一種電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)，電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成至少兩套相互絕緣的分支繞組，每套分支繞組均由一個(gè)對(duì)應(yīng)的供電系統(tǒng)供電，所述供電系統(tǒng)由一個(gè)對(duì)應(yīng)的電池單元和一個(gè)逆變器構(gòu)成；所述各電池單元之間相互獨(dú)立。本實(shí)用新型提出的供電系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組由若干套分支繞組構(gòu)成，而每個(gè)分支繞組能夠由對(duì)應(yīng)的電池單元獨(dú)立供電，使得各電池單元之間不需要有電氣連接，所以從根本上解決了龐大串并聯(lián)電池組的均衡、電壓高等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，以及基于該動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)車。

【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，動(dòng)力電池是重要的儲(chǔ)能部件。為了滿足動(dòng)力需求，通常需要大量的動(dòng)力電池串并聯(lián)形成動(dòng)力電池組為整車提供動(dòng)力。
[0003]串聯(lián)的動(dòng)力電池帶來(lái)了許多問(wèn)題，如:
[0004]1，動(dòng)力電池串并聯(lián)，為了保證使用壽命和穩(wěn)定性，必須對(duì)各電池包進(jìn)行均衡。串聯(lián)的電池包數(shù)量越大，其所需要的均衡電路就越復(fù)雜，電池管理系統(tǒng)消耗的管理成本與資源也越多。
[0005]2，串聯(lián)的電池?cái)?shù)目越多，電壓越高，絕緣和安全問(wèn)題越嚴(yán)重，更容易發(fā)生危險(xiǎn)。
[0006]3，電池及電池管理系統(tǒng)由于存在電氣聯(lián)系，通常集成、集中設(shè)置，而且必須進(jìn)行散熱處理，導(dǎo)致占用更多的空間和導(dǎo)致成本增加。
[0007]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了新的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)力電池供電系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜的問(wèn)題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括:
[0010]一種電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成至少兩套相互絕緣的分支繞組，每套分支繞組均由一個(gè)對(duì)應(yīng)的供電系統(tǒng)供電，所述供電系統(tǒng)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)的電池單元和一個(gè)逆變器；所述各電池單元之間相互獨(dú)立。
[0011]所述電池單元為動(dòng)力電池包或由至少兩個(gè)動(dòng)力電池包構(gòu)成的動(dòng)力電池組。
[0012]所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī)。
[0013]一種電動(dòng)車，其動(dòng)力系統(tǒng)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成至少兩套相互絕緣的分支繞組，每套分支繞組均由一個(gè)對(duì)應(yīng)的供電系統(tǒng)供電，所述供電系統(tǒng)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)的電池單元和一個(gè)逆變器；所述各電池單元之間相互獨(dú)立。
[0014]所述電池單元為動(dòng)力電池包或由至少兩個(gè)動(dòng)力電池包構(gòu)成的動(dòng)力電池組。
[0015]所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型提出的供電系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組由若干套分支繞組構(gòu)成，而每個(gè)分支繞組能夠由對(duì)應(yīng)的電池單元獨(dú)立供電，使得各電池單元之間不需要有電氣連接，所以從根本上解決了龐大串并聯(lián)電池組的均衡、電壓高等問(wèn)題。
[0017]這也為電池包在車體內(nèi)的配置提供了一定的靈活性，可以考慮根據(jù)需要集中配置或者分散配置。
[0018]本實(shí)用新型所提出的電池單元是指電池包，或者是兩個(gè)或兩個(gè)以上動(dòng)力電池包構(gòu)成的電池組。本實(shí)用新型相當(dāng)于是將現(xiàn)有技術(shù)中作為整體的一個(gè)電池系統(tǒng)分成若干個(gè)電池單元，由于各電池單元相互獨(dú)立，所以在整個(gè)電池系統(tǒng)層面不需要均衡電路，電池管理策略也可以更加靈活；而且獨(dú)立的電池單元也更容易散熱。
[0019]本實(shí)用新型適用于單驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)，也適用于多驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)，如本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以是輪轂電機(jī)，每個(gè)輪轂電機(jī)均采用多分支繞組獨(dú)立供電的方式。而且在控制方法層面，可以根據(jù)需要獨(dú)立選擇特定的分支繞組工作，為控制提供了很大的靈活性。如本實(shí)用新型提出的巡航控制方式，能夠保證每個(gè)電池單元每隔一定時(shí)間均切斷輸出，以利于電池單元的散熱。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是實(shí)施例1的原理圖；
[0021]圖2是實(shí)施例2的原理圖；
[0022]圖3是實(shí)施例3的原理圖；
[0023]圖4是實(shí)施例4的原理圖；
[0024]圖5是實(shí)施例5的原理圖；
[0025]圖6是電池組示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)施例1
[0028]如圖1所示的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成兩套相互絕緣的分支繞組，第一套分支繞組Ul、V1、Wl，第二套分支繞組U2、V2、W2 ;第一套分支繞組連接逆變器NI，第二套分支繞組連接逆變器N2 ;逆變器NI連接電池包BI，逆變器N2連接電池包B2。電池包BI與電池包B2是電氣隔離、相互獨(dú)立的，因此，電池包BI與電池包B2的布局、安裝、配置都非常靈活。
[0029]根據(jù)電機(jī)工作模式，在車輛回收能量時(shí)上述逆變器也可以工作在整流狀態(tài)。電機(jī)可以采用同步機(jī)或者異步機(jī)。電池包是指一個(gè)蓄電池。電動(dòng)車包括電動(dòng)汽車和其他各種電力車輛，以及采用電池供電的混合動(dòng)力車輛。
[0030]電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)施例2
[0031]如圖2所示的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成兩套相互絕緣的分支繞組，第一套分支繞組Ul、V1、Wl，第二套分支繞組U2、V2、W2 ;第一套分支繞組連接逆變器NI，第二套分支繞組連接逆變器N2 ;逆變器NI連接電池組Dl，逆變器N2連接電池組D2。電池組Dl與電池組D2是電氣隔離、相互獨(dú)立的。電池組是由若干個(gè)電池包的串并聯(lián)構(gòu)成的。如圖6所示，一個(gè)電池組包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上串聯(lián)的電池包。
[0032]實(shí)施例2與實(shí)施例1區(qū)別僅在于，將電池包替換為電池組，允許根據(jù)逆變器輸入電壓對(duì)電池包串聯(lián)個(gè)數(shù)進(jìn)行選擇。
[0033]電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)施例3
[0034]如圖3所示，與實(shí)施例1類似，區(qū)別僅在于，實(shí)施例3將一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中分支繞組的數(shù)量擴(kuò)展至η個(gè)，對(duì)應(yīng)的逆變器、電池包也擴(kuò)展為η個(gè)。
[0035]電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)施例4
[0036]如圖4所示，與實(shí)施例2類似，區(qū)別僅在于，實(shí)施例4將一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中分支繞組的數(shù)量擴(kuò)展至η個(gè)，對(duì)應(yīng)的逆變器、電池組也擴(kuò)展為η個(gè)。
[0037]電動(dòng)車及其動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)施例5
[0038]以上實(shí)施例只涉及一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的情況，本實(shí)施例中，可以設(shè)置多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，如圖5所示，第一套分支繞組(對(duì)應(yīng)逆變器NI，電池組Dl)、第二套分支繞組(對(duì)應(yīng)逆變器Ν2，電池組D2)、第三套分支繞組(對(duì)應(yīng)逆變器Ν3，電池組D3)共同構(gòu)成第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組。第四套分支繞組(對(duì)應(yīng)逆變器Ν4，電池組D4)、第五套分支繞組(對(duì)應(yīng)逆變器Ν5，電池組D5)、第六套分支繞組(對(duì)應(yīng)逆變器Ν6，電池組D6)共同構(gòu)成第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組。依次類推，還可以有更多的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的對(duì)應(yīng)分支繞組數(shù)目可以相同，也可以不同。
[0039]有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，可以每個(gè)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，也可以多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為整體共同驅(qū)動(dòng)。
[0040]本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以為輪轂電機(jī)，例如，每個(gè)輪轂電機(jī)帶有若干套分支繞組、逆變器和電池組。各輪轂電機(jī)的電池組可以集中布置，也可以分開布置，布局非常靈活方便。
[0041]按照動(dòng)力需求確定對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)投入的分支繞組的數(shù)量；在車輛運(yùn)行過(guò)程中，按照對(duì)應(yīng)的電池單元的性能確定是否切斷該電池單元的輸出。
[0042]例如，對(duì)于實(shí)施例4的情況，當(dāng)電動(dòng)汽車起步等需要獲得大扭矩的場(chǎng)合，需要每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所有分支繞組均投入，所以動(dòng)力控制器控制第I至第η逆變器全部開始工作，電機(jī)的第I至第η套分支繞組全部得到供電；在電動(dòng)汽車進(jìn)入正常巡航行駛狀態(tài)時(shí)，需要扭矩減少，可以將一些電池、逆變器和分支繞組退出運(yùn)行；具體退出哪些驅(qū)動(dòng)電機(jī)的哪些分支繞組，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇；如第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)投入一個(gè)分支繞組，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)投入兩個(gè)分支繞組。
[0043]電池單元的性能包括溫度性能和/或耐壓性能，當(dāng)電池單元溫度、電壓超過(guò)對(duì)應(yīng)閾值、或者故障時(shí)，切斷該電池單元的輸出。
[0044]如:切斷電壓、溫度過(guò)高的電池單元供電。再比如，切斷電壓過(guò)低的電池單元供電。
[0045]在車輛巡航時(shí)，每個(gè)電池單元均有設(shè)定的工作周期與非工作周期，每個(gè)電池單元在其工作周期進(jìn)行工作，在其非工作周期切斷輸出；在任一時(shí)刻，至少有一個(gè)電池單元處于非工作周期。
[0046]譬如:某一段時(shí)間，第I動(dòng)力電池組、第2動(dòng)力電池組、…、第η-1動(dòng)力電池組工作，第η組電池不工作；下一段時(shí)間，第2電池組、…第η電池組工作，第I電池組不工作，如此循環(huán)往復(fù)。這樣能夠保證每個(gè)電池單元每隔一定時(shí)間均切斷輸出，以利于電池單元的散熱。
[0047]以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于基本方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng),包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成至少兩套相互絕緣的分支繞組，每套分支繞組均由一個(gè)對(duì)應(yīng)的供電系統(tǒng)供電，所述供電系統(tǒng)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)的電池單元和一個(gè)逆變器； 所述各電池單元之間相互獨(dú)立。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電池單元為動(dòng)力電池包或由至少兩個(gè)動(dòng)力電池包構(gòu)成的動(dòng)力電池組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī)。
4.一種電動(dòng)車,其特征在于,其動(dòng)力系統(tǒng)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子繞組分成至少兩套相互絕緣的分支繞組，每套分支繞組均由一個(gè)對(duì)應(yīng)的供電系統(tǒng)供電，所述供電系統(tǒng)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)的電池單元和一個(gè)逆變器； 所述各電池單元之間相互獨(dú)立。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車，其特征在于，所述電池單元為動(dòng)力電池包或由至少兩個(gè)動(dòng)力電池包構(gòu)成的動(dòng)力電池組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電動(dòng)車，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂電機(jī)。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK204149884SQ201420534244
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】莊森, 莊晨, 龔理, 禹茜 申請(qǐng)人:莊森