[发明专利]一种具有自动切换能力的电机驱动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种具有自动切换能力的电机驱动系统及其控制方法，该电机驱动系统用于电动车，该电机驱动系统包括第一电机、第二电机、分别控制第一电机与第二电机对电动车进行驱动或制动的整车控制器及对电动车供电并接收车辆制动时第一电机与第二电机释放电能的充放电系统；该第一电机和第二电机均为双输出轴结构，该第一电机的一端连接负载设备，另一端通过一离合器和传动轴连接第二电机的输入轴，该第二电机输出轴通过减速箱连接汽车的主减速器或直接和主减速器连接。本发明的电机驱动系统在车辆工作在低速时可以产生较大转矩，车辆运行在中高速时，电机驱动系统具有适当的功率。

技术领域

本发明有关一种电机驱动系统及其控制方法，特别是指一种集成化的具有自动切换能力的电机驱动系统及其控制方法。

背景技术

目前，以电机为动力的电动车，包括电动车、燃料电池电动车和串联型混合动力电动车，其整车动力性必须满足一定的要求，包括爬坡能力、最高车速、加速能力等性能指标。因此，电机驱动系统必须具备与整车动力性相适应的机械特性，而且应具有较高的效率和较低的成本，此外，电机驱动系统还应具备制动能量回馈能力，车辆在处于滑行和制动时还需通过电机驱动系统回馈到车辆储能系统中。为了实现这些要求，理想的电机驱动系统应该具备如下特点：

低速时可以输出较大的转矩，满足车辆爬坡的要求；

中高速可以提供较高转速，满足车辆加速性能，并满足车辆行驶速度的要求；

在整个速度范围内，转矩具有良好的平顺性；

电机具有四象限运行的能力；

在整个运行范围内具有较高的效率；

在满足车辆要求的前提下，功率尽可能小，以提高电机驱动系统的负荷率，并降低成本，减少系统质量；

结构简单，性能稳定，可靠性高。

具有上述特点的电机驱动系统，其机械特性如图1所示。对于理想的机械特性，在低速时驱动系统具有较高的转矩，能够满足车辆爬坡的要求；在中高速时，驱动系统具有合适的转速，能够满足车辆高速行驶要求。

在图1中，与曲线a对应的具有理想特性的电机驱动系统相比较，曲线b对应的电机驱动系统在中高速时具有相同的功率，曲线c对应的电机驱动系统在低速时具有相同的最大扭矩。但是曲线b对应的电机驱动系统其最大转矩较低，使用该电机驱动系统的车辆爬坡能力无法达到要求，曲线c对应的电机驱动系统，尽管最大扭矩及中高速时的功率都可以达到要求，但该驱动系统的功率要比实际的功率需求大的多，功率储备太大，势必造成电机驱动系统成本高，负荷率低，质量大效率低等问题。

综上所述，对于由电机驱动的电动车，驱动系统核心问题是实现具有近似于上述理想机械特性的电机驱动系统。车辆工作在低速时驱动系统可以产生较大转矩，车辆运行在中高速时，电机驱动系统具有适当的功率。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种车辆工作在低速时可以产生较大转矩，车辆运行在中高速时具有适当的功率的具有自动切换能力的电机驱动系统及其控制方法。

为达到上述目的，本发明提供一种具有自动切换能力的电机驱动系统，其用于电动车，该电机驱动系统包括第一电机、第二电机、分别控制第一电机与第二电机对电动车进行驱动或制动的整车控制器及对电动车供电并接收车辆制动时第一电机与第二电机释放电能的充放电系统；该第一电机和第二电机均为双输出轴结构，该第一电机的一端连接负载设备，另一端通过一离合器和传动轴连接第二电机的输入轴，该第二电机输出轴通过减速箱连接汽车的主减速器或直接和主减速器连接。