驱动装置及其可移动设备和控制方法与流程

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1.本发明属于可移动设备技术领域,具体涉及一种驱动装置及其可移动设备和控制方法。


背景技术:

2.现有的可移动设备越来越多的采用动力电池作为能量来源。可移动设备例如但不限于新能源汽车、新能源飞行器以及新能源船舶等。
3.以新能源汽车为例,对于前驱或后驱车辆来说,其电动驱动系统包括一个动力电池,与动力电池连接的一个逆变器,以及与逆变器连接的一个驱动电机,该驱动电机用于驱动前轮或后轮,若驱动前轮则为前驱车辆,若驱动后轮则为后驱车辆;对于四驱车辆来说,其电动驱动系统包括一个动力电池,与动力电池连接的一个逆变器,以及与逆变器连接的至少两个驱动电机,至少两个驱动电机用于驱动对应的前轮、后轮,以实现四个车轮均能输出动力,以提高车辆不同路况的适应能力。
4.无论上述前驱、后驱或四驱车辆,其均是通过一个动力电池及与其连接的逆变器,向对应的驱动电机提供电能,采用此种单链能量输送链路,在此链路中无论动力电池、逆变器中的任一环节出现问题,均会导致车辆无法正常行驶,甚至会造成严重的交通事故。


技术实现要素:

5.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本发明提供一种驱动装置及其可移动设备和控制方法,至少可以提高可移动设备行驶的可靠性以及安全性。
6.第一方面,本发明提供的一种可移动设备的驱动装置,包括控制系统和至少两套相互独立的电动驱动系统(a、b),各所述电动驱动系统(a、b)配置为能独立驱动所述可移动设备行驶;
7.各所述电动驱动系统(a、b)均独立包括动力电池(pack1、pack2)、逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及驱动电机(4),所述逆变器dc/ac1、dc/ac2)用于从所述动力电池(pack1、pack2)获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机(4);
8.所述控制系统用于独立控制各所述电动驱动系统(a、b)的所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4)。
9.作为可实现方式,所述控制系统包括检测单元和控制单元;
10.所述检测单元用于获取各所述电动驱动系统(a、b)的运行参数;
11.所述控制单元用于根据所述运行参数确定对应所述电动驱动系统(a、b)是否故障,若故障则关闭对应的所述电动驱动系统(a、b)。
12.作为可实现方式,所述运行参数包括所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压、实时放电电流、实时绝缘电阻以及实时温度中的至少任一;所述控制单元用于根据所述运行参数确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池(pack1、pack2);和/或,
13.所述运行参数包括所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)预定时间段内输出的三相电流的当前变化率,所述控制单元用于根据所述当前变化率确定所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的逆变器(dc/ac1、dc/ac2);和/或,
14.所述运行参数包括所述驱动电机(4)的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,所述控制单元用于根据所述驱动电机(4)的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的驱动电机(4)。
15.作为可实现方式,在通过所述动力电池(pack1、pack2)确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,
16.所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过压或欠压,若过压或欠压,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
17.所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时放电电流确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过流、过载或短路,若过流、过载或短路,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
18.所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时绝缘电阻确定所述动力电池(pack1、pack2)是否漏电,若漏电,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
19.所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值,若高于所述第一温度阈值或低于所述第二温度阈值,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。
20.作为可实现方式,在通过所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,
21.所述检测单元用于周期性采集所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)输出的三相电流;
22.所述控制单元用于将所述三相电流由三相静止坐标系变换到两相静止坐标系,分别在所述两相静止坐标系下,以各周期起始时刻和终止时刻的电流确定电流轨迹的斜率,并根据所述电流轨迹的斜率是否为定值,确定所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障。
23.作为可实现方式,所述控制单元用于根据以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:
[0024][0025][0026]
[0027]
其中,ia为所述三相电流中a相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ib为所述三相电流中b相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ic为所述三相电流中c相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
α
为所述两相静止坐标系α轴的电流值,i
β
为所述两相静止坐标系β轴的电流值,k为一周期的终止时刻,k-1为一周期的起始时刻,为所述电流轨迹的斜率。
[0028]
作为可实现方式,作为可实现方式,在通过所述驱动电机(4)确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,
[0029]
所述控制单元用于判断所述驱动电机(4)的实时电压是否大于电压阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0030]
所述控制单元用于判断所述驱动电机(4)的实时工作电流是否大于第一电流阈值或是否小于第二电流阈值,所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0031]
所述控制单元用于判断所述驱动电机(4)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第三温阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。
[0032]
作为可实现方式,所述控制系统还用于响应于驱动模式切换请求,控制部分所述电动驱动系统或全部电动驱动系统工作,以驱动所述可移动设备行驶。
[0033]
作为可实现方式,所述可移动设备的驱动装置包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),各套所述电动驱动系统(a、b)均包括一一对应连接的所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4);其中一套所述电动驱动系统(a、b)的驱动电机(4)通过第一差速器(3)与所述可移动设备的两个前轮(1)传动连接,另一套所述电动驱动系统(a、b)的驱动电机(4)通过第二差速器(5)与所述可移动设备的两个后轮(2)传动连接。
[0034]
作为可实现方式,所述可移动设备的驱动装置作为可实现方式,所述可移动设备的驱动装置包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),各套所述电动驱动系统(a、b)均包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、一个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及两个所述驱动电机(4),各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的车轮。
[0035]
作为可实现方式,所述可移动设备的驱动装置包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),各套所述电动驱动系统(a、b)均包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、两个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)以及两个所述驱动电机(4),各所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)与对应驱动电机(4)一一对应连接,各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的车轮。
[0036]
作为可实现方式,所述可移动设备的驱动装置包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b);
[0037]
其中一套所述电动驱动系统(a、b)包括一一对应连接的所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4);且该套所述电动驱动系统(a、b)的驱动电机(4)通过差速器与所述可移动设备的后轮(2)或前轮(1)传动连接;
[0038]
另外一套所述电动驱动系统(a、b)包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、两个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac3或dc/ac2、dc/ac4)以及两个所述驱动电机(4),所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)与所述驱动电机(4)一一对应连接,各所述驱动电机(4)用于
一一对应的驱动所述可移动设备的另外两个车轮;或者,
[0039]
另外一套所述电动驱动系统(a、b包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、一个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)以及两个所述驱动电机(4),各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的另外两个车轮。
[0040]
作为可实现方式,所述电动驱动系统的套数与所述可移动设备的车轮数相等,各所述电动驱动系统均包括一一对应连接的所述动力电池、所述逆变器以及所述驱动电机(4),各所述电动驱动系统的所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述车轮。
[0041]
第二方面,本发明提供一种可移动设备,包括装置主体,所述装置主体上固定连接有上述的驱动装置。
[0042]
作为可实现方式,所述可移动设备包括一个电池壳体,各所述电动驱动系统(a、b)的各所述动力电池(pack1、pack2)位于同一所述电池壳体内;或者,
[0043]
所述可移动设备包括两个以上电池壳体,各所述电动驱动系统(a、b)的各所述动力电池(pack1、pack2)一一对应的位于各所述电池壳体内。
[0044]
作为可实现方式,各所述电动驱动系统(a、b)的各所述动力电池(pack1、pack2)的电池容量相同或不同。
[0045]
作为可实现方式,至少任一所述动力电池(pack1、pack2)与所述装置主体可拆卸连接。
[0046]
第二方面,本发明提供一种可移动设备的控制方法,所述可移动设备包括至少两套相互独立的电动驱动系统(a、b),各所述电动驱动系统(a、b)配置为能独立驱动所述可移动设备行驶;
[0047]
所述控制方法包括:
[0048]
至少控制其中一个所述电动驱动系统(a、b)处于工作状态,以驱动所述可移动设备行驶。
[0049]
作为可实现方式,控制部分所述电动驱动系统(a、b)处于工作状态,以驱动所述可移动设备行驶,并控制其余所述电动驱动系统(a、b)处于待机状态;
[0050]
实时监控工作状态的所述电动驱动系统(a、b),若工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障,则关闭工作状态的所述电动驱动系统(a、b),并将待机状态的至少一个所述电动驱动系统(a、b)转化为工作状态。
[0051]
作为可实现方式,所述可移动设备包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),其中一套所述电动驱动系统(a、b)用于驱动所述可移动设备的前轮(1),另一套所述电动驱动系统(a、b)用于驱动所述可移动设备的后轮(2);或者,
[0052]
所述电动驱动系统(a、b)的套数与所述可移动设备的车轮数相等,各所述电动驱动系统(a、b)用于一一对应的驱动所述车轮。
[0053]
作为可实现方式,各所述电动驱动系统(a、b)均包括动力电池(pack1、pack2)、逆变器(dc/ac1、dc/ac2)、以及驱动电机(4),所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)用于从所述动力电池(pack1、pack2)获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机(4);
[0054]
至少获取所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4)三者任一的工作状态,以确定对应所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障。
[0055]
作为可实现方式,根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压、实时放电电流、
实时绝缘电阻以及实时温度中的至少任一,确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池(pack1、pack2);和/或,
[0056]
根据所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)预定时间段内输出的三相电流的当前变化率,确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的逆变器(dc/ac1、dc/ac2);和/或,
[0057]
根据所述驱动电机(4)的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的驱动电机(4)。
[0058]
作为可实现方式,在通过所述动力电池(pack1、pack2)确定所述工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,
[0059]
根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过压或欠压,若过压或欠压,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0060]
根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时放电电流确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过流、过载或短路,若过流、过载或短路,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0061]
根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时绝缘电阻确定所述动力电池(pack1、pack2)是否漏电,若漏电,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0062]
根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值,若高于所述第一温度阈值或低于所述第二温度阈值,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。
[0063]
作为可实现方式,在通过所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)确定所述工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,
[0064]
周期性采集所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)输出的三相电流,并将所述三相电流由三相静止坐标系变换到两相静止坐标系,分别在所述两相静止坐标系下,以各周期起始时刻和终止时刻的电流确定电流轨迹的斜率,并根据所述电流轨迹的斜率是否为定值,确定所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障。
[0065]
作为可实现方式,根据以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:
[0066][0067][0068][0069]
其中,ia为所述三相电流中a相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ib为所述三相电流中b相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ic为所述三相电流中c相电流在所
述三相静止坐标系中的电流值,i
α
为所述两相静止坐标系α轴的电流值,i
β
为所述两相静止坐标系β轴的电流值,k为一周期的终止时刻,k-1为一周期的起始时刻,为所述电流轨迹的斜率。
[0070]
作为可实现方式,在通过所述驱动电机(4)确定所述工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,
[0071]
判断所述驱动电机(4)的实时电压是否大于电压阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0072]
判断所述驱动电机(4)的实时工作电流是否大于第一电流阈值或是否小于第二电流阈值,所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,
[0073]
判断所述驱动电机(4)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第三温阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。
[0074]
作为可实现方式,所述控制方法还包括:
[0075]
响应于驱动模式切换请求,控制待机状态的所述电动驱动系统转化为工作状态。
[0076]
上述方案,设置至少两套相互独立的电动驱动系统;每一电动驱动系统可以单独的运行,两套以上电动驱动系统还可以协同的运行,例如,在其中一套电动驱动系统处于工作状态时,其他电动驱动系统处于待机状态,在工作状态的电动驱动系统出现故障时,可以将至少一套待机状态的电动驱动系统转为工作状态,因此,提高了可移动设备行驶的可靠性以及安全性。
[0077]
此外,在两套以上电动驱动系统协同运行时,可以提高可移动设备的恶劣工况的适应能力;例如但不限于,可移动设备为新能源汽车时,可以提高新能源汽车的脱困能力以及复杂路况的适应能力;可移动设备为新能源飞行器时,可以提高新能源飞行器恶劣气象条件下的飞行可靠性;可移动设备为新能源船舶时,可以提高新能源船舶的脱困能力,避免搁浅等。
附图说明
[0078]
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0079]
图1为本发明实施例提供的驱动装置的原理图;
[0080]
图2为本发明另一实施例提供的驱动装置的原理图;
[0081]
图3-图9分别为本发明不同实施例提供的驱动装置的架构图。
[0082]
附图标记说明:
[0083]
电动驱动系统a、b、c、d;
[0084]
动力电池pack1、pack2、pack3、pack4;
[0085]
逆变器dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4;
[0086]
前轮1;
[0087]
后轮2;
[0088]
第一差速器3;
[0089]
驱动电机4;
[0090]
第二差速器5。
具体实施方式
[0091]
下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0092]
需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0093]
本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0094]
本发明提供的可移动设备例如但不限于新能源汽车、新能源飞行器以及新能源船舶等,其可以采用纯电驱动方式,亦可以采用混合动力的驱动方式,混合动力的驱动方式是指可移动设备同时具有电动和其他动力形式,如内燃机等两种以上动力来源。
[0095]
以下示例中主要以新能源汽车为例进行说明,新能源飞行器以及新能源船舶的驱动方式及控制方法可以参见新能源汽车的驱动方式以及控制方法,其主要的区别在于,对于新能源汽车来说,是由驱动电机直接或间接驱动车轮,对于新能源飞行器以及新能源船舶来说,是由驱动电机直接或间接驱动螺旋桨。
[0096]
如图1所示,本发明实施例提供的可移动设备的驱动装置,包括控制系统和至少两套相互独立的电动驱动系统a、b,各所述电动驱动系统a、b配置为能独立驱动所述可移动设备行驶;
[0097]
至少两套相互独立的电动驱动系统a、b可以分别单独的工作,例如,只有一个电动驱动系统a或b工作,其余的休眠或待机;也可以至少部分协同工作,例如,可以是两套以上相互独立的电动驱动系统a、b中的部分或全部同时工作。
[0098]
各所述电动驱动系统a、b均独立包括动力电池pack1、pack2、逆变器dc/ac1、dc/ac2以及驱动电机4,所述逆变器dc/ac1、dc/ac2用于从所述动力电池pack1、pack2获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机4;
[0099]
所述控制系统用于独立控制各所述电动驱动系统a、b的所述动力电池pack1、pack2、所述逆变器dc/ac1、dc/ac2以及所述驱动电机4。
[0100]
上述方案,设置至少两套相互独立的电动驱动系统;每一电动驱动系统可以单独的运行,两套以上电动驱动系统还可以协同的运行,例如,在其中一套电动驱动系统处于工作状态时,其他电动驱动系统处于待机状态,在工作状态的电动驱动系统出现故障时,可以将至少一套待机状态的电动驱动系统转为工作状态,因此,提高了可移动设备行驶的可靠性以及安全性。
[0101]
此外,在两套以上电动驱动系统协同运行时,可以提高可移动设备的恶劣工况的适应能力;例如但不限于,可移动设备为新能源汽车时,可以提高新能源汽车的脱困能力以及复杂路况的适应能力;可移动设备为新能源飞行器时,可以提高新能源飞行器恶劣气象条件下的飞行可靠性;可移动设备为新能源船舶时,可以提高新能源船舶的脱困能力,避免
搁浅等。
[0102]
另参见图2所示,所述控制系统包括检测单元和控制单元;
[0103]
所述检测单元用于获取各所述电动驱动系统a、b的运行参数;
[0104]
检测单元可以为传感器或电路参数的提取电路等,这里不对其进行唯一性限定,只要可以获取各所述电动驱动系统a、b的运行参数;其中,各所述电动驱动系统a、b的运行参数可参见下文描述。
[0105]
所述控制单元用于根据所述运行参数确定对应所述电动驱动系统a、b是否故障,若故障则关闭对应的所述电动驱动系统a、b。
[0106]
这里所说的关闭对应的所述电动驱动系统a、b,可以将所述电动驱动系统a、b整体关闭,也可以是只关闭所述电动驱动系统a、b中的部分,如只关闭动力电池pack1、pack2、逆变器dc/ac1、dc/ac2以及驱动电机4中的故障者。
[0107]
示例地:
[0108]
所述运行参数包括所述动力电池pack1、pack2的实时电压、实时放电电流、实时绝缘电阻以及实时温度中的至少任一;所述控制单元用于根据所述运行参数确定对应的所述电动驱动系统a、b是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池pack1、pack2。
[0109]
所述运行参数包括所述逆变器dc/ac1、dc/ac2预定时间段内输出的三相电流的当前变化率,所述控制单元用于根据所述当前变化率确定所述电动驱动系统a、b是否出现故障,若故障,则关闭对应的逆变器dc/ac1、dc/ac2。
[0110]
所述运行参数包括所述驱动电机4的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,所述控制单元用于根据所述驱动电机4的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,确定对应的所述电动驱动系统a、b是否出现故障,若故障,则关闭对应的驱动电机4。
[0111]
例如,可以通过设置对应的传感器或电路参数的提取电路,来获得动力电池pack1、pack2的实时电压、实时放电电流、实时绝缘电阻、实时温度的参数;逆变器dc/ac1、dc/ac2的三相电流;所述驱动电机4的实时电压、实时工作电流、实时温度等运行参数;控制系统的控制单元根据该些参数确定动力电池pack1、pack2、逆变器dc/ac1、dc/ac2、驱动电机4是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池pack1、pack2,逆变器dc/ac1、dc/ac2、驱动电机4,以避免故障进一步恶化。
[0112]
作为可实现方式,在通过所述动力电池pack1、pack2确定对应的所述电动驱动系统a、b是否出现故障时,
[0113]
所述控制单元用于根据所述动力电池pack1、pack2的实时电压确定所述动力电池pack1、pack2是否过压或欠压,若过压或欠压,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0114]
所述控制单元用于根据所述动力电池pack1、pack2的实时放电电流确定所述动力电池pack1、pack2是否过流、过载或短路,若过流、过载或短路,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0115]
所述控制单元用于根据所述动力电池pack1、pack2的实时绝缘电阻确定所述动力电池pack1、pack2是否漏电,若漏电,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0116]
所述控制单元用于根据所述动力电池pack1、pack2的实时温度确定所述动力电池
pack1、pack2是否高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值,若高于所述第一温度阈值或低于所述第二温度阈值,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障。
[0117]
也即,可以通过动力电池pack1、pack2是否出现过压、欠压、过载、过流、漏电、电池高温故障、电池低温故障等,确定所述动力电池pack1、pack2是否存在故障,若是,则关闭该所述动力电池pack1、pack2,切断其与外界的电路连接,使其停止对外供电。
[0118]
作为可实现方式,在通过所述逆变器dc/ac1、dc/ac2确定对应的所述电动驱动系统a、b是否出现故障时,
[0119]
所述检测单元用于周期性采集所述逆变器dc/ac1、dc/ac2输出的三相电流;
[0120]
所述控制单元用于将所述三相电流由三相静止坐标系变换到两相静止坐标系,分别在所述两相静止坐标系下,以各周期起始时刻和终止时刻的电流确定电流轨迹的斜率,并根据所述电流轨迹的斜率是否为定值,确定所述电动驱动系统a、b是否出现故障。
[0121]
作为可实现方式,所述控制单元用于根据以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:
[0122][0123][0124][0125]
其中,ia为所述三相电流中a相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ib为所述三相电流中b相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ic为所述三相电流中c相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
α
为所述两相静止坐标系α轴的电流值,i
β
为所述两相静止坐标系β轴的电流值,k为一周期的终止时刻,k-1为一周期的起始时刻,为所述电流轨迹的斜率。
[0126]
例如,三相电流为矢量,其中,对于标准的三相电,ia+ib+ic=0,当逆变器dc/ac1、dc/ac2故障时,某一相处于开路,如b相故障时,b相处于开路,则其对应的电流ib=0,根据上式可以得出,同理,a相故障时,c相故障时,也即,当电流轨迹的斜率为定值时,则可确定逆变器dc/ac1、dc/ac2出现了故障,并可确定是逆变器dc/ac1、dc/ac2的哪一相或哪几相出现了故障。逆变器dc/ac1、dc/ac2出现了故障,也即其对应的所述电动驱动系统a、b出现了故障。
[0127]
作为可实现方式,在通过所述驱动电机4确定对应的所述电动驱动系统a、b是否出现故障时,
[0128]
所述控制单元用于判断所述驱动电机4的实时电压是否大于电压阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0129]
所述控制单元用于判断所述驱动电机4的实时工作电流是否大于第一电流阈值或
是否小于第二电流阈值,所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0130]
所述控制单元用于判断所述驱动电机4的实时温度确定所述动力电池pack1、pack2是否高于第三温阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统a、b出现故障。
[0131]
也即,可以通过驱动电机4是否出现过压、过流、欠流、高温故障等,确定所述驱动电机4是否存在故障,若是,则关闭该所述驱动电机4,切断其与外界的电路连接,使其停止转动。
[0132]
作为可实现方式,所述控制系统还用于响应于驱动模式切换请求,控制部分所述电动驱动系统或全部电动驱动系统工作,以驱动所述可移动设备行驶。
[0133]
驾驶模式例如但不限于两驱模式、高速四驱模式、低速四驱模式、城市道路模式、雪地模式、沙地模式、泥地模式等。
[0134]
例如,初始状态下处于两驱模式,在触发驱动模式切换请求为高速四驱模式时,响应于该驱动模式切换请求,控制全部电动驱动系统均工作;若初始状态下位低速四驱模式,在触发驱动模式切换请求为两驱模式时,响应于该驱动模式切换请求,控制全部电动驱动系统中的一部分进行休眠或待机。
[0135]
本文中可移动设备以新能源汽车为例进行说明,则本发明提供的可移动设备的控制方法以及驱动装置可以适用于如下的多种电动驱动架构:
[0136]
架构1:如图3所示,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,各套所述电动驱动系统a、b均包括一一对应连接的所述动力电池pack1、pack2、所述逆变器dc/ac1、dc/ac2以及所述驱动电机4;其中一套所述电动驱动系统a的驱动电机4通过第一差速器3与所述新能源汽车的两个前轮1传动连接,另一套所述电动驱动系统b的驱动电机4通过第二差速器5与所述新能源汽车的两个后轮2传动连接。
[0137]
本文所指的所述动力电池pack1、pack2,例如但不限于为锂离子电池、钠离子电池等。
[0138]
架构2:如图4所示,包括两套相互独立的电动驱动系统a、b,各套所述电动驱动系统a、b均包括一个所述动力电池pack1或pack2、一个所述逆变器dc/ac1或dc/ac2以及两个所述驱动电机4,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的车轮(前轮1、后轮2),即,每个车轮由一个驱动电机4单独驱动。
[0139]
例如,电动驱动系统a包括动力电池pack1、逆变器dc/ac1以及两个驱动电机4。电动驱动系统b包括动力电池pack2、逆变器dc/ac2以及两个驱动电机4。
[0140]
架构3:如图5所示,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,各套所述电动驱动系统a、b均包括一个所述动力电池pack1或pack2、两个所述逆变器dc/ac1、dc/ac3或dc/ac2、dc/ac4以及两个所述驱动电机4,各所述逆变器dc/ac1或dc/ac2或dc/ac3或dc/ac4与对应驱动电机4一一对应连接,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的车轮。
[0141]
例如,电动驱动系统a包括动力电池pack1、逆变器dc/ac1和dc/ac3以及两个驱动电机4。电动驱动系统b包括动力电池pack2、逆变器dc/ac2和dc/ac4以及两个驱动电机4。
[0142]
架构4:如图6所示,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,其中一套所述电动驱动系统a包括一个所述动力电池pack1、两个所述逆变器dc/ac1和dc/ac3以及两个所述
驱动电机4,所述逆变器dc/ac1和dc/ac3与所述驱动电机4一一对应连接,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车前轮1;
[0143]
另外一套所述电动驱动系统b包括一一对应连接的所述动力电池pack2、所述逆变器dc/ac2以及所述驱动电机4;且该套所述电动驱动系统b的驱动电机4通过第二差速器5与所述新能源汽车的后轮2传动连接。
[0144]
架构5:如图7所示,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,其中一套所述电动驱动系统b包括一个所述动力电池pack2、两个所述逆变器dc/ac2和dc/ac4以及两个所述驱动电机4,所述逆变器dc/ac2和dc/ac4与所述驱动电机4一一对应连接,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车后轮2;
[0145]
另外一套所述电动驱动系统a包括一一对应连接的所述动力电池pack1、所述逆变器dc/ac1以及所述驱动电机4;且该套所述电动驱动系统a的驱动电机4通过第一差速器3与所述新能源汽车的前轮1传动连接。
[0146]
架构6:如图8所示,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,其中一套所述电动驱动系统b包括一个所述动力电池pack2、一个所述逆变器dc/ac2以及两个所述驱动电机4,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车后轮2;
[0147]
另外一套所述电动驱动系统a包括一一对应连接的所述动力电池pack1、所述逆变器dc/ac1以及所述驱动电机4;且该套所述电动驱动系统a的驱动电机4通过第一差速器3与所述新能源汽车的前轮1传动连接。
[0148]
架构7:如图9所示,包括四套相互独立的所述电动驱动系统a、b、c、d,各所述电动驱动系统a、b、c、d均包括一一对应连接的所述动力电池pack1、pack2、pack3、pack4、所述逆变器dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4以及所述驱动电机4,各所述电动驱动系统a、b、c、d的所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的各车轮。
[0149]
例如,电动驱动系统a包括动力电池pack1、逆变器dc/ac1以及驱动一个前轮1的驱动电机4。电动驱动系统c包括动力电池pack3、逆变器dc/ac3以及驱动一个前轮1的驱动电机4。电动驱动系统b包括动力电池pack2、逆变器dc/ac2以及驱动一个后轮2的驱动电机4。电动驱动系统d包括动力电池pack4、逆变器dc/ac4以及驱动一个后轮2的驱动电机4。
[0150]
作为可实现方式,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,各套所述电动驱动系统a、b均包括一一对应连接的所述动力电池pack1、pack2、所述逆变器dc/ac1、dc/ac2以及所述驱动电机4;其中一套所述电动驱动系统a的驱动电机4通过第一差速器3与所述可移动设备的两个前轮1传动连接,另一套所述电动驱动系统b的驱动电机4通过第二差速器5与所述可移动设备的两个后轮2传动连接。具体可参见上述架构1,这里不再赘述。
[0151]
作为可实现方式,驱动装置以新能源汽车为例,其包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,各套所述电动驱动系统a、b均包括一个所述动力电池pack1或pack2、一个所述逆变器dc/ac1或dc/ac2以及两个所述驱动电机4,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的车轮。具体可参见上述架构2,这里不再赘述。在一个驱动电机4用于驱动一个车轮的情况下,驱动电机4可以采用轮毂电机或轮边电机。
[0152]
作为可实现方式,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,各套所述电动驱动系统a、b均包括一个所述动力电池pack1或pack2、两个所述逆变器dc/ac1、dc/ac3或dc/ac2、dc/ac4以及两个所述驱动电机4,各所述逆变器dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4与对应
驱动电机4一一对应连接,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的车轮。具体可参见上述架构3,这里不再赘述。
[0153]
作为可实现方式,包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,其中一套所述电动驱动系统b包括一一对应连接的所述动力电池pack2、所述逆变器dc/ac2以及所述驱动电机4;且该套所述电动驱动系统b的驱动电机4通过差速器(第二差速器5)与所述新能源汽车的后轮2传动连接;在其他示例中,也可以是前轮1。
[0154]
另外一套所述电动驱动系统a包括一个所述动力电池pack1、两个所述逆变器dc/ac1、dc/ac3以及两个所述驱动电机4,所述逆变器dc/ac1、dc/ac3与所述驱动电机4一一对应连接,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的另外两个车轮;或者,
[0155]
另外一套所述电动驱动系统a包括一个所述动力电池pack1、、一个所述逆变器dc/ac1以及两个所述驱动电机4,各所述驱动电机4用于一一对应的驱动所述新能源汽车的另外两个车轮。
[0156]
具体可分别参见上述架构4、5、6,这里不再赘述。
[0157]
作为可实现方式,所述电动驱动系统的套数与所述新能源汽车的车轮数相等,各所述电动驱动系统用于一一对应的驱动所述车轮。例如,可以为四套电动驱动系统a、b、c、d,以及四个车轮;具体可分别参见上述架构7,这里不再赘述。
[0158]
第二方面,本发明提供的可移动设备,包括装置主体,所述装置主体上固定连接有上述的驱动装置。
[0159]
其中,可移动设备为新能源汽车时,则装置主体为汽车底盘;若为新能源飞行器时,则装置主体为飞行器机体;若为新能源船舶时,则装置主体为船体。
[0160]
作为可实现方式,该可移动设备包括一个电池壳体,各所述电动驱动系统a、b的各所述动力电池pack1、pack2位于同一所述电池壳体内,利于对动力电池pack1、pack2进行安装,且可以节省安装空间,以及不同的动力电池pack1、pack2安装于同一个电池壳体内,可以一次将多个动力电池pack1、pack2安装到装置主体上,提高了装配效率;或者,
[0161]
包括两个以上电池壳体,各所述电动驱动系统a、b的各所述动力电池pack1、pack2一一对应的位于各所述电池壳体内。将不同的动力电池pack1、pack2分别一一对应的装于不同的电池壳体内,可以提高动力电池pack1、pack2在装置主体上安装位置的自由度,例如可以将动力电池pack1、pack2分置于装置主体的前后,左右等,并且,在其中一个动力电池pack1、pack2故障时,可以单独的拆下一个进行维修。
[0162]
作为可实现方式,各所述电动驱动系统a、b的各所述动力电池pack1、pack2的电池容量相同或不同。例如,将所述动力电池pack1、pack2的电池容量设置为不同,电池容量大的作为主电池,容量小的作为备份电池等。
[0163]
作为可实现方式,至少任一所述动力电池pack1、pack2与所述装置主体可拆卸连接,一方面,可以采用换电的方式更换动力电池pack1、pack2,提高电能补充效率,另一方面,利于对故障的动力电池pack1、pack2进行拆卸维修。
[0164]
第三方面,本发明提供的可移动设备的控制方法,所述可移动设备包括至少两套相互独立的电动驱动系统a、b,各所述电动驱动系统a、b配置为能独立驱动所述可移动设备行驶;
[0165]
所述控制方法包括:
[0166]
至少控制其中一个所述电动驱动系统a、b处于工作状态,以驱动所述可移动设备行驶。
[0167]
该控制方法用于对上述的驱动装置进行控制,其效果可以参见上述描述,这里不再赘述。
[0168]
作为可实现方式,控制部分所述电动驱动系统a、b处于工作状态,以驱动所述可移动设备行驶,并控制其余所述电动驱动系统a、b处于待机状态;
[0169]
实时监控工作状态的所述电动驱动系统a、b,若工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障,则关闭工作状态的所述电动驱动系统a、b,并将待机状态的至少一个所述电动驱动系统a、b转化为工作状态。
[0170]
上述方案,设置至少两套相互独立的电动驱动系统a、b;可以在其中一套电动驱动系统a、b处于工作状态时,其他电动驱动系统a、b处于待机状态,并实时监控工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障,在工作状态的电动驱动系统a、b出现故障时,可以将至少一套待机状态的电动驱动系统a、b转为工作状态,以保证可移动设备可以正常、安全的运行。
[0171]
另外,至少两套相互独立的电动驱动系统a、b,还可以同时处于工作状态,例如,在高速四驱模式、低速四驱模式、雪地模式、沙地模式、泥地模式的工况下,两套以上相互独立的电动驱动系统a、b同时工作,以提高新能源车辆的脱困能力、复杂路况的适应能力。
[0172]
作为可实现方式,所述可移动设备包括两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,其中一套所述电动驱动系统a用于驱动所述可移动设备的前轮1,另一套所述电动驱动系统b用于驱动所述可移动设备的后轮2。
[0173]
该两套相互独立的所述电动驱动系统a、b,可以同时工作以同时驱动前轮1和后轮2,实现四驱功能;还可以是只有一个所述电动驱动系统a或b工作,以驱动前轮1或后轮2,实现两驱功能。
[0174]
所述电动驱动系统a、b的套数与所述可移动设备的车轮数相等,各所述电动驱动系统a、b用于一一对应的驱动所述车轮。
[0175]
在一些情况下,每一套电动驱动系统仅驱动一个车轮,例如,如上述模式7所示,通过四套电动驱动系统a、b、c、d来一一对应的驱动四个车轮,采用电动驱动系统a、b、c、d的套数与所述可移动设备的车轮数相等的方式,可以精准的控制各个车轮,例如,在某一个车轮打滑或出现爆胎时,可以通过该车轮的电动驱动系统a、b、c、d来及时的对该这轮的转速进行调整,以保证新能源车辆仍可继续前行避免出现侧滑或倾覆等危险发生。
[0176]
作为可实现方式,各所述电动驱动系统a、b均包括动力电池pack1或pack2、逆变器dc/ac1或dc/ac2以及驱动电机4,所述逆变器dc/ac1、dc/ac2用于从所述动力电池pack1、pack2获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机4;
[0177]
至少获取所述动力电池pack1、pack2、所述逆变器dc/ac1或dc/ac2以及所述驱动电机4三者任一的工作状态,以确定对应所述电动驱动系统a、b是否出现故障。
[0178]
分别来获取所述动力电池pack1、pack2、所述逆变器dc/ac1、dc/ac2、所述驱动电机4的工作状态,只要其三者任一出现故障,则认为对应的所述电动驱动系统a、b出现故障,则通过车载控制系统关闭该出现故障的所述电动驱动系统a、b。
[0179]
作为可实现方式,根据所述动力电池pack1、pack2的实时电压、实时放电电流、实
时绝缘电阻以及实时温度中的至少任一,确定工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池pack1、pack2。
[0180]
根据所述逆变器dc/ac1或dc/ac2预定时间段内输出的三相电流的当前变化率,确定工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障,若故障,则关闭对应的逆变器dc/ac1或dc/ac2。
[0181]
根据所述驱动电机4的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,确定工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障,若故障,则关闭对应的驱动电机4。
[0182]
例如,可以通过设置对应的传感器或电路参数的提取电路,来获得动力电池pack1、pack2的实时电压、实时放电电流、实时绝缘电阻、实时温度的参数;逆变器dc/ac1、dc/ac2的三相电流;所述驱动电机4的实时电压、实时工作电流、实时温度等;车载控制系统根据该些参数确定动力电池pack1、pack2、逆变器dc/ac1、dc/ac2、驱动电机4是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池pack1、pack2,逆变器dc/ac1、dc/ac2、驱动电机4,以避免故障进一步恶化。
[0183]
作为可实现方式,在通过所述动力电池pack1、pack2确定所述工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障时,
[0184]
根据所述动力电池pack1、pack2的实时电压确定所述动力电池pack1、pack2是否过压或欠压,若过压或欠压,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0185]
根据所述动力电池pack1、pack2的实时放电电流确定所述动力电池pack1、pack2是否过流、过载或短路,若过流、过载或短路,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0186]
根据所述动力电池pack1、pack2的实时绝缘电阻确定所述动力电池pack1、pack2是否漏电,若漏电,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障;或者,
[0187]
根据所述动力电池pack1、pack2的实时温度确定所述动力电池pack1、pack2是否高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值,若高于所述第一温度阈值或低于所述第二温度阈值,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障。
[0188]
也即,可以通过动力电池pack1、pack2是否出现过压、欠压、过载、过流、漏电、电池高温故障、电池低温故障等,确定所述动力电池pack1、pack2是否存在故障,若是,则关闭该所述动力电池pack1、pack2,切断其与外界的电路连接,使其停止对外供电。
[0189]
作为可实现方式,在通过所述逆变器dc/ac1、dc/ac2确定所述工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障时,
[0190]
周期性采集所述逆变器dc/ac1、dc/ac2输出的三相电流,并将所述三相电流由三相静止坐标系变换到两相静止坐标系,分别在所述两相静止坐标系下,以各周期起始时刻和终止时刻的电流确定电流轨迹的斜率,并根据所述电流轨迹的斜率是否为定值,确定所述电动驱动系统a、b是否出现故障。
[0191]
作为可实现方式,根据以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:
[0192]
[0193][0194][0195]
其中,ia为所述三相电流中a相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ib为所述三相电流中b相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,ic为所述三相电流中c相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
α
为所述两相静止坐标系α轴的电流值,i
β
为所述两相静止坐标系β轴的电流值,k为一周期的终止时刻,k-1为一周期的起始时刻,为所述电流轨迹的斜率。
[0196]
例如,三相电流为矢量,其中,对于标准的三相电,ia+ib+ic=0,当逆变器dc/ac1、dc/ac2故障时,某一相处于开路,如b相故障时,b相处于开路,则其对应的电流ib=0,根据上式可以得出,同理,a相故障时,c相故障时,也即,当电流轨迹的斜率为定值时,则可确定逆变器dc/ac1、dc/ac2出现了故障,并可确定是逆变器dc/ac1、dc/ac2的哪相出现了故障。逆变器dc/ac1、dc/ac2出现了故障,也即其对应的所述电动驱动系统a、b出现了故障。
[0197]
作为可实现方式,在通过所述驱动电机4确定所述工作状态的所述电动驱动系统a、b是否出现故障时,
[0198]
判断所述驱动电机4的实时电压是否大于电压阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障。
[0199]
判断所述驱动电机4的实时工作电流是否大于第一电流阈值或是否小于第二电流阈值,所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障。
[0200]
判断所述驱动电机4的实时温度确定所述动力电池pack1、pack2是否高于第三温阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统a、b出现故障。
[0201]
也即,可以通过驱动电机4是否出现过压、过流、欠流、高温故障等,确定所述驱动电机4是否存在故障,若是,则关闭该所述驱动电机4,切断其与外界的电路连接,使其停止转动。
[0202]
作为可实现方式,所述的可移动设备的控制方法,还包括:
[0203]
响应于驱动模式切换请求,控制待机状态的所述电动驱动系统a或b转化为工作状态。
[0204]
如上所述,即使在电动驱动系统a或b无故障的情况下,自面对恶劣的道路状况,如雪地、泥地、沙地等,又或者该可移动设备处于陷车等状况时,可以切换驱动模式,控制待机状态的所述电动驱动系统a、b转化为工作状态,使车辆处于四驱模式,以提高该可移动设备的动力输出,以供脱困或提高行驶的稳定性。
[0205]
需要理解的是,上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所
指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0206]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征:
1.一种可移动设备的驱动装置,其特征在于,包括控制系统和至少两套相互独立的电动驱动系统(a、b),各所述电动驱动系统(a、b)配置为能独立驱动所述可移动设备行驶;各所述电动驱动系统(a、b)均独立包括动力电池(pack1、pack2)、逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及驱动电机(4),所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)用于从所述动力电池(pack1、pack2)获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机(4);所述控制系统用于独立控制各所述电动驱动系统(a、b)的所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4)。2.根据权利要求1所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,所述控制系统包括检测单元和控制单元;所述检测单元用于获取各所述电动驱动系统(a、b)的运行参数;所述控制单元用于根据所述运行参数确定对应所述电动驱动系统(a、b)是否故障,若故障则关闭对应的所述电动驱动系统(a、b)。3.根据权利要求2所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,所述运行参数包括所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压、实时放电电流、实时绝缘电阻以及实时温度中的至少任一;所述控制单元用于根据所述运行参数确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池(pack1、pack2);和/或,所述运行参数包括所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)预定时间段内输出的三相电流的当前变化率,所述控制单元用于根据所述当前变化率确定所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的逆变器(dc/ac1、dc/ac2);和/或,所述运行参数包括所述驱动电机(4)的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,所述控制单元用于根据所述驱动电机(4)的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的驱动电机(4)。4.根据权利要求3所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,在通过所述动力电池(pack1、pack2)确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过压或欠压,若过压或欠压,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时放电电流确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过流、过载或短路,若过流、过载或短路,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时绝缘电阻确定所述动力电池(pack1、pack2)是否漏电,若漏电,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,所述控制单元用于根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值,若高于所述第一温度阈值或低于所述第二温度阈值,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。
5.根据权利要求3所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,在通过所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,所述检测单元用于周期性采集所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)输出的三相电流;所述控制单元用于将所述三相电流由三相静止坐标系变换到两相静止坐标系,分别在所述两相静止坐标系下,以各周期起始时刻和终止时刻的电流确定电流轨迹的斜率,并根据所述电流轨迹的斜率是否为定值,确定所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障。6.根据权利要求5所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,所述控制单元用于根据以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:其中,i
a
为所述三相电流中a相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
b
为所述三相电流中b相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
c
为所述三相电流中c相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
α
为所述两相静止坐标系α轴的电流值,i
β
为所述两相静止坐标系β轴的电流值,k为一周期的终止时刻,k-1为一周期的起始时刻,为所述电流轨迹的斜率。7.根据权利要求3所述的所述可移动设备的驱动装置,其特征在于,在通过所述驱动电机(4)确定对应的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,所述控制单元用于判断所述驱动电机(4)的实时电压是否大于电压阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,所述控制单元用于判断所述驱动电机(4)的实时工作电流是否大于第一电流阈值或是否小于第二电流阈值,所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,所述控制单元用于判断所述驱动电机(4)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第三温阈值,若是,则确定对应的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。8.根据权利要求1所述的所述可移动设备的驱动装置,其特征在于,所述控制系统还用于响应于驱动模式切换请求,控制部分所述电动驱动系统或全部电动驱动系统工作,以驱动所述可移动设备行驶。9.根据权利要求1-8任一项所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),各套所述电动驱动系统(a、b)均包括一一对应连接的所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4);其中一套所述电动驱动系统(a、b)的驱动电机(4)通过第一差速器(3)与所述可移动设备的两个前轮
(1)传动连接,另一套所述电动驱动系统(a、b)的驱动电机(4)通过第二差速器(5)与所述可移动设备的两个后轮(2)传动连接。10.根据权利要求1-8任一项所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),各套所述电动驱动系统(a、b)均包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、一个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及两个所述驱动电机(4),各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的车轮。11.根据权利要求1-8任一项所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),各套所述电动驱动系统(a、b)均包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、两个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)以及两个所述驱动电机(4),各所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)与对应驱动电机(4)一一对应连接,各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的车轮。12.根据权利要求1-8任一项所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b);其中一套所述电动驱动系统(a、b)包括一一对应连接的所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4);且该套所述电动驱动系统(a、b)的驱动电机(4)通过差速器与所述可移动设备的后轮(2)或前轮(1)传动连接;另外一套所述电动驱动系统(a、b)包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、两个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac3或dc/ac2、dc/ac4)以及两个所述驱动电机(4),所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)与所述驱动电机(4)一一对应连接,各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的另外两个车轮;或者,另外一套所述电动驱动系统(a、b包括一个所述动力电池(pack1、pack2)、一个所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2、dc/ac3、dc/ac4)以及两个所述驱动电机(4),各所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述可移动设备的另外两个车轮。13.根据权利要求1-8任一项所述的可移动设备的驱动装置,其特征在于,所述电动驱动系统的套数与所述可移动设备的车轮数相等,各所述电动驱动系统均包括一一对应连接的所述动力电池、所述逆变器以及所述驱动电机(4),各所述电动驱动系统的所述驱动电机(4)用于一一对应的驱动所述车轮。14.一种可移动设备,其特征在于,包括装置主体,所述装置主体上固定连接有如权利要求1-13任一项所述的驱动装置。15.根据权利要求14所述的可移动设备,其特征在于,包括一个电池壳体,各所述电动驱动系统(a、b)的各所述动力电池(pack1、pack2)位于同一所述电池壳体内;或者,包括两个以上电池壳体,各所述电动驱动系统(a、b)的各所述动力电池(pack1、pack2)一一对应的位于各所述电池壳体内。16.根据权利要求14所述的可移动设备,其特征在于,各所述电动驱动系统(a、b)的各所述动力电池(pack1、pack2)的电池容量相同或不同。17.根据权利要求14-16任一项所述的可移动设备,其特征在于,至少任一所述动力电池(pack1、pack2)与所述装置主体可拆卸连接。18.一种可移动设备的控制方法,其特征在于,所述可移动设备包括至少两套相互独立的电动驱动系统(a、b),各所述电动驱动系统(a、b)配置为能独立驱动所述可移动设备行
驶;所述控制方法包括:至少控制其中一个所述电动驱动系统(a、b)处于工作状态,以驱动所述可移动设备行驶。19.根据权利要求18所述可移动设备的控制方法,其特征在于,控制部分所述电动驱动系统(a、b)处于工作状态,以驱动所述可移动设备行驶,并控制其余所述电动驱动系统(a、b)处于待机状态;实时监控工作状态的所述电动驱动系统(a、b),若工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障,则关闭工作状态的所述电动驱动系统(a、b),并将待机状态的至少一个所述电动驱动系统(a、b)转化为工作状态。20.根据权利要求19所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,所述可移动设备包括两套相互独立的所述电动驱动系统(a、b),其中一套所述电动驱动系统(a、b)用于驱动所述可移动设备的前轮(1),另一套所述电动驱动系统(a、b)用于驱动所述可移动设备的后轮(2);或者,所述电动驱动系统(a、b)的套数与所述可移动设备的车轮数相等,各所述电动驱动系统(a、b)用于一一对应的驱动所述车轮。21.根据权利要求19或20所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,各所述电动驱动系统(a、b)均包括动力电池(pack1、pack2)、逆变器(dc/ac1、dc/ac2)、以及驱动电机(4),所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)用于从所述动力电池(pack1、pack2)获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机(4);至少获取所述动力电池(pack1、pack2)、所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)以及所述驱动电机(4)三者任一的工作状态,以确定对应所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障。22.根据权利要求21所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压、实时放电电流、实时绝缘电阻以及实时温度中的至少任一,确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的动力电池(pack1、pack2);和/或,根据所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)预定时间段内输出的三相电流的当前变化率,确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的逆变器(dc/ac1、dc/ac2);和/或,根据所述驱动电机(4)的实时电压、实时工作电流以及实时温度中的至少任一,确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障,若故障,则关闭对应的驱动电机(4)。23.根据权利要求22所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,在通过所述动力电池(pack1、pack2)确定所述工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时电压确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过压或欠压,若过压或欠压,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时放电电流确定所述动力电池(pack1、pack2)是否过流、过载或短路,若过流、过载或短路,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时绝缘电阻确定所述动力电池(pack1、pack2)
是否漏电,若漏电,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,根据所述动力电池(pack1、pack2)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,所述第一温度阈值高于所述第二温度阈值,若高于所述第一温度阈值或低于所述第二温度阈值,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。24.根据权利要求22所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,在通过所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)确定所述工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,周期性采集所述逆变器(dc/ac1、dc/ac2)输出的三相电流,并将所述三相电流由三相静止坐标系变换到两相静止坐标系,分别在所述两相静止坐标系下,以各周期起始时刻和终止时刻的电流确定电流轨迹的斜率,并根据所述电流轨迹的斜率是否为定值,确定所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障。25.根据权利要求24所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,根据以下关系式确定所述电流轨迹的斜率是否为定值:所述电流轨迹的斜率是否为定值:所述电流轨迹的斜率是否为定值:其中,i
a
为所述三相电流中a相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
b
为所述三相电流中b相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
c
为所述三相电流中c相电流在所述三相静止坐标系中的电流值,i
α
为所述两相静止坐标系α轴的电流值,i
β
为所述两相静止坐标系β轴的电流值,k为一周期的终止时刻,k-1为一周期的起始时刻,为所述电流轨迹的斜率。26.根据权利要求22所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,在通过所述驱动电机(4)确定所述工作状态的所述电动驱动系统(a、b)是否出现故障时,判断所述驱动电机(4)的实时电压是否大于电压阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,判断所述驱动电机(4)的实时工作电流是否大于第一电流阈值或是否小于第二电流阈值,所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障;或者,判断所述驱动电机(4)的实时温度确定所述动力电池(pack1、pack2)是否高于第三温阈值,若是,则确定工作状态的所述电动驱动系统(a、b)出现故障。27.根据权利要求19-26任一项所述的可移动设备的控制方法,其特征在于,还包括:响应于驱动模式切换请求,控制待机状态的所述电动驱动系统转化为工作状态。

技术总结
本发明属于可移动设备技术领域,公开了一种驱动装置及其可移动设备和控制方法;其中,驱动装置,包括控制系统和至少两套相互独立的电动驱动系统,各所述电动驱动系统配置为能独立驱动所述可移动设备行驶;各所述电动驱动系统均独立包括动力电池、逆变器以及驱动电机,所述逆变器用于从所述动力电池获取直流电,并转化为交流电提供给所述驱动电机;所述控制系统用于独立控制各所述电动驱动系统的所述动力电池、所述逆变器以及所述驱动电机。上述方案,通过设置至少两套相互独立的电动驱动系统,并能独立驱动可移动设备行驶,可以提高可移动设备行驶的可靠性以及安全性。移动设备行驶的可靠性以及安全性。移动设备行驶的可靠性以及安全性。


技术研发人员:张传祥
受保护的技术使用者:重庆太蓝新能源有限公司
技术研发日:2023.05.09
技术公布日:2023/9/12
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