一种纯电动汽车的辅机动力系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供的纯电动汽车的辅机系统包括：驱动电机、整车控制器，以及分别与整车控制器连接的动力电池、电机控制器、动力分配机构、空气压缩系统、助力转向系统；动力电池依此连接电机控制器、驱动电机；驱动电机通过动力分配机构分别连接空气压缩系统、辅助转向系统、以及车桥。本发明专利技术减少了空气压缩系统和助力转向系统中两个动力源(即电机)以及相应的配电部件需求，采用单一动力源，实现可控性一拖三动力分配模式，大大节约了系统成本，降低了整车高压系统对低压系统的电磁干扰影响，结构简单，布置方便，节约了整车布置空间，减少了电能转化动力过程中的能量损失，大大提高了系统效率，系统部件少，增强了系统的容错率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车的辅机动力系统及其控制方法
本专利技术涉及纯电动汽车领域，更具体地说，涉及一种纯电动汽车的辅机动力系统及其控制方法。
技术介绍
随着全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前，全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向。纯电动汽车一般采用电机直驱。相对于传统动力车辆来说，纯电动汽车没有发动机，进而没有发动机自带的辅机系统，辅机系统包括助力转向系统和空气压缩系统，因此，纯电动汽车需配备电动助力转向系统和电动空气压缩系统，以协助驾驶员进行转向驾驶、刹车制动和开关车门等操作。目前的纯电动机车中，电动助力转向系统主要包括电动助力转向泵(交流电机和液压泵)和其控制变频器，将动力电池的电能转化为交流电机的动能，再将电动机产生的动力转化为助力转向油压力，以对转向系统施加辅助作用力；电动空气压缩系统主要包括电动空气压缩机(交流电机和空气压缩机)和其控制变频器，是将动力电池的电能转化为交流电机的动能，再将电动机产生的动力转化为压缩空气存储在储气罐中，以供刹车制动和开关门等使用。现有的辅机系统存在多个缺点，包括气路、油路辅机均需配备交流电机和变频器，设备资源需求大，成本消耗高；设备冗余，整车安装布置空间需求大；动力源分散，对低压电气环境的电磁干扰大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种纯电动汽车的辅机系统及其控制方法，欲实现节约系统成本，减少系统整车布置需求空间，降低电磁干扰的目的。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种纯电动汽车的辅机系统，包括：驱动电机、整车控制器，以及分别与整车控制器连接的动力电池、电机控制器、动力分配机构、空气压缩系统、助力转向系统，所述动力电池依此连接所述电机控制器、所述驱动电机；所述驱动电机通过所述动力分配机构分别连接所述空气压缩系统、所述辅助转向系统、以及车桥。优选的，所述动力分配机构具体包括：主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一电磁离合器、第二电磁离合器和第三电磁离合器；所述驱动电机依此连接所述主动齿轮、所述第一电磁离合器、所述车桥的主减速器；所述第一从动齿轮通过所述第二电磁离合器与所述空气压缩系统连接；所述第二从动齿轮通过所述第三电磁离合器与所述助力转向系统连接；所述整车控制器分别连接所述第一电磁离合器、所述第二电磁离合器和所述第三电磁离合器。优选的，所述空气压缩系统具体包括：空气压缩机、第一单向阀、储气罐和气压传感器；所述空气压缩机通过所述第一单向阀连接所述储气罐，所述空气压缩机通过所述第二电磁离合器与所述第一从动齿轮连接；所述气压传感器与所述整车控制器连接，所述气压传感器用于监测所述储气罐存储内的气压，并将监测的数据发送至所述整车控制器。优选的，所述助力转向系统包括：转向油泵、第二单向阀、转向油存储装置、电磁阀、液压油缸和压力传感器；所述转向油泵通过所述第二单向阀连接所述转向油存储装置、所述转向油存储装置通过所述电磁阀连接转向机构，所述转向机构通过所述液压油缸连接所述转向油泵；所述压力传感器与所述整车控制器连接，所述压力传感器用于监测所述转向油存储装置内的油压，并将监测的数据发送至所述整车控制器。一种控制方法，应用于上述纯电动汽车的辅机系统的所述整车控制器，所述方法，包括：接收所述空气压缩系统和所述助力转向系统的状态信息，以及所述纯电动汽车的行驶状态信息；根据所述状态信息和所述行驶状态信息，对所述动力电池、所述电机控制器和所述动力分配机构进行控制，将所述驱动电机输出的驱动力分配给所述空气压缩系统、所述助力转向系统和车桥。优选的，根据所述状态信息和所述行驶状态信息，对所述动力电池、所述电机控制器和所述动力分配机构进行控制，具体包括：若所述纯电动汽车处于行驶前准备过程、以及所述空气压缩系统和/或所述助力转向系统处于待驱动状态，则输出所述动力电池和所述电机控制器的工作指令，并通过控制所述动力分配机构将所述驱动电机的驱动力分配给处于待驱动状态的系统。优选的，根据所述状态信息和所述行驶状态信息，对所述动力电池、所述电机控制器和所述动力分配机构进行控制，具体包括：若所述纯电动汽车处于行驶过程、以及所述空气压缩系统和/或所述助力转向系统处于待驱动状态，则通过控制所述动力分配机构将所述驱动电机的驱动力分配给车桥的主减速器，以及处于待驱动状态的系统。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：上述技术方案提供的一种纯电动汽车的辅机系统及其控制方法，系统包括：驱动电机、整车控制器，以及分别与整车控制器连接的动力电池、电机控制器、动力分配机构、空气压缩系统、助力转向系统；动力电池依此连接电机控制器、驱动电机；驱动电机通过动力分配机构分别连接空气压缩系统、辅助转向系统、以及车桥。本专利技术减少了空气压缩系统和助力转向系统中两个动力源(即电机)以及相应的配电部件需求，采用单一动力源，实现可控性一拖三动力分配模式，大大节约了系统成本，降低了整车高压系统对低压系统的电磁干扰影响，结构简单，布置方便，节约了整车布置空间，减少了电能转化动力过程中的能量损失，大大提高了系统效率，系统部件少，增强了系统的容错率和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种纯电动汽车的辅机系统的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种纯电动汽车的辅机系统的具体结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种纯电动汽车的辅机系统的控制方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例提供一种纯电动汽车的辅机系统，请参见图1，该系统包括：驱动电机1、整车控制器2，以及分别与整车控制器2连接的动力电池3、电机控制器4、动力分配机构5、空气压缩系统6、助力转向系统7，所述动力电池3依此连接所述电机控制器4、所述驱动电机1。为整车提供动力。所述驱动电机1通过所述动力分配机构5分别连接所述空气压缩系统6、所述辅助转向系统7、以及车桥8。动力分配机构5将驱动电机1输出的驱动力选择性的分配给空气压缩系统6、辅助转向系统7以及车桥8，以保证整车正常行驶。空气压缩系统6主要保证整车制动系统的正常工作以及为车门开关等耗气部件提供助力。助力转向系统7主要保证整车转向机构的正常工作。实施例提供的纯电动汽车的辅机系统，减少了空气压缩系统和助力转向系统中两个动力源(即电机)以及相应的配电部件需求，采用单一动力源，实现可控性一拖三动力分配模式，大大节约了系统成本，降低了整车高压系统对低压系统的电磁干扰影响，结构简单，布置方便，节约了整车布置空间，减少了电能转化动力过程中的能量损失，大大提高了系统效率，系统部件少，增强了系统的容错率和可靠性。请参见图2，动力分配机构5具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车的辅机系统，其特征在于，包括：驱动电机、整车控制器，以及分别与整车控制器连接的动力电池、电机控制器、动力分配机构、空气压缩系统、助力转向系统，所述动力电池依此连接所述电机控制器、所述驱动电机；所述驱动电机通过所述动力分配机构分别连接所述空气压缩系统、所述辅助转向系统、以及车桥。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车的辅机系统，其特征在于，包括：驱动电机、整车控制器，以及分别与整车控制器连接的动力电池、电机控制器、动力分配机构、空气压缩系统、助力转向系统，所述动力电池依此连接所述电机控制器、所述驱动电机；所述驱动电机通过所述动力分配机构分别连接所述空气压缩系统、所述辅助转向系统、以及车桥。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力分配机构具体包括：主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一电磁离合器、第二电磁离合器和第三电磁离合器；所述驱动电机依此连接所述主动齿轮、所述第一电磁离合器、所述车桥的主减速器；所述第一从动齿轮通过所述第二电磁离合器与所述空气压缩系统连接；所述第二从动齿轮通过所述第三电磁离合器与所述助力转向系统连接；所述整车控制器分别连接所述第一电磁离合器、所述第二电磁离合器和所述第三电磁离合器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述空气压缩系统具体包括：空气压缩机、第一单向阀、储气罐和气压传感器；所述空气压缩机通过所述第一单向阀连接所述储气罐，所述空气压缩机通过所述第二电磁离合器与所述第一从动齿轮连接；所述气压传感器与所述整车控制器连接，所述气压传感器用于监测所述储气罐存储内的气压，并将监测的数据发送至所述整车控制器。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述助力转向系统包括：转向油泵、第二单向阀、转向油存储装置、电磁阀、液压油缸和压力传感器；所述转向油泵通过所述第二单向阀连接所述转向油存储装置、所述转向油...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘程，刘信奎，银铭强，徐亚美，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37