【技术实现步骤摘要】
一种准差速锁和差速率控制系统、控制方法和汽车
本专利技术属于电机和新能源汽车电驱动系统控制
，涉及一种准差速锁和差速率控制系统、控制方法和汽车。
技术介绍
以电机为核心的电驱动系统，广泛应用于多种控制领域，特别是对于电驱动汽车。然而，现有的电驱动车辆，包括有电池单元、驱动电机、电子控制系统、差速器等装置，无论是燃油车辆还是混合动力或者纯电动汽车，其所配置差速器基本上是沿用传统机械差速器来承载两个驱动轮之间转速差异。这存在以下这些负面问题。①机械差速器较为笨重，加大了车辆载荷设计难度，不利于车辆轻量化。②机械差速器的使用存在插入损耗、降低机械能传输效率、导致轮系噪音增加。③现有差速器无法进行锁止操作，少数配置有差速锁的差速器结构复杂、如为摩擦片式在工作时容易磨损和发热，缩短保养周期和增加维护成本、故障率增加。④现有机械差速器和差速锁无法实现差速率控制。⑤现有机械差速器及差速锁成本较高，而轮毂电机控制系统过于复杂且技术不成熟。⑥对于永磁电机车辆来说，存在成本高、控制复杂、热致...
【技术保护点】
1.一种准差速锁控制系统，其特征在于，/n包括第一～第n这n个三相交流电机，其中n∈Z+且n≥2，每个交流电机包括三相绕组，即：第1～第n电机的U相绕组分别为U1～Un、第1～第n电机的V相绕组分别为V1～Vn、第1～第n电机的W相绕组分别为W1～Wn；每个相绕组分别引出首端H和尾端T，其中，U1～Un绕组的首端分别为Hu1～Hun、尾端分别为Tu1～Tun，V1～Vn绕组的首端分别为Hv1～Hvn、尾端分别为Tv1～Tvn，W1～Wn绕组的首端分别为Hw1～Hwn、尾端分别为Tw1～Twn；/n根据每一电机输出轴旋转方向要求确定所述电机绕组的相位顺序，再将所有电机的三相绕...
【技术特征摘要】
20200423 CN 20201032665871.一种准差速锁控制系统，其特征在于，
包括第一～第n这n个三相交流电机，其中n∈Z+且n≥2，每个交流电机包括三相绕组，即：第1～第n电机的U相绕组分别为U1～Un、第1～第n电机的V相绕组分别为V1～Vn、第1～第n电机的W相绕组分别为W1～Wn；每个相绕组分别引出首端H和尾端T，其中，U1～Un绕组的首端分别为Hu1～Hun、尾端分别为Tu1～Tun，V1～Vn绕组的首端分别为Hv1～Hvn、尾端分别为Tv1～Tvn，W1～Wn绕组的首端分别为Hw1～Hwn、尾端分别为Tw1～Twn；
根据每一电机输出轴旋转方向要求确定所述电机绕组的相位顺序，再将所有电机的三相绕组按照绕组的相位顺序分U相、V相、W相三组，即U相组、V相组和W相组，每一组中的各个绕组依绕组所在电机1～n的顺序和绕组相序依次首尾连接，具体串联形式为，
所有电机的n个U相绕组U1～Un首尾串联连接，设1≤m≤n-1且m∈Z+，第m电机的U相绕组Um的尾端Tum与第m+1电机的U相绕组U(m+1)的首端Hw(m+1)连接，即绕组U1的尾端Tu1与绕组U2的首端Hu2连接、绕组U2的尾端Tu2与绕组U3的首端Hu3连接，依此连接规律执行，直至绕组U(n-1)的尾端Tu(n-1)与绕组Un的首端Hun连接，使所有电机的n个U相绕组依次首尾串联起来构成U相一条边，绕组U1的首端Hu1为该边的首端、绕组Un的尾端Tun为该边的尾端；该边上的n-1个首尾连接节点将该边分为n等份，在所述n-1个首尾连接节点中，令第m电机的U相绕组Um的尾端Tum与第m+1电机的U相绕组U(m+1)的首端Hu(m+1)连接节点为Dum，则所述节点Dum为该边的一个n等分点；所有电机的n个V相绕组V1～Vn首尾串联连接，设1≤m≤n-1且m∈Z+，第m电机的V相绕组Vm的尾端Tvm与第m+1电机的V相绕组V(m+1)的首端Hv(m+1)连接，即绕组V1的尾端Tv1与绕组V2的首端Hv2连接、绕组V2的尾端Tv2与绕组V3的首端Hv3连接，依此连接规律执行，直至绕组V(n-1)的尾端Tv(n-1)与绕组Vn的首端Hvn连接，使所有电机的n个V相绕组依次首尾串联起来构成V相一条边，绕组V1的首端Hv1为该边的首端、绕组Vn的尾端Tvn为该边的尾端；该边上的n-1个首尾连接节点将该边分为n等份，在所述n-1个首尾连接节点中，令第m电机的V相绕组Vm的尾端Tvm与第m+1电机的V相绕组V(m+1)的首端Hv(m+1)连接节点为Dvm，则所述节点Dvm为该边的一个n等分点；所有电机的n个W相绕组W1～Wn首尾串联连接，设1≤m≤n-1且m∈Z+，第m电机的W相绕组Wm的尾端Twm与第m+1电机的W相绕组W(m+1)的首端Hw(m+1)连接，即绕组W1的尾端Tw1与绕组W2的首端Hw2连接、绕组W2的尾端Tw2与绕组W3的首端Hw3连接，依此连接规律执行，直至绕组W(n-1)的尾端Tw(n-1)与绕组Wn的首端Hwn连接，使所有电机的n个W相绕组依次首尾串联起来构成W相一条边，绕组W1的首端Hw1为该边的首端、绕组Wn的尾端Twn为该边的尾端；该边上的n-1个首尾连接节点将该边分为n等份，在所述n-1个首尾连接节点中，令第m电机的W相绕组Wm的尾端Twm与第m+1电机的W相绕组W(m+1)的首端Hw(m+1)连接节点为Dwm，则所述节点Dwm为该边的一个n等分点；
将所述U相一条边、V相一条边和W相一条边按照交流电机的三角形连接方式进行首尾连接构成一个新的大三角形接法，即：
将第1电机的U相绕组U1的首端Hu1与第n电机的W相绕组Wn的尾端Twn连接，并设连接节点为A，
将第1电机的V相绕组V1的首端Hv1与第n电机的U相绕组Un的尾端Tun连接，并设连接节点为B，
将第1电机的W相绕组W1的首端Hw1与第n电机的V相绕组Vn的尾端Tvn连接，并设连接节点为C，
所述节点A、B、C为所述大三角形的三个顶点，用于连接三相交流电源；
还包括准差速锁控制电路，
所述准差速锁控制电路包括三个独立控制开关分别为Ka、Kb和Kc，所述开关Ka、Kb和Kc均为包括两个控制端的开关器件，且所述开关器件在导通状态时两个控制端接通交流电流、在截止时两个控制端切断交流电流，
将所述开关Ka的一个控制端连接大三角形的顶点A，另一个控制端连接所述顶点A对边上的一个n等分点Dvm，当所述开关Ka导通时，在所述大三角形中，所述开关Ka构成所述顶点A对边的一条n等分中线，
将所述开关Kb的一个控制端连接大三角形的顶点B，另一个控制端连接所述顶点B对边上的一个n等分点Dwm，当所述开关Kb导通时，在所述大三角形中，所述开关Kb构成所述顶点B对边的一条n等分中线，
将所述开关Kc的一个控制端连接大三角形的顶点C，另一个控制端连接所述顶点C对边上的一个n等分点Dum，当所述开关Kc导通时，在所述大三角形中，所述开关Kc构成所述顶点C对边的一条n等分中线；
当所述开关Ka、Kb和Kc均截止时，在电气连接关系上，各个电机仍为串联关系，每条边上的n个相绕组串联分担所述三相交流电源的相电压，各电机相电流相等，当所有电机电气参数相同、负载均衡时，各电机的对应相绕组平均分担三相交流电源中各相电源电压即每个绕组分担三相电源的相电压的1/n；当电机负载不均衡时，负载重的电机转速下降导致电感量减小、所分担的电压降低、从而功率占比降低并且转速降低，负载轻的电机转速升高电感量变大、所分担的电压升高、从而功率占比升高并且转速升高，使各电机之间实现自动反载感电压分配的差速功能，即每一个电机的三相绕组所分担的电压与该电机绕组动态电感量呈正相关、与该电机的负载呈反相关的电压-负载分配关系，电机之间为差速关系；
当所述开关Ka、Kb和Kc均导通时，在电气连接关系上，三条n等分中线的连接等效于将所述大三角形分割为两个小三角形，其根据为，当所述顶点A、B、C接通三相交流电源时，
其中，一个三角形为由第1～第m电机的U相绕组U1～Um串联形成的U相所在边、V相绕组V1～Vm串联形成的V相所在边、W相绕组W1～Wm串联形成的W相所在边这三条边构成、顶点为A、B、C的第一小三角形，且由于相序关系使所述第一小三角形内运行的第1～第m电机的转子转向分别与所述第1～第m电机在开关Ka、Kb和Kc均截止时的大三角形状态运行时的转子转向相一致；另一个三角形为由第(m+1)～第n电机的U相绕组U(m+1)～Un串联形成的U相所在边、V相绕组V(m+1)～Vn串联形成的V相所在边、W相绕组W(m+1)～Wn串联形成的W相所在边这三条边构成、顶点为A、B、C的第二小三角形，且由于相序关系使所述第二小三角形内运行的第1～第m电机转子转向分别与所述第1～第m电机在开关Ka、Kb和Kc均截止时大三角形状态运行时的转子转向相一致；
即：将n个三相交流电机按照1～n顺序进行编号、再根据每一个已编号的交流电机输出轴旋转方向要求对所有电机绕组进行相位属性划分，即所有电机的U相绕组为一组、V相绕组为一组、W相绕组为一组，在每一组内按照绕组所在电机的编号顺序依次首尾串联连接形成一条边，得到分属U相、V相、W相的三条边，每一条边内的相邻绕组的首尾连接节点构成所在边的n等分点，再按照相同的绕组排列顺序确定每一条边的首尾端子，将由不同相位绕组首尾串联得到的三条边依据交流电机的三角形接法进行首尾连接，构成大三角形连接关系，将所述大三角形的每个顶点分别与对边相应的一个n等分点之间连接形成一条等分中线，三条等分中线连接后将所述大三角形切割为两部分，切割出来的两部分在电气连接关系上等效于新的两个小三角形，所述两个小三角形的顶点均与所述大三角形三个顶点重合，重合的三个顶点接通所述三相交流电源，每一个小三角形内运行的每一个电机仍旧保持所述电机在大三角形运行时的转子转向，这种以三条等分中线获取同转向的相序连接关系称为三相交流电机的中线定理；且这两个小三角形为电气并联关系，分别独立承载三相交流电源，若令所述第一小三角形内的电机分别驱动配置于第一轴内的相互独立的m个驱动轮、同时，亦令所述第二小三角形内的电机分别驱动配置于第二轴内的相互独立的n-m个驱动轮，两轴之间电系均独立承担三相交流电源从而使所述第一轴与第二轴之间的转矩相互独立，两轴之间实现相当于差速锁功能，即实现第一轴与第二轴的轴间差速锁，相比于机械差速锁的1：1转速关系，此时所述第一轴内电机的电源与所述第二轴内所有电机的电源为并联关系，不同轴上会因负载差异出现一定转速偏差，故这种以电气连接关系实现的差速锁不完全等同于机械差速锁的完全锁止，因此将这种电气关系的差速锁称为准差速锁，所述第一轴与第二轴之间为准差速锁关系，对于所述差速锁控制系统应用于轮系驱动的车辆来说，这样的准差速锁优于刚性的机械差速锁，故称所述第一轴与第二轴之间实现的是轴间准差速锁；
当m＝1且n-m＞1时，此时第一小三角形内仅具有1个电机，该电机独立承担三相交流电源，使所述第m电机与所述第二小三角形内的、电机无自动反载感电压分配的差速功能，第一轴上的第m电机与所述第二轴之间实现准差速锁功能；当m＞1时，第一小三角形内的m个电机之间具有自动反载感电压分配的差速功能，第一轴内的m个电机之间无准差速锁功能，第一轴与第二轴之间具有准差速锁功能；当m＞1且n-m＝1时，第二小三角形内仅具有1个电机，该电机独立承担三相交流电源，使所述第n电机与所述第一小三角形内的电机无自动反载感电压分配的差速功能，第二轴上的第n电机与所述第一轴之间实现准差速锁功能；当m≠1且n-m＞1时，第二小三角形内的n-m个电极之间具有自动反载感电压分配的差速功能，第二轴内的m个电机之间无准差速锁功能；
即三个开关Ka、Kb、Kc均为接通时，三个开关所形成的所述大三角形的三个n分中线构成轴系之间的中线差速锁，轴间实现准差速锁功能；
根据工况需要，适时接通或断开所述开关Ka、Kb、Kc，则使位于分属两个小三角形的电机所在的不同轴系之间实现轴间差速和轴间准差速锁功能，兼具差速性和差速锁的驱动性；
当所述两个小三角形中任一小三角形内含有h个电机时，所述小三角形内部再次进行如前所述的3个h等分中线方式进行连接时，仍符合所述中线定理，小三角形被再次分割为更小的三角形内部的电机仍旧保持原来的转向；在此基础上，适时接通或断开小三角形内部的中线连接时，能够实现小三角形内部的准差速锁功能，进而实现第一次中线连接后的轴间差速与轴间准差速锁、第二次～第h次中线连接后的轴系内部的轮系之间的差速与准差速锁，并以此递进优化、控制车辆上的轴系与轮系间的差速功能与差速锁驱动性能。
2.根据权利要求1所述的准差速锁控制系统，其特征在于，所述准差速控制系统包括的两个三相交流电机分别为第一电机和第二电机，所述第一电机具有的三相绕组为第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组的首尾两个端子分别为11和12、所述第二绕组的首尾两个端子分别为21和22、所述第三绕组的首尾两个端子分别为31和32，所述第二电机具有的三相绕组为第四绕组、第五绕组和第六绕组，所述第四绕组的首尾两个端子分别为41和42、所述第五绕组的首尾两个端子分别为51和52、所述第六绕组的首尾两个端子分别为61和62，将两个电机的三相绕组依电机次序和绕组相序依次首尾串联连接，
即：第一绕组端子12与第四绕组端子41连接，并设连接节点为Z，第二绕组端子22与第五绕组端子51连接，并设连接节点为X，第三绕组端子32与第六绕组端子61连接，并设连接节点为Y；再将所述第一绕组的端子11和第六绕组的端子62连接，并设连接节点为A，所述第二绕组的端子21和第四绕组的端子42连接，并设连接节点为B，所述第三绕组的端子31和第五绕组的端子52连接，并设连接节点为C，
使所述第一电机的三个绕组和所述第二电机的三个绕组构成第一种串联形式的大三角形接法：即以A、B、C为顶点，以第一和第四绕组串联支路为一条边、以第二和第五绕组串联支路为一条边、以第三和第六绕组串联支路为一条边，由这三条边组成等边三角形结构，
或
使所述第一电机的三个绕组和第二电机的三个绕组构成第二种串联形式的大三角形接法：即以X、Y、Z为顶点，以第五和第三绕组串联支路为一条边、以第六和第一绕组串联支路为一条边、以第四和第二绕组串联支路为一条边，由这三条边组成等边三角形结构，
当采取所述第一种串联形式的三角形接法时，所述第一、四绕组串联支路所在边的二等分中点为Z、所述第二、五绕组串联支路所在边的二等分中点为X、所述第三、六绕组串联支路所在边的二等分中点为Y，
所述准差速锁控制电路包括三个控制开关，即第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3，所述K1的两个控制端分别连接所述等边三角形的顶点A和所述顶点A对边的二等分中点X,使所述开关K1构成该边二分中线，所述K2的两个控制端分别连接顶点B和所述顶点B对边的二等分中点Y，使所述开关K2构成该边二分中线，所述K3的两个控制端分别连接定点C和所述顶点C对边的二等分中点Z，使所述第三开关K3构成该边二分中线；
在所述顶点A、B、C施加三相交流电源，适时控制所述开关K1～K3的接通与截止，从而实现相应的差速与准差速锁功能；
当所述K1、K2、K3均为断开状态时，所述第一电机和第二电机的绕组之间为串联关系，即第一、四绕组串联承担A-B相间电压，第二、五绕组串联承担B-C相间电压，第三、六绕组串联承担C-A相间电压，且在连接绕组时确保两电机转子旋转方向符合设计要求，设两电机均为正转，两电机分担所述三相交流电源电压，两电机电流相等，当两电机电气参数相同、负载均衡时，两电机各自所分担电压为近似电源电压一半，当两电机负载不均衡时，负载重的电机转速下降电感量减小、所分担的电压降低、从而功率和转速降低，负载轻的电机转速升高电感量变大、所分担的电压升高、从而功率和转速升高，此时两电机输出轴之间实现自动反载感电压分配的差速功能，即不同电机的定子绕组分担电压与该绕组电感量呈正相关、与该电机的负载呈反相关的电压-负载分配关系，
当所述开关K1、K2、K3均为接通时，即A-X中线接通、B-Y中线接通、C-Z中线接通，所述第一电机的第一、二、三绕组分别承载A-C相间电压、B-A相间电压、C-B相间电压，所述第二电机的第四、五、六绕组分别承载C-B相间电压、A-C相间电压、B-A相间电压，两电机构成并联关系，相序相差使两电机旋转方向与串联时旋转方向一致，两电机均独立承担三相交流电压、独立转矩，实现准差速锁功能，即三个开关K1、K2、K3均为接通了所述等边三角形的三个中线构成中线差速锁，两电机之间失去反载感电压分配的差速功能，
根据工况需要适时接通或断开三个开关K1、K2、K3，使两个电机和准差速锁控制电路构成的准差速锁控制系统实现差速与准差速锁控制功能、兼具差速性和差速锁的驱动性；
当采取所述第二种串联形式的三角形接法时，所述等边三角形的顶点为X、Y、Z，所述等边三角形三边的二等分中点分别为A、B、C，在所述顶点X、Y、Z和相应的对边中点设置准差速锁控制电路的三个独立控制的开关电路时，两电机和所述所构成的准差速锁控制电路共同构成的系统如所述第一种串联方法同样实现实时差速与准差速锁控制功能、兼具差速性和差速锁的驱动性。
3.根据权利要求1所述的准差速锁控制系统，其特征在于，所述准差速控制系统包括的三个三相交流电机分别为第一电机、第二电机和第三电机，
所述第一电机具有的三相绕组为第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组的首尾两个端子分别为11和12、第二绕组的首尾两个端子分别为21和22、第三绕组的首尾两个端子分别为31和32，
所述第二电机具有的三相绕组为第四绕组、第五绕组和第六绕组，所述第四绕组的首尾两个端子分别为41和42、第五绕组的首尾两个端子分别为51和52、第六绕组的首尾两个端子分别为61和62，
所述第三电机具有的三相绕组为第七绕组、第八绕组和第九绕组，所述第七绕组的首尾两个端子分别为71和72、第八绕组的首尾两个端子分别为81和82、第九绕组的首尾两个端子分别为91和92，
将三个电机的三相绕组依电机次序和绕组相序依次首尾串联连接，
即：第一绕组端子12与第四绕组端子41连接，并设连接节点为1241，第四绕组端子42与第七绕组端子71连接，并设连接节点为4271，第二绕组端子22与第五绕组端子51连接，并设连接节点为2251，第五绕组端子52与第八绕组端子81连接，并设连接节点为5281，第三绕组端子32与第六绕组端子61连接，并设连接节点为3261，第六绕组端子62与第九绕组端子91连接，并设连接节点为6291；再将所述第一绕组的端子11和第九绕组的端子92连接，并设连接节点为A，所述第二绕组的端子21和第七绕组的端子72连接，并设连接节点为B，所述第三绕组的端子31和第八绕组的端子82连接，并设连接节点为C，
使所述第一电机的三个绕组、第二电机的三个绕组和所述第三电机的三个绕组构成串联后的大三角形接法：即以A、B、C为顶点、以第一、四、七绕组串联支路、第二、五、八绕组串联支路和第三、六、九绕组串联支路为三边的等边三角形结构，
所述等边三角形第一、四、七绕组串联支路所在边的三等分中点为1241和4271、所述等边三角形第二、五、八绕组串联支路所在边的三等分中点为2251和5281、所述等边三角形由第三、六、九绕组串联支路所在边的三等分中点为3261和6291，
所述准差速锁控制电路包括六个控制开关，即第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6，所述K1的两个控制端分别连接所述等边三角形的顶点A和所述顶点A的对边的三等分中点2251,使所述第一开关K1构成该边三分中线，所述K2的两个控制端分别连接顶点B所述顶点B的对边的三等分中点3261，使所述第二开关K2构成该边的三分中线，所述K3的两个控制端分别连接所述定点C和所述顶点C的对边的三等分中点1241，使所述第三开关K3构成该边的三分中线，同理，将K4的两个控制端分别连接顶点B和5281节点、将K5的两个控制端分别连接顶点A和4271节点、将K6的两个控制端分别连接顶点C和6291节点；
在所述顶点A、B、C施加三相交流电源，
适时控制所述开关K1～K6的接通与截止，从而实现相应的差速与准差速锁功能；
当所述K1、K2、K3均为断开状态时，所述第一电机、第二电机和第三电机的绕组之间均为串联关系，即第一、四、七绕组串联承担A-B相间电压，第二、五、八绕组串联承担B-C相间电压，第三、六、九绕组串联承担C-A相间电压，且在连接绕组时确保三个电机转子旋转方向符合设计要求，设三电机均为正转，三电机分担所述三相交流电源电压，三电机电流相等，当三电机电气参数相同、负载均衡时，三电机各自所分担电压为近似电源电压1/3，当各电机负载不均衡时，负载重的电机转速下降电感量减小、所分担的电压降低、从而功率和转速降低，负载轻的电机转速升高电感量变大、所分担的电压升高、从而功率和转速升高，此时三电机实现自动反载感电压分配的差速功能，即分担电压与电感量呈正相关、与负载呈反相关的电压-负载分配关系，
①当所述K1、K2、K3均为接通且所述K4、K5、K6断开时，即A-2251中线接通、B-3261中线接通、C-1241中线接通，所述第一电机的第一、二、三绕组分别承载A-C相间电压、B-A相间电压、C-B相间电压，所述第一电机全压工作、转矩独立，且相序相差使第一电机与三电机串联时旋转方向一致；所述第二电机和第三电机的第四、七绕组承载C-B相间电压、第五、八绕组承载A-C相间电压、第六、九绕组承载B-A相间电压，两电机构成串联关系，相序相差使第二电机和第三电机这两个电机旋转方向与三电机串联时旋转方向一致，使第二与第三电机转子实现自动反载感电压分配的差速功能；但第二、三两电机组合与第一电机构成并联关系，若令第一电机驱动第一轴、第二电机和第三电机分别驱动第二轴上的相互独立的两个轮，两轴之间电系均独立承担三相交流电压从而各自转矩独立，即实现第一轴与第二轴的轴间准差速锁、而第二轴内的两个轮分别由所述第二电机和第三电机实现轴内差速驱动，即三个开关K1、K2、K3均为接通了所述等边三角形的三个三分中线构成轴系之间的中线差速锁，
在所述K4、K5、K6断开时，根据工况需要适时接通或断开所述三个开关K1、K2、K3，则使三个电机和准差速锁控制电路构成的准差速锁控制系统实现实时轴间差速与准差速锁控制功能、兼具差速性和差速锁的驱动性；
②当所述K1、K2、K3、K4、K5、K6分别接通相应的顶点与三等分中点时，即A-2251中线接通、B-3261中线接通、C-1241中线接通、A-4271接通、B-5281接通、C-6291接通，所述第一电机的第一、二、三绕组分别承载C-A相间电压、A-B相间电压、B-C相间电压，所述第二电机的第四、五、六绕组分别承载C-A相间电压、A-B相间电压、B-C相间电压，所述第三电机的第七、八、九绕组分别承载A-B相间电压、B-C相间电压、C-A相间电压，所述第一、二、三电机均全压工作，三电机构成并联关系，均独立承担三相交流电压从而各自独立控制转矩，三电机之间全部实现相当于准差速锁功能，若令第一电机驱动第一轴、第二电机和第三电机驱动第二轴的两个轮，则实现第一轴与第二轴的实现轴间准差速锁驱动、第二轴内的两个轮分别由所述第二电机和第三电机实现轴内准差速锁驱动，即六个开关K1、K2、K3、K4、K5、K6均接通了所述等边三角形的三个三分中线构成中线差速锁，
根据工况需要适时接通或断开六个开关K1、K2、K3、K4、K5、K6，使三个电机和准差速锁控制电路构成的准差速锁控制系统实现实时轮间差速与轴间准差速锁控制功能、兼具轴间差速性和轴间差速锁的驱动性；
综合所述①和②，根据工况需要适时接通或断开六个开关K1～K6或适时分组接通或断开K1～K6，使三个电机和准差速锁控制电路构成的准差速锁控制系统实现实时轴间差速与准差速锁、轴内差速与准差速锁、轮间差速与准差速锁控制功能、兼具差速性和差速锁的驱动性。
4.根据权利要求1所述的准差速锁控制系统，其特征在于，所述准差速控制系统包括的四个三相交流电机分别为第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，
所述第一电机具有的三相绕组为第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组的首尾两个端子分别为11和12、所述第二绕组的首尾两个端子分别为21和22、所述第三绕组的首尾两个端子分别为31和32，
所述第二电机具有的三相绕组为第四绕组、第五绕组和第六绕组，所述第四绕组的首尾两个端子分别为41和42、所述第五绕组的首尾两个端子分别为51和52、所述第六绕组的首尾两个端子分别为61和62，
所述第三电机具有的三相绕组为第七绕组、第八绕组和第九绕组，所述第七绕组的首尾两个端子分别为71和72、所述第八绕组的首尾两个端子分别为81和82、所述第九绕组的首尾两个端子分别为91和92，
所述第四电机具有的三相绕组为第十绕组、第十一绕组和第十二绕组，所述第十绕组的首尾两个端子分别为101和102、所述第十一绕组的首尾两个端子分别为111和112、所述第十二绕组的首尾两个端子分别为121和122，将三个电机的三相绕组依电机次序和绕组相序依次首尾串联连接，
即：第一绕组端子12与第四绕组端子41连接，并设连接节点为1241，第四绕组端子42与第七绕组端子71连接，并设连接节点为4271，第七绕组端子72与第十绕组端子101连接，并设连接节点为72101，第二绕组端子22与第五绕组端子51连接，并设连接节点为2251，第五绕组端子52与第八绕组端子81连接，并设连接节点为5281，第八绕组端子82与第十一绕组端子111连接，并设连接节点为82111，第三绕组端子32与第六绕组端子61连接，并设连接节点为3261，第六绕组端子62与第九绕组端子91连接，并设连接节点为6291，第九绕组端子92与第十二绕组端子121连接，并设连接节点为92121；再将所述第一绕组的端子11和第十二绕组的端子122连接，并设连接节点为A，所述第二绕组的端子21和第十绕组的端子102连接，并设连接节点为B，所述第三绕组的端子31和第十一绕组的端子112连接，并设连接节点为C，
使所述第一电机的三个绕组、第二电机的三个绕组、第三电机的三个绕组和所述第四电机的三个绕组构成串联后的大三角形接法：即以A、B、C为顶点、以第一、四、七、十绕组串联支路、第二、五、八、十一绕组串联支路和第三、六、九、十二绕组串联支路为三边的等边三角形结构，
所述等边三角形第一、四、七、十绕组串联支路所在边的四等分中点为1241、4271和72101，所述等边三角形第二、五、八、十一绕组串联支路所在边的四等分中点为2251、5281和82111，所述等边三角形由第三、六、九、十二绕组串联支路所在边的三分中点为3261、6291和92121，
所述准差速锁控制电路包括第一至第九这九个相互独立控制的开关K1～K9，所述K1～K9均为包括两个控制端的开关器件，且所述开关器件在导通状态时两个控制端接通交流电流、在截止时两个控制端切断交流电流，所述K1的两个控制端分别连接所述等边三角形的顶点A和所述顶点A的对边的四等分中点5281,使所述第一开关K1构成该边一个四分中线，所述K2的两个控制端分别连接顶点B所述顶点B的对边的四等分中点6291，使所述第二开关K2构成该边的一个四分中线，所述K3的两个控制端分别连接所述定点C和所述顶点C的对边的四等分中点4271，使所述第三开关K3构成该边的一个四分中线，同理，将K4的两个控制端分别连接顶点A和72101节点、将K5的两个控制端分别连接顶点B和82111节点、将K6的两个控制端分别连接顶点C和92121节点,将K7的两个控制端分别连接顶点B和1241节点、将K8的两个控制端分别连接顶点C和2251节点、将K9的两个控制端分别连接顶点A和3261节点；
在所述顶点A、B、C施加三相交流电源，适时控制所述开关K1～K9的接通与截止，从而实现相应的差速与准差速锁功能；
当所述K1～K9均为断开状态时，所述第一电机、第二电机/第三电机和第四电机的绕组之间均为串联关系，即第一、四、七、十绕组串联承担A-B相间电压，第二、五、八、十一绕组串联承担B-C相间电压，第三、六、九、十二绕组串联承担C-A相间电压，且在连接绕组时确保四个电机转子旋转方向符合设计要求，设四个电机均为正转，四个电机分担所述三相交流电源电压，各电机电流相等，当四电机电气参数相同、负载均衡时，各自绕组所分担电压为近似电源电压1/4，当各电机负载不均衡时，负载重的电机转速下降电感量减小、所分担的电压降低、从而功率和转速降低，负载轻的电机转速升高电感量变大、所分担的电压升高、从而功率和转速升高，此时三电机实现自动反载感电压分配的差速功能，即分担电压与电感量呈正相关、与负载呈反相关的电压-负载分配关系，
①当且仅当所述K1、K2、K3分别接通时，即A-5281中线接通、B-6291中线接通、C-4271中线接通，此时串联连接的第一、四绕组作为一个整体分担了C-A相间电压，串联连接的第二、五绕组作为一个整体分担了A-B相间电压，串联连接的第三、六绕组作为一个整体分担了B-C相间电压，此时所述第一电机、第二电机的绕组构成了一个新的三角形连接关系的双电机串联体系，两电机构成串联关系，相序相差使两电机旋转方向与四个电机串联时旋转方向一致，新的三角形连接关系使第一与第二电机实现自动反载感电压分配的差速功能、所述第一电机与第二电机为差速关系；同理，第三电机和第四电机的绕组构成另一个新的三角形连接关系，相序相差使两电机旋转方向与四个电机串联时旋转方向一致，新的三角形连接关系使第三与第四电机实现自动反载感电压分配的差速功能、所述第三电机与第四电机亦为差速关系；若令第一电机和第二电机分别驱动第一轴上独立的两个轮，令第三电机和第四电机分别驱动第二轴上独立的两个轮，三个开关K1、K2、K3均为接通了所述等边三角形的三个中线构成中线差速锁，第一轴与第二轴之间相互独立控制，则实现所述第一轴与第二轴的轴间准差速锁，而第一轴内的两个轮分别由所述第一电机和第二电机实现轴内差速驱动，第二轴内的两个轮分别由所述第三电机和第四电机实现轴内差速驱动，在所述K4、K5、K6、K7、K8、K9均断开时，根据工况需要适时接通或断开三个开关K1、K2、K3，使四个电机和准差速锁控制电路构成的准差速锁控制系统实现实时轴间差速与准差速锁控制功能、兼具轴间的差速性和轴间差速锁的驱动性；
②当所述K1、K2、K3分别接通情况下，将K4、K5、K6分别接通且K7、K8、K9断开时，在所述第三电机和第四电机构成另一个新的三角形连接关系中，此时A-72101中线接通、B-82111中线接通、C-92121中线接通，所述第三电机的第七、八、九绕组分别承载C-A相间电压、A-B相间电压、C-B相间电压，所述第四电机的第十、十一、十二绕组分别承载A-B相间电压、B-C相间电压、C-A相间电压，所述第三电机和第四电机各自独立承载三相电源全压，实现准差速锁功能，且相序相差使第三和第四电机旋转方向与四个电机串联时旋转方向一致；由于所述开关K7、K8、K9均断开，使所述第一电机、第二电机仍旧处于第一、二电机绕组构成的新三角形连接关系的双电机串联体系中，相序相差使两电机旋转方向与四个电机串联时旋转方向一致，新的三角形连接关系使第一与第二电机实现自动反载感电压分配的差速功能；若令第一电机和第二电机分别驱动第一轴上独立的两个轮，令第三电机和第四电机分别驱动第二轴上独立的两个轮，三个开关K1、K2、K3均为接通了所述等边三角形的三个中线构成中线差速锁，则实现所述第一轴与第二轴的轴间准差速锁，而第一轴内的两个轮分别由所述第一电机和第二电机实现轴内差速驱动，第二轴内的两个轮分别由所述第三电机和第四电机实现轴内准差速锁驱动，使所述第三电机和第四电机为准差速锁关系；在所述K1、K2、K3接通、K7、K8、K9断开时，根据工况需要适时接通或断开三个开关K4、K5、K6，使四个电机和准差速锁控制电路构成的准差速锁控制系统实现实时第一与第二轴的轴间差速与准差速锁控制功能、第二轴轴内准差速锁功能、第一轴轴内差速功能，兼具轴间的差速性、轴间差速锁的驱动性、第一轴轴内差速性、第二轴轴内差速锁的驱动性；
③当所述K1、K2、K3、K4、K5、K6分别接通,即在所述②的条件下，再将K7、K8、K9分别接通时，在所述第一电机和第二电机构成另一个新的三角形连接关系中，此时A-3261中线接通、B-1241中线接通、C-2251中线接通，所述第一电机的第七、八、九绕组分别承载C-A相间电压、A-B相间电压、C-B相间电压，所述第二电机的第一、二、三绕组分别承载A-B相间电压、B-C相间电压、C-A相间电压，所述第一电机和第二电机各自独立承载三相电源全压，实现准差速锁功能；若令第一电机和第二电机分别驱动第一轴上独立的两个轮，令第三电机和第四电机分别驱动第二轴上独立的两个轮，在三个开关K1、K2、K3接通了所述等边三角形的三个中线构成中线差速锁前提下，实现所述第一轴与第二轴的轴间准差速锁控制，同时，在三个开关K4、K5、K6接通了所述新的等边三角形的三个中线构成其中线差...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，
申请(专利权)人：佛山中锦微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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