統連接有儲氫罐；所述燃料電池發動機連接有空壓機及其輔助裝置。

本發明還公開了其包括工作模式：單橋兩輪轂電機/雙橋四輪轂電機驅動模式、驅動模式、純電動驅動模式、增程模式、燃料電池發動機模式和并聯模式。

本發明還公開了本發明還公開了所述單橋兩輪轂電機/雙橋四輪轂電機驅動模式為：當車輛行駛在負荷較低的常規工況時，整車控制器只開啟單橋兩個輪轂電機，另外一個橋的兩個輪轂電機系統關閉，兩個輪轂電機直接驅動輪胎輪輞總成；當車輛在負荷較高的工況時,整車控制器開啟雙橋四個輪轂電機，四個輪轂電機直接驅動輪胎輪輞總成。