本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式驅(qū)動電動汽車及其控制方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，石油化學(xué)能源緊缺，石油在短期內(nèi)作為不可再生資源，導(dǎo)致石油價格一再上漲以及柴油發(fā)動機(jī)工作時聲音嘈雜，柴油燃燒后對環(huán)境污染嚴(yán)重?；趯Νh(huán)境保護(hù)、降低能源成本，特別是能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的考慮，故發(fā)明利用電力能源，輪轂電動機(jī)驅(qū)動的新型分布式驅(qū)動電動汽車。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種分布式驅(qū)動電動汽車及其控制方法，利用電源管理系統(tǒng)實現(xiàn)通過電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動相應(yīng)的輪轂電動機(jī)，使驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，從而使整車行走或轉(zhuǎn)向。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種分布式驅(qū)動電動汽車，包括：總控制器，四個分別帶有輪轂電動機(jī)的驅(qū)動車輪，用于驅(qū)動各輪轂電動機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器，各驅(qū)動車輪內(nèi)均設(shè)有制動系統(tǒng)；當(dāng)觸發(fā)加速踏板，所述總控制器通過各電機(jī)驅(qū)動器分配相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動各輪轂電動機(jī)，從而使驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動；以及當(dāng)觸發(fā)制動踏板，所述總控制器適于通過制動系統(tǒng)對輪轂電動機(jī)進(jìn)行制動。

進(jìn)一步，所述分布式驅(qū)動電動汽車還包括：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向盤，安裝于該轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器；以及所述分布式驅(qū)動電動汽車還裝配有車速傳感器；所述總控制器適于接收轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器分別采集方向盤的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩信號，以及結(jié)合當(dāng)前車速數(shù)據(jù)，控制各電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動相應(yīng)輪轂電動機(jī)獲得不同的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩信號，以實現(xiàn)電動汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步，所述加速踏板上設(shè)有加速踏板位置傳感器，以及所述制動踏板上設(shè)有制動踏板位置傳感器；且加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器均與總控制器相連。

進(jìn)一步，所述分布式驅(qū)動電動汽車適于通過鑰匙開關(guān)切換前進(jìn)檔、空檔、后退檔；在切換為前進(jìn)擋后，各電機(jī)驅(qū)動器適于分別控制相應(yīng)輪轂電動機(jī)向前轉(zhuǎn)動；在切換為后退檔后，各電機(jī)驅(qū)動器適于分別控制相應(yīng)輪轂電動機(jī)向后低速轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步，所述分布式驅(qū)動電動汽車的電源管理系統(tǒng)包括：鋰電池、充放電保護(hù)裝置、逆變器、電源轉(zhuǎn)換裝置、充電插頭以及電池電量傳感器；其中所述充放電保護(hù)裝置適于防止鋰電池過充電或過放電；所述逆變器適于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述電池電量傳感器適于實時檢測鋰電池的剩余電量；以及在觸發(fā)制動踏板且制動時，所述總控制器控制電源管理系統(tǒng)切斷各輪轂電動機(jī)的供電。

進(jìn)一步，所述分布式驅(qū)動電動汽車還包括由總控制器控制的聲光報警系統(tǒng)；所述聲光報警系統(tǒng)包括：位于車體前端的兩個車前燈，位于車體后端的兩個制動燈和倒車燈，以及位于車體外端的喇叭和蜂鳴器。

進(jìn)一步，所述電動汽車還包括由總控制器控制的空調(diào)系統(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)壓縮機(jī)，所述空調(diào)壓縮機(jī)由直流電機(jī)帶動工作；以及位于駕駛室上方還設(shè)有電風(fēng)扇。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法，所述分布式驅(qū)動電動汽車包括：總控制器，四個分別帶有輪轂電動機(jī)的驅(qū)動車輪，用于驅(qū)動各輪轂電動機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器，各驅(qū)動車輪內(nèi)均設(shè)有制動系統(tǒng)；

所述控制方法包括：當(dāng)觸發(fā)加速踏板，所述總控制器通過各電機(jī)驅(qū)動器分配相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動各輪轂電機(jī)，從而使驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動；以及當(dāng)觸發(fā)制動踏板，所述總控制器適于通過制動系統(tǒng)對輪轂電動機(jī)進(jìn)行制動。

進(jìn)一步，所述分布式驅(qū)動電動汽車還包括：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向盤，安裝于該轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器；以及所述分布式驅(qū)動電動汽車還裝配有車速傳感器；所述總控制器適于接收轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器分別采集方向盤的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩信號，以及結(jié)合當(dāng)前車速數(shù)據(jù)，控制各電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動相應(yīng)車轂電動機(jī)獲得不同的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩信號，以實現(xiàn)電動汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明的分布式驅(qū)動電動汽車?yán)秒娫垂芾硐到y(tǒng)分別通過電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動四個輪轂電動機(jī)，帶動驅(qū)動車輪工作，通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)整車的行走和轉(zhuǎn)向，省卻了發(fā)動機(jī)、離合器、變速箱、萬向傳動裝置、主減速器、差速器等機(jī)械裝置，減少機(jī)械故障發(fā)生機(jī)會，提高使用壽命。利用夜間用電低谷，電力能源來源多元化，有效降低了對柴油等石油化學(xué)能源的依賴，實現(xiàn)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，降低了工作噪音，減少了污染排放，有效保護(hù)了環(huán)境，市場前景廣闊。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本分布式驅(qū)動電動汽車的主視圖；

圖2是本分布式驅(qū)動電動汽車的俯視圖。

其中1驅(qū)動車輪、2轉(zhuǎn)向盤、3驅(qū)動車輪的電機(jī)驅(qū)動器、4加速踏板、5制動踏板、6電源管理系統(tǒng)和總控制器。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例1提供了一種分布式驅(qū)動電動汽車，包括：總控制器，四個分別帶有輪轂電動機(jī)的驅(qū)動車輪1，用于驅(qū)動各輪轂電動機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器3，各驅(qū)動車輪1內(nèi)均設(shè)有制動系統(tǒng)；當(dāng)觸發(fā)加速踏板4，所述總控制器通過各電機(jī)驅(qū)動器3分配相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動各輪轂電動機(jī)，從而使驅(qū)動車輪1轉(zhuǎn)動；以及當(dāng)觸發(fā)制動踏板5，所述總控制器適于通過制動系統(tǒng)對輪轂電動機(jī)進(jìn)行制動。

所述分布式驅(qū)動電動汽車還包括：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向盤2，安裝于該轉(zhuǎn)向盤2上的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器；以及所述分布式驅(qū)動電動汽車還裝配有車速傳感器；所述總控制器適于接收轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器分別采集方向盤的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩信號，以及結(jié)合當(dāng)前車速數(shù)據(jù)，控制各電機(jī)驅(qū)動器3驅(qū)動相應(yīng)輪轂電動機(jī)獲得不同的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩信號，以實現(xiàn)電動汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。

具體的，通過采集方向盤的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩信號，使左、右側(cè)輪轂電動機(jī)獲得不同的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩信號，例如，向左轉(zhuǎn)，即左側(cè)輪轂電動機(jī)的轉(zhuǎn)速低于右側(cè)輪轂電動機(jī)，并且通過兩側(cè)輪轂電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比調(diào)整本分布式驅(qū)動電動汽車的轉(zhuǎn)向角度。因此，本分布式驅(qū)動電動汽車的機(jī)械機(jī)構(gòu)十分簡單，減小了機(jī)械結(jié)構(gòu)故障的發(fā)生率。

具體的，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向縱拉桿、轉(zhuǎn)向梯形臂。所述車速傳感器實時檢測整機(jī)車速，并傳遞到車體內(nèi)的儀表板上，通過指針顯示當(dāng)前的整機(jī)車速。

可選的，所述轉(zhuǎn)向器可以采用齒輪齒條式，也可以采用循環(huán)球式，也可以采用蝸輪蝸桿－曲柄指銷式；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以采用助力式，例如電動助力轉(zhuǎn)向，利用電機(jī)輔助人力轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向齒輪或轉(zhuǎn)向齒條。所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器采用例如但不限于89245-tfa00傳感器，所述轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器采用例如但不限于wtq1050a傳感器，所述車速傳感器采用例如但不限于ycgq-mzd1傳感器。

所述加速踏板4上設(shè)有加速踏板位置傳感器，以及所述制動踏板上設(shè)有制動踏板位置傳感器；且加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器均與總控制器8相連。

具體的，所述加速踏板4固定安裝在底盤上端，駕駛員右腳控制。所述加速踏板位置傳感器實時檢測駕駛員對車輛的加速需求量。加速踏板位置傳感器將這種速度需求量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枌崟r傳送給總控制器，總控制器通過綜合分析路況信息、路面附著情況、轉(zhuǎn)向情況，將控制信號傳送給四個電機(jī)驅(qū)動器3，電機(jī)驅(qū)動器3根據(jù)各自分配的電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地驅(qū)動各輪轂電動機(jī)，從而使驅(qū)動車輪1轉(zhuǎn)動。

所述制動踏板5固定安裝在底盤上端，駕駛員右腳控制，制動踏板7位于加速踏板4左側(cè)，略高于加速踏板4。制動踏板5為制動系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要減速或停車時，右腳踩下制動踏板5，各輪轂電動機(jī)上對應(yīng)的制動系統(tǒng)開始起制動作用，將電機(jī)軸抱死，使驅(qū)動車輪1速度降低直至為零。制動系統(tǒng)可以采用機(jī)械式盤式制動系統(tǒng)，也可以采用機(jī)械式轂式制動系統(tǒng)。

所述分布式驅(qū)動電動汽車適于通過鑰匙開關(guān)切換前進(jìn)檔、空檔、后退檔；在切換為前進(jìn)擋后，各電機(jī)驅(qū)動器適于分別控制相應(yīng)輪轂電動機(jī)向前轉(zhuǎn)動；在切換為后退檔后，各電機(jī)驅(qū)動器適于分別控制相應(yīng)輪轂電動機(jī)向后低速轉(zhuǎn)動。

所述分布式驅(qū)動電動汽車的電源管理系統(tǒng)包括：鋰電池、充放電保護(hù)裝置、逆變器、電源轉(zhuǎn)換裝置、充電插頭以及電池電量傳感器；其中所述充放電保護(hù)裝置適于防止鋰電池過充電或過放電；所述逆變器適于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述電池電量傳感器適于實時檢測鋰電池的剩余電量；以及在觸發(fā)制動踏板且制動時，所述總控制器控制電源管理系統(tǒng)切斷各輪轂電動機(jī)的供電。

具體的，所述鋰電池為全車所有用電設(shè)備提供電源。

通過電源管理系統(tǒng)在夜間用電低谷時，可以為整車充電，通過逆變器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，利用充放電保護(hù)裝置，防止電池過充過放。電池電量傳感器可實時檢測鋰電池的電量，并傳遞到車體內(nèi)的儀表板上面，通過指針顯示當(dāng)前電量和根據(jù)平均工況預(yù)計鋰電池剩余工作時間。

可選的，所述電池電量傳感器采用例如但不限于cjmcultc4150電池電量檢測模塊。

所述分布式驅(qū)動電動汽車還包括由總控制器控制的聲光報警系統(tǒng)；所述聲光報警系統(tǒng)包括：位于車體前端的兩個車前燈，位于車體后端的兩個制動燈和倒車燈，以及位于車體外端的喇叭和蜂鳴器。

具體的，夜間作業(yè)時，按下車前燈開關(guān)，兩個車前燈點亮工作，并可進(jìn)行遠(yuǎn)近光切換。所述車體內(nèi)還設(shè)有駕駛員座椅和乘客座椅。

所述電動汽車還包括由總控制器控制的空調(diào)系統(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)壓縮機(jī)，所述空調(diào)壓縮機(jī)由直流電機(jī)帶動工作；以及位于駕駛室上方還設(shè)有電風(fēng)扇。

具體的，所述空調(diào)系統(tǒng)有直流電機(jī)驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)工作，電源管理系統(tǒng)為直流電機(jī)提供電源。在整車駕駛過程中，駕駛員還可根據(jù)車內(nèi)外溫度情況適時按下空調(diào)開關(guān)，起動空調(diào)系統(tǒng)，實現(xiàn)駕駛室內(nèi)氣溫調(diào)節(jié)作用，也可根據(jù)室內(nèi)乘客要求，按下風(fēng)扇開關(guān)，降低駕駛室內(nèi)溫度。

實施例2

在實施例1基礎(chǔ)上，本實施例2提供了一種分布式驅(qū)動電動汽車的控制方法，所述分布式驅(qū)動電動汽車包括：總控制器，四個分別帶有輪轂電動機(jī)的驅(qū)動車輪，用于驅(qū)動各輪轂電動機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器，各驅(qū)動車輪內(nèi)均設(shè)有制動系統(tǒng)；

所述控制方法包括：當(dāng)觸發(fā)加速踏板，所述總控制器通過各電機(jī)驅(qū)動器分配相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動各輪轂電機(jī)，從而使驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動；以及當(dāng)觸發(fā)制動踏板，所述總控制器適于通過制動系統(tǒng)對輪轂電動機(jī)進(jìn)行制動。

所述分布式驅(qū)動電動汽車還包括：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向盤，安裝于該轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器；以及所述分布式驅(qū)動電動汽車還裝配有車速傳感器；所述總控制器適于接收轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器分別采集方向盤的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩信號，以及結(jié)合當(dāng)前車速數(shù)據(jù)，控制各電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動相應(yīng)車轂電動機(jī)獲得不同的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩信號，以實現(xiàn)電動汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。