一種純電動車輛動力總成系統的制作方法

本發明涉及一種車輛用動力總成系統，尤其是用于純電動車輛的一種純電動車輛動力總成系統。

背景技術：

純電動汽車已成為清潔、高效汽車的發展方向，是解決環保和節能問題的最佳途徑之一，也是我國汽車工業可持續發展的必然選擇。純電動汽車采用何種動力構型作為動力驅動裝置，已成為當前純電動汽車動力系統技術研究的熱點。電動機的布置數量、方式及控制策略不同，形成了各式各樣的結構型式。目前大部分純電動車輛采用單電機直驅，單電機加減速箱，單電機加變速箱等形式。這種型式要么效率不高，且電機體積重量過大，動力不足；要么存在換擋動力中斷，不符合電動車駕乘期望等，很難適應下一步市場要求的高速、重載、低能耗的法規要求。市場上出現過的某進口雙電機加定軸減速箱式動力總成，對制造精度要求極高而不適合國內大批量推廣遭淘汰。在已經公開的專利或論文中出現的雙電機加行星排耦合的結構方案往往追求過多功能造成結構復雜，成本過高市場難以接受，或者對零部件要求太高致使可靠性不足而難以量產。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明公開了一種純電動車輛動力總成系統。系統采用兩個小體積高速法蘭電機通過單行星排機構實現低速單個電機驅動及中高速時兩個電機的動力耦合后共同驅動，解決目前大多數單電機驅動大型車輛動力不足，效率低下，重量大成本高的問題，也解決了帶變速器的純電驅動系統換擋時動力中斷，駕乘不舒適等問題。本發明適用于大型純電動車輛，具有結構簡單，驅動效率較高，易于設計、加工，利于降低制造成本，降低系統故障率等問題，便于批量推廣，實現節能減排。

為解決上述技術問題，本發明予以實現的一種技術方案是：

一種純電動車輛動力總成系統，包括第一電機、第二電機、第一電機輸入軸、第二電機輸入軸、第一電機主動齒輪、第二電機主動齒輪、第一電機從動齒輪，第二電機從動齒輪、中心軸、太陽輪、行星齒輪、行星架、內齒圈、動力輸出軸、第一電機輸入軸制動器、車輛減速差速機構、機架等，其中所述第一電機通過所述第一電機輸入軸與所述第一電機主動齒輪連接，所述第二電機通過所述第二電機輸入軸與所述第二電機主動齒輪連接，所述第一電機從動齒輪與所述內齒圈連接，所述第二電機從動齒輪通過所述中心軸與所述太陽輪連接，所述行星架通過所述動力輸出軸與車輛減速差速機構連接，所述第一電機輸入軸制動器中的旋轉件與所述第一電機輸入軸連接，所述第一電機輸入軸制動器中的固定件與所述機架連接，所述太陽輪、所述行星輪、所述行星架、所述內齒圈組成行星排機構。所述第一電機和所述第二電機既可以用作電動機，也可以用作發電機，所述第一電機和所述第二電機布置在所述車輛減速差速機構同側；

當車輛起步或低速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器起作用，將所述第一電機輸入軸制動，所述第一電機、所述第一電機主動齒輪、所述第一電機從動齒輪、所述內齒圈也同時處于制動狀態，所述第二電機通電旋轉，通過所述第二電機輸入軸、所述第二電機主動齒輪、所述第二電機從動齒輪、所述中心軸、所述太陽輪，所述行星齒輪、所述行星架，所述動力輸出軸，將減速增扭后的動力傳動給所述車輛減速差速機構，驅動車輛起步和低速行駛；

當車輛中高速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器松開，解除制動，所述第二電機也通電旋轉，通過所述第一電機輸入軸、所述第一電機主動齒輪、所述第一電機從動齒輪、所述內齒圈，將動力傳動至行星排機構，與第二電機傳動來的動力進行耦合，通過所述動力輸出軸，將耦合后的動力傳動給所述車輛減速差速機構，驅動車輛中高速行駛；

當車輛制動時，根據制動時所處車速范圍，如果是低速行駛，車輛動能沿著上面所述第二電機驅動時的動力傳遞的反方向路線傳遞給所述第二電機，所述第二電機處于發電狀態，進行能量回收。如果是中高速行駛，車輛動能沿著上面所述第一電機與所述第二電機驅動時動力傳遞的反方向路線分別傳遞給所述第一電機、所述第二電機，所述第一電機、所述第二電機處于發電狀態，分別進行能量回收。其回收電能儲存在動力電池里，從而實現車輛的制動回饋模式；

本系統還包含一控制系統，所述第一電機、所述第二電機、所述第一電機輸入軸制動器通過所述控制系統電連接。通過所述控制系統，決定所述第一電機、所述第二電機及所述第一電機輸入軸制動器的工作狀態，使單電機驅動與雙電機驅動狀態相互轉換時平順流暢無沖擊，使雙電機共同驅動時調節兩個電機的轉速與扭矩使整體系統效率最高。

本發明的有益效果是：

系統采用兩個小體積高速法蘭電機通過單行星排機構實現低速單個電機驅動，中高速時兩個電機的動力耦合后共同驅動，解決目前大多數單電機驅動大型車輛動力不足，效率低下，重量大成本高的問題，也解決了帶變速器的純電驅動系統換擋時動力中斷，駕乘不舒適的問題。本發明適用于大型純電動車輛縱向布置動力總成結構，具有結構簡單，驅動效率較高，易于設計、加工，利于降低制造成本，降低系統故障率等問題，便于批量推廣，實現節能減排。

為解決上述技術問題，本發明予以實現的第二種技術方案是：

一種純電動車輛動力總成系統，包括第一電機、第二電機、第一電機輸入軸、第二電機輸入軸、第一電機主動齒輪、第二電機主動齒輪、第一電機從動齒輪，第二電機從動齒輪、中心軸、太陽輪、行星齒輪、行星架、內齒圈、動力輸出軸、第一電機輸入軸制動器、車輛減速差速機構、機架等，其中所述第一電機通過所述第一電機輸入軸與所述第一電機主動齒輪連接，所述第二電機通過所述第二電機輸入軸與所述第二電機主動齒輪連接，所述第一電機從動齒輪與所述內齒圈連接，所述第二電機從動齒輪通過所述中心軸與所述太陽輪連接，所述行星架通過所述動力輸出軸與車輛減速差速機構連接，所述第一電機輸入軸制動器中的旋轉件與所述第一電機輸入軸連接，所述第一電機輸入軸制動器中的固定件與所述機架連接，所述太陽輪、所述行星輪、所述行星架、所述內齒圈組成行星排機構。所述第一電機和所述第二電機既可以用作電動機，也可以用作發電機，所述第一電機和所述第二電機布置在所述車輛減速差速機構的兩側；

當車輛起步或低速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器起作用，將所述第一電機輸入軸制動，所述第一電機、所述第一電機主動齒輪、所述第一電機從動齒輪、所述內齒圈也同時處于制動狀態，所述第二電機通電旋轉，通過所述第二電機輸入軸、所述第二電機主動齒輪、所述第二電機從動齒輪、所述中心軸、所述太陽輪，所述行星齒輪、所述行星架，所述動力輸出軸，將減速增扭后的動力傳動給所述車輛減速差速機構，驅動車輛起步和低速行駛；

當車輛中高速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器松開，解除制動，所述第二電機也通電旋轉，通過所述第一電機輸入軸、所述第一電機主動齒輪、所述第一電機從動齒輪、所述內齒圈，將動力傳動至行星排機構，與第二電機傳動來的動力進行耦合，通過所述動力輸出軸，將耦合后的動力傳動給所述車輛減速差速機構，驅動車輛中高速行駛；

當車輛制動時，根據制動時所處車速范圍，如果是低速行駛，車輛動能沿著上面所述第二電機驅動時的動力傳遞的反方向路線傳遞給所述第二電機，所述第二電機處于發電狀態，進行能量回收。如果是中高速行駛，車輛動能沿著上面所述第一電機與所述第二電機驅動時動力傳遞的反方向路線分別傳遞給所述第一電機、所述第二電機，所述第一電機、所述第二電機處于發電狀態，分別進行能量回收。其回收電能儲存在動力電池里，從而實現車輛的制動回饋模式；

本系統還包含一控制系統，所述第一電機、所述第二電機、所述第一電機輸入軸制動器通過所述控制系統電連接。通過所述控制系統，決定所述第一電機、所述第二電機及所述第一電機輸入軸制動器的工作狀態，使單電機驅動與雙電機驅動狀態相互轉換時平順流暢無沖擊，使雙電機共同驅動時調節兩個電機的轉速與扭矩使整體系統效率最高。

本發明的有益效果是：

系統采用兩個小體積高速法蘭電機通過單行星排機構實現低速單個電機驅動，中高速時兩個電機的動力耦合后共同驅動，解決目前大多數單電機驅動大型車輛動力不足，效率低下，重量大成本高的問題，也解決了帶變速器的純電驅動系統換擋時動力中斷，駕乘不舒適的問題。本發明適用于大型純電動車輛橫向布置動力總成結構，具有結構簡單，驅動效率較高，易于設計、加工，利于降低制造成本，降低系統故障率等問題，便于批量推廣，實現節能減排。

附圖說明

圖1是本發明一種純電動車輛動力總成系統的第一種技術方案；

圖2是本發明一種純電動車輛動力總成系統的第二種技術方案；

圖中：1-第一電機、2-第二電機、3-第二電機輸入軸、4-第二電機主動齒輪、5-第一電機從動齒輪、6-內齒圈、7-行星齒輪、8-行星架、9-動力輸出軸、10-車速減速差速機構、11-太陽輪、12-機架、13-第一電機輸入軸制動器、14-第一電機輸入軸、15-第一電機主動齒輪、16-中心軸、17-第二電機從動齒輪。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

實施方式1：

如圖1所示，作為實現本發明一種純電動車輛動力總成系統的基本構思的一種技術的實施方式是：包括第一電機1、第二電機2、第二電機輸入軸3、第二電機主動齒輪4、第一電機從動齒輪5、內齒圈6、行星齒輪7、行星架8、動力輸出軸9、車速減速差速機構10、太陽輪11、機架12、第一電機輸入軸制動器13、第一電機輸入軸14、第一電機主動齒輪15、中心軸16、第二電機從動齒輪17。

其中：所述第一電機1通過所述第一電機輸入軸14與所述第一電機主動齒輪15連接，所述第二電機2通過所述第二電機輸入軸3與所述第二電機主動齒輪4連接，所述第一電機從動齒輪5與所述內齒圈6連接，所述第二電機從動齒輪17通過所述中心軸16與所述太陽輪11連接，所述行星架8通過所述動力輸出軸9與車輛減速差速機構10連接，所述第一電機輸入軸制動器13中的旋轉件與所述第一電機輸入軸14連接，所述第一電機輸入軸制動器13中的固定件與所述機架12連接，所述太陽輪11、所述行星輪7、所述行星架8、所述內齒圈6組成行星排機構。所述第一電機1和所述第二電機2既可以用作電動機，也可以用作發電機，所述第一電機1和所述第二電機2布置在所述車輛減速差速機構10同側；

當車輛起步或低速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器13起作用，將所述第一電機輸入軸14制動，所述第一電機1、所述第一電機主動齒輪15、所述第一電機從動齒輪5、所述內齒圈6也同時處于制動狀態，所述第二電機2通電旋轉，通過所述第二電機輸入軸3、所述第二電機主動齒輪4、所述第二電機從動齒輪17、所述中心軸16、所述太陽輪11，所述行星齒輪7、所述行星架8，所述動力輸出軸9，將減速增扭后的動力傳動給所述車輛減速差速機構10，驅動車輛起步和低速行駛；

當車輛中高速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器13松開，解除制動，所述第二電機2也通電旋轉，通過所述第一電機輸入軸14、所述第一電機主動齒輪15、所述第一電機從動齒輪5、所述內齒圈6，將動力傳動至行星排機構，與第二電機傳動來的動力進行耦合，通過所述動力輸出軸9，將耦合后的動力傳動給所述車輛減速差速機構10，驅動車輛中高速行駛；

當車輛制動時，根據制動時所處車速范圍，如果是低速行駛，車輛動能沿著上面所述第二電機2驅動時的動力傳遞的反方向路線傳遞給所述第二電機2，所述第二電機2處于發電狀態，進行能量回收。如果是中高速行駛，車輛動能沿著上面所述第一電機1與所述第二電機2驅動時動力傳遞的反方向路線分別傳遞給所述第一電機1、所述第二電機2，所述第一電機1、所述第二電機2處于發電狀態，分別進行能量回收。其回收電能儲存在動力電池里，從而實現車輛的制動回饋模式；

本系統還包含一控制系統，所述第一電機1、所述第二電機2、所述第一電機輸入軸制動器13通過所述控制系統電連接。通過所述控制系統，決定所述第一電機1、所述第二電機2及所述第一電機輸入軸制動器13的工作狀態，使單電機驅動與雙電機驅動狀態相互轉換時平順流暢無沖擊，使雙電機共同驅動時調節兩個電機的轉速與扭矩使整體系統效率最高。

實施方式2：

如圖2所示，作為實現本發明一種純電動車輛動力總成系統的基本構思的一種技術的實施方式是：包括第一電機1、第二電機2、第二電機輸入軸3、第二電機主動齒輪4、第一電機從動齒輪5、內齒圈6、行星齒輪7、行星架8、動力輸出軸9、車速減速差速機構10、太陽輪11、機架12、第一電機輸入軸制動器13、第一電機輸入軸14、第一電機主動齒輪15、中心軸16、第二電機從動齒輪17。

其中：所述第一電機1通過所述第一電機輸入軸14與所述第一電機主動齒輪15連接，所述第二電機2通過所述第二電機輸入軸3與所述第二電機主動齒輪4連接，所述第一電機從動齒輪5與所述內齒圈6連接，所述第二電機從動齒輪17通過所述中心軸16與所述太陽輪11連接，所述行星架8通過所述動力輸出軸9與車輛減速差速機構10連接，所述第一電機輸入軸制動器13中的旋轉件與所述第一電機輸入軸14連接，所述第一電機輸入軸制動器13中的固定件與所述機架12連接，所述太陽輪11、所述行星輪7、所述行星架8、所述內齒圈6組成行星排機構。所述第一電機1和所述第二電機2既可以用作電動機，也可以用作發電機，所述第一電機1和所述第二電機2布置在所述車輛減速差速機構的兩側；

當車輛起步或低速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器13起作用，將所述第一電機輸入軸14制動，所述第一電機1、所述第一電機主動齒輪15、所述第一電機從動齒輪5、所述內齒圈6也同時處于制動狀態，所述第二電機2通電旋轉，通過所述第二電機輸入軸3、所述第二電機主動齒輪4、所述第二電機從動齒輪17、所述中心軸16、所述太陽輪11，所述行星齒輪7、所述行星架8，所述動力輸出軸9，將減速增扭后的動力傳動給所述車輛減速差速機構10，驅動車輛起步和低速行駛；

當車輛中高速行駛時，所述第一電機輸入軸制動器13松開，解除制動，所述第二電機2也通電旋轉，通過所述第一電機輸入軸14、所述第一電機主動齒輪15、所述第一電機從動齒輪5、所述內齒圈6，將動力傳動至行星排機構，與第二電機傳動來的動力進行耦合，通過所述動力輸出軸9，將耦合后的動力傳動給所述車輛減速差速機構10，驅動車輛中高速行駛；

當車輛制動時，根據制動時所處車速范圍，如果是低速行駛，車輛動能沿著上面所述第二電機2驅動時的動力傳遞的反方向路線傳遞給所述第二電機2，所述第二電機2處于發電狀態，進行能量回收。如果是中高速行駛，車輛動能沿著上面所述第一電機1與所述第二電機2驅動時動力傳遞的反方向路線分別傳遞給所述第一電機1、所述第二電機2，所述第一電機1、所述第二電機2處于發電狀態，分別進行能量回收。其回收電能儲存在動力電池里，從而實現車輛的制動回饋模式；

本系統還包含一控制系統，所述第一電機1、所述第二電機2、所述第一電機輸入軸制動器13通過所述控制系統電連接。通過所述控制系統，決定所述第一電機1、所述第二電機2及所述第一電機輸入軸制動器13的工作狀態，使單電機驅動與雙電機驅動狀態相互轉換時平順流暢無沖擊，使雙電機共同驅動時調節兩個電機的轉速與扭矩使整體系統效率最高。

以上示意性地對本發明的內容及工作原理進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之例，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，采用其它形式結構或本發明圖示結構新的排列組合，設計出的與本發明類似的結構及實施例，也屬于本發明的保護范圍。