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一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元

阅读：617发布：2022-03-05

专利汇可以提供一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元，汽车控制模块通过控制电能储存控制模块控制电能储存装置向轮边驱动电机输出电能，汽车控制模块通过控制轮边驱动电机控制器控制轮边驱动电机运行，实现起步和加速；汽车控制模块控制电能储存装置向轮边减速机构输出电能，轮边减速机构对车轮进行制动减速；液压转向控制器与液压转向装置连接，液压转向控制器控制液压转向装置运行，汽车控制模块控制电能储存装置向液压转向装置输出电能，通过控制液压转向控制器控制液压转向装置的液压泵电机，调节液压系统液压循环的压力，让液压泵液压缸行程发生改变，使液压杆拉动悬架，车轮转角发生改变，汽车进行转向。，下面是一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，包括：驱动桥、电能储存装置以及控制单元，驱动桥的两个桥壳内分别设有车轮，车轮连接有悬架，轮边减速机构，机械摩擦制动机构，轮边驱动电机以及液压转向装置；
电能储存装置通过线缆分别与轮边减速机构，轮边驱动电机以及液压转向装置连接，电能储存装置分别给轮边减速机构，轮边驱动电机以及液压转向装置提供电能；
控制单元包括：汽车控制模块，用于控制电能储存装置充放电的电能储存控制模块，用于控制液压转向装置运行的液压转向控制器以及用于控制轮边驱动电机运行的轮边驱动电机控制器；
汽车控制模块分别与轮边驱动电机控制器和电能储存控制模块连接，汽车控制模块用于通过控制电能储存控制模块控制电能储存装置向轮边驱动电机输出电能，汽车控制模块通过控制轮边驱动电机控制器控制轮边驱动电机运行，实现起步和加速；汽车控制模块控制电能储存装置向轮边减速机构输出电能，轮边减速机构对车轮进行制动减速；
汽车控制模块与液压转向控制器连接，液压转向控制器与液压转向装置连接，液压转向控制器控制液压转向装置运行，汽车控制模块控制电能储存装置向液压转向装置输出电能，通过控制液压转向控制器控制液压转向装置的液压泵电机，调节液压系统液压循环的压力，让液压泵液压缸行程发生改变，使液压杆拉动悬架，车轮转角发生改变，汽车进行转向。
2.根据权利要求1所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，还包括：冷却装置；
冷却装置包括：冷却循环电动水泵总成、冷却风扇水箱、冷却管路及冷却控制器；
冷却风扇水箱通过冷却管路连接冷却循环电动水泵总成的输入端，与冷却循环电动水泵总成输出端连接的冷却管路通过轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机，给轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机进行降温冷却，通过轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机后回流至冷却风扇水箱；
冷却风扇水箱设有水箱和冷却风扇，冷却风扇给冷却水箱降温。
3.根据权利要求2所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，冷却控制器分别与冷却风扇，汽车控制模块和冷却循环电动水泵总成连接，汽车控制模块通过控制冷却控制器控制冷却风扇和冷却循环电动水泵总成运行。
4.根据权利要求1所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，电能储存装置为由磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂及三元电池组成的动力电池包。
5.根据权利要求4所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，控制单元还包括：电池管理模块；
电池管理模块包括：电池温度感应器，输出电压检测器以及输出电流检测器；
电池温度感应器，输出电压检测器以及输出电流检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过电池温度感应器获取电池温度并在驾驶室仪表盘温度表显示，汽车控制模块通过输出电压检测器获取电池输出电压并在驾驶室仪表盘电压表显示，汽车控制模块通过输出电流检测器获取电池输出电流并在驾驶室仪表盘电流表显示。
6.根据权利要求1所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，控制单元还包括：轮边驱动电机电压检测器，轮边驱动电机电流检测器，轮边驱动电机转矩检测器，轮边驱动电机转速检测器以及轮边驱动电机温度检测器；
轮边驱动电机电压检测器，轮边驱动电机电流检测器，轮边驱动电机转矩检测器，轮边驱动电机转速检测器以及轮边驱动电机温度检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过轮边驱动电机电压检测器获取轮边驱动电机的电压值，汽车控制模块通过轮边驱动电机电流检测器获取轮边驱动电机的电流值，汽车控制模块通过轮边驱动电机转矩检测器获取轮边驱动电机的转矩值，汽车控制模块通过轮边驱动电机转速检测器获取轮边驱动电机的转速值，汽车控制模块通过轮边驱动电机温度检测器获取轮边驱动电机的温度值。
7.根据权利要求1所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，控制单元还包括：轮边转向角度检测器和液压回路压力检测器；
轮边转向角度检测器和液压回路压力检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过轮边转向角度检测器获取轮边转向角度值，汽车控制模块通过液压回路压力检测器获取液压回路压力值。
8.根据权利要求2所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，控制单元还包括：冷却风扇转速检测器，循环水泵电压检测器，循环水泵电流检测器以及冷却水温检测器；
冷却风扇转速检测器，循环水泵电压检测器，循环水泵电流检测器以及冷却水温检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过冷却风扇转速检测器获取冷却风扇转速值，汽车控制模块通过循环水泵电压检测器获取循环水泵电压值，汽车控制模块通过循环水泵电流检测器获取循环水泵电流值，汽车控制模块通过冷却水温检测器获取冷却水温值。
9.根据权利要求1所述的多轴驱动电动汽车自适应动力单元，其特征在于，轮边减速机构采用平行轴齿轮传动或行星齿轮传动，传动比固定或多个传动比通过执行机构进行变换的传动机构；
机械摩擦制动机构采用机械摩擦式盘式制动机构，或采用鼓式制动机构。

说明书全文

一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元

技术领域

[0001] 本实用新型涉及新能源电动汽车技术领域，尤其涉及一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元。

背景技术

[0002] 随着能源短缺和环境问题的日渐突出，电动汽车以其高效、节能、零排放、加注燃料快捷等优势被认为是未来汽车工业可持续发展的重要方向。国家在一系列科技支撑计划、国家重点领域技术路线及国家财政补贴中均涉及到电动汽车及配套产业的规划与财政支持，电动汽车在国家战略新兴产业中占据重要地位。

[0003] 目前，目前大多数的电动车采用驱动电机直驱或驱动电机加变速器的动力传输形式。在一些大型港口平板运输车、重型运载卡车、重型装甲车、重型矿车以及特殊用途超重型运载车辆上经常会遇到以下问题：a、整车动率需求及能够安装空间尺寸限制电动汽车驱动电机及动力电池方案合理有效实施；b.由于这一类车辆运行环境恶劣、工况复杂，缺乏冗余的可靠性设计，经常出现个别分总成出现失效而就地“趴窝”的现象，而由于重载车辆自重大，往往无法进行拖车救援。发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元，包括：驱动桥、电能储存装置以及控制单元，驱动桥的两个桥壳内分别设有车轮，车轮连接有悬架，轮边减速机构，机械摩擦制动机构，轮边驱动电机以及液压转向装置；

[0005] 电能储存装置通过线缆分别与轮边减速机构，轮边驱动电机以及液压转向装置连接，电能储存装置分别给轮边减速机构，轮边驱动电机以及液压转向装置提供电能；

[0006] 控制单元包括：汽车控制模块，用于控制电能储存装置充放电的电能储存控制模块，用于控制液压转向装置运行的液压转向控制器以及用于控制轮边驱动电机运行的轮边驱动电机控制器；

[0007] 汽车控制模块分别与轮边驱动电机控制器和电能储存控制模块连接，汽车控制模块用于通过控制电能储存控制模块控制电能储存装置向轮边驱动电机输出电能，汽车控制模块通过控制轮边驱动电机控制器控制轮边驱动电机运行，实现起步和加速；汽车控制模块控制电能储存装置向轮边减速机构输出电能，轮边减速机构对车轮进行制动减速；

[0008] 汽车控制模块与液压转向控制器连接，液压转向控制器与液压转向装置连接，液压转向控制器控制液压转向装置运行，汽车控制模块控制电能储存装置向液压转向装置输出电能，通过控制液压转向控制器控制液压转向装置的液压泵电机，调节液压系统液压循环的压力，让液压泵液压缸行程发生改变，使液压杆拉动悬架，车轮转角发生改变，汽车进行转向。

[0009] 优选地，还包括：冷却装置；

[0010] 冷却装置包括：冷却循环电动水泵总成、冷却风扇水箱、冷却管路及冷却控制器；

[0011] 冷却风扇水箱通过冷却管路连接冷却循环电动水泵总成的输入端，与冷却循环电动水泵总成输出端连接的冷却管路通过轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机，给轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机进行降温冷却，通过轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机后回流至冷却风扇水箱；

[0012] 冷却风扇水箱设有水箱和冷却风扇，冷却风扇给冷却水箱降温。

[0013] 优选地，冷却控制器分别与冷却风扇，汽车控制模块和冷却循环电动水泵总成连接，汽车控制模块通过控制冷却控制器控制冷却风扇和冷却循环电动水泵总成运行。

[0014] 优选地，电能储存装置为由磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂及三元电池组成的动力电池包。

[0015] 优选地，控制单元还包括：电池管理模块；

[0016] 电池管理模块包括：电池温度感应器，输出电压检测器以及输出电流检测器；

[0017] 电池温度感应器，输出电压检测器以及输出电流检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过电池温度感应器获取电池温度并在驾驶室仪表盘温度表显示，汽车控制模块通过输出电压检测器获取电池输出电压并在驾驶室仪表盘电压表显示，汽车控制模块通过输出电流检测器获取电池输出电流并在驾驶室仪表盘电流表显示。

[0018] 优选地，控制单元还包括：轮边驱动电机电压检测器，轮边驱动电机电流检测器，轮边驱动电机转矩检测器，轮边驱动电机转速检测器以及轮边驱动电机温度检测器；

[0019] 轮边驱动电机电压检测器，轮边驱动电机电流检测器，轮边驱动电机转矩检测器，轮边驱动电机转速检测器以及轮边驱动电机温度检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过轮边驱动电机电压检测器获取轮边驱动电机的电压值，汽车控制模块通过轮边驱动电机电流检测器获取轮边驱动电机的电流值，汽车控制模块通过轮边驱动电机转矩检测器获取轮边驱动电机的转矩值，汽车控制模块通过轮边驱动电机转速检测器获取轮边驱动电机的转速值，汽车控制模块通过轮边驱动电机温度检测器获取轮边驱动电机的温度值。

[0020] 优选地，控制单元还包括：轮边转向角度检测器和液压回路压力检测器；

[0021] 轮边转向角度检测器和液压回路压力检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过轮边转向角度检测器获取轮边转向角度值，汽车控制模块通过液压回路压力检测器获取液压回路压力值。

[0022] 优选地，控制单元还包括：冷却风扇转速检测器，循环水泵电压检测器，循环水泵电流检测器以及冷却水温检测器；

[0023] 冷却风扇转速检测器，循环水泵电压检测器，循环水泵电流检测器以及冷却水温检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过冷却风扇转速检测器获取冷却风扇转速值，汽车控制模块通过循环水泵电压检测器获取循环水泵电压值，汽车控制模块通过循环水泵电流检测器获取循环水泵电流值，汽车控制模块通过冷却水温检测器获取冷却水温值。

[0024] 优选地，轮边减速机构采用平行轴齿轮传动或行星齿轮传动，传动比固定或多个传动比通过执行机构进行变换的传动机构；

[0025] 机械摩擦制动机构采用机械摩擦式盘式制动机构，或采用鼓式制动机构。

[0026] 从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

[0027] 多轴驱动电动汽车自适应动力单元将动力机构、传动机构、行驶制动机构、转向机构、冷却机构、电能储存装置及控制单元集成于一体，使动力单元集成化构成一个完整的具备一定承载能力。通过增减驱动桥、电能储存装置以及控制单元，即可快速不同吨位及长度尤其是多轴分布的超重型电动汽车系列化拓展。在实际应用中，可以根据电动汽车长度和吨位的实际情况，设置多轴驱动电动汽车自适应动力单元的数量，通过增减多轴驱动电动汽车自适应动力单元的数量可以直接实现多轴驱动电动汽车长度和吨位的快速扩展。实现了整车模块化、集成化和轻量化设计，提高了各零部件及总成机构的通用性。附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0029] 图1为多轴驱动电动汽车自适应动力单元实施例示意图。

具体实施方式

[0030] 为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

[0031] 本实用新型提供了一种多轴驱动电动汽车自适应动力单元，如图1所示，包括：驱动桥、电能储存装置5以及控制单元，驱动桥的两个桥壳内分别设有车轮1，车轮1连接有悬架，轮边减速机构2，机械摩擦制动机构，轮边驱动电机3以及液压转向装置8；

[0032] 电能储存装置5通过线缆分别与轮边减速机构2，轮边驱动电机3以及液压转向装置8连接，电能储存装置5分别给轮边减速机构2，轮边驱动电机3 以及液压转向装置8提供电能；

[0033] 控制单元包括：汽车控制模块4，用于控制电能储存装置充放电的电能储存控制模块10，用于控制液压转向装置运行的液压转向控制器9以及用于控制轮边驱动电机3运行的轮边驱动电机控制器11；

[0034] 汽车控制模块4分别与轮边驱动电机控制器11和电能储存控制模块10 连接，汽车控制模块用于通过控制电能储存控制模块控制电能储存装置向轮边驱动电机输出电能，汽车控制模块通过控制轮边驱动电机控制器控制轮边驱动电机运行，实现起步和加速；汽车控制模块控制电能储存装置向轮边减速机构输出电能，轮边减速机构对车轮进行制动减速；

[0035] 汽车控制模块4与液压转向控制器9连接，液压转向控制器与液压转向装置连接，液压转向控制器控制液压转向装置运行，汽车控制模块4控制电能储存装置向液压转向装置输出电能，通过控制液压转向控制器控制液压转向装置的液压泵电机，调节液压系统液压循环的压力，让液压泵液压缸行程发生改变，使液压杆拉动悬架，车轮转角发生改变，汽车进行转向。

[0036] 轮边减速机构2采用平行轴齿轮传动或行星齿轮传动，传动比固定或多个传动比通过执行机构进行变换的传动机构；机械摩擦制动机构采用机械摩擦式盘式制动机构，或采用鼓式制动机构。

[0037] 可以理解的是，多轴驱动电动汽车自适应动力单元包括完整的动力机构、传动机构、行驶制动机构、转向机构、冷却机构、电能储存装置及控制单元。具备一定承载能力，通过增减该模块的数量可以直接实现多轴驱动电动汽车长度和吨位的快速扩展。也即多轴驱动电动汽车自适应动力单元具备本领域中汽车常用的动力机构、传动机构、行驶制动机构、转向机构、冷却机构，使多轴驱动电动汽车自适应动力单元在具备汽车的基本功能基础上具备本申请所涉及的内容。

[0038] 多轴驱动电动汽车自适应动力单元为一个独立的单元，在整车设计或使用中，可以根据电动汽车长度和吨位设置多轴驱动电动汽车自适应动力单元的数量，满足电动汽车长度和吨位的设置。

[0039] 本实施例中，还包括：冷却装置6；

[0040] 冷却装置6包括：冷却循环电动水泵总成、冷却风扇水箱、冷却管路及冷却控制器7；冷却风扇水箱通过冷却管路连接冷却循环电动水泵总成的输入端，与冷却循环电动水泵总成输出端连接的冷却管路通过轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机，给轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机进行降温冷却，通过轮边减速机构，机械摩擦制动机构以及轮边驱动电机后回流至冷却风扇水箱；冷却风扇水箱设有水箱和冷却风扇，冷却风扇给冷却水箱降温。

[0041] 冷却控制器7分别与冷却风扇，汽车控制模块4和冷却循环电动水泵总成连接，汽车控制模块4通过控制冷却控制器控制冷却风扇和冷却循环电动水泵总成运行。

[0042] 本实施例中，电能储存装置为由磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂及三元电池组成的动力电池包。

[0043] 本实施例中，控制单元还包括：电池管理模块；电池管理模块包括：电池温度感应器，输出电压检测器以及输出电流检测器；

[0044] 电池温度感应器，输出电压检测器以及输出电流检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过电池温度感应器获取电池温度并在驾驶室仪表盘温度表显示，汽车控制模块通过输出电压检测器获取电池输出电压并在驾驶室仪表盘电压表显示，汽车控制模块通过输出电流检测器获取电池输出电流并在驾驶室仪表盘电流表显示。

[0045] 本实施例中，控制单元还包括：轮边驱动电机电压检测器，轮边驱动电机电流检测器，轮边驱动电机转矩检测器，轮边驱动电机转速检测器以及轮边驱动电机温度检测器；轮边驱动电机电压检测器，轮边驱动电机电流检测器，轮边驱动电机转矩检测器，轮边驱动电机转速检测器以及轮边驱动电机温度检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过轮边驱动电机电压检测器获取轮边驱动电机的电压值，汽车控制模块通过轮边驱动电机电流检测器获取轮边驱动电机的电流值，汽车控制模块通过轮边驱动电机转矩检测器获取轮边驱动电机的转矩值，汽车控制模块通过轮边驱动电机转速检测器获取轮边驱动电机的转速值，汽车控制模块通过轮边驱动电机温度检测器获取轮边驱动电机的温度值。

[0046] 本实施例中，控制单元还包括：轮边转向角度检测器和液压回路压力检测器；轮边转向角度检测器和液压回路压力检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过轮边转向角度检测器获取轮边转向角度值，汽车控制模块通过液压回路压力检测器获取液压回路压力值。

[0047] 本实施例中，控制单元还包括：冷却风扇转速检测器，循环水泵电压检测器，循环水泵电流检测器以及冷却水温检测器；冷却风扇转速检测器，循环水泵电压检测器，循环水泵电流检测器以及冷却水温检测器分别与汽车控制模块连接，汽车控制模块通过冷却风扇转速检测器获取冷却风扇转速值，汽车控制模块通过循环水泵电压检测器获取循环水泵电压值，汽车控制模块通过循环水泵电流检测器获取循环水泵电流值，汽车控制模块通过冷却水温检测器获取冷却水温值。

[0048] 控制单元能够对整个多轴驱动电动汽车进行监控，监控内容包括轮边驱动电机的电压、电流、转矩、转速、温度；动力电池电压、电流、温度；冷却系统风扇转速、循环水泵电压、电流、水温；转向系轮边转向角度、液压回路压力。能够将监控到的以上信息发送给整车控制器并按照整车控制器的指令对所监控内容进行控制调整。

[0049] 多轴驱动电动汽车自适应动力单元不仅具备多轴驱动电动汽车布置灵活、空间利用率高的特点。而且模块化的每一组多轴驱动电动汽车自适应动力单元构成一个完整的自适应动力模块，通过增减该模块的数量可以直接实现多轴驱动电动汽车长度和吨位的快速扩展。

[0050] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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