一种电动汽车双电机驱动系统及其控制方法技术方案

一种电动汽车双电机驱动系统及其控制方法，属于电动汽车技术领域，该双电机驱动系统，包括外壳体、第一电机单元、第二电机单元、转轴、角度传感器和控制器，外壳体内设置转轴，转轴的两端设置第一电机单元和第二电机单元，第一电机单元的功率小于第二电机单元的功率，转轴的轴端连接角度传感器，角度传感器通过控制器与两个相互并联的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ相连，继电器Ⅰ与第一电机单元的控制电路电连接，继电器Ⅱ与第二电机单元的控制电路电连接，本发明专利技术的有益效果是，该系统整体结构简单紧凑，加工难度低，散热效果好，使电机运行在高效率的经济转速下，提高了电机的工作效率，节约了电能，提高了电动汽车的续航里程。提高了电动汽车的续航里程。提高了电动汽车的续航里程。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车双电机驱动系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种电动汽车双电机驱动系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]轮毂电机又称车轮内装电机，是将用于驱动电动汽车的电动机安置在轮圈之内、轮毂之外的技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动汽车的机械部分大大简化。
[0003]现有的轮毂电机驱动系统采用的是单个电机的驱动结构，根据电机的转子型式主要分成两种结构型式，一种是内转子式，另一种是外转子式。外转子式采用低速外转子电机，电机的最高转速在1000-1500r/min，由于低速爬坡行驶时需要大扭矩，就需要加大电流，也就容易导致磁钢发热、电机损坏的弊端；而内转子式则采用高速内转子电机，电机的转速可高达10000r/min，能获得较高的功率密度，但是在低速重载、低速轻载、高速轻载的情况下，电动机的效率会比处于高效率区间时下降20％～30％，而且如今电动汽车长时间处于城市工况，即处于低速工况时间较多，这样就会导致能源的大量浪费，不利于提高续航里程。
[0004]为此，一些电动汽车采用双电机结构，虽然让系统的高效率区间大大扩大，但是双电机驱动系统的控制过程要比单电机驱动系统复杂的多，需要解决双电机与变速箱、减速箱的匹配，双耦合的控制和协调两个电机的平衡控制等难题，这使现有的双电机结构复杂，加工难度大，加工和维护成本高。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车双电机驱动系统及其控制方法，该驱动系统整体结构简单紧凑，加工难度低，散热效果好，可使电机尽可能地运行在高效率的经济转速下，提高了电机的工作效率，节约了电能，提高了电动汽车的续航里程。
[0006]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述电动汽车双电机驱动系统，包括外壳体、第一电机单元、第二电机单元、转轴、角度传感器和控制器，所述外壳体的两端分别设置有端盖，所述外壳体内设置有转轴，所述转轴的两端分别通过轴承与端盖相连，所述转轴的两端还设置有第一电机单元和第二电机单元，所述第一电机单元的功率小于第二电机单元的功率，所述转轴的轴端连接所述角度传感器，所述角度传感器通过控制器与两个相互并联的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ相连，所述继电器Ⅰ与第一电机单元的控制电路电连接，所述继电器Ⅱ与第二电机单元的控制电路电连接。
[0007]进一步地，所述第一电机单元包括第一定子部件和第一转子部件，所述第一转子部件固定在所述转轴的一端，所述第一定子部件设置在所述第一转子部件外，且所述第一定子部件压装在所述外壳体的内壁上。
[0008]进一步地，所述第二电机单元包括第二定子部件和第二转子部件，所述第二转子
部件固定在所述转轴的另一端，所述第二定子部件设置在所述第二转子部件外，且所述第二定子部件压装在所述外壳体的内壁上。
[0009]进一步地，所述第一定子部件和第二定子部件均包括定子铁芯及其内壁的绕线槽内缠绕的定子线圈，所述第一定子部件的定子铁芯内的绕线槽的数量小于第二定子部件的绕线槽的数量。
[0010]进一步地，所述第一转子部件和第二转子部件均包括转子铁芯及其外周设置的多个永磁体，所述第一转子部件中的永磁体的数量大于所述第二转子部件中的永磁体的数量。
[0011]进一步地，所述第一电机单元的高效区转速最大值等于所述第二电机单元的高效区转速最小值，所述第一电机单元的体积小于所述第二电机单元的体积，所述外壳体包括一体成型的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内设置所述第一电机单元，所述第二壳体内设置所述第二电机单元，所述第一壳体和第二壳体之间通过锥形过渡段相连，所述锥形过渡段上设置有多个接线口。
[0012]进一步地，所述第一壳体外沿其周向设置有散热翅片，所述第二壳体内沿其长度方向设置有散热水道，所述第二壳体外设置有与所述散热水道的入口相通连的进水口和与所述散热水道的出口相通连的出水口。
[0013]进一步地，所述散热水道设置为环绕在第二壳体内的螺旋形水道。
[0014]进一步地，所述外壳体固定在车身底盘上，所述转轴伸出外壳体的一端与车轮轮毂固定相连。
[0015]一种所述的电动汽车双电机驱动系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0016]1)角度传感器检测转轴的转速信号并将信号传输给控制器；
[0017]2)控制器将检测的转速信号变换成数字信号后将其与第一电机单元、第二电机单元的高效区转速范围进行比较；
[0018]3)当检测的转速小于第一电机单元的高效区转速范围或在第一电机单元的高效区转速范围内时，控制器控制继电器Ⅰ工作，控制第一电机单元工作；当检测的转速等于第一电机单元的高效区转速的最大值时，控制器控制继电器Ⅰ工作，控制第一电机单元工作；当检测的转速在第二电机单元的高效区转速范围内或大于第二电机单元的高效区转速范围时，控制器控制继电器Ⅱ工作，控制第二电机单元工作。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术结合传统径向磁通电机的结构特点，将第一电机单元和第二电机单元通过转轴集成一个电机，两个电机单元互不干涉，角度传感器检测转轴的转速并将检测信号传输给控制器，控制器识别根据不同转速信号来控制相应的继电器的触点断开或闭合，从而驱动相应的电机单元工作，使得电动汽车能够长时间保持在经济车速区间内，大大提高了电机的工作效率，节约了电能，从而提高了电动汽车的续航里程。
[0021]2、本专利技术将两个电机单元集成于同一转轴上，无需考虑两个电机单元的变速箱与减速器相互匹配的问题，双耦合问题和两个电机单元的平衡控制问题，该驱动系统整体结构简单稳定，加工难度低。
[0022]3、本专利技术包括小功率的第一电机单元和大功率的第二电机单元，使整个驱动系统的高效转速区间增大，使驱动系统可以更长时间工作在两个电机单元的高效率区间内，使
每个电机单元的损耗小，发热量小，有利于驱动系统的散热。
[0023]4、本专利技术根据两个不同功率的电机单元的体积大小设计了与之匹配的外壳体，使整体结构更加紧凑，并根据两个电机单元的功率大小设计了对应的散热结构和散热方式，提高了整体的散热性能。
[0024]综上，该双电机驱动系统整体结构简单紧凑，加工难度低，散热效果好，可在电动汽车低速和高速运行的工况下使电机运行在高效率的经济转速下，提高了电机的工作效率，节约了电能，提高了电动汽车的续航里程。
附图说明
[0025]下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0026]图1为本专利技术的内部结构示意图；
[0027]图2为图1中外壳体的结构示意图；
[0028]图3为图1中第一定子部件或第二定子部件的结构示意图；
[0029]图4为图1中第一转子部件或第二转子部件的侧视图；
[0030]图5为本专利技术的控制原理图；
[0031]上述图中的标记均为：1.外壳体，11.第一壳体，12.第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，包括外壳体(1)、第一电机单元(2)、第二电机单元(3)、转轴(4)、角度传感器(5)和控制器，所述外壳体(1)的两端分别设置有端盖(6)，所述外壳体(1)内设置有转轴(4)，所述转轴(4)的两端分别通过轴承与端盖(6)相连，所述转轴(4)的两端还设置有第一电机单元(2)和第二电机单元(3)，所述第一电机单元(2)的功率小于第二电机单元(3)的功率，所述转轴(4)的轴端连接所述角度传感器(5)，所述角度传感器(5)通过控制器与两个相互并联的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ相连，所述继电器Ⅰ与第一电机单元(2)的控制电路电连接，所述继电器Ⅱ与第二电机单元(3)的控制电路电连接。2.根据权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于：所述第一电机单元(2)包括第一定子部件(21)和第一转子部件(22)，所述第一转子部件(22)固定在所述转轴(4)的一端，所述第一定子部件(21)设置在所述第一转子部件(22)外，且所述第一定子部件(21)压装在所述外壳体(1)的内壁上。3.根据权利要求2所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于：所述第二电机单元(3)包括第二定子部件(31)和第二转子部件(32)，所述第二转子部件(32)固定在所述转轴(4)的另一端，所述第二定子部件(31)设置在所述第二转子部件(32)外，且所述第二定子部件(31)压装在所述外壳体(1)的内壁上。4.根据权利要求3所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于：所述第一定子部件(21)和第二定子部件(31)均包括定子铁芯(211)及其内壁的绕线槽内缠绕的定子线圈(212)，所述第一定子部件(21)的定子铁芯(211)内的绕线槽的数量小于第二定子部件(31)的绕线槽的数量。5.根据权利要求3所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于：所述第一转子部件(22)和第二转子部件(32)均包括转子铁芯(221)及其外周设置的多个永磁体(222)，所述第一转子部件(22)中的永磁体(222)的数量大于所述第二转子部件(32)中的永磁体(222)的数量。6.根据权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：常九健，宋廷伦，赛影辉，储亚峰，王志超，瞿元，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：