[发明专利]一种电动汽车电液混合驱动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体是电动汽车的电液混合驱动系统。

背景技术

电动汽车是一种高效、清洁和安全的地面运输工具，其动力来自于电池，目前电动汽车的技术难点在于电池性能，主要有两点：一是如何提高电池电能使用效率、提高电动汽车续驶里程、提高电池寿命，这是电动汽车行业关注的焦点，因此选用符合电池特性的驱动电机是提高电动汽车性能的关键，即所选电机要效率高、使用电流小、启动电流小，避免电池瞬间大电流放电，电机能量回馈性能好；二是受电池的制约，电动汽车主要用于城市交通，汽车大部分时间处于启动、加速、制动的工作状态，因此电机的起步性能（起动转矩/起动电流）、加速性能、低速时的效率、制动及滑行时的能量再生能力、电机的过载能力、电机的能量密度、电机可靠性对电动汽车尤为重要，是衡量电动汽车电机的重要指标。基于以上两点，理想的电动汽车电机必须既要符合电池充放电特性，又要符合车辆的负载特性。因此，在现有蓄电池性能没有多大提高的情况下，合理选择及使用电机是提高电动汽车性能的关键。

发明内容

本发明提供一种电动汽车电液混合驱动系统及其控制方法，其目的在于提高电动汽车电池电能使用效率和寿命，提高电机能量回馈性能，提高电动汽车续驶里程，提高电动汽车的性能。 

 本发明的电动汽车电液混合驱动系统采用的技术方案是：采用包括定子内转子、外转子的双转子电机，定子有三相对称绕组，外转子有反相序联结的内侧绕组与外侧绕组，内转子有内转子绕组； 内转子输出端通过电磁离合器连接液压马达，外转子输出端通过变速器连接传动轴，液压马达与液压泵串联，液压马达通过二位二通阀分别连接液压蓄能器、储油罐，液压泵和储油罐之间串接控制阀；电子液压制动器通过液压管分别与所述液压蓄能器和所述储油罐相连，所述电子液压制动器连接制动钳，所述三相对称绕组连接电力电子变换器；车辆控制器分别连接能量管理单元和所述电力电子变换器，蓄电池分别连接能量管理单元、所述电力电子变换器。

上述电动汽车电液混合驱动系统的控制方法的技术方案是：当电动汽车起步时，内转子绕组通电，三相对称绕组加三相对称电压，定子三相对称绕组产生三相对称电流，产生旋转磁场，内转子绕组4切割磁场产生电磁力驱动汽车起步；当电动汽车加速、爬坡时，根据需要的驱动力矩的大小判断给内转子绕组施加电流的大小；当电动汽车在制动能量回收状态时，定子三相对称绕组不施加电压，外转子内外侧绕组施加直流电产生旋转磁场，外转子旋转产生旋转的磁场，定子三相对称绕组不断切割磁场产生感应电流和感应电压，通过电力电子变换器将回收的电能储存在蓄电池中。

进一步地，当制动能量回收可以满足制动强度需要时，有以下两种控制方法：A、当蓄电池的SOC值低于上限值时，能量管理单元向车辆控制器发出蓄电池SOC值溢信号，导通三相对称绕组与电力电子变换器，三相对称绕组通过电力电子变换器将回收的电能储存在蓄电池中；B、当蓄电池的SOC值高于上限值时，电磁离合器闭合，断开定子三相对称绕组与电力电子变换器，接通液压马达与储油罐，内转子带动液压泵向液压液压蓄能器中加压，使液压蓄能器提供液压能源。

本发明能提高目前电动汽车加速与起步性能，使电动汽车电机工作在高效率区间能力大大增强，提高能源利用率；同时能够提高电动汽车制动能量回收的能力，克服蓄电池的SOC特性对制动能量回收的限制。

附图说明

图1是本发明电动汽车电液混合驱动系统示意图；

图2是图1中双转子电机的结构放大图；

图3是典型的电动机效率特性图；

图中：1、2—轴承，3—外转子内侧绕组，4—内转子绕组，5—外转子外侧绕组，6—定子三相对称绕组，7—定子，8、10—轴承端盖，9—外转子，11—内转子，12—变速器，13—传动轴，14—差速器，15—车轮，16—电磁离合器，17—二位二通阀，18—液压马达，19—液压泵，20—控制阀，21—液压蓄能器，22—溢流阀，23—电子液压制动器，24—储油罐，25—制动盘，26—制动钳，29—传感器，30—车辆控制器，31—电力电子变换器，32—能量管理单元，33—蓄电池，34—蓄电池充电器。

具体实施方式

下面结合附图来具体实施方式来描述本发明所述的电动汽车电液混合驱动系统及其控制方法。