越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法与流程

本发明涉及轮毂电机技术领域，具体地指一种越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法。

背景技术：

特种越野车的使用工况存在长时间低速大扭矩行驶或高速低扭矩行驶的情况，在传统动力车辆中，为解决以上问题，通用做法采用大功率发动机以及多速比变速箱，合理调整传动系统速比。而在轮毂电机车辆中，由于轮毂电机布置在轮毂中，轮毂电机因为空间限制而无法做大，且轮毂电机的输入电压为定值，轮毂电机的最大输出扭矩受到限制，导致特种越野车的动力性难以满足性能要求。

技术实现要素：

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，该方法根据目标转速控制电池组的串并联切换，实现轮毂电机在低速大扭矩和高速低扭矩之间切换。

为实现上述目的，本发明提供一种越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，其特征在于：所述双电压供电系统包括电池组和轮毂电机，所述电池组与所述轮毂电机之间连接有串并联切换电路，所述控制方法为，获取车辆运行参数，得到轮毂电机目标转速和目标扭矩，根据轮毂电机目标转速确定电池组的串并联方式，控制串并联切换电路切换，控制轮毂电机输出目标转速和目标扭矩。

进一步地，所述车辆运行参数包括油门踏板开度、制动踏板开度和车速。

进一步地，所述电池组包括至少两个输出电压和输出电流相等的电池包。

进一步地，当所述目标转速小于额定转速时，电池组实现并联连接；当所述目标转速大于或等于额定转速时，电池组实现串联连接。

本发明的有益效果：本发明通过目标转速确定电池组串并联的方式，从而控制轮毂电机的输入电压和输入电流，进而控制轮毂电机的输出转速和输出扭矩，可根据驾驶需求实现在低速大扭矩工况和高速低扭矩工况之间切换。

附图说明

图1为越野车轮毂电机双电压供电系统结构示意图。

图2为本发明控制方法的流程图。

图中各部件标号如下：第一电池包1、第二电池包2、第一二极管3、第二二极管4、切换开关5、正极接触器6、负极接触器7、滤波电容8、三相逆变桥9、轮毂电机10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，一种越野车轮毂电机双电压供电系统，包括电池组和轮毂电机10，电池组由输出电压和输出电流相等的第一电池包1和第二电池包2构成，还包括串并联切换电路，其一端与电池组连接，控制第一电池包1和第二电池包2的串联或者并联，另一端通过依次串联的滤波电容8和三相逆变桥9与轮毂电机10连接。

上述技术方案中，串并联切换电路包括第一二极管3和第二二极管4，第一二极管3的负极与第一电池包1的负极连接，第二二极管4的正极与第二电池包2的正极连接，第一二极管3的负极与第二二极管4的正极之间还连接有切换开关5，第一电池包1的正极和第二二极管的负极均通过正极接触器6连接到三相逆变桥的p端，第二电池包2的负极和第一二极管4的正极均通过负极接触器7连接到三相逆变桥的n端。这样，当切换开关为闭合时，第一电池包与第二电池包为串联，输出电流不变，输出电压增大为原来的两倍；当切换开关为断开时，第一电池包与第二电池包为并联，输出电压不变，输出电流增大为原来的两倍。

上述供电系统还包括整车控制器，整车控制器的信号输入端分别连接收油门踏板开度、制动踏板开度和车速等信号；其信号输出端分别连接着电机控制器和电池组控制器，电机控制器控制轮毂电机的输出转速和输出扭矩，电池组控制器控制串并联切换电路，实现两个电池包的串联或者并联。

如图2所示，上述越野车轮毂电机双电压供电系统的控制方法如下：

1、整车控制器获取包括油门踏板开度、制动踏板开度和车速在内的车辆运行参数，根据这些参数得到轮毂电机的目标转速和目标扭矩。

2、当目标转速小于额定转速时，整车控制器向电池组控制器发出指令，电池组控制器通过控制串并联切换电路使电池组实现并联连接，此时轮毂电机的输入电压为单个电池包的电压，输入电流为单个电池包电压的两倍；当目标转速大于或等于额定转速时，电池组控制器通过控制串并联切换电路使电池组实现串联连接，此时轮毂电机的输入电压为单个电池包电压的两倍，输入电流为单个电池包电压的电流。

3、待电池组的串并联切换之后，电机控制器通过调节轮毂电机的频率来控制轮毂电机的输出目标转速和目标扭矩。在正常行驶时一般处于低转速大扭矩工况，此时目标转速小于或等于额定转速，将电池组实现并联连接，轮毂电机的输入电流增大为单个电池包的两倍，并调节轮毂电机的频率，使其输出转速等于目标转速；当车辆需要高速行驶时处于高速低扭矩工况，此时目标转速大于额定转速，将电池组实现串联连接，轮毂电机的输入电压增大为单个电池包的两倍，并调节轮毂电机的频率，其输出转速可以增大为之前的两倍，使其输出转速等于目标转速。

本发明在不改变轮毂电机结构的基础上，通过电池组的串并联切换调节轮毂电机的输入电压，从而控制轮毂电机的输出转速和输出扭矩，实现车辆在低转速大扭矩工况和高速低扭矩工况之间的切换。

技术特征：

1.一种越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，其特征在于：所述双电压供电系统包括电池组和轮毂电机，所述电池组与所述轮毂电机之间连接有串并联切换电路，所述控制方法为，获取车辆运行参数，得到轮毂电机目标转速和目标扭矩，根据轮毂电机目标转速确定电池组的串并联方式，控制串并联切换电路切换，控制轮毂电机输出目标转速和目标扭矩。

2.根据权利要求1所述的越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，其特征在于：所述车辆运行参数包括油门踏板开度、制动踏板开度和车速。

3.根据权利要求1所述的越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，其特征在于：所述电池组包括至少两个输出电压和输出电流相等的电池包。

4.根据权利要求1所述的越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，其特征在于：当所述目标转速小于或等于额定转速时，电池组实现并联连接；当所述目标转速大于额定转速时，电池组实现串联连接。

技术总结
本发明公开了一种越野车轮毂电机双电压供电系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取车辆运行参数，得到轮毂电机目标转速和目标扭矩；2)根据轮毂电机目标转速判断电池组的串并联方式；3)控制轮毂电机输出目标转速和目标扭矩。本发明通过电池组串并联的切换控制轮毂电机的输入电压，可根据驾驶需求实现在低速大扭矩工况和高速低扭矩工况之间切换。

技术研发人员：汪振晓;付邦璀;黄松;李进伟;李杰
受保护的技术使用者：东风汽车集团有限公司
技术研发日：2020.07.01
技术公布日：2020.09.25