[发明专利]一种新能源汽车的电机节能控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，本发明涉及一种新能源汽车的电机节能控制系统及控制方法。

背景技术

新能源汽车使用动力电池组来驱动电机运行，由于电机的消耗功率较大，特别是在启动和加速阶段的能耗消耗，而汽车自备蓄电池的电压较低，电动汽车大部分电池容量有限，大量缩减了电动汽车的行驶里程，属于短距离代步工具，乘坐时间较短，加上电机的频繁启动、停机、加减速运行，更进一步增加了电机的功耗，降低了汽车的行驶里程。同时，当驱动电机在运行过程中，对电池组的输出电压影响较大，特别是在驱动电机启动、加速运转和停机时，会对电池组输出电压造成较大的波动，影响增加了电机损耗能量，同时造成了电机输出转速的波动，对汽车运行速度的精确控制造成影响。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种新能源汽车的电机节能控制系统及控制方法，通过设置前置电机和后置电机来配合驱动汽车运行，减小汽车启动和加速过程中的能耗，提高了汽车行驶里程数，同时，通过设置多级可调的稳压调控单元，稳定电机的输入电压，稳定了电机的转速输出，避免电机转速波动，进一步降低了电机使用能耗。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新能源汽车的电机节能控制系统，包括：

分压模块，其连接在电池组的输出端，所述分压模块至少包括三个串联设置的电容，其中二个电容为可调电容，每个所述可调电容上设置有容值调整机构；

前置电机，其通过一前置驱动器设置在第一可调电容两端，所述前置驱动器上设置有前置控制器；

后置电机，其通过一后置驱动器设置在第二可调电容两端，所述后置驱动器上设置有后置控制器，所述后置电机为单相永磁同步电机，所述后置驱动器连接所述后置电机的定子端；

储能模块，其输入端依次通过一直-直变换器和逆变器连接在所述后置电机的定子端，所述储能模块的输出端通过一斩波单元连接到所述电池组两端；以及

主控制器，其分别与所述容值调整机构、前置控制器、后置控制器、逆变器和直-直变换器连接；

其中，所述前置电机的转子轴通过第一离合器与所述后置电机的转子轴联动，所述前置电机转子轴通过第一变速箱与汽车前轮联动，汽车后轮依次通过第二变速箱和第二离合器与所述后置电机的转子轴联动，所述第一变速箱和第二变速箱均为变比可调变速箱，所述第一离合器、第二离合器、第一变速箱以及第二变速箱的控制端分别与所述主控制器连接。

优选的，所述电池组两端还设置有交错升压电路，所述交错升压电路至少包括两个并联设置的升压支路，所述交错升压电路的控制端与所述主控制器连接。

优选的，所述交错升压电路的输出端设置有逆变模块，所述逆变模块的输出端设置有换能模块，所述换能模块为升压变压器，所述升压变压器的一次线圈通过一滤波器与所述逆变模块输出端连接，所述分压模块连接在所述升压变压器的二次线圈上。

优选的，所述前置控制器和后置控制器结构相同，所述前置控制器包括依次连接的PID参数调节模块、误差控制模块和驱动信号输出模块，所述驱动信号输出模块的输出端与所述前置驱动器的控制端连接，所述PID参数调节模块的输入端与所述主控制器输出端连接。

优选的，所述前置驱动器上设置有第一电信号采集器，所述后置驱动器上设置有第二电信号采集器，所述电池组上设置有第三电信号采集器，所述储能模块上设置有第四电信号采集器，各个所述电信号采集器的输出端分别与所述主控制器的输入端连接。

优选的，所述逆变模块由四个IGBT构成，包括第一开关管Q1至第四开关管Q4及第一二极管D1至第四二极管D4，所述滤波器为LCL滤波器，包括第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，所述分压模块包括串联设置有第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，其中所述第二电容C2为第一可调电容，所述第三电容C3为第二可调电容。

优选的，所述可调电容包括第一极板、第二极板和活动设置在所述第一极板和第二极板之间的电介质，所述电介质与一伸缩机构的伸缩端连接，所述伸缩机构通过伸缩机构驱动器与所述主控制器连接。

优选的，所述交错升压电路包括并联设置的第一升压支路、第二升压支路、第三升压支路和设置在交错升压电路输出端的第五电容C5，各个升压支路的控制端与所述主控制器连接。