一种分布式驱动电动汽车及其控制方法与流程

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种分布式驱动电动汽车及其控制方法。

背景技术：

当前，石油化学能源紧缺，石油在短期内作为不可再生资源，导致石油价格一再上涨以及柴油发动机工作时声音嘈杂，柴油燃烧后对环境污染严重。基于对环境保护、降低能源成本，特别是能源战略转型的考虑，故发明利用电力能源，轮毂电动机驱动的新型分布式驱动电动汽车。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分布式驱动电动汽车及其控制方法，利用电源管理系统实现通过电机驱动器驱动相应的轮毂电动机，使驱动车轮转动，从而使整车行走或转向。

为了达到上述目的，本发明提供了一种分布式驱动电动汽车，包括：总控制器，四个分别带有轮毂电动机的驱动车轮，用于驱动各轮毂电动机的电机驱动器，各驱动车轮内均设有制动系统；当触发加速踏板，所述总控制器通过各电机驱动器分配相应的电机转速和转矩驱动各轮毂电动机，从而使驱动车轮转动；以及当触发制动踏板，所述总控制器适于通过制动系统对轮毂电动机进行制动。

进一步，所述分布式驱动电动汽车还包括：转向系统；所述转向系统包括：转向盘，安装于该转向盘上的转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器；以及所述分布式驱动电动汽车还装配有车速传感器；所述总控制器适于接收转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器分别采集方向盘的转角和转矩信号，以及结合当前车速数据，控制各电机驱动器驱动相应轮毂电动机获得不同的转速及转矩信号，以实现电动汽车左转或右转。

进一步，所述加速踏板上设有加速踏板位置传感器，以及所述制动踏板上设有制动踏板位置传感器；且加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器均与总控制器相连。

进一步，所述分布式驱动电动汽车适于通过钥匙开关切换前进档、空档、后退档；在切换为前进挡后，各电机驱动器适于分别控制相应轮毂电动机向前转动；在切换为后退档后，各电机驱动器适于分别控制相应轮毂电动机向后低速转动。

进一步，所述分布式驱动电动汽车的电源管理系统包括：锂电池、充放电保护装置、逆变器、电源转换装置、充电插头以及电池电量传感器；其中所述充放电保护装置适于防止锂电池过充电或过放电；所述逆变器适于将交流电转换为直流电；所述电池电量传感器适于实时检测锂电池的剩余电量；以及在触发制动踏板且制动时，所述总控制器控制电源管理系统切断各轮毂电动机的供电。

进一步，所述分布式驱动电动汽车还包括由总控制器控制的声光报警系统；所述声光报警系统包括：位于车体前端的两个车前灯，位于车体后端的两个制动灯和倒车灯，以及位于车体外端的喇叭和蜂鸣器。

进一步，所述电动汽车还包括由总控制器控制的空调系统，所述空调系统包括空调压缩机，所述空调压缩机由直流电机带动工作；以及位于驾驶室上方还设有电风扇。

又一方面，本发明还提供了一种分布式驱动电动汽车的控制方法，所述分布式驱动电动汽车包括：总控制器，四个分别带有轮毂电动机的驱动车轮，用于驱动各轮毂电动机的电机驱动器，各驱动车轮内均设有制动系统；

所述控制方法包括：当触发加速踏板，所述总控制器通过各电机驱动器分配相应的电机转速和转矩驱动各轮毂电机，从而使驱动车轮转动；以及当触发制动踏板，所述总控制器适于通过制动系统对轮毂电动机进行制动。

进一步，所述分布式驱动电动汽车还包括：转向系统；所述转向系统包括：转向盘，安装于该转向盘上的转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器；以及所述分布式驱动电动汽车还装配有车速传感器；所述总控制器适于接收转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器分别采集方向盘的转角和转矩信号，以及结合当前车速数据，控制各电机驱动器驱动相应车毂电动机获得不同的转速及转矩信号，以实现电动汽车左转或右转。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明的分布式驱动电动汽车利用电源管理系统分别通过电机驱动器驱动四个轮毂电动机，带动驱动车轮工作，通过转向系统控制转向，实现整车的行走和转向，省却了发动机、离合器、变速箱、万向传动装置、主减速器、差速器等机械装置，减少机械故障发生机会，提高使用寿命。利用夜间用电低谷，电力能源来源多元化，有效降低了对柴油等石油化学能源的依赖，实现能源战略转型，降低了工作噪音，减少了污染排放，有效保护了环境，市场前景广阔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本分布式驱动电动汽车的主视图；

图2是本分布式驱动电动汽车的俯视图。

其中1驱动车轮、2转向盘、3驱动车轮的电机驱动器、4加速踏板、5制动踏板、6电源管理系统和总控制器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种分布式驱动电动汽车，包括：总控制器，四个分别带有轮毂电动机的驱动车轮1，用于驱动各轮毂电动机的电机驱动器3，各驱动车轮1内均设有制动系统；当触发加速踏板4，所述总控制器通过各电机驱动器3分配相应的电机转速和转矩驱动各轮毂电动机，从而使驱动车轮1转动；以及当触发制动踏板5，所述总控制器适于通过制动系统对轮毂电动机进行制动。

所述分布式驱动电动汽车还包括：转向系统；所述转向系统包括：转向盘2，安装于该转向盘2上的转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器；以及所述分布式驱动电动汽车还装配有车速传感器；所述总控制器适于接收转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器分别采集方向盘的转角和转矩信号，以及结合当前车速数据，控制各电机驱动器3驱动相应轮毂电动机获得不同的转速及转矩信号，以实现电动汽车左转或右转。

具体的，通过采集方向盘的转角和转矩信号，使左、右侧轮毂电动机获得不同的转速及转矩信号，例如，向左转，即左侧轮毂电动机的转速低于右侧轮毂电动机，并且通过两侧轮毂电动机的转速比调整本分布式驱动电动汽车的转向角度。因此，本分布式驱动电动汽车的机械机构十分简单，减小了机械结构故障的发生率。

具体的，所述转向系统还包括转向轴、转向器、转向横拉杆、转向纵拉杆、转向梯形臂。所述车速传感器实时检测整机车速，并传递到车体内的仪表板上，通过指针显示当前的整机车速。

可选的，所述转向器可以采用齿轮齿条式，也可以采用循环球式，也可以采用蜗轮蜗杆－曲柄指销式；所述转向系统还可以采用助力式，例如电动助力转向，利用电机辅助人力转动转向齿轮或转向齿条。所述转向盘转角传感器采用例如但不限于89245-tfa00传感器，所述转向盘转矩传感器采用例如但不限于wtq1050a传感器，所述车速传感器采用例如但不限于ycgq-mzd1传感器。

所述加速踏板4上设有加速踏板位置传感器，以及所述制动踏板上设有制动踏板位置传感器；且加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器均与总控制器8相连。

具体的，所述加速踏板4固定安装在底盘上端，驾驶员右脚控制。所述加速踏板位置传感器实时检测驾驶员对车辆的加速需求量。加速踏板位置传感器将这种速度需求量转变为电信号实时传送给总控制器，总控制器通过综合分析路况信息、路面附着情况、转向情况，将控制信号传送给四个电机驱动器3，电机驱动器3根据各自分配的电机转速和转矩相应地驱动各轮毂电动机，从而使驱动车轮1转动。

所述制动踏板5固定安装在底盘上端，驾驶员右脚控制，制动踏板7位于加速踏板4左侧，略高于加速踏板4。制动踏板5为制动系统的控制机构，当需要减速或停车时，右脚踩下制动踏板5，各轮毂电动机上对应的制动系统开始起制动作用，将电机轴抱死，使驱动车轮1速度降低直至为零。制动系统可以采用机械式盘式制动系统，也可以采用机械式毂式制动系统。

所述分布式驱动电动汽车适于通过钥匙开关切换前进档、空档、后退档；在切换为前进挡后，各电机驱动器适于分别控制相应轮毂电动机向前转动；在切换为后退档后，各电机驱动器适于分别控制相应轮毂电动机向后低速转动。

所述分布式驱动电动汽车的电源管理系统包括：锂电池、充放电保护装置、逆变器、电源转换装置、充电插头以及电池电量传感器；其中所述充放电保护装置适于防止锂电池过充电或过放电；所述逆变器适于将交流电转换为直流电；所述电池电量传感器适于实时检测锂电池的剩余电量；以及在触发制动踏板且制动时，所述总控制器控制电源管理系统切断各轮毂电动机的供电。

具体的，所述锂电池为全车所有用电设备提供电源。

通过电源管理系统在夜间用电低谷时，可以为整车充电，通过逆变器将交流电转换为直流电，利用充放电保护装置，防止电池过充过放。电池电量传感器可实时检测锂电池的电量，并传递到车体内的仪表板上面，通过指针显示当前电量和根据平均工况预计锂电池剩余工作时间。

可选的，所述电池电量传感器采用例如但不限于cjmcultc4150电池电量检测模块。

所述分布式驱动电动汽车还包括由总控制器控制的声光报警系统；所述声光报警系统包括：位于车体前端的两个车前灯，位于车体后端的两个制动灯和倒车灯，以及位于车体外端的喇叭和蜂鸣器。

具体的，夜间作业时，按下车前灯开关，两个车前灯点亮工作，并可进行远近光切换。所述车体内还设有驾驶员座椅和乘客座椅。

所述电动汽车还包括由总控制器控制的空调系统，所述空调系统包括空调压缩机，所述空调压缩机由直流电机带动工作；以及位于驾驶室上方还设有电风扇。

具体的，所述空调系统有直流电机驱动空调压缩机工作，电源管理系统为直流电机提供电源。在整车驾驶过程中，驾驶员还可根据车内外温度情况适时按下空调开关，起动空调系统，实现驾驶室内气温调节作用，也可根据室内乘客要求，按下风扇开关，降低驾驶室内温度。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例2提供了一种分布式驱动电动汽车的控制方法，所述分布式驱动电动汽车包括：总控制器，四个分别带有轮毂电动机的驱动车轮，用于驱动各轮毂电动机的电机驱动器，各驱动车轮内均设有制动系统；

所述控制方法包括：当触发加速踏板，所述总控制器通过各电机驱动器分配相应的电机转速和转矩驱动各轮毂电机，从而使驱动车轮转动；以及当触发制动踏板，所述总控制器适于通过制动系统对轮毂电动机进行制动。

所述分布式驱动电动汽车还包括：转向系统；所述转向系统包括：转向盘，安装于该转向盘上的转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器；以及所述分布式驱动电动汽车还装配有车速传感器；所述总控制器适于接收转向盘转角传感器和转向盘转矩传感器分别采集方向盘的转角和转矩信号，以及结合当前车速数据，控制各电机驱动器驱动相应车毂电动机获得不同的转速及转矩信号，以实现电动汽车左转或右转。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。