專(zhuān)利名稱(chēng)：一種純電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)控制領(lǐng)域，尤其是一種純電動(dòng)車(chē)的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，普遍采用電子油門(mén)直接控制電機(jī)控制器方案，沒(méi)有電控變速箱和制動(dòng)能量回收控制裝置，行駛驅(qū)動(dòng)時(shí)加速力和爬坡能力不足，剎車(chē)時(shí)同傳統(tǒng)汽車(chē)一樣采用機(jī)械剎車(chē)，不能將剎車(chē)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能向蓄電池組充電，節(jié)能效果不顯著， 使用的經(jīng)濟(jì)性差，機(jī)械剎車(chē)產(chǎn)生的粉塵污染環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)的不足，為此提供了一種純電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)該系統(tǒng)包括蓄電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機(jī)控制器、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、電控變速箱、中央控制器和制動(dòng)能量回收控制裝置；所述中央控制器是整個(gè)系統(tǒng)的主控單元，作為純電動(dòng)車(chē)的中央控制單元工作；所述電機(jī)控制器與中央控制器和BMS相連， 接收中央控制器發(fā)出的指令和BMS的管理信號(hào)，動(dòng)態(tài)的確定電池組供給電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率， 并且控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作；所述電池管理系統(tǒng)BMS，連接到車(chē)載充電器、電機(jī)控制器和中央控制器，用于電池參數(shù)采集與監(jiān)測(cè)、安全保護(hù)、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)；所述電控變速箱，其與中央控制器、電動(dòng)發(fā)電機(jī)和差速器相連，其按中央控制器發(fā)出的指令改變傳動(dòng)比；所述再生制動(dòng)能量回收控制裝置與電動(dòng)發(fā)電機(jī)和中央控制器相連，并連接到電池組，其根據(jù)中央控制器發(fā)出的指令，控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)工作，并對(duì)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電源進(jìn)行控制，進(jìn)而向蓄電池組充電，以實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)包括電池組，其用于作為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力源；根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)包括電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)時(shí)作為電動(dòng)機(jī)，電剎車(chē)時(shí)作為發(fā)電機(jī)工作。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述控制系統(tǒng)包括儀器儀表、車(chē)輛狀態(tài)顯示器、方向指令、剎車(chē)器、電子油門(mén)和總控開(kāi)關(guān)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述中央控制器用于接收司機(jī)指令；完成電池、 車(chē)輛速度等信號(hào)的采集；對(duì)采集信號(hào)的處理；控制車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)；和電剎車(chē)和輸出顯示信號(hào)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電池組為鋰離子、鎳氫、鉛酸、硅能或鈉硫電池。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是直流有刷電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、 無(wú)刷永磁同步電機(jī)或交流異步電機(jī)。1、根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電控變速箱采用電磁離合器，設(shè)有兩擋及以上的變速擋位。本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，在行駛驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，控制電控變速箱改變輸出轉(zhuǎn)速，從而獲得最高驅(qū)動(dòng)效率和最佳的驅(qū)動(dòng)性能。在制動(dòng)狀態(tài)，將動(dòng)能變成電能向蓄電池組充電， 并根據(jù)行駛狀態(tài)控制電控變速箱改變傳動(dòng)比，提高能量回收效率，增加了續(xù)航里程。同時(shí)， 由于采用電剎車(chē)，減少了機(jī)械剎車(chē)。

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中圖1是現(xiàn)有電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)；圖2是本實(shí)用新型純電車(chē)控制系統(tǒng)總框圖。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。如圖2所示的純電車(chē)控制系統(tǒng)總框圖，該控制系統(tǒng)包括電池組、BMS (電池管理系統(tǒng))、電機(jī)控制器、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、電控變速箱、再生制動(dòng)能量回收裝置、中央控制器和儀器儀表。中央控制器模塊是整個(gè)系統(tǒng)的主控單元，作為純電動(dòng)車(chē)的中央控制單元工作，具體包括接收司機(jī)指令、完成電池、車(chē)輛速度等信號(hào)的采集、對(duì)采集信號(hào)的處理、控制車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)和電剎車(chē)和輸出顯示信號(hào)。電機(jī)控制器，其與中央控制器和BMS相連，接收中央控制器發(fā)出的指令和BMS的管理信號(hào)，動(dòng)態(tài)的確定電池組供給電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，并且控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作，從而獲得最佳的性能。BMS (電池管理系統(tǒng))，連接到車(chē)載充電器、電機(jī)控制器和中央控制器，用于電池參數(shù)采集與監(jiān)測(cè)、安全保護(hù)、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)。具體包括對(duì)每個(gè)電池電壓、電流和溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)，成SOS評(píng)估，并實(shí)時(shí)向中央控制器和車(chē)載充電機(jī)輸出電池組S0C、電流、電壓、 溫度等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)SOH監(jiān)測(cè)，報(bào)告電池組的狀態(tài)，便于更換落后電池。電控變速箱，其與中央控制器、電動(dòng)發(fā)電機(jī)和差速器相連。電控變速箱內(nèi)設(shè)有兩擋及以上的電控變速裝置，其作用是按中央控制器發(fā)出的指令，改變傳動(dòng)比，使得車(chē)輛獲得最佳的特性。再生制動(dòng)能量回收控制裝置與電動(dòng)發(fā)電機(jī)和中央控制器相連，并連接到電池組。 當(dāng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，此再生制動(dòng)能量回收控制裝置根據(jù)中央控制器發(fā)出的指令，控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)工作，并對(duì)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電源進(jìn)行控制，進(jìn)而向蓄電池組充電，以實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)。其中電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可以是直流有刷電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、無(wú)刷永磁同步電機(jī)、交流異步電機(jī)，驅(qū)動(dòng)時(shí)作為電動(dòng)機(jī)、電剎車(chē)時(shí)作為發(fā)電機(jī)工作。電池組，用于作為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力源。本實(shí)用新型的電動(dòng)車(chē)為純電動(dòng)車(chē)，采用動(dòng)力電池直接供電驅(qū)動(dòng)的方式運(yùn)行。故電池組作為系統(tǒng)主動(dòng)力源，對(duì)整車(chē)性能表現(xiàn)有著極其重要的作用。電池組的電池類(lèi)型可為鋰離子、鎳氫、鉛酸、硅能和鈉硫等。電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括儀器儀表、車(chē)輛狀態(tài)顯示器、方向指令、剎車(chē)器、電子油門(mén)和總控開(kāi)關(guān)等，這些和一般電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)一樣，這里就不做詳細(xì)描述。下面結(jié)合系統(tǒng)描述系統(tǒng)的工作過(guò)程行車(chē)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)總控開(kāi)關(guān)置于開(kāi)位，中央控制器首先判斷電池組的SOC(剩余容量) 是否足夠，如果足夠，則將方向開(kāi)關(guān)置于前進(jìn)位，電池組作為系統(tǒng)的能量源，供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)所需能量，電池組此時(shí)為放電模式，然后電子油門(mén)向中央控制器發(fā)出加載指令，進(jìn)而給電機(jī)控制器發(fā)出指令控制電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)按電動(dòng)機(jī)要求工作，電機(jī)帶動(dòng)電控變速箱(同時(shí)中央控制器根據(jù)速度控制智能變速箱換擋，其作用是讓整車(chē)系統(tǒng)處于最優(yōu)行駛性能)，將其輸出力矩傳給差速器再驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。如果電池組的SOC (剩余容量)不足，則中央控制器通過(guò)車(chē)輛狀態(tài)顯示器發(fā)出需充電的提示，車(chē)輛不能起步。汽車(chē)滑行狀態(tài)當(dāng)電子油門(mén)信號(hào)為零時(shí)，中央控制器向電機(jī)控制器發(fā)出斷電指令， 電動(dòng)機(jī)斷電，車(chē)輛滑行。汽車(chē)制動(dòng)狀態(tài)當(dāng)剎車(chē)器給出剎車(chē)指令時(shí)，中央控制器向制動(dòng)能量回收控制裝置發(fā)出指令，進(jìn)而控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)按發(fā)電機(jī)工況工作，車(chē)輛進(jìn)行電剎車(chē)，當(dāng)電剎車(chē)不足時(shí)，機(jī)械剎車(chē)進(jìn)行補(bǔ)充，同時(shí)，發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能通過(guò)制動(dòng)能量回收控制裝置向蓄電池組充電，實(shí)現(xiàn)剎車(chē)能量的回收，中央控制器根據(jù)車(chē)輛速度的變化，控制電控變速箱換擋，進(jìn)一步提高制動(dòng)能量的回收效率。本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組
權(quán)利要求1.一種純電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，包括蓄電池組，所述蓄電池組與電池管理系統(tǒng) (BMS)和制動(dòng)能量回收控制裝置相連，所述電池管理系統(tǒng)(BMS)與蓄電池組、電機(jī)控制器和中央控制器相連，所述制動(dòng)能量回收控制裝置與電動(dòng)發(fā)電機(jī)、蓄電池組和中央控制器相連， 所述電機(jī)控制器與電動(dòng)發(fā)電機(jī)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和中央控制器相連，所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)與電控變速箱、電機(jī)控制器和制動(dòng)能量回收控制裝置相連，所述電控變速箱與電動(dòng)發(fā)電機(jī)和中央控制器相連，所述中央控制器與電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機(jī)控制器、電控變速箱和制動(dòng)能量回收控制裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組，其用于作為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力源。
3.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)包括電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)時(shí)作為電動(dòng)機(jī)，電剎車(chē)時(shí)作為發(fā)電機(jī)工作。
4.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)包括電控變速箱，驅(qū)動(dòng)或電剎車(chē)時(shí)中央控制器控制其改變傳動(dòng)比。
5.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括儀器儀表、車(chē)輛狀態(tài)顯示器、方向指令、剎車(chē)器、電子油門(mén)和總控開(kāi)關(guān)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制器用于 接收司機(jī)指令；完成電池、車(chē)輛速度等信號(hào)的采集；對(duì)采集信號(hào)的處理；控制車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)和電剎車(chē)；輸出顯示信號(hào)。
7.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組為鋰離子、鎳氫、鉛酸、硅能或鈉硫電池。
8.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是直流有刷電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、無(wú)刷永磁同步電機(jī)或交流異步電機(jī)。
9.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電控變速箱采用電磁離合器，設(shè)有兩擋及以上的變速擋位。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種純電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蓄電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機(jī)控制器、電動(dòng)發(fā)電機(jī)、電控變速箱、中央控制器和制動(dòng)能量回收控制裝置。本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，在行駛驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，控制電控變速箱改變輸出轉(zhuǎn)速，從而獲得最高驅(qū)動(dòng)效率和最佳的驅(qū)動(dòng)性能。在制動(dòng)狀態(tài)，將動(dòng)能變成電能向蓄電池組充電，并根據(jù)行駛狀態(tài)控制電控變速箱改變傳動(dòng)比，提高能量回收效率，增加了續(xù)航里程。同時(shí)，由于采用電剎車(chē)，減少了機(jī)械剎車(chē)和粉塵。
文檔編號(hào)B60L11/00GK202029842SQ20112010794
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者張列平, 王選民, 黃大貴 申請(qǐng)人:成都凱邁科技有限公司