[发明专利]电动汽车集成车辆控制的双电机驱动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动系统，双电机为前驱电机和后驱电机；双电机驱动系统设置电机控制器，电机控制器包括控制单元和驱动模块；控制单元实现整车控制器的全部功能和电机控制的主控部分功能。采用上述技术方案，实现了与整车工况效率匹配和续航能力的提升；双三相电机散热的功率在满足整车正常行驶条件下，其一组功率组件可以充当PTC功能，可以用来预热电池启动和低温加热工作，同时降低PTC功率及工作时功率，实现能量的充分利用；即便一组输出失效，另一组仍可工作且低压下仍可大功率输出，提高车辆动力性能和安全性能。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力系统的技术领域，涉及电动汽车的驱动控制技术。更具体地，本发明涉及一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动系统。本发明还涉及该驱动系统的控制方法。

背景技术

目前，新能源电动汽车的车辆控制和电机驱动出现了新的架构方式，由过去的一个电机发展到目前双电机甚至轮边8轮多电机驱动系统。同时，高压电控部件系统出现了新的技术及轻量化技术，有的源自高压功率单元技术融合，有的源自整车新的电气架构，也出现了新的集成化方式。

其中，在乘用车领域，近年来陆续存在动力性提升趋势，应对整车性能需求的同时，兼顾控制策略和安全及成本，双电机驱动控制系统逐渐形成趋势，可以应用在EV和PHEV。

目前采用的上述方案，大部分驱动系统和整车控制器总成是主机厂和零部件厂家分开分别完成的，策略上缺乏系统顶层设计，同时两台电机系统在功率上，有的是一大一小，有的是均为大功率，电机的效率区间无法进行控制调节；这样两个不同等级特性电机匹配如高效区间及与整车工况效率匹配未能实现定向化设计，对系统性能发挥及续航里程产生了一定的影响，尤其是在冬天低温环境下，很多新能源车辆除了续航能力严重衰减，还出现了无法启动和安抛问题。

发明内容

本发明提供一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动系统，其目的是对驱动系统的控制进行高效、协调和安全的管理。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动系统，所述的双电机为前驱电机和后驱电机；所述的双电机驱动系统设置电机控制器(MCU)，所述的电机控制器包括控制单元和驱动模块；所述的控制单元实现整车控制器(VCU)的全部功能和电机控制的主控部分功能。

所述的驱动模块包括前驱动模块、后驱动模块；所述的前驱动模块和后驱动模块分别控制前驱电机和后驱电机。

所述的前驱电机采用PMSM电机，由可充磁的电脉冲PWM驱动；所述的后驱电机采用PMSM的双三相电机、六组绕线输出；所述的前驱电机和后驱电机通过电机控制器(MCU)连接，实现联合驱动。

所述的电机控制器(MCU)包括前驱冷却水道和后驱冷却水道；所述的前驱冷却水道控制前驱动系统对前驱电机进行冷却；所述的后驱冷却水道控制后前驱动系统对后驱电机进行冷却。

所述的后驱冷却水道还对电池进行冷却。

所述的控制单元实现整车控制器的全部功能，其包括：

车辆的油门踏板信息、制动信息、档位信息、空调系统、高压附件信息的采集并执行必要的使能发出及控制；

车辆所有的传感器、负载电机、母线所对应的电流、电压、温度、转速采集处理，使能命令输出；

实现车辆的启动、运行控制、上下电模式及转换并对驱动电机按照驾驶员车速指令进行转速和转矩控制；

监控车辆和电机运行方向；

控制车辆行驶电动和发电模式匹配；

实现能量回收、坡道起步、驻坡及两个电机的功率分流、扭矩分配及响应协调、通讯故障处理、诊断、紧急启停。