[发明专利]一种多直流轮毂电机电动车的驱动模式

说明书

技术领域

本发明涉及一种多直流轮毂电机电动车的驱动模式，具体涉及一种多直流轮毂电机电动车的自动差速、无级变速驱动技术领域。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，有害尾气的大量排放和噪声严重破坏了人类的生存环境、急剧增加的能源消耗和浪费对人类未来的生存构成了严重威胁。电动车辆以其无污染、噪音小、可直接或间接利用清洁能源和再生能源的优点，受到政府、汽车生产厂家、科研院所和广大科研人员空前的重视。

目前，电动汽车的驱动方式大多是借鉴传统汽车的驱动方式，即用电动机代替发动机作为动力源，动力(速度和扭矩)通过离合器(或液力变矩器)、变速箱，传输给差速器，然后分配给驱动轮实施驱动。这种驱动模式由于动力传递环节多，存在以下问题的：一是结构复杂、车辆自重大、总体布置困难、材料浪费严重；二是传动摩擦副多，热及振动等无功损耗大；三是由于上述两个问题，导致能源浪费大、续航能力差；四是工作可靠性较低。

多轮毂电机电动车，总驱动力分配于各个驱动轮上，克服了上述电动车驱动模式的不足，机械传动系统环节得到极大简化，传动效率高、耗材耗能少、工作可靠高、寿命长。在车辆总体设计时很容易采用全独立悬架设计，大大简化车辆总体布置，增加内部有效使用空间、提高车辆行驶平顺性。

由于直流电机具有优良的可调速性、过载能力强、反正转易切换、电动机-发电机可逆换，很容易满足电动车辆在无级变速、倒车、下坡或制动过程中能量回馈(增加续航能力)等车辆行驶要求。因此，对多直流轮毂电机电动车驱动模式的研究，具有深远的现实意义。

多直流轮毂电动机驱动要想较好地实际应用于电动车，必须解决：驱动轮差速、个别驱动轮打滑、电机重量大等问题。具体的说就是：①各驱动轮在车辆行驶过程中差速驱动，以消除车辆在转向、行驶不平路面过程中的功率循环，导致的转向沉重(前轮驱动)、转向系和传动系过载、轮胎过度磨损、无功损耗大的问题。②个别车轮在冰雪路面上或泥潭中，由于轮胎附着力小，车轮打滑，整车失去驱动力。③由于使用轮毂电机，驱动轮重量(非簧载质量)大，车辆行驶平顺性差。

目前，对多直流轮毂电机驱动差速一般是采用电子控制模式。由于使用了较多的传感器、电脑和复杂的电路，价格昂贵、工作可靠性差，故障查找困难，车辆购置和使用成本高，制约了电动车的普及。

到目前，还没有一种工作可靠、结构简单、高效能的多直流轮毂电机电动车驱动模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种多直流轮毂电机电动车的驱动模式，具备驱动自动差速、无级调速、解除部分电机驱动等功能，具有轮毂电机(或非簧载)质量小、工作可靠、操纵简便、成本较低的特点。

本发明采用以下技术方案：电动车驱动系统主要由若干个相同规格的直流轮毂电机M_i、短路开关K_i、升压器、PWM脉宽调制调速器和电池组构成。其中：升压器结构为“直-交-升压-直”型，由逆变器、升压变压器和整流器构成；电机及其对应短路开关的数量根据车辆设计需要确定。

联接方式和部件的目标功能：①直流轮毂电机M_i(绕组)依次串联，实现电机差速驱动。②短路开关K_i分别与电机M_i一一对应并联。当个别驱动轮打滑时，闭合其短路开关将轮毂电机短路而临时解除驱动，其他轮毂电机获得更大的能量。③升压器提升电池组电压，减小电机重量。④PWM脉宽调制调速器直接控制和改变电池组能量输出给升压器，实现无级变速。

与常见的电子控制电机驱动差速模式相比，本模式有以下优点：①不需要差速控制电路，就能实现驱动过程中驱动轮自动差速。②传感器、控制和执行电路、电脑等电子元器件使用少，PWM脉宽调制调速、逆变、变压和整流等技术成熟，且PWM脉宽调制调速器布置在低压端。故而，结构简单、工作可靠、成本低。③个别车轮打滑车辆失去驱动力时，很容易切换掉打滑的驱动轮(在驱动主电路中用开关短路电机绕组，使之不工作)，使整车辆恢复或获得驱动力。④适用范围宽，设计简单，可用于两轮及以上驱动轮的电动车辆。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图为本发明的结构简图(左侧部分)和等效电路(右侧部分)。

附图中除已经注明的外，图中符号对应的名称如下：

M₁、M₂…M_n：为第1到n个直流轮毂电机；