[实用新型]用于电动交通工具的驱动组件

说明书

技术领域

本实用新型一般涉及电动马达，更具体地，涉及用于电动交通工具(EV) 的驱动组件。

背景技术

为了响应受不断提高的燃料价格和全球变暖的可怕后果驱动的消费者的要求，汽车行业慢慢开始接受超低排放、高效率汽车的需求。虽然行业中的一些人正试图通过设计更有效的内燃机实现这些目标，但其他人正在将混合动力或全电动驱动传动系合并到他们的交通工具阵容中。然而，为了满足消费者的期望，汽车行业必须不仅实现更环保的驱动传动系，而且必须在这样做的同时还保持合理水平的性能、范围、可靠性、安全性和成本。

实现低排放、高效率汽车的最常见的方法是通过使用混合动力驱动传动系，其中内燃机(ICE)与一个或多个电动马达相组合。尽管与传统的基于 ICE的交通工具相比，混合动力交通工具提供改善的汽油里程数和更低的交通工具排放，但由于它们包括内燃机，它们仍然排放有害污染物，尽管与常规交通工具相比排放的水平有所降低。另外，由于包括内燃机和电动马达及其伴随的电池组，混合动力交通工具的驱动传动系通常比常规的基于ICE的交通工具或全电动交通工具更复杂，导致成本和重量增加。因此，几个交通工具制造商正在设计仅利用电动马达的交通工具，从而消除了一个污染源同时显著降低了驱动传动系的复杂性。

虽然交通工具制造商可以实现使用单个电动马达的全电动交通工具的益处，但是由多马达配置提供的效率和牵引力控制已经导致替代驱动传动系控制系统的发展。例如，美国专利公开号2010/0194318公开了一种电动交通工具，其包括：多个驱动马达、多个电源、多个逆变器和单个直流-直流电源转换器。耦合到电源和逆变器的控制电路向电源和逆变器中的每一者提供指令，从而允许系统有效地利用多个马达，同时发挥每个电源的输出特性的优势。在美国专利第8,761,985号中公开的替代配置中，具有共享变速器的一对马达提供了优化每个马达施加的扭矩的装置。描述了优化扭矩的方法，该方法考虑了车轮打滑。

虽然已知有各种混合和全电动交通工具，但需要一种具有改进的功率输出和效率的改进的多马达配置。本实用新型提供了这样一种改进的驱动系统。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于电动交通工具的驱动组件，其包括同步和异步电动马达。具体而言，本实用新型的驱动组件包括：(i)至少一个永磁同步马达，其机械地耦合到第一交通工具轴(例如，交通工具前轴)的至少一个轮，并且被配置为向所述第一交通工具轴的所述至少一个轮提供推进动力；(ii)第一马达控制器，其耦合到所述至少一个永磁同步马达；(iii)至少一个感应异步马达，其机械地耦合到第二交通工具轴(例如，交通工具后轴)的至少一个轮，并且被配置成向所述第二交通工具轴的所述至少一个轮提供推进动力；以及(iv)第二马达控制器，其耦合到所述至少一个感应异步马达。该驱动组件还包括交通工具控制器，其电连接到第一马达控制器和第二马达控制器。包含一组永磁马达特性和一组感应马达特性的存储器可由交通工具控制器访问。交通工具控制器配置成接收当前扭矩请求(例如，由驾驶者使用加速踏板输入)，并且确定和应用由至少一个永磁同步马达提供的推进动力与由至少一个感应异步马达提供的推进动力之间的最佳功率分配，其中所述最佳功率分配是基于当前扭矩请求、所述永磁马达特性和所述感应马达特性的，并且其中所述交通工具控制器被配置为基于当前扭矩请求、所述一组永磁马达特性和所述一组感应马达特性持续更新所述最佳分配。优选地，至少一个永磁同步马达经由第一差速器(例如，锁定差速器) 耦合到第一轴的至少一个轮，并且至少一个感应异步马达经由第二差速器 (例如，锁定差速器)耦合到第二轴的至少一个轮。交通工具控制器、第一马达控制器和第二马达控制器组合成单个主控制器。

驱动组件可进一步包括至少一个轮速传感器，其中交通工具控制器被配置成从至少一个轮速传感器接收当前轮速度，并且其中交通工具控制器被配置成基于当前扭矩请求、当前轮速度、所述一组永磁马达特性和所述一组感应马达特性持续更新所述最佳功率分配。

驱动组件可进一步包括耦合到至少一个永磁同步马达的马达速度传感器，其中交通工具控制器配置成从马达速度传感器接收对应于至少一个永磁同步马达的当前马达速度，并且其中交通工具控制器被配置为基于当前扭矩请求、当前马达速度、所述一组永磁马达特性和所述一组感应马达特性持续地更新所述最佳功率分配。