本发明专利技术涉及电动车的动力装置。本发明专利技术通过控制电路及其执行机构利用自带转矩传感器的动力电机上的传感器测得的实时转矩(扭矩)信号来调控以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构(传动和变速机构)的传动比以及动力电机的输出功率，以获得动力与负载在运行中的最佳匹配。而应用《自带转矩传感器的机电设备》和以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的技术将有利于电动车动力单元的集成化和智能化，有利于电动车动力单元减小设备体积、有利于降低设备的制造成本和重量，有利于充分利用车载能源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动车动力领域和自带传感器的机电设备及其相关技术的应用。
技术介绍
汽车动力一般采用内燃机并通过机构复杂的变速箱(多档位变速或自动变速)驱动车轮。通常，人们将组合在一体的内燃机和变速箱称为动力单元，也有将内燃机、变速箱和差速机构组合在一起统称为动力单元。随着人们节约资源、保护环境和低碳经济的意识日益增强，电动汽车受到全社会的关注。但是，因储电技术及其装置、动力单元及其控制等方面的技术尚未达到理想(尚未达到使众多人士比较满意或可以接受)的程度，影响了电动汽车的普及。 譬如，为了节省成本、减轻电动车的重量，通常采用较简单的自动变速器，甚至直接采用定速比的减速器(单速传动)，这样注定了电动车动力性能不够理想，同时也将对动力电机性能及其控制装置提出特别高要求(这也将增加技术上的难度并增加制造成本)。人们迫切希望上述技术有新的突破。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种可以提高动力与负载匹配性能的电动车动力单元。本专利技术所述的一种电动车动力单元包括一自带转矩传感器的动力电机；一传动和变速机构；一差速机构； 一控制电路及其执行机构；或其中的一部分。其特征是本专利技术的控制电路及其执行机构利用自带传感器的动力电机上的传感器测得的实时转矩(扭矩)信号来调控传动和变速机构的传动比以及动力电机的输出功率，以获得动力与负载在运行中的最佳匹配。自带转矩传感器的电机轴上安置了制动装置。自带转矩传感器的电机轴上安置了双向防逆转装置(双向止逆装置)，它由两个单向止逆器(单向离合器)转向互反安装，并通过离合器或定位器(牙盘定位器或齿盘定位器)选择和控制防逆转的转向；双向止逆装置也可以安置在传动和变速机构的任一轴上。电动车通常采用电机正反转来驱动车辆的前进或倒车，安置双向止逆装置可以使车辆无论在上坡起步或上坡倒车时均不会产生溜坡现象。传动和变速机构的变速机构可以是任何类型的变速机构。传动和变速机构推荐采用以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构，该无级变速机构也可以应用于其它交通工具或其它需要应用无级变速传动的场合或领域。控制电路及其执行机构可以根据动力电机和调控电机(或其中之一)的实时转矩参数以及司机操控车辆的档位、控速踏板的情况来调节主电机的功率以及传动和变速机构的传动比，使动力与负载在运行中的实现最佳匹配；可以通过向调控电机输送电能并增加动力的方式实现减小传动比而提高车速的效果；也可以通过制动、输出短路、调节可控硅的导通角控制向电源反馈能量的量等方式(或其中的部分方式)使调节调控电机产生阻力转矩来调节传动比；同时能够控制调控电机在调节传动比的过程中向电源反馈能量(电量)。以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的调控电机也采用自带转矩传感器的电机。以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的调控电机上安置了制动装置和止逆装置，或其中之一。以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的调控电机通过向电源反 馈电量的方式形成阻力转矩来调节传动比(而不是利用摩擦发热或电阻耗能发热等来形成阻力转矩的调速方式，这样可以充分利用车载电能并减少机械或电器部件的发热)；并且可以通过向调控电机输送电能并增加辅助动力的方式实现减小传动比而提高车速的效果O本专利技术中的自带转矩传感器的电机是本人向国家专利局提出的申请号为201220489310. O和201210357726. I的《自带转矩传感器的机电设备》专利技术的应用之O本专利技术和现有技术相比具有以下优点本专利技术通过控制电路及其执行机构利用自带传感器的动力电机上的传感器测得实时的转矩(扭矩)信号来调控以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构(传动和变速机构)的传动比以及动力电机的输出功率，以获得动力与负载在运行中的最佳匹配。而应用《自带转矩传感器的机电设备》和以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的技术将有利于电动车动力单元的集成化和智能化，有利于电动车动力单元减小设备体积、有利于降低设备的制造成本和重量，有利于充分利用车载能源并减少机械或电器部件发热。附图说明图I是本专利技术的传动和变速机构配置了两级行星齿轮的两档自动变速器的示意图2是本专利技术的传动和变速机构配置了单速行星齿轮的示意图3是本专利技术的传动和变速机构配置了单组行星齿轮电机调控自动无级变速的示意图4也是本专利技术的传动和变速机构配置了单组行星齿轮电机调控自动无级变速的示意图5是本专利技术的传动和变速机构配置了两组行星齿轮电机调控自动无级变速的调控示意图6是双向防逆转装置结构和应用的示意图中I是自带转矩传感器的动力电机I-D是动力电机1-1是转矩传感器1-2是双向防逆转装置1-3是制动器2是传动和变速机构Cl是第一级行星齿轮组C2是第二级行星齿轮组 2-L1是自动变速第一级行星齿轮齿盘的制动器(或离合器)2-L2是自动变速第二级行星齿轮齿盘的制动器(或离合器)2-D是调控电机2-D-1是调控电机的转矩传感器2-D-2是调控电机的止逆装置2-D-3是调控电机的制动器2-D-4是调控电机的减速机构3是差速机构4是控制电路及其执行机构4-B是调控电机输出电力的升压变压器4-J是调控电机输出大的阻力转矩的短路开关4-K是转换调控电机输出或输入的转换开关4-T是调节调控电机的阻力转矩和转速的可控硅(通过调控导通角控制向电源反馈能量的量来调控)4-Z是整流电路①是控制电路及其执行机构的电源线负极连接点②是控制电路及其执行机构的电源线正极连接点③是控制电路及其执行机构向调控电机输出电量的电源连接点之一④是控制电路及其执行机构向调控电机输出电量的电源连接点之一⑤是控制电路及其执行机构的可控硅控制线连接点⑥是控制电路及其执行机构的4-K的控制线连接点⑦是控制电路及其执行机构的4-J的控制线连接点⑧是控制电路及其执行机构的调控电机制动器的控制线连接点⑨是控制电路及其执行机构的调控电机止逆装置的控制线连接点⑩是控制电路及其执行机构的调控电机转矩传感器的信号线连接点 电动车自动档位信号线的连接点 是电动车控速踏板(油门踏板)控制信号线的连接点 是电动车制动踏板(刹车踏板)控制信号线的连接点 是动力电机电力输入输出线连接点之一 是动力电机电力输入输出线连接点之一 是动力电机转矩传感器的信号线连接点 是动力电机轴顺转(前进)的止逆装置的控制线连接点 是动力电机轴反转(后退)的止逆装置的控制线连接点 是动力电机轴的制动装置的控制线连接点E是电动车的电源K是电动车电源的总开关M是电动车档位(自动档)定位器T是电动车的控速踏板(油门踏板)Z是电动车的制动踏板(刹车踏板)图6 中 (za)是双向止逆装置中的轴顺时针转的止逆装置的示意(zb)是双向止逆装置中的轴逆时针转的止逆装置的示意(zC)是双向止逆装置其中一部分的结构立体示意+a)是电机轴顺时针止逆装置在电机轴顺时针转的示意-a)是电机轴逆时针止逆装置在电机轴逆时针转的示意+b)是电机轴顺时针止逆装置在电机轴逆时针转的止逆示意-b)是电机轴逆时针止逆装置在电机轴顺时针转的止逆示意+c)是电机轴顺时针止逆装置在电机轴逆时针转的止逆示意的局部放大-c)是电机轴逆时针止逆装置在电机轴顺时针转的止逆示意的局部放大zl是止逆装置的内环，它直接安置在电机的轴上(或以电机轴替代)z2是止逆契块z3是止逆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动车动力单元包含一自带转矩传感器的动力电机、一传动和变速机构、一差速机构、一控制电路及其执行机构，或其中的一部分；其特征在于：控制电路及其执行机构利用自带传感器的动力电机上的传感器测得的实时转矩信号来调控传动和变速机构的传动比以及动力电机的输出功率，以获得动力与负载在运行中的最佳匹配。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王建钧，
申请(专利权)人：王建钧，
类型：发明
国别省市：
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