本发明揭示了一种 电机驱动纯电动车辆的动力及操控方案, 提供一套电机驱动纯电动车辆的 动力驱动系统及运行操控系统的解决方案,其设计思想在于从车辆运动的原理(驱动力 大于 阻力)出发、通过更 加科学合理的布置、较好的解决了对纯电动车辆的续航里程、行驶工况、操控安全性等各方面的高性能需求,兼顾 考虑车辆的轻量化、低成本、高可靠性等大批量量产的产业化要求。
 
主要包括 :1. 发电机及控制系统, 2. 随车电源及控制系统, 3. 电机、传动、行走及控制系统, 4. 制动安全系统, 5. 车辆管理及控制、操控系统, 6. 其他装置及附件系统。
 
其中,1. 发电机及控制系统:清洁燃料发电一体机(如环保型低 / 零排放内燃发电机,无污染内燃发电机等), 可随时给车辆的随车电源组件充电,实现电能输出的连续性,确保足够的续航里程和安全行车的动力需求。主要由: 燃料储藏及供料系统、清洁燃料发电一体机、附件装置及控制系统等部分组成。
 
2. 随车电源及控制系统:随车配备两套相同的随车电源组件(简称:“双模电源”),其工作状态为给驱动电 机提供电能和给其他各部分装置及附件提供电能,并轮换使用(一套处在工作状态,另一套处在“待充满电 -- 待工 作状态” ),以达到使“续航里程”倍增的目的。“待充满电 -- 待工作状态”指处于非满格电量状态的“随车电源 组件”接收“清洁燃料发电一体机”传送出来的电能,并达到一定续航里程的电量状态、随时准备切换至工作状态 的过程。主要由:随车电源组件、监测及充放电控制系统、附件装置等部分组成。
 
3. 电机、传动、行走及控制系统:此系统提供车辆行进的驱动力、并辅助各类控制装置,以完成转向、前进和 倒退、加速和减速等各种行驶工况。其设计思想在于通过对车辆各支撑点驱动力的智能验算和独立分配,完成电机 输入电压 / 电流的精准控制、按实际需求输出满足驱动各车轮的转矩和转速。此系统的行走系,需满足整车的舒适性, 由车轮和悬挂机构组成。此系统有两种典型的系统构成:其一为:电机、主减速器、车轮、悬挂机构、控制装置等;其二为:轮毂电机、车轮、悬挂机构、控制装置等构成。
 
4. 制动安全系统:通过控制减速装置切断电源输出电机驱动力、并锁紧车轮,实现各制动工况下,对制动力(减速行驶 -- 乃至停车)的需求。科学合理的智能分配各车轮的锁紧力,避免紧急制动造成对车辆和驾乘人员造成的冲击力损害。此系统由:制动装置、控制装置等构成。
 
5. 车辆管理及控制、操控系统:此系统通过监控车辆的自身状态及使用状态,根据实际使用需求,给驾驶者以明确合理的操作提示,并确保车辆的安全行驶要求。车辆的自身状态,是指在不加载任何荷重的情况、车辆的出厂状态,以及此状态对应的车辆各系统初始状态值,如质量 M、质心位置 O、分布在各车轮的支撑力 F 及对应的轮胎压力值 P、车辆静平衡状态固定刚性支架的位置平面图 S 等。车辆的使用状态,是指在车辆启动行进之前的状态对应车辆各系统的状态值,如质量 M’、质心位置 O’、分布在各车轮的支撑力 F’及对应的轮胎压力值 P’、车辆动平衡状态固定刚性支架的位置平面图 S’等。此系统由:集成处理器、中央控制器、CAN 总线布置、信号搜集装置、反馈控制操控装置系统等构成。
 
6. 其他装置及附件系统:此部分主要指承载以上“1. 发电机及控制系统, 2. 随车电源及控制系统, 3. 电机、传动、行走及控制系统, 4. 制动安全系统, 5. 车辆管理及控制、操控系统”各系统的底盘复合支架系统和满足法规、标准要求的附件系统。其中复合支架系统中,包含“平衡状态固定刚性支架”和“扩展功能支架”。
 
应用本发明的技术方案,可实现如下功能:一、车辆使用行进过程中,“零排放”低 / 无污染,绿色低能耗、高效率。二、增加车辆的续航里程,提升单位时间 / 里程的使用率,降低资本折损率。三、智能控制和分配不间断的驱动转矩,提升车辆的连续性操控体验,完成前进、后退、左转、右转、制动等工作模式以及各工况的便利切换(加速、减速、转向、制动等)。四、人性化的操控装置设置、显著增加行车安全性和突发状况的应急安全性。
 
一种 电机驱动纯电动车辆的动力及操控方案, 提供一套电机驱动纯电动车辆的动力驱动系统
 
及运行操控系统的解决方案,主要包括 :1. 发电机及控制系统, 2. 随车电源及控制系统, 3. 电机、传动、行走及控制 系统, 4. 制动安全系统, 5. 车辆管理及控制、操控系统, 6. 其他装置及附件系统。其技术亮点在于:一、通过“清洁燃 料发电一体机”给随车电源组充电,摆脱对充电桩的依赖,增加续航里程。二、通过“双模电源”的模式,使得充 放电系统更具经济性和实用性,在有效扩大电能储备的同时、为续航里程的增加提升了可操作性。三、通过“智能 分配各车轮的驱动转矩和转速”,依靠联合驱动算法实现各车轮的驱动力独立可控和联合控制。四、人性化操作装 置,设置两套并联的减速和加速装置(手动控制和脚动控制)以及一套应急制动装置(如手动控制)。
 
未来的交通工具, 在能耗上更环保和节能,在操作上更便捷和人性,在配置上更智能和安全。 关于能耗,可理解能源的消耗,一方面需要采用更加环保的能源替代现有的化石燃料(油、气等)、另一方面 采用更加节能的驱动方式替代现有的“内燃机 -- 变速箱 -- 驱动桥 -- 车轮”传动链。氢能、太阳能、电能是很好的清洁 能量源,零污染、零排放,绝对的环保;电机驱动可以缩短传动链、省去了庞杂的变速系统,在提升传动效率的同 时亦节省了能量的消耗,更节能。