[发明专利]一种基于双转子电机的轮边动力驱动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于双转子电机的轮边动力驱动系统及其控制方法，该系统可以实现 车辆的纯电动行驶，也可以实现混合动力行驶功能，还具有制动能量回收发电等功能，是 一种新型的车辆轮边动力驱动系统。

背景技术

当前，为了减小汽车对大气的污染，人们发明了许多新技术应用到汽车上，例如汽油 发动机缸内直喷技术、电动汽车技术、混合动力驱动技术以及本发明所涉及基于双转子电 机轮边动力驱动系统等。基于双转子电机的轮边动力驱动系统具有纯电动驱动功能与混合 动力驱动功能，还能回收制动能量，是一种新型的轮边动力驱动系统，可以提高车辆燃油 经济性能。

目前轮边动力驱动系统种类较多，例如专利专利申请201310728290.7、 201410508949.2、201410508949.2等，这些发明的思路与方法有各自的特点和优势，主要 结构特点是具有轮毂电机，但都不具有轮边混合动力的功能，也无法实现高、低速电机双 电机的配合工作。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于双转子电机的轮 边动力驱动系统及其控制方法，通过采用双转子电机结构，使得轮边动力驱动系统具有结 构紧凑、控制灵活、功能多样等优点。

本发明的技术方案为：

一种基于双转子电机的轮边驱动动力系统，包括双转子电机的轮边驱动动力本体、蓄 电池以及驱动控制系统；所述双转子电机的轮边驱动动力本体包括由内圈向外圈依次设置 的轮毂、轮毂安装基座、内转子、外转子、定子、轮辋；所述轮毂安装基座通过车辆悬架 与车辆连接，轮毂安装基座分为轮毂安装基座前端、轮毂安装基座后端，轮毂安装基座前 端设有前端内腔，轮毂安装基座后端设有后端内腔；后端内腔为圆柱形内腔，前端内腔为 台阶状圆柱内腔，在前端内腔台阶位置的圆周上装有传动惰轮；所述轮毂通过轴承安装在 轮毂安装基座后端内腔内，所述内转子通过轴承套装在轮毂安装基座的外圈，所述外转子 通过螺栓连接轮毂的一侧，所述定子分别通过螺栓连接在轮毂安装基座前端，所述外转子 最外层一体铸造有轮辋，用于安装轮胎；所述轮毂安装基座前端内腔分别设有半轴、内齿 轮，半轴通过花键嵌套在内齿轮内，内齿轮通过轴承安装在轮毂安装基座的前端内腔内， 所述传动惰轮分别与内齿轮、内转子的齿轮啮合；所述外转子中间有永磁体安装架，永磁 体安装架的圆环面上有内、外两层永磁体，分别为外转子内层永磁体、外转子外层永磁体， 所述定子卡合在轮辋和外转子外层永磁体之间，靠近外转子外层永磁体的定子端面上设有 定子线圈，靠近外转子内层永磁体的内转子端面上设有内转子线圈，定子线圈与外转子外 层永磁体组成外电机，外转子内层永磁体与内转子线圈组成内电机；所述定子线圈、内转 子线圈均与驱动控制系统相连，驱动控制系统与蓄电池相连。

进一步，所述半轴上装有半轴锁止器，必要时可以锁止半轴。

进一步，所述驱动控制系统包括主控制单元、发动机控制单元、内电机驱动电路、外 电机驱动电路、蓄电池以及电源电量检测电路；所述主控制单元分别和发动机控制单元、 内电机驱动电路、外电机驱动电路、蓄电池以及电源电量检测电路相连；

所述主控制单元根据油门踏板开度、制动踏板开度、车速、蓄电池储电量等车辆信息， 决定是否需要向发动机控制单元、内电机驱动电路、外电机驱动电路发出驱动信号；

所述发动机控制单元根据主控制单元的发动机起动信号，控制发动机运转，或者根据 主控制单元的发动机停机信号，停止发动机的供油系统和点火系统工作；

所述内电机驱动电路根据主控制单元的驱动信号，驱动双转子电机的内电机，当双转 子电机内电机转变为发电机后，所述内电机驱动电路能把把双转子电机内电机发出的交流 电进行整流调压，向蓄电池充电；

所述外电机驱动电路根据主控制单元的驱动信号，驱动双转子电机的外电机，外电机 驱动车辆行驶，当双转子电机外电机转变为发电机，所述外电机驱动电路能把外电机发出 的交流电进行整流调压，向蓄电池充电；

所述电源电量检测电路用于检测蓄电池储电量的多少，并把储电量信号传送给主控制 单元，主控制单元依据该信号确定是否需要安排内、外电机发电给蓄电池充电。

进一步，所述内齿轮与轮毂安装基座之间设有单向离合器。

本发明的方法的技术方案为：

一种基于双转子电机的轮边驱动动力系统控制方法，包括以下控制方式：