驻车装置、驻车系统及电动汽车制造方法及图纸

本申请公开了一种驻车装置、驻车系统及电动汽车。驻车装置包括同步电机和锁止机构；同步电机包括定子和转子，定子固定于电动汽车；转子用于传动连接电动汽车的车轮；锁止机构用于锁止转子，以使转子的与定子之间的矢量夹角为0

【技术实现步骤摘要】
驻车装置、驻车系统及电动汽车


[0001]本申请涉及电动汽车
，尤其涉及到一种驻车装置、驻车系统及电动汽车。

技术介绍

[0002]当充电桩的电压低于电动汽车动力电池的电压时，通常采用升压充电电路为高电压动力电池充电。升压充电电路会利用同步电机的电机绕组，充电过程中同步电机会产生扭矩。当充电电流快速下降时，同步电机产生的扭矩快速降低至零，导致传动系统中的机械结构打齿回弹，引起噪声、振动与声振粗糙度(noise、vbration、harshness，NVH)问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种驻车装置、驻车系统及电动汽车，可以缓解或者消除在充电桩下电扭矩降至零时产生的打齿声响。
[0004]第一方面，本申请提供一种驻车装置，可以用于电动汽车驻车。该驻车装置包括同步电机和锁止机构。此处的同步电机为升压充电电路中的同步电机，可以接入三相电流，其中的两相电流之和等于第三相电流。同步电机包括定子和转子，定子固定于电动汽车，转子可以通过一系列的机械传动结构传动连接电动汽车的车轮。该电动汽车采用充电桩控制的充电方式进行升压充电时，同步电机会产生扭矩，该扭矩可以持续作用在转子与车轮之间的机械传动结构上。当充电结束下电或其他紧急情况下电时，同步电机产生的扭矩急剧减小至零，机械传动结构可能发生打齿回弹，造成NVH问题。本申请所提供的驻车装置中，在电动汽车升压充电之前，锁止机构可以将转子锁止，使得转子与定子之间的矢量夹角为0
°
或180
°
。当转子和定子处于这样的状态，在对电动汽车进行升压充电时，同步电机具有最小绝对值的扭矩。在充电桩结束充电时或充电桩紧急下电时，同步电机扭矩快速降至零不会对同步电机与车轮之间的机械传动结构造成太大影响，缓解机械传动结构由于扭矩快速消失产生的打齿现象，也就可以缓解由于机械打齿引起的NVH问题。
[0005]可能的，锁止机构包括棘轮和棘爪，棘轮可以传动连接于转子。棘轮的周向边缘均匀设置有多个棘槽。棘爪可活动地安装于电动汽车，且棘爪具有落入任意一个棘槽内，锁止机构可以将棘轮锁止；棘轮反作用到同步电机上，可以将同步电机的转子锁止。要使转子与定子之间的矢量夹角为0
°
或180
°
，可以通过控制棘轮实现。具体地，将棘轮设定为：棘爪落入棘槽中时，转子与定子之间的矢量夹角为0
°
或180
°
。
[0006]一种可能实现的方式中，棘轮同轴连接于转子，转子与棘轮的角速度之比为1。同步电机能够通过转子直接驱动棘轮旋转。其中，任意两个相邻的棘槽的中线之间的夹角与转子的磁极对数量成反比。当转子具有n对磁极对，任意两个相邻的棘槽沿棘轮径向的中线之间的夹角θ为180
°
/n。只要棘爪落入其中任意一个棘槽，转子与定子之间的矢量夹角为0
°
或180
°
。在电动汽车升压充电过程中，同步电机输出的扭矩具有最小的绝对值。
[0007]设定棘爪落入其中一个棘槽时，棘轮与定子之间存在一机械夹角；转子被锁止时，转子的矢量角度与棘爪落入其中一个棘槽时棘轮与定子之间的机械夹角满足以下条件：
[0008]γ＝n(β+θ
·
q)；
[0009]其中，γ为转子被锁止时的矢量角度，β为棘爪落入其中一个棘槽时棘轮与定子之间的机械夹角，q为小于等于棘槽数量的正整数。
[0010]另一种可能实现的方式中，驻车装置还包括减速器，转子与棘轮之间通过减速器传动连接。具体地，减速器包括依次传动连接的输入轮、传动轮以及输出轮。输入轮与转子同轴连接，使得减速器的输入端与转子具有相同的角速度。输出轮与棘轮同轴连接，使得减速器的输出端与棘轮具有相同的角速度。减速器的传动比也就相当于上述转子与棘轮的角速度之比。其中，任意两个相邻的棘槽的中线之间的夹角与转子的磁极对数量和传动比之积成反比。当转子具有n对磁极对，任意两个相邻的棘槽沿棘轮径向的中线之间的夹角(也即棘槽夹角)为180
°
/(m
·
n)。只要棘爪落入其中任意一个棘槽，转子与定子之间的矢量夹角为180
°
。在电动汽车升压充电过程中，同步电机输出的扭矩具有最小的绝对值。
[0011]设定棘爪落入其中一个棘槽时，棘轮与定子之间存在一机械夹角；转子被锁止时，转子的矢量角度与棘爪落入其中一个棘槽时棘轮与定子之间的机械夹角满足以下条件：
[0012]γ＝m
·
n(β+θ
·
q)；
[0013]其中，γ为转子被锁止时的矢量角度，β为棘爪落入其中一个棘槽时棘轮与定子之间的机械夹角，q为小于等于棘槽数量的正整数。
[0014]一般地，同步电机与车轮之间传动连接有传动结构，上述减速器可以属于传动结构的一部分。棘轮可以传动连接于传动结构上的任意一处，只要转子旋转可以带动棘轮旋转即可。
[0015]第二方面，本申请还提供一种驻车系统，包括车辆控制器以及上述技术方案中的任意一种驻车装置，车辆控制器用于控制锁止机构。在充电桩结束充电时或充电桩紧急下电时，同步电机与车轮之间的机械传动结构的打齿声音较小，NVH问题得到缓解或消除。
[0016]第三方面，本申请还提供一种电动汽车，包括车体、车轮以及上述驻车系统。同步电机的定子固定于车体，转子通过一系列的机械传动结构传动连接车轮。该电动汽车充电桩结束充电时或充电桩紧急下电时，可以缓解或消除由于机械结构打齿引发的NVH问题。
附图说明
[0017]图1为现有技术中的一种升压充电电路结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的一种驻车装置的动力传输结构示意图；
[0019]图3a为本申请实施例提供的一种驻车装置中同步电机的结构示意图；
[0020]图3b为本申请实施例提供的一种驻车装置中定子转子矢量夹角与同步电机扭矩的关系图；
[0021]图3c为本申请实施例提供的一种驻车装置中同步电机的三相电流矢量关系图；
[0022]图4a和图4b为本申请实施例提供的一种驻车装置的结构示意图；
[0023]图5为本申请实施例提供的一种驻车装置中锁止机构的结构示意图；
[0024]图6为本申请实施例提供的一种驻车装置中同步电机的定子与转子结构示意图；
[0025]图7为本申请实施例提供的一种驻车装置中棘轮的结构示意图；
[0026]图8a和图8b为本申请实施例提供的一种驻车装置中棘轮旋转的状态示意图；
[0027]图9a为本申请实施例提供的一种驻车装置中同步电机的定子与转子结构示意图；
[0028]图9b为本申请实施例提供的一种驻车装置中棘轮的结构示意图；
[0029]图10a为本申请实施例提供的一种驻车装置中同步电机的定子与转子结构示意图；
[0030]图10b为本申请实施例提供的一种驻车装置中棘轮的结构示意图；
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驻车装置，其特征在于，包括：同步电机，包括定子和转子；锁止机构，用于在所述电动汽车升压充电之前锁止所述转子；所述锁止机构锁止所述转子后，所述转子与所述定子之间的矢量夹角为0
°
或180
°
。2.如权利要求1所述的驻车装置，其特征在于，所述锁止机构包括棘轮和棘爪，所述棘轮传动连接于所述转子，所述棘轮的周向边缘均匀设置多个棘槽，所述棘爪落入任意一个所述棘槽时所述锁止机构锁止所述转子。3.如权利要求2所述的驻车装置，其特征在于，所述棘轮同轴连接于所述转子。4.如权利要求2所述的驻车装置，其特征在于，任意两个相邻的所述棘槽的中线之间的夹角与所述转子的磁极对数量成反比。5.如权利要求4所述的驻车装置，其特征在于，所述转子与所述棘槽之间满足以下条件：θ＝180/n；其中，所述θ为任意两个所述棘槽的中线之间的夹角，所述n为所述转子的磁极对的数量。6.如权利要求3
‑
5中任一项所述的驻车装置，其特征在于，所述棘爪落入其中一个所述棘槽时所述棘轮与所述定子之间的机械夹角与所述转子被锁止时的矢量角度满足以下条件：γ＝n(β+q
·
θ)；其中，所述γ为所述转子被锁止时的矢量角度，所述β为所述棘爪落入其中一个所述棘槽时所述棘轮与所述定子之间的机械夹角，所述q为小于等于所述棘槽数量的正整数。7.如权利要求2所述的驻车装置，其特征在于，所述驻车装置还包括减速器，所述转子与所述棘轮之间通过所述减速...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐杰，李迎，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：