專利名稱：減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及新能源汽車一電動車領域，特別涉及一種減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電動車起步電子液壓助力轉動系統(tǒng)；電動車起步電動助力轉動系統(tǒng)；電動車起步線控助力系統(tǒng)；電動車起步電磁式助力系統(tǒng)等。
背景技術：
近年來石油價格節(jié)節(jié)攀升，汽車尾氣排放造成的溫室氣體效應使全球氣溫變暖、環(huán)境污染日益嚴重。為了解決能源緊缺、環(huán)境污染等一系列問題，人們發(fā)明了許多節(jié)能、環(huán)保的交通工 具試圖替代燃燒汽油、柴油的汽車。其中有天然氣汽車、氫燃料車、甲醇燃料車、燃料電池車、太陽能車、雙燃料車及純電動車等?？v觀以上車輛，就其性能和綜合指標來說，純電動車最有可能徹底取代“內燃機”作為新型的交通工具。目前世界各國政府和民間組織均投入了大量的人力和物力研究和發(fā)展各種類型的電動車。其中美國、日本、德國等汽車大國在研究開發(fā)電動車方面相對地處于領先地位。中國政府在2001年啟動了 “863”電動汽車重大專項工程，極大的推動了中國電動汽車的研發(fā)水平和電動汽車的產業(yè)化進程。但是電動車的瓶頸一電池，始終嚴重阻礙著電動車的發(fā)展。雖然日本豐田公司推出的先驅混合動力電動車號稱他們的鋰離子電池可以使用4年，但電池的實際使用年限完全取決于使用者的使用方法，以及電池的充電端管理和放電端管理。延長電池使用壽命的最佳方法是電池的間歇式放電以及電池放電端的管理，做好電池放電端管理是電動車的重中之重,做好電池放電端管理即能夠延長電池的使用壽命又能夠保證電動車動力有足夠的續(xù)航里程。這是電動車發(fā)展的關鍵所在，是電動汽車產業(yè)化的前提又是電動車降低使用成本的根本之處。電動車在城市中運行，由于各種道路及行駛工況的不同，如遇到紅綠燈、斑馬線、堵車等電動車必須不斷的制動、起步，而制動、起步正是電池組充電和放電的管理的核心所在，頻繁的起步是電池組耗電最嚴重的，如果這部分的管理做好了，就可以大大的延長電池組的使用壽命，只有電池的使用壽命延長了，電動車的續(xù)航里程達到一個合理的范圍，電動車的使用成本和使用價值才具有與傳統(tǒng)燃油內燃機汽車的競爭力、才能夠取代傳統(tǒng)燃油內燃機汽車進入主流汽車的消費領域。本發(fā)明就是針對這樣的問題提出的，其目的在于加強電動車電池放電端的管理，解決電動車起步必須大電流啟動驅動電機的普遍性技術難題，本發(fā)明提供了一種減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng)。即利用汽車方向助力器原理，在電動車主驅動兩輪與驅動電機之間安裝一套起步助力系統(tǒng)，包括電子液壓助力系統(tǒng)、電動助力系統(tǒng)、線控助力系統(tǒng)、電磁助力系統(tǒng)等，這些助力系統(tǒng)可以有效的減小電動車起步時車輪與地面摩擦力大的問題，克服了電動車必須大電流起步的技術問題，有效的解決了電動車電池放電端管理的難題，以此達到了改變電池組在電動車起步時的使用狀態(tài)，使電池組放電端的使用狀態(tài)趨于平穩(wěn)，放電曲線趨于平滑，本發(fā)明即可以用于電動車，亦可用于燃油、燃氣以及其他能源驅動的汽車。

發(fā)明內容
為解決電動車電池組放電端管理的問題,解決電動車起步時電池組必須大電流放電啟動驅動電機的難題，本發(fā)明提供了一減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng)，即利用汽車方向助力器原理，在電動車主驅動兩輪與驅動電機之間安裝一套起步助力系統(tǒng)，包括電子液壓助力系統(tǒng)、電動助力系統(tǒng)、線控助力系統(tǒng)、電磁助力系統(tǒng)等，這些助力系統(tǒng)可以有效的減小電動車起步時車輪與地面摩擦力大的問題，克服了電動車必須大電流起步的問題，有效的解決了電動車電池放電端管理的難題。本發(fā)明的電動車起步助力系統(tǒng)
其特征在于該系統(tǒng)包括如下幾類助力系統(tǒng)，第一類是電動車起步電子液壓助力系統(tǒng)；第二類是電動車起步電動助力系統(tǒng)，第三類是電動車起步線控助力系統(tǒng)，第四類是電動車起步電磁式助力系統(tǒng)等。本發(fā)明的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步電子液壓助力轉動系統(tǒng)主要由儲油罐、轉動助力控制單元、電動泵、轉動機、扭矩傳感器、蓄電池等組成，其中轉動助力控制單元和電動泵是一個整體結構，電子液壓轉動助力系統(tǒng)采用電動泵控制液壓，達到轉動助力的目的。本發(fā)明的電動車起步助力系統(tǒng)
其特征在于電動車起步電動轉動助力系統(tǒng)是利用電動機產生的動力對主驅動兩輪進行助力轉動。一般是由轉矩(轉動)傳感器、電子控制單元、電動機、減速器、機械轉動器、以及畜電池電源所構成。電動車起步時，轉矩(轉動)傳感器會“感覺”到電動車主驅動兩輪的力矩(扭力)大小，這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元，電控單元會根據(jù)傳動力矩等數(shù)據(jù)信號，向電動機控制器發(fā)出動作指令，從而電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應大小的轉動力矩，從而產生了轉動助力，又由于它不轉動時不工作，所以，也節(jié)省了能源。本發(fā)明的電動車起步助力系統(tǒng)
其特征在于電動車起步線控助力系統(tǒng)是由電動車驅動兩輪總成、轉動執(zhí)行總成和主控制器三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)、蓄電池電源等輔助系統(tǒng)組成，電動車主驅動兩輪總成包括電動車主驅動兩輪轉動傳感器、力矩傳感器等，主要功能是將電動車驅動兩輪的轉動意圖(通過測量力矩)轉換成數(shù)字信號，并傳遞給主控制器；同時接受主控制器送來的力矩信號，以提供給電動車主驅動兩輪力矩大小信息，轉動執(zhí)行總成包括轉動執(zhí)行電機、轉動電機控制器等組件等組成，主要功能是接受主控制器的命令，通過轉動電機控制器控制電動車主驅動兩輪的轉動，實現(xiàn)電動車主驅動兩輪的轉動意圖，主控制器對采集的信號進行分析處理，判別電動車主驅動兩輪的運動狀態(tài)，向轉動執(zhí)行電機發(fā)送指令，控制執(zhí)行電機的工作，保證各種工況下都具有理想的響應，以減少電動車主驅動兩輪轉動特性隨路面變化的補償任務，自動防故障系統(tǒng)是線控轉動系統(tǒng)的重要模塊，它包括一系列的監(jiān)控和實施算法，針對不同的故障形式和故障等級做出相應的處理，以求最大限度地保持電動車主驅動兩輪的正常運轉，因而故障的自動檢測和自動處理是線控轉動系統(tǒng)最重要的組成系統(tǒng)之一，它采用嚴密的故障檢測和處理邏輯，以更大地提高電動車安全性能。本發(fā)明的電動車起步助力系統(tǒng)
其特征在于電動車起步電磁式助力系統(tǒng)主要由轉矩傳感器、轉動傳感器、控制單元、電磁力發(fā)生裝置、蓄電池電源等組成。電動車主驅動兩輪在準備轉動時，控制單元根據(jù)轉矩傳感器輸出的轉矩信號及電動車主驅動兩輪轉動傳感器輸出的對路面摩擦力的信號調節(jié)電磁力發(fā)生裝置供電電流的大小，以獲得適當?shù)霓D動助力，從而保證電動車主驅動兩輪在任何工況下轉動都有較理想的轉動輕便性和操縱的穩(wěn)定性。本發(fā)明的電動車起步助力系統(tǒng)
其特征在于電動車起步助力系統(tǒng)是安裝在電動車主驅動兩輪與電動車驅動電機之間的，包括普通驅動電機和輪轂式驅動電機。·所述的電動車起步助力系統(tǒng)
其特征在于電動車起步助力系統(tǒng)的電源可以采用各種類型的蓄電池，包括鉛酸電池、鋰離子電池或者其他類型的電池，給蓄電池充電可以由電動車內的太陽能光伏電池或者風力發(fā)電機發(fā)出的電力進行充電、也可以由電動車內的超級電容進行充電。


·圖I是電動車起步電子液壓助力轉動系統(tǒng)的原理 圖2是電動車起步電動轉動助力系統(tǒng)的原理 圖3是電動車起步線控轉動助力系統(tǒng)的原理 圖4是電動車起步電磁式助力系統(tǒng)的原理 圖5是電動車起步助力系統(tǒng)安裝原理 圖6是電動車起步助力系統(tǒng)安裝原理 圖I是電動車起步電子液壓助力轉動系統(tǒng)的原理圖，主要包括了輸入軸1，輸出軸2，扭矩傳感器、扭桿3，電動機及液壓泵4，控制單元5，電動車起步信號傳感器6，液壓油儲罐7，蓄電池8等組成，其中轉動助力控制單元5和電動泵4是一個整體結構。電子液壓轉動助力系統(tǒng)采用電動泵4控制液壓，電動車主驅動兩輪在轉動時，扭矩(轉動)傳感器3會“感覺”到電動車主驅動兩輪的力矩大小，這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給控制單元5，控制單元5會根據(jù)扭矩力矩3等數(shù)據(jù)信號，向電動液壓泵4發(fā)出動作指令，從而電動液壓泵4就會根據(jù)具體的需要輸出相應大小的轉動力矩，從而產生了轉動助力。達到轉動助力的目的。圖2是電動車起步電動轉動助力系統(tǒng)的原理圖，主要包括了輸入軸I，輸出軸2，扭矩傳感器、扭桿3，電動機及電磁離合器4，控制單元5，電動車起步信號傳感器6，蓄電池7等。它利用電動機4產生的動力協(xié)助電動車主驅動兩輪進行助力轉動，一般是由轉矩(轉動)傳感器3、電子控制單元5、電動機、電磁離合器、機械轉動器4以及畜電池電源7所構成。電動車主驅動兩輪在轉動時，轉矩(轉動)傳感器3會“感覺”到電動車主驅動兩輪的力矩大小，這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元5，電控單元5會根據(jù)傳動力矩3等數(shù)據(jù)信號，向電動機控制器4發(fā)出動作指令，從而電動機4就會根據(jù)具體的需要輸出相應大小的轉動力矩，從而產生了轉動助力。又由于它不轉動時不工作，所以，也節(jié)省了能源。圖3是電動車起步線控轉動助力系統(tǒng)的原理圖，主要包括了輸入軸1，輸出軸2，電動車主驅動兩輪總成3，轉動執(zhí)行總成4，主控制器5，電動車起步信號傳感器6，電源7，自動防故障系統(tǒng)8等。線控轉動助力系統(tǒng)是由電動車主驅動兩輪總成3、轉動執(zhí)行總成4和主控制器5三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)8、蓄電池電源7等輔助系統(tǒng)組成，電動車驅動主兩輪3包括了電動車主驅動兩輪轉動傳感器、力矩傳感器等，主要功能是將電動車主驅動兩輪的轉動意圖(通過測量)轉換成數(shù)字信號，并傳遞給主控制器；同時接受主控制器送來的力矩信號，以提供給電動車主驅動兩輪信息，轉動執(zhí)行總成4包括電動車主驅動兩輪傳感器、轉動執(zhí)行電機、轉動電機控制器等組件等組成，主要功能是接受主控制器5的命令，通過轉動電機控制器控制電動車主驅動兩輪的轉動，實現(xiàn)電動車主驅動兩輪的轉動意圖，主控制器5對采集的信號進行分析處理，判別電動車主驅動兩輪的運動狀態(tài)，向轉動電機發(fā)送指令，控制電機的工作，保證各種工況下都具有理想的響應，以保證電動車主驅動兩輪轉動特性隨道路工況變化的補償任務，自動防故障系統(tǒng)8是線控轉動系統(tǒng)的重要模塊，它包括一系列的監(jiān)控和實施算法，針對不同的故障形式和故障等級做出相應的處理，以求最大限度地保持電動車主驅動兩輪的正常運轉，因而故障的自動檢測和自動處理是線控轉動系統(tǒng)最重要的組成系統(tǒng)之一，它采用嚴密的故障檢測和處理邏輯，以更大地提高電動車主驅動兩輪安全性能。圖4是電動車起步助力系統(tǒng)電磁式助力系統(tǒng)的原理圖。主要包括了輸入軸1，輸出軸2，扭矩傳感器、扭桿3，電磁力發(fā)生裝置4，控制單元5，風速信號傳感器6，電流控制器7，蓄電池8等。電磁式助力系統(tǒng)主要由由轉矩傳感器3、風速速傳感器6、控制單元5、電磁力發(fā)生裝置4、蓄電池電源8等組成。電動車主驅動兩輪在轉動時，控制單元5根據(jù)轉矩傳感 器3輸出的轉動轉矩信號及電動車起步傳感器6輸出的電動車起步信號調節(jié)電磁力發(fā)生裝置4供電電流7的大小，以獲得適當?shù)霓D動助力，從而保證電動車主驅動兩輪在任何工況下助力都有較理想的轉動輕便性和操縱的穩(wěn)定性。圖5是電動車起步助力系統(tǒng)安裝原理圖，電動車起步助力系統(tǒng)是安裝在電動車主驅動兩輪11與電動車驅動電機13之間，具體安裝位置視電動車的結構進行調整。
圖6是電動車起步助力系統(tǒng)安裝原理圖，電動車起步助力系統(tǒng)是安裝在電動車驅動輪轂電機12與電動車主驅動兩輪11之間。具體安裝位置視電動車的結構進行調整。
工業(yè)實用件
本發(fā)明可以廣泛的應用于各種類型的新能源汽車、內燃機汽車等。
權利要求
1.減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng) 本發(fā)明提供了一種減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng)，即利用汽車方向助力器原理，在電動車主驅動兩輪與驅動電機之間安裝一套起步助力系統(tǒng)，包括電子液壓助力系統(tǒng)、電動助力系統(tǒng)、線控助力系統(tǒng)、電磁助力系統(tǒng)等,這些助力系統(tǒng)有效的克服了電動車必須大電流起步的問題，有效的解決了電動車電池放電端管理的難題。
2.如權利要求I所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于該系統(tǒng)包括如下幾類助力系統(tǒng)，電動車起步電子液壓助力系統(tǒng)；電動車起步電動助力系統(tǒng)；電動車起步線控助力系統(tǒng)；電動車起步電磁式助力系統(tǒng)等等。
3.如權利要求2所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步電子液壓助力轉動系統(tǒng)主要由儲油罐、轉動助力控制單元、電動泵、轉動機、扭矩傳感器、蓄電池等組成，其中轉動助力控制單元和電動泵是一個整體結構，電子液壓轉動助力系統(tǒng)采用電動泵控制液壓。
4.如權利要求2所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步電動轉動助力系統(tǒng)是利用電動機產生的動力對驅動兩輪進行助力轉動，一般是由轉矩(轉動)傳感器、電子控制單元、電動機、減速器、機械轉動器、以及畜電池電源所構成。
5.如權利要求2所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步線控助力系統(tǒng)是由電動車主驅動兩輪總成、轉動執(zhí)行總成和主控制器三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)、蓄電池電源等輔助系統(tǒng)組成，電動車主驅動兩輪總成包括電動車主驅動兩輪、轉動傳感器、力矩傳感器等，轉動執(zhí)行總成包括電動車主驅動兩輪、轉動執(zhí)行電機、轉動電機控制器等組件組成。
6.如權利要求2所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步電磁式助力系統(tǒng)主要由轉矩傳感器、轉動傳感器、控制單元、電磁力發(fā)生裝置、蓄電池電源等組成。
7.如權利要求2所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步助力系統(tǒng)是安裝在電動車主驅動兩輪與電動車驅動電機之間，包括普通驅動電機和輪轂驅動電機。
8.如權利要求2所述的電動車起步助力系統(tǒng) 其特征在于電動車起步助力系統(tǒng)的電源系統(tǒng)可以采用各種類型的蓄電池，包括鉛酸電池、鋰離子電池或其他類型的電池等,給蓄電池充電可以由電動車內的太陽能光伏電池或者風力發(fā)電機發(fā)出的電力進行充電、也可以由電動車內的超級電容進行充電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種減小電動車起步電流的方法及其電動車起步助力系統(tǒng)，即利用汽車方向助力器原理，在電動車主驅動兩輪與驅動電機之間安裝一套起步助力系統(tǒng)，其目的在于加強電動車電池放電端的管理，解決電動車起步必須大電流啟動驅動電機的普遍性技術難題，電動車起步助力系統(tǒng)包括電子液壓助力系統(tǒng)、電動助力系統(tǒng)、線控助力系統(tǒng)、電磁助力系統(tǒng)等，這些助力系統(tǒng)可以有效的克服電動車必須大電流起步的問題，解決了電動車電池放電端管理的難題。
文檔編號B60L11/18GK102862488SQ20111018977
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權日2011年7月7日
發(fā)明者王德恒 申請人:王德恒