一种双电机双模耦合动力装置及控制方法
[0061]以电动公交汽车为例，当车辆在低速状态(输出转速低于低转速阈值为2000转/分钟、负载大于高负载阈值为400牛顿米)行驶时，此时控制双电机双模耦合动力装置处于转矩耦合模式；当车辆高速行驶状态，该车速高于主驱电机单独驱动时达到额定转速所对应的车速时，控制双电机双模耦合动力装置处于转速耦合模式；而当车辆在中带行驶状态时(动力装置的输出转速在2000转/分钟?4000转/分钟，此时车辆可能是在转速耦合状态)，此时切换双电机双模耦合动力装置于转矩耦合模式。
[0062]所述“通过辅助电机的调速主驱电机的转速和负载的转速的解耦”包括以下步骤:
[0063]检测所述太阳轮转速ns、齿圈转速η」行星架转速n c；
[0064]根据行星轮系的转速特性公式:ns+knr-(l+k)n。= O调整齿圈的转速n r，其中，所述k为行星轮系的特征参数，齿圈的转速也是辅助电机的转速。
[0065]本控制方法根据动力装置的输出转速以及实时的负载参数来控制第一离合器和第二离合器处于不同的状态，在低速或高负载时采用转矩耦合模式提高整车动力性；在中高速时采用转速耦合模式，通过动态调整辅助电机转速，使主驱电机的速度与负载的速度解耦从而稳定运行在高效区间，从而有效解决现有双电机动力系统中动力性能与整体效率无法兼顾的问题。
[0066]所述双电机双模耦合动力装置处于主驱电机单独驱动模式、辅助电机单独驱动模式或制动能回收模式；当车辆低速低负载(无爬大坡或急加速)行驶时采用单独驱动模式，当主驱电机驱动系统故障时，可利用辅助电机单独驱动回厂维修，在下坡或驾驶员踩踏板减速行车时采用制动能回收模式；
[0067]当控制第一离合器处于分离状态、第二离合器处于工作状态时，所述双电机双模耦合动力装置就处于主驱电机单独驱动模式；
[0068]当控制第一离合器处于结合状态、第二离合器处于非工作状态时，所述双电机双模耦合动力装置就处于辅助电机单独驱动模式；
[0069]当控制第一离合器处于结合状态、第二离合器处于非工作状态，并且负载反向带动主驱电机和辅助电机时，主驱电机和辅助电机产生制动力并进行动能回收，所述双电机双模耦合动力装置处于制动能回收模式。
[0070]综上分析，本发明专利可实现不同的工作模式满足车辆不同的行驶工况。下面结合图4所示的车辆不同行驶工况下的功率匹配图来分析和制定动力系统各种控制模式切换的策略。
[0071]从图4可以看出，当车辆低速平路行驶时，动力系统采用主驱电机单驱动模式即可满足整车动力需求，并且有一定的后备功率满足加速性能；当车辆低速爬坡行驶时，由于阻力总功率Pr’大于主驱电机外特性驱动功率Pe2’，动力系统采用双电机扭矩耦合驱动模式可满足整车动力需求；当车辆中高速巡航行驶时，动力系统采用转速耦合模式，使主驱电机转速在高效率区域，通过动态调整辅助电机的转速匹配车辆行驶速度，而2台电机的功率叠加保证了中高速车速下车辆仍然有足够的后备功率满足超车加速等工况下的功率需求。
[0072]从以上的双电机双模耦合动力系统在各种行车工况下的功率匹配分析中可以看至|J，当各种模式切换时，只要控制I个离合器的结合或分离以及2台电机不同功率匹配输出就能完成。因此，本专利所设计的动力系统能较简便、可靠地完成各工作模式的实时切换，满足整车各工况的动力需求。
[0073]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种双电机双模耦合动力装置，其特征在于，包括主驱电机、辅助电机、行星轮系、第一离合器和第二离合器； 主驱电机的转轴与行星轮系的太阳轮连接，行星轮系的行星架为动力输出端，第一离合器的主动部分连接于行星轮系的齿圈，第一离合器的从动部分连接于行星轮系的太阳轮； 辅助电机的转轴连接于行星轮系的齿圈，第二离合器为单向离合器，单向离合器的外圈固定，单向离合器的内圈连接于辅助电机转轴。2.根据权利要求1所述的双电机双模耦合动力装置，其特征在于，行星轮系的行星架通过传动轴与两个驱动轮连接，所述传动轴上设置有十字万向节，两个驱动轮之间设置有减速器。3.根据权利要求1所述的双电机双模耦合动力装置，其特征在于，第一离合器为电磁京A吳闻 口 ο4.根据权利要求1所述的双电机双模耦合动力装置，其特征在于，第一离合器为湿式多片离合器。5.根据权利要求1所述的双电机双模耦合动力装置，其特征在于，主驱电机和辅助电机均设有电机控制器，电机控制器与动力电池组电连接。6.权利要求1至5任一所述双电机双模耦合动力装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取所述双电机双模耦合动力装置的输出转速和负载参数； 根据所述输出转速和负载参数判断所述双电机双模耦合动力装置的运行状态； 若所述双电机双模耦合动力装置处于低转速、高负载状态，则控制第一离合器处于结合状态、第二离合器处于非工作状态，使主驱电机和辅助电机处于转矩耦合驱动模式；若所述双电机双模耦合动力装置处于高转速状态，则控制第一离合器处于分离状态、第二离合器处于非工作状态，并通过辅助电机的调速主驱电机的转速和负载的转速的解親。7.根据权利要求6所述的双电机双模耦合动力装置的控制方法，其特征在于，所述“低转速、高负载状态”是指动力装置的输出转速低于预设的低转速阈值，并且负载大于预设的高负载阈值，所述“高转速状态”是指动力装置的输出转速设于预设的高转速阈值。8.根据权利要求6所述的双电机双模耦合动力装置的控制方法，其特征在于，所述“通过辅助电机的调速主驱电机的转速和负载的转速的解耦”包括以下步骤: 检测所述太阳轮转速ns、齿圈转速行星架转速n c； 根据行星轮系的转速特性公式:ns+kni.(1+k) η。= O调整齿圈的转速其中，所述k为行星轮系的特征参数，齿圈的转速也是辅助电机的转速。9.根据权利要求7或8所述的双电机双模耦合动力装置的控制方法，其特征在于，还可控制所述双电机双模耦合动力装置处于主驱电机单独驱动模式、辅助电机单独驱动模式或制动能回收模式； 当控制第一离合器处于分离状态、第二离合器处于工作状态时，所述双电机双模耦合动力装置就处于主驱电机单独驱动模式； 当控制第一离合器处于结合状态、第二离合器处于非工作状态时，所述双电机双模耦合动力装置就处于辅助电机单独驱动模式； 当控制第一离合器处于结合状态、第二离合器处于非工作状态，并且负载反向带动主驱电机和辅助电机时，主驱电机和辅助电机产生制动力并进行动能回收，所述双电机双模耦合动力装置处于制动能回收模式。
【专利摘要】本发明公开了一种双电机双模耦合动力装置，包括主驱电机、辅助电机、行星轮系、第一离合器和第二离合器；主驱电机的转轴与行星轮系的太阳轮连接，行星轮系的行星架为动力输出端，第一离合器的主动部分连接于行星轮系的齿圈，第一离合器的从动部分连接于行星轮系的太阳轮；辅助电机的转轴连接于行星轮系的齿圈，第二离合器为单向离合器，单向离合器的外圈固定，单向离合器的内圈连接于辅助电机转轴。本发明还公开了所述双电机双模耦合动力装置的控制方法，本发明双电机双模耦合动力装置结构简单，可实现转矩耦合和转速耦合驱动模式。
【IPC分类】B60K17/02, B60K17/12, B60L15/00, B60K17/28
【公开号】CN105082996
【申请号】CN201510477209
【发明人】余捷, 胡旭军, 李芳慧, 雷学国, 张庆永
【申请人】福建万润新能源科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月6日
文档序号 :
【 9363116 】
技术研发人员：余捷,胡旭军,李芳慧,雷学国,张庆永
技术所有人：福建万润新能源科技有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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