[發(fā)明專(zhuān)利]一種氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010210205.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111319477A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒月洪;郝義國(guó);陳華明;程飛;朱寧偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢格羅夫氫能汽車(chē)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60L15/20
• 分類(lèi)號(hào): B60L15/20;B60K17/356;B60L50/70;B60K15/07;B60L7/10
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

1.一種氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包含：VCU、中部氫罐、后部氫罐、四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)以及一個(gè)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)總成；

中部氫罐位于氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的前后方向的中部，后部氫罐位于氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的前后方向的后部；

四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)即前左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、前右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、后右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和后左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，前左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)集成有前左電機(jī)、前左變速箱和前左電機(jī)控制器，前右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)集成有前右電機(jī)、前右變速箱和前右電機(jī)控制器，后右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)集成有后右電機(jī)、后右變速箱和后右電機(jī)控制器，后左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)集成有后左電機(jī)、后左變速箱和后左電機(jī)控制器；前左電機(jī)與前右電機(jī)位于前軸處，后右電機(jī)與后左電機(jī)位于后軸處；前右電機(jī)的輸出軸連接前右變速箱的輸入軸，前右變速箱的輸出軸用于連接前右輪胎，前左電機(jī)的輸出軸連接前左變速箱的輸入軸，前左變速箱的輸出軸用于連接前左輪胎，后右電機(jī)的輸出軸連接后右變速箱的輸入軸，后右變速箱的輸出軸用于連接后右輪胎，后左電機(jī)的輸出軸連接后左變速箱的輸入軸，后左變速箱的輸出軸用于連接后左輪胎；

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)總成位于氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的前后方向的前部，為四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)以及氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的其他負(fù)載提供工作電能，包含電堆以及用于控制電堆工作狀態(tài)的控制器，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)總成分別連接中部氫罐以及后部氫罐以獲取氫氣進(jìn)行工作；前左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)以及前右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)固定在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)總成的后方以及下方，后右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和后左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)位于中部氫罐與后部氫罐之間；

四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中的電機(jī)控制器以及燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)總成中的所述控制器連接并受控于VCU。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，前左電機(jī)、前右電機(jī)、后右電機(jī)和后左電機(jī)這四個(gè)電機(jī)均為永磁同步電機(jī)，且這四個(gè)電機(jī)的輸出軸與各自對(duì)應(yīng)的變速箱輸出軸不在同一軸線上，但是位于平行方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，后右電機(jī)和后左電機(jī)配備有駐車(chē)系統(tǒng)，駐車(chē)系統(tǒng)連接并受控于VCU，用于駐車(chē)使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，前左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、前右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、后右驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和后左驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)或者多個(gè)配置有斷開(kāi)機(jī)構(gòu)，該斷開(kāi)結(jié)構(gòu)位于所在的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)與變速箱之間，當(dāng)該斷開(kāi)機(jī)構(gòu)作用時(shí)，電機(jī)輸出軸與變速箱的輸入軸斷開(kāi)，電機(jī)可以進(jìn)入空轉(zhuǎn)狀態(tài)，否則，電機(jī)輸出軸與變速箱的輸入軸之間相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中的電機(jī)控制器以及燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)總成中的所述控制器連接于VCU是通過(guò)CAN總線進(jìn)行連接。

6.一種用于如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是被VCU分別進(jìn)行獨(dú)立控制的，所述控制方法包括：

計(jì)算氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)所需的功率；

所述所需的功率小于單個(gè)電機(jī)儲(chǔ)備的峰值功率時(shí)，則VCU控制四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)進(jìn)行工作，剩余的電機(jī)不工作，并選擇前軸和后軸中軸荷大的車(chē)軸作為驅(qū)動(dòng)軸；

所述所需的功率不小于單個(gè)電機(jī)儲(chǔ)備的峰值功率且小于預(yù)設(shè)值時(shí)，則VCU控制四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中采用雙軸雙電機(jī)的工作模式，剩余的電機(jī)不工作，并按照前軸和后軸的荷比例輸出相應(yīng)轉(zhuǎn)矩分別驅(qū)動(dòng)前軸的一個(gè)電機(jī)和后軸的一個(gè)電機(jī)，同時(shí)控制前軸和后軸的電機(jī)轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)，防止驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)和滑脫現(xiàn)象；所述預(yù)設(shè)值小于或者等于兩個(gè)電機(jī)儲(chǔ)備的峰值功率；

所述所需的功率不小于所述預(yù)設(shè)值時(shí)，則VCU控制四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)采用雙軸三電機(jī)或者雙軸四電機(jī)的工作模式，剩余的電機(jī)不工作，并按照前軸和后軸的荷比例輸出相應(yīng)轉(zhuǎn)矩分別驅(qū)動(dòng)前軸的電機(jī)和后軸的電機(jī)，同時(shí)控制前軸和后軸的電機(jī)轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)，防止驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)和滑脫現(xiàn)象。