專利名稱：一種純電動車的驅動及控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車控制領域，尤其是一種純電動車的控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前電動車的驅動及控制系統(tǒng)，普遍采用電子油門直接控制電機控制器方案，沒有電控變速箱和制動能量回收控制裝置，行駛驅動時加速力和爬坡能力不足，剎車時同傳統(tǒng)汽車一樣采用機械剎車，不能將剎車動能轉化為電能向蓄電池組充電，節(jié)能效果不顯著， 使用的經(jīng)濟性差，機械剎車產(chǎn)生的粉塵污染環(huán)境。

實用新型內容本實用新型為了解決現(xiàn)有電動車驅動及控制系統(tǒng)的不足，為此提供了一種純電動車的驅動及控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)該系統(tǒng)包括蓄電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機控制器、電動發(fā)電機、電控變速箱、中央控制器和制動能量回收控制裝置；所述中央控制器是整個系統(tǒng)的主控單元，作為純電動車的中央控制單元工作；所述電機控制器與中央控制器和BMS相連， 接收中央控制器發(fā)出的指令和BMS的管理信號，動態(tài)的確定電池組供給電機的驅動功率， 并且控制驅動電動發(fā)動機工作；所述電池管理系統(tǒng)BMS，連接到車載充電器、電機控制器和中央控制器，用于電池參數(shù)采集與監(jiān)測、安全保護、電池狀態(tài)監(jiān)測；所述電控變速箱，其與中央控制器、電動發(fā)電機和差速器相連，其按中央控制器發(fā)出的指令改變傳動比；所述再生制動能量回收控制裝置與電動發(fā)電機和中央控制器相連，并連接到電池組，其根據(jù)中央控制器發(fā)出的指令，控制電動發(fā)電機轉為發(fā)電機工作，并對發(fā)電機發(fā)出的電源進行控制，進而向蓄電池組充電，以實現(xiàn)電制動。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述控制系統(tǒng)包括電池組，其用于作為電動車的動力源；根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述控制系統(tǒng)包括電動發(fā)動機，其驅動時作為電動機，電剎車時作為發(fā)電機工作。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述控制系統(tǒng)包括儀器儀表、車輛狀態(tài)顯示器、方向指令、剎車器、電子油門和總控開關。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述中央控制器用于接收司機指令；完成電池、 車輛速度等信號的采集；對采集信號的處理；控制車輛的驅動；和電剎車和輸出顯示信號。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電池組為鋰離子、鎳氫、鉛酸、硅能或鈉硫電池。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電動發(fā)動機是直流有刷電機、直流無刷電機、 無刷永磁同步電機或交流異步電機。1、根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述電控變速箱采用電磁離合器，設有兩擋及以上的變速擋位。本實用新型的驅動及控制系統(tǒng)，在行駛驅動狀態(tài)，控制電控變速箱改變輸出轉速，從而獲得最高驅動效率和最佳的驅動性能。在制動狀態(tài)，將動能變成電能向蓄電池組充電， 并根據(jù)行駛狀態(tài)控制電控變速箱改變傳動比，提高能量回收效率，增加了續(xù)航里程。同時， 由于采用電剎車，減少了機械剎車。

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是現(xiàn)有電動車控制系統(tǒng)；圖2是本實用新型純電車控制系統(tǒng)總框圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖2所示的純電車控制系統(tǒng)總框圖，該控制系統(tǒng)包括電池組、BMS (電池管理系統(tǒng))、電機控制器、電動發(fā)電機、電控變速箱、再生制動能量回收裝置、中央控制器和儀器儀表。中央控制器模塊是整個系統(tǒng)的主控單元，作為純電動車的中央控制單元工作，具體包括接收司機指令、完成電池、車輛速度等信號的采集、對采集信號的處理、控制車輛的驅動和電剎車和輸出顯示信號。電機控制器，其與中央控制器和BMS相連，接收中央控制器發(fā)出的指令和BMS的管理信號，動態(tài)的確定電池組供給電機的驅動功率，并且控制驅動電動發(fā)動機工作，從而獲得最佳的性能。BMS (電池管理系統(tǒng))，連接到車載充電器、電機控制器和中央控制器，用于電池參數(shù)采集與監(jiān)測、安全保護、電池狀態(tài)監(jiān)測。具體包括對每個電池電壓、電流和溫度進行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測，成SOS評估，并實時向中央控制器和車載充電機輸出電池組S0C、電流、電壓、 溫度等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可實現(xiàn)SOH監(jiān)測，報告電池組的狀態(tài)，便于更換落后電池。電控變速箱，其與中央控制器、電動發(fā)電機和差速器相連。電控變速箱內設有兩擋及以上的電控變速裝置，其作用是按中央控制器發(fā)出的指令，改變傳動比，使得車輛獲得最佳的特性。再生制動能量回收控制裝置與電動發(fā)電機和中央控制器相連，并連接到電池組。 當汽車制動時，此再生制動能量回收控制裝置根據(jù)中央控制器發(fā)出的指令，控制電動發(fā)電機轉為發(fā)電機工作，并對發(fā)電機發(fā)出的電源進行控制，進而向蓄電池組充電，以實現(xiàn)電制動。其中電動發(fā)動機可以是直流有刷電機、直流無刷電機、無刷永磁同步電機、交流異步電機，驅動時作為電動機、電剎車時作為發(fā)電機工作。電池組，用于作為電動車的動力源。本實用新型的電動車為純電動車，采用動力電池直接供電驅動的方式運行。故電池組作為系統(tǒng)主動力源，對整車性能表現(xiàn)有著極其重要的作用。電池組的電池類型可為鋰離子、鎳氫、鉛酸、硅能和鈉硫等。電動車控制系統(tǒng)進一步包括儀器儀表、車輛狀態(tài)顯示器、方向指令、剎車器、電子油門和總控開關等，這些和一般電動車控制系統(tǒng)一樣，這里就不做詳細描述。下面結合系統(tǒng)描述系統(tǒng)的工作過程行車驅動狀態(tài)總控開關置于開位，中央控制器首先判斷電池組的SOC(剩余容量) 是否足夠，如果足夠，則將方向開關置于前進位，電池組作為系統(tǒng)的能量源，供給電機驅動所需能量，電池組此時為放電模式，然后電子油門向中央控制器發(fā)出加載指令，進而給電機控制器發(fā)出指令控制電動發(fā)動機按電動機要求工作，電機帶動電控變速箱(同時中央控制器根據(jù)速度控制智能變速箱換擋，其作用是讓整車系統(tǒng)處于最優(yōu)行駛性能)，將其輸出力矩傳給差速器再驅動輪子轉動。如果電池組的SOC (剩余容量)不足，則中央控制器通過車輛狀態(tài)顯示器發(fā)出需充電的提示，車輛不能起步。汽車滑行狀態(tài)當電子油門信號為零時，中央控制器向電機控制器發(fā)出斷電指令， 電動機斷電，車輛滑行。汽車制動狀態(tài)當剎車器給出剎車指令時，中央控制器向制動能量回收控制裝置發(fā)出指令，進而控制電動發(fā)電機按發(fā)電機工況工作，車輛進行電剎車，當電剎車不足時，機械剎車進行補充，同時，發(fā)電機將動能轉化為電能通過制動能量回收控制裝置向蓄電池組充電，實現(xiàn)剎車能量的回收，中央控制器根據(jù)車輛速度的變化，控制電控變速箱換擋，進一步提高制動能量的回收效率。本實用新型并不局限于前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
權利要求1.一種純電動車的驅動及控制系統(tǒng)，包括蓄電池組，所述蓄電池組與電池管理系統(tǒng) (BMS)和制動能量回收控制裝置相連，所述電池管理系統(tǒng)(BMS)與蓄電池組、電機控制器和中央控制器相連，所述制動能量回收控制裝置與電動發(fā)電機、蓄電池組和中央控制器相連， 所述電機控制器與電動發(fā)電機、電池管理系統(tǒng)(BMS)和中央控制器相連，所述電動發(fā)電機與電控變速箱、電機控制器和制動能量回收控制裝置相連，所述電控變速箱與電動發(fā)電機和中央控制器相連，所述中央控制器與電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機控制器、電控變速箱和制動能量回收控制裝置相連。
2.如權利要求1所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組，其用于作為電動車的動力源。
3.如權利要求3所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動及控制系統(tǒng)包括電動發(fā)動機，其驅動時作為電動機，電剎車時作為發(fā)電機工作。
4.如權利要求4所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動及控制系統(tǒng)包括電控變速箱，驅動或電剎車時中央控制器控制其改變傳動比。
5.如權利要求5所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括儀器儀表、車輛狀態(tài)顯示器、方向指令、剎車器、電子油門和總控開關。
6.如權利要求1至5之一所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制器用于 接收司機指令；完成電池、車輛速度等信號的采集；對采集信號的處理；控制車輛的驅動和電剎車；輸出顯示信號。
7.如權利要求2所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組為鋰離子、鎳氫、鉛酸、硅能或鈉硫電池。
8.如權利要求3所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電動發(fā)動機是直流有刷電機、直流無刷電機、無刷永磁同步電機或交流異步電機。
9.如權利要求4所述的驅動及控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電控變速箱采用電磁離合器，設有兩擋及以上的變速擋位。
專利摘要本實用新型公開了一種純電動車的驅動及控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蓄電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機控制器、電動發(fā)電機、電控變速箱、中央控制器和制動能量回收控制裝置。本實用新型的驅動及控制系統(tǒng)，在行駛驅動狀態(tài)，控制電控變速箱改變輸出轉速，從而獲得最高驅動效率和最佳的驅動性能。在制動狀態(tài)，將動能變成電能向蓄電池組充電，并根據(jù)行駛狀態(tài)控制電控變速箱改變傳動比，提高能量回收效率，增加了續(xù)航里程。同時，由于采用電剎車，減少了機械剎車和粉塵。
文檔編號B60L11/00GK202029842SQ20112010794
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權日2011年4月13日
發(fā)明者張列平, 王選民, 黃大貴 申請人:成都凱邁科技有限公司