一种微型低电压纯电动车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种微型低电压纯电动车，包括数字控制器、低压储能系统、快速充电控制器、多个相互连接的电机驱动器和牵引电动机以及机械齿轮结构件，所述数字控制器通过耦合器与低压储能系统相连，所述低压储能系统还与所述快速充电控制器相连，所述数字控制器还与所述快速充电控制器的控制端相连，所述数字控制器还分别与多个电机驱动器连接；所述机械齿轮结构件用于将多个牵引电动机的转轴扭矩进行组合。本发明具有很好的安全性和电池组合的灵活性。
【专利说明】
一种微型低电压纯电动车
技术领域
[0001]本发明涉及纯电动车技术领域，特别是涉及一种微型低电压纯电动车。
【背景技术】
[0002]纯电动车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动车。其以车载电源为动力，用电机驱动车轮实现行驶。电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。纯电动化、微型化的电动车设计过程中秉承的重要理念是:车辆的适用性安全性以及节能特性，但是微型化的电动车的动力特性应与传统电动车相同。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种微型低电压纯电动车，具有很好的安全性和电池组合的灵活性。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种微型低电压纯电动车，包括数字控制器、低压储能系统、快速充电控制器、多个相互连接的电机驱动器和牵引电动机以及机械齿轮结构件，所述数字控制器通过耦合器与低压储能系统相连，所述低压储能系统还与所述快速充电控制器相连，所述数字控制器还与所述快速充电控制器相连，所述数字控制器还分别与多个电机驱动器连接;所述机械齿轮结构件用于将多个牵引电动机的转轴扭矩进行组合。
[0005]所述数字控制器连接有车载GPS模块和车载GPRS模块，所述车载GPS模块用于读取车辆运行轨迹;所述GPRS模块用于发送整车的实时数据。
[0006]所述低压储能系统由多个低压电池组并联而成。
[0007]所述低压电池组由多个单体电池串联而成。
[0008]所述低压电池组还与电池管理系统相连，所述电池管理系统还与所述数字控制器相连。
[0009]所述数字控制器还通过耦合器与超级电容器模组相连。
[0010]有益效果
[0011]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本发明的电压等级属于低压范畴，因此具有很好的安全性和电池组合的灵活性，由于处于低压的状态，因此，串联支路的电池数量较少，要获得大容量，只需将少量的电池进行串联后，再实施并联;并联的数量取决于容量的需求。本发明采用了多电机的组合方式，在结构方面采用I?3个驱动电机进行组合实现了功率的优化叠加。本发明在低压状态时，做到大电流充电，只需3?5分钟即可完成整车的充电。本发明的运行状态可以自适应优化控制调节。由于系统采用了多电机的驱动方式，因此，控制运行功率与调节过程就增加了灵活性，在车辆运行中，将依照驾驶员给定的需求调节参数(油门给定量与梯度)，自动切换电机的投用数。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0014]本发明的实施方式涉及一种微型低电压纯电动车，如图1所示，包括数字控制器1、低压储能系统、快速充电控制器9、多个相互连接的电机驱动器6和牵引电动机7以及机械齿轮结构件8，所述数字控制器I通过耦合器2与低压储能系统相连，所述低压储能系统还与所述快速充电控制器9相连，所述数字控制器I还与所述快速充电控制器9的控制端相连，所述数字控制器I还分别与多个电机驱动器6连接;所述机械齿轮结构件8用于将多个牵引电动机7的转轴扭矩进行组合。所述数字控制器I还通过耦合器2与超级电容器模组5相连。
[0015]所述数字控制器I由DSP芯片和FPGA芯片组成，其为整个微型低电压纯电动车的控制核心，用来对整车进行调度控制。该控制器带有数据总线的整车网络系统，用以对整个车辆各个部件模块进行控制。
[0016]所述数字控制器I连接有车载GPS模块和车载GPRS模块，所述车载GPS模块用于读取车辆运行轨迹;所述GPRS模块用于发送整车的实时数据至远程Internet网络的数据中心，用以完成对整车的动态监控、以及电池健康状态管理等诸多功能。
[0017]耦合器2用于完成各个低压电池组并联和超级电容器模组的组合，在特定的时间段可以是一组低压电池工作，或多组低压电池同时工作，以及超级电容器模组的投入或切除。
[0018]所述低压储能系统由多个低压电池组3并联而成，为了获得足够的能量，必须并联多组的低压电池组，其低压电池组数量的多少，则由所需的续航里程决定，在本系统中可以是I组，或η组，η的数量由所需的容量和车辆存储空间决定。所述低压电池组由多个单体电池串联而成，由于采用低电压的模式，其相对所配置的电池单体数量就相对较少，当配置70V系统时，该低压电池组的单体电池数量仅为22块；当配320V系统时，该低压电池组的单体电池数量仅为100块，该系统设计时考虑到灵活的配置原则，因此，其数量可以是22?100块的任意数，这对微型公交车的储能系统配置的灵活性带来了极大的便捷与好处。其中，每个低压电池组3均带有BMS电池管理系统4，用于对各个电池单体容量的动态检测，并将检测结果通过数字控制器的数据网络系统传递给数字控制器。
[0019]所述超级电容器模组5是为提升整个系统的瞬间功率而配置，通过该模组的配置实现了“双电型储能系统”。
[0020]快速充电控制器9用于执行对低压电池组系统进行快速充电，其输入端与外置充电机相连，输出端与低压电池组系统相连，数据控制端与数字控制器相连。快速充电控制器用于执行快速充电过程的算法执行，运行控制将依照如下顺序步实施:
[0021]1、通过数据控制端得到数字控制器传输的本车辆的剩余电量，并根据剩余电量计算本次的充电所需的电量。
[0022]2、通过与充电机的数字通讯，获得该充电粧的允许最大充电限定电流，该充电电流的最大值，是快速充电的依据。
[0023]3、根据时间优先的算法，控制器给出充电机的调节电流，以最大的允许工作电流作为起始充电电流。
[0024]4、根据电池的特性曲线，控制充电机的充电功率和电流，在算法确定的充电时间段内完成整车的充电。
[0025]电机驱动器6用于完成低压条件下的电机功率输出，从而完成对牵引电动机的速度调节和控制，牵引电动机用于实现旋转功率的输出。图1中共有3个电机驱动器和3个牵引电动机。
[0026]机械齿轮结构件用于将图1中3个牵引电动机的转轴扭矩进行组合，最终在输出轴上完成旋转扭矩的叠加。各个牵引电动机旋转扭矩是受控于各自的电机驱动器，而电机驱动器的输入是由数字控制器给出信号进行控制的。
[0027]本发明在低压的配置前提下，首先要决定的是采用什么电压等级的电池配置，在空间、重量、续航里程三者的参数平衡后，确定了所需配置的整车电压等级。当电压等级被确定下之后，必须衡量为达到行驶速度和爬坡度所必须配置的电动机功率，由于该系统采用了多电机的系统，因此，电动机的配置功率可以小很多，转矩采用了叠加原理使得整体输出仍然能够保持传统汽车的水平，这些参数确定之后，必须将所有这些参数设置于数字控制器中，由数字控制器根据整车的运行状态进行自适应优化控制调节。由于系统采用了多电机的驱动方式，因此，控制运行功率与调节过程就增加了灵活性，在车辆运行中，将依照驾驶员给定的需求调节参数(油门给定量与梯度)，自动切换电机的投用数实施输出，以此决定由一个牵引电动机运行还是多个牵引电动机同时运行。
【主权项】
1.一种微型低电压纯电动车，包括数字控制器、低压储能系统、快速充电控制器、多个相互连接的电机驱动器和牵引电动机以及机械齿轮结构件，其特征在于，所述数字控制器通过耦合器与低压储能系统相连，所述低压储能系统还与所述快速充电控制器相连，所述数字控制器还与所述快速充电控制器相连，所述数字控制器还分别与多个电机驱动器连接;所述机械齿轮结构件用于将多个牵引电动机的转轴扭矩进行组合。2.根据权利要求1所述的微型低电压纯电动车，其特征在于，所述数字控制器连接有车载GPS模块和车载GPRS模块，所述车载GPS模块用于读取车辆运行轨迹;所述GPRS模块用于发送整车的实时数据。3.根据权利要求1所述的微型低电压纯电动车，其特征在于，所述低压储能系统由多个低压电池组并联而成。4.根据权利要求3所述的微型低电压纯电动车，其特征在于，所述低压电池组由多个单体电池串联而成。5.根据权利要求3所述的微型低电压纯电动车，其特征在于，所述低压电池组还与电池管理系统相连，所述电池管理系统还与所述数字控制器相连。6.根据权利要求1所述的微型低电压纯电动车，其特征在于，所述数字控制器还通过耦合器与超级电容器模组相连。7.根据权利要求1所述的微型低电压纯电动车，其特征在于，所述快速充电控制器用于获取剩余电量和充电机允许的最大充电限定电流，根据时间优先的算法给出充电机的调节电流并以最大允许工作电流作为起始充电电流，并根据电池的特性曲线，控制充电机的充电功率和电流，在算法确定的充电时间段内完成整车的充电。
【文档编号】B60L11/18GK105882445SQ201610255429
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】陆政德, 帅鸿元
【申请人】上海瑞华(集团)有限公司