CN103072459A - 变速器、混合动力系统和混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器，包括：双转子发电机，所述双转子发电机的第一转子用于安装在发动机输出轴上，第二转子用于安装在动力输出轴上；双转子电动机，所述双转子电动机的第一转子用于安装在发动机输出轴上，第二转子用于安装在动力输出轴上；电子控制系统，所述双转子发电机的电流输出端和所述双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述双转子发电机输出的电压和所述双转子电动机输入的电压，实现对发动机输出轴和动力输出轴转速差的调节。本发明还公开了几种与上述变速器类似的变速器。本发明还公开了具有上述变速器结构和特点的混合动力系统和混合动力汽车。

Description

变速器、混合动力系统和混合动力汽车

技术领域

本发明涉及混合动力装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种变速器、混合动力系统和混合动力汽车。

背景技术

目前，现有技术中通常采用的变速器包括固定变速器、多档变速器和无级变速器。其中，固定变速器是由两个或者多个齿轮、链条或皮带等组合而成的变速器，具有固定的变速比；多档变速器一般是由换档装置、多个齿轮、链条或皮带等组合而成的变速器，分有若干个档位，变速比可按多个档位调整；无级变速器的种类比较多，一般是靠摩擦实现变速比的连续可调；上述固定变速器、多档变速器和无级变速器都是通过机械传递，实现变速的目的。

虽然固定变速器的传动效率高，但是不能实现变速比的连续可调。多档变速器虽然变速比可调，但结构复杂，同样不能实现变速比的连续可调。机械式无级变速器存在摩擦动力损耗较大，磨损较严重的问题，因而很少用在大功率场合。

混合动力系统或混合动力汽车，由于可以在需要较小输出功率时，将发动机输出的多余能量转化为电池组的电能，还可以在频繁起动或低速运行的时候，利用电池组的电能工作，因而可以使发动机工作在最佳状态，有效地降低油耗，并降低污染物的排放，因而具有经济环保的优点。

常见的混合动力系统或混合动力汽车一般分为串联式、并联式、混联式。串联式混合动力系统主要由发动机、发电机、驱动电动/发电机、蓄电池组和电子控制系统等部件组成；串联式混合动力由发动机带动发电机发电，发电机输出的电能用来驱动电动机，由电动机输出动力。在驱动负荷较轻时，发电机发出的多余电能通过电子控制系统为电池组充电。在电池组充满电时，发动机停止工作，并由蓄电池组提供电力，驱动电动机输出动力。这样发动机可以一直工作在最佳工作状态，从而达到节约燃油和减少污染物排放的目的，并且在减速制动时，可以由电动机作为发电机，将刹车的动能转化为电能为电池组充电，进一步节约燃油。串联式混合动力系统没的变速箱，可以简单地实现无级调速。

并联式混合动力系统主要是在普通的燃油汽车的动力输出轴上并联一个电动/发电机，在驱动负荷较轻时，发动机输出的多余的能量由电动/发电机发电，通过电子控制系统为电池组充电，在电池组充满电时，可以由电池组输出电能，通过电子控制系统驱动电动/发电机输出动力，也可以由发动机和电动/发电机共同输出动力。并联式混合动力系统有传统的变速箱，无法实现无级变速，电动/发电机一般只作为辅助动力系统。

混联式混合动力系统主要由发动机、两个电动/发电机、行星齿轮机构、和电子控制系统构成，其结构比较复杂，工作原理也比较复杂。混联式混合动力系统可以使发动机工作在最佳状态，从而达到节约燃油和降低排放的目的，并且可以实现无级变速。

上述三种混合动力系统中，串联式混合系统的结构最为简单，但存在发电机和电动机体积大，成本较高，电动/发电机损耗较高的缺点；并联式混合动力系统中电动/发电机一般只作为辅助动力系统，混合动力系统的性能稍差，并且有传统燃油动力系统的变速箱，因而结构相对复杂；混联式混合动力系统结构复杂，成本较高，但性能较串联式混合动力系统和并联式混合动力系统好。

综上所述，如何提供一种变速器，该变速器不仅具有无级变速的优点，而且结构简单，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种变速器、混合动力系统和混合动力汽车，以不仅具有无级变速的优点，而且结构简单。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种变速器，包括：

一种变速器，包括：

动力输入轴和动力输出轴；

双转子发电机，所述双转子发电机的第一转子安装在所述动力输入轴上，第二转子安装在所述动力输出轴上；

双转子电动机，所述双转子电动机的第一转子安装在所述动力输入轴上，第二转子安装在所述动力输出轴上；

电子控制系统，所述双转子发电机的电流输出端和所述双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述双转子发电机输出的电压和所述双转子电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴和动力输出轴转速差的调节。

优选地，在上述变速器中，所述双转子发电机的第一转子或第二转子由永磁体构成，另一转子上安装电枢绕组；

所述双转子电动机的第一转子或第二转子由永磁体构成，另一转子上安装电枢绕组；

所述双转子发电机和双转子电动机的电枢绕组与电子控制系统安装在同一转子上。

一种变速器，包括：

动力输入轴和动力输出轴；

双转子发电机，所述双转子发电机的第一转子安装在所述动力输入轴上，第二转子安装在所述动力输出轴上；

普通电动机，所述普通电动机的转子直接安装在所述动力输出轴上；或着，安装在与所述动力输出轴通过万向节或齿轮刚性连接的轴上；

电子控制系统，所述双转子发电机的电流输出端和所述普通电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述双转子发电机输出的电压和所述普通电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴和动力输出轴转速差的调节。

优选地，在上述变速器中，所述双转子发电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子发电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组；

所述第一转子为内转子，所述第二转子为外转子；或者所述第一转子为外转子，所述第二转子为内转子；

所述普通电动机的转子由永磁体构成，定子上安装有电枢绕组。

优选地，在上述变速器中，所述双转子发电机的电枢绕组是由多条支路构成的环形绕组，所述环形绕组的每条支路连接的结点上都连接有两个二极管，其中一个二极管的阳极连接结点，另一个二极管的阴极连接结点；

所有二极管空余的阳极连接在一起作为电枢负极，空余的阴极连接在一起作为电枢正极。

一种变速器，包括：

动力输入轴和动力输出轴；

普通发电机，所述普通发电机的转子安装在所述动力输入轴上；

双转子电动机，所述双转子电动机的第一转子安装在所述动力输出轴上，第二转子安装在所述动力输入轴上；

电子控制系统，所述普通发电机的电流输出端和所述双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述普通发电机输出的电压和所述双转子电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴和动力输出轴转速差的调节。

优选地，在上述变速器中，所述普通发电机的转子由永磁体构成，定子上安装有电枢绕组；

所述双转子电动机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子发电机，其内转子由永磁体构成的转子，外转子上安装电枢绕组；

所述第一转子为内转子，所述为第二转子为外转子；或者所述第一转子为外转子，所述为第二转子为内转子。

一种混合动力系统，包括发动机、电子控制系统、电池组和混合动力机电转换本体；

所述混合动力机电转换本体包括双转子电机、普通电机、和动力输出轴；

所述发动机的输出轴与双转子电机的第一转子连接；

所述双转子电机的第二转子安装在所述动力输出轴上；

所述普通电机的转子直接安装在所述动力输出轴上；或着，安装在与所述动力输出轴通过万向节或齿轮刚性连接的轴上；

所述双转子电机的电流输入/输出端和所述普通电机的电流输入/输出端均连接到电子控制系统，电子控制系统用于接收相关的操作指令和系统的信息，经处理后用于控制双转子电机和普通电机及电池组的充放电；

所述电子控制系统用于控制双转子电机和普通电机作为发电机或电动机的转换，并控制双转子电机和普通电机作为发电机时输出的电压和电流，控制双转子电机和普通电机作为电动机时的驱动电压和电流；

所述电池组与所述电子控制系统相连，且所述电子控制系统用于将所述双转子电机和/或所述普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

优选地，在上述混合动力系统中，还包括发动机锁止器和制动器，所述发动机锁止器安装在发动机输出轴上，或者安装在与发动机输出轴刚性连接的轴上；

所述制动器设置于所述动力输出轴上或与动力输出轴形成刚性连接的负载上。

优选地，在上述混合动力系统中，所述双转子电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组；

所述第一转子为内转子，所述第二转子为外转子；或者所述第一转子为外转子，所述第二转子为内转子；

所述普通电机的转子由永磁体构成，定子上安装有电枢绕组。

优选地，在上述混合动力系统中，所述发动机的输出轴与双转子电机的第一转子之间设有固定增速变速器。

优选地，在上述混合动力系统中，还包括用于锁定所述发动机的输出轴和所述动力输出轴转速的离合器及相应的动力传输装置，该离合器接合时，发动机的输出轴和动力输出轴形成刚性连接，发动机的输出轴和动力输出轴的转速比保持不变。

优选地，在上述混合动力系统中，所述混合动力机电转换本体为两个，所述固定增速变速器为双输出变速器；

两个所述混合动力机电转换本体分别与所述固定增速变速器的两个输出轴相连接。

优选地，在上述混合动力系统中，所述混合动力机电转换本体为四个，所述固定增速变速器为两个，且均为双输出变速器，四个混合动力机电转换本体两个为一组，分别为第一组混合动力机电转换本体组和第二组混合动力机电转换本体组；

第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与其中一个固定增速变速器的两个输出轴相连接；

第二组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与另外一个固定增速变速器的两个输出轴相连接；

所述发动机通过总固定变速器与两个所述固定增速变速器相连。

一种混合动力系统，包括发动机、发动机锁止器、制动器、电子控制系统、电池组和混合动力机电转换本体，所述混合动力机电转换本体包括双转子电机、普通电机、和动力输出轴；

所述发动机的输出轴与双转子电机的第二转子连接，所述发动机锁止器安装在发动机输出轴上，或者安装在与发动机输出轴刚性连接的轴上；

所述双转子电机的第一转子安装在所述动力输出轴上；

所述普通电机的转子直接安装在所述发动机输出轴上；或着，安装在与所述发动机输出轴通过万向节或齿轮刚性连接的轴上；

所述双转子电机的电流输入/输出端和所述普通电机的电流输入/输出端均连接到电子控制系统，电子控制系统用于接收相关的操作指令和系统的信息，经处理后用于控制双转子电机和普通电机及电池组的充放电；

所述电子控制系统用于控制双转子电机和普通电机作为发电机或电动机的转换，并控制双转子电机和普通电机作为发电机时输出的电压和电流，控制双转子电机和普通电机作为电动机时的驱动压和电流；

所述电池组与所述电子控制系统相连，且所述电子控制系统用于将所述双转子电机和/或所述普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机；

所述制动器设置于所述动力输出轴上或与动力输出轴形成刚性连接的负载上。

优选地，在上述混合动力系统中，所述发动机的输出轴与所述双转子电机的第二转子之间设有固定增速变速器。

一种混合动力汽车，包括：

如上任一项所述的混合动力系统；

通过差速器与所述动力输出轴或与所述动力输出轴连接的固定减速变速器连接的两个驱动轮。

一种混合动力汽车，包括：

如上所述的混合动力系统；

分别与两个所述动力输出轴连接的第一驱动轮和第二驱动轮，或者，所述动力输出轴连接有固定减速变速器，第一驱动轮和第二驱动轮与所述固定减速变速器相连接。

一种混合动力汽车，包括：

如上所述的混合动力系统；

两个差速器；

通过差速器与其中一个所述动力输出轴连接的两个后驱动轮；

通过差速器与另外一个所述动力输出轴连接的两个前驱动轮，或者，两个所述动力输出轴分别连接有固定减速变速器，其中两个驱动轮通过差速器与其中一个所述固定减速变速器相连接，另外两个驱动轮通过差速器与另外一个所述固定减速变速器相连接。

优选地，在上述混合动力汽车中，还包括用于锁定发动机的输出轴与其中一个所述动力输出轴转速的离合器及相应的动力传输装置，该离合器接合时，发动机的输出轴和该动力输出轴形成刚性连接，发动机的输出轴和该动力输出轴的转速比保持不变。

一种混合动力汽车，包括：

如上所述的混合动力系统；

分别与其中两个所述动力输出轴连接的第一驱动轮和第二驱动轮；

分别与另外两个所述动力输出轴连接的第三驱动轮和第四驱动轮，或者，四个所述动力输出轴分别连接有固定减速变速器，其中第一驱动轮和第二驱动轮分别与其中两个所述固定减速变速器相连接，第三驱动轮和第四驱动轮与另外两个所述固定减速变速器相连接。

一种混合动力汽车，包括：

发动机，所述发动机的输出轴上设有发动机锁止器；

与所述发动机输出轴连接的固定增速变速器；

输入端与所述固定增速变速器连接的第二普通电机；

与所述第二普通电机的输出端连接的动力分配器；

分别与所述动力分配器的两个输出轴连接的两个双转子电机，两个双转子电机的输出端通过固定减速变速器分别与第三驱动轮和第四驱动轮相连；

两个第一普通电机，两个第一普通电机的输出端通过固定减速变速器分别与第一驱动轮和第二驱动轮相连；

电子控制系统，所述双转子电机的电流输入/输出端、第二普通电机的电流输入/输出端和所述第一普通电机的电流输入/输入端均连接到所述电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述双转子电机输入/输出的电压和所述普通电机输入/输出的电压，实现对发动机的输出轴和双转子电机的输出端转速差的调节；

电池组，与所述电子控制系统相连，且所述电子控制系统用于将所述双转子电机、所述第二普通电机和／或所述第一普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

一种混合动力汽车，包括：

发动机，所述发动机的输出轴上设有发动机锁止器；

与所述发动机输出轴连接的固定增速变速器；

分别与所述固定增速变速器的至少一个输出端连接的第二普通电机；

两个双转子电机，在所述第二普通电机为一个时，其中一个所述双转子电机与所述第二普通电机的输出端连接，另一个所述双转子电机与所述固定增速变速器的另一个输出端连接，在所述第二普通电机为两个时，两个双转子电机分别与两个所述第二普通电机的输出端连接，两个双转子电机的输出端通过固定减速变速器分别与第三驱动轮和第四驱动轮相连；

两个第一普通电机，两个第一普通电机的输出端通过固定减速变速器分别与第一驱动轮和第二驱动轮相连；

电子控制系统，所述双转子电机的电流输入/输出端、第二普通电机的电流输入/输出端和所述第一普通电机的电流输入/输出端均连接到所述电子控制系统，所述电子控制系统用于调节四个普通电机输入/输出的电压、所述双转子电机输入/输出的电压；

电池组，与所述电子控制系统相连，且所述电子控制系统用于将所述双转子电机、所述第二普通电机和/或第一普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

一种混合动力汽车，包括：

发动机，所述发动机的输出轴上设有发动机锁止器；

与所述发动机输出轴连接的固定增速变速器；

与所述固定增速变速器的输出端连接的第二普通电机；

与所述第二普通电机的输出端连接的双转子电机，双转子电机的输出端通过固定减速变速器和差速器分别与两个驱动轮相连；

第一普通电机，所述第一普通电机的输出端通过固定减速变速器和差速器分别与另外两个驱动轮相连；

电子控制系统，所述第二普通电机的电流输入/输出端、所述第一普通电机的电流输入/输出端和所述双转子电机的电流输入/输出端均连接到所述电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述两个普通电机输入/输出的电压和双转子电机输入/输出的电压；

电池组，与所述电子控制系统相连，且所述电子控制系统用于将所述双转子电机、所述第二普通电机和/或普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的一种变速器，当发动机输出轴转动时，双转子发电机的第一转子和第二转子之间产生转速差，双转子发电机输出电压和电流，并向第二转子传递动力；该电流输入到电子控制系统，经过电子控制系统的变换，电子控制系统输出电流驱动双转子电动机，并向第二转子传递动力；电子控制系统通过调节双转子发电机部分输出的电流和双转子电动机部分输入的电压，实现对双转子发电机的第一转子和第二转子转速差的调节，从而实现变速器的功能。本发明提供的变速器中，双转子发电机部分输出的电能全部用来驱动双转子电动机部分，因而效率高，可应用于大功率场合。本发明不仅结构简单，而且能够实现无级变速。

本发明提供的另一种变速器，当发动机输出轴转动时，双转子发电机的第一转子转动，双转子发电机的第一转子和第二转子之间产生转速差，双转子发电机输出电压和电流，并向安装在动力输出轴上的第二转子传递动力；双转子发电机输出的电流，经电子控制系统变换，输出电流驱动普通电动机工作并向安装在动力输出轴上的转子传递动力；电子控制系统通过调节双转子发电机输出的电压和电流及普通电动机输入的电压和电流，实现对双转子发电机的第一转子和第二转子转速差的调节，从而实现无级变速器的功能。本发明提供的变速器中，动力输出轴除了双转子发电机的第一转子传递的转矩，还有普通电动机定子传递的转矩，因而和普通机械变速器一样，在减速的时候放大输出的转矩。

本发明提供的再一种变速器，当发动机输出轴转动时，普通发电机输出电压和电流至电子控制系统，并减小发动机输出轴的转矩；普通发电机输出的电流，经电子控制系统变换，输出电流驱动双转子电动机的第二转子以高于第一转子的速度转动，从而实现无级变速器的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明第一种实施例中变速器的结构示意框图；

图2为本发明第二种实施例中变速器的结构示意框图；

图3为本发明第三种实施例中变速器的结构示意框图；

图4为本发明第四种实施例中变速器的结构示意框图；

图5为本发明第一种实施例中混合动力系统的结构示意框图；

图6为本发明第二种实施例中混合动力系统的结构示意框图；

图7为本发明第一种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图8为本发明第二种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图9为本发明第三种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图10为本发明第四种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图11为本发明第五种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图12为本发明第六种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图13为本发明第七种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图14为本发明第八种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图15为本发明第九种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图16为本发明第十种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图；

图1至图16中部件名称与附图标记的对应关系为：

负载0；动力输入轴1；第一转子2；第二转子3；第二转子4；第一转子5；电子控制系统6；动力输出轴7；定子8；转子9；转子10；定子11；第二转子12；第一转子13；发动机14；发动机锁止器15；制动器16；电池组17；固定增速变速器18；固定减速变速器19；差速器20；第一驱动轮21；第二驱动轮22；第三驱动轮23；第四驱动轮24；总固定变速器25；双转子电机26；第一普通电机27；第二普通电机28；动力分配器29。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种变速器、混合动力系统和混合动力汽车，以不仅具有无级变速的优点，而且结构简单。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1，图1为本发明第一种实施例中变速器的结构示意框图。

本发明实施例一提供的变速器是由一个双转子发电机、电子控制系统6、动力输入轴1、动力输出轴7和负载0构成；双转子发电机的第一转子2连接动力输入轴1，第二转子3连接动力输出轴7，第一转子2和第二转子3均可以是安装电枢绕组的转子。在本实施例中，第二转子3为安装电枢绕组的转子。电子控制系统6连接在第二转子3的电枢绕组的输出端，负载0连接在电子控制系统6的输出端，用于吸收双转子发电机输出的电能。

当动力输入轴1转动时，带动与之连接的双转子发电机的第一转子2转动，第一转子2和第二转子3之间产生转速差，从而在电枢绕组感应出电压并产生电流，并向第二转子3传递动力。所述电子控制系统6用于调节双转子发电机电枢绕组输出的电压，控制两个第一转子2和第二转子3的相对转速，从而实现无级变速功能。

由于在工作时，双转子发电机的第二转子3的转速必须低于第一转子2的转速，才能使电枢绕组输出电压，所以该变速器只能实现减速功能；由于靠双转子发电机的第一转子2和第二转子3直接传递力矩，该变速器在实现减速的时候，并不能象普通变速器一样放大转矩；并且由于双转子发电机输出的电能最终被负载0吸收，所以该变速器的平均机械传递效率较低。相比于传统的机械变速器，该变速器结构简单，可灵活控制，能实现无级变速，适用于小功率情况。

双转子发电机没有安装电枢绕组的转子可以是永磁转子或鼠笼转子，这样的双转子发电机结构更为简单，并且安装永磁转子的发电机效率更高。

双转子发电机的电枢绕组可以是由多条支路构成的环形绕组，环形绕组每条支路连接的结点上都连接有两个二极管，其中一个二极管的阳极连接结点，另一个二极管的阴极连接结点，所有二极管空余的阳极连接在一起作为电枢负极，空余的阴极连接在一起作为电枢正极。这样的环形绕组的发电机绕组利用率高，脉动转矩小，无换向器和电刷，因而结构紧凑、可靠性高、成本低。

在本发明一具体实施例中，负载0是一个电阻，电子控制系统6和电阻与电枢绕组安装在同一个转子上，电子控制系统的电源由电枢绕组提供。相对于将电阻安装到其它地方，这样的安装方式结构紧凑，无需滑环将电流从第二转子上引出，因而可靠性较高。

负载还可为一个可充电的电池组，电子控制系统6和电池组安装在一个固定的位置，电子控制系统6通过电刷和滑环与电枢绕组形成电气连接。这种方式可以将电动/发电机输出的能量回收利用，也无需散热，可做大功率应用。

请参阅图2，图2为本发明第二种实施例中变速器的结构示意框图。

本发明实施例二提供的变速器，包括动力输入轴1、动力输出轴7、双转子发电机、双转子电动机和电子控制系统6，其中双转子发电机和双转子电动机装配为一体式结构。

双转子发电机的第一转子2安装在动力输入轴1上，第二转子3安装在动力输出轴7上，实现动力的输入和输出。双转子电动机的第一转子5安装在动力输入轴1上，第二转子4安装在动力输出轴7上。

双转子发电机的电流输出端和双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统6，电子控制系统6用于调节双转子发电机输出的电压和双转子电动机输入的电压，实现对动力输入轴1和动力输出轴7转速差的调节。

本发明提供的一种变速器，当动力输入轴1转动时，双转子发电机的第一转子2和第二转子3之间产生转速差，双转子发电机输出电压和电流，并向第二转子3传递动力；该电流输入到电子控制系统6，经过电子控制系统6的变换，电子控制系统6输出电流驱动双转子电动机，并向第二转子传递动力；电子控制系统6通过调节双转子发电机部分输出的电压和双转子电动机部分输入的电压，实现对双转子发电机的第一转子2和第二转子3转速差的调节，从而实现变速器的功能。本发明提供的变速器中，双转子发电机部分输出的电能全部用来驱动双转子电动机部分，因而效率高，可应用于大功率场合。本发明不仅结构简单，而且能够实现无级变速。

在本发明一具体实施例中，双转子发电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子发电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组，双转子电动机也是由一个内转子和一个外转子组成的双转子电动机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组。双转子发电机和双转子电动机的外转子安装电枢绕组，这样有利于散热。动力输入轴上即可以安装外转子，也可以安装内转子，在实际应用中，动力输入轴安装外转子还是输出轴安装外转子，要综合考虑动态响应和转速。

本发明采用永磁电动机和永磁发电机，其优点是效率高，控制方便。优选地，双转子发电机和双转子电动机的电枢绕组与电子控制系统安装在同一转子上。

双转子发电机的电枢绕组是由多条支路构成的环形绕组，环形绕组的每条支路连接的结点上都连接有两个二极管，其中一个二极管的阳极连接结点，另一个二极管的阴极连接结点；所有二极管空余的阳极连接在一起作为电枢负极，空余的阴极连接在一起作为电枢正极。这样的环形绕组的发电机，绕组利用率高，脉动转矩小，无换向器和电刷，因而结构紧凑、可靠性高、成本低。

进一步地，双转子发电机的第一转子2和双转子电动机的第一转子5沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维、高强度纤维或高强度钢丝，用于强固第一转子。

请参阅图3，图3为本发明第三种实施例中变速器的结构示意框图。

本发明实施例三提供的变速器，包括动力输入轴1、动力输出轴7、双转子发电机、普通电动机和电子控制系统6，其中双转子发电机和普通电动机可以装配为一体式结构。

双转子发电机的第一转子2安装在动力输入轴1上，第二转子3安装在动力输出轴7上。普通电动机的转子9直接安装在所述动力输出轴7上；或着，安装在与所述动力输出轴7通过万向节或齿轮刚性连接的轴上，定子8可固定在机架上。

双转子发电机的电流输出端和普通电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，电子控制系统6用于调节双转子发电机输出的电压和普通电动机输入的电压，实现对动力输入轴1和动力输出轴7转速差的调节。

当动力输入轴1转动时，双转子发电机的第一转子2转动，双转子发电机的第一转子2和第二转子3之间产生转速差，双转子发电机输出电压和电流，并向安装在动力输出轴7上的第二转子3传递动力；双转子发电机输出的电流，经电子控制系统6变换，输出电压驱动普通电动机工作并向安装在动力输出轴7上的转子9传递动力；电子控制系统6通过调节双转子发电机输出的电压和电流及普通电动机输入的电压和电流，实现对双转子发电机的第一转子2和第二转子3转速差的调节，从而实现无级变速器的功能。本发明提供的变速器中，动力输出轴7除了双转子发电机的第一转子2传递的转矩，还有普通电动机定子8传递的转矩，因而和普通机械变速器一样，在减速的时候放大输出的转矩。

本实施例也可以将双转子发电机作为电动机，普通电动机作为发电机，普通电动机将双转子发电机传递的动力的一部分用于发电，用于驱动双转子发电机，使双转子发电机的第二转子3以高于第一转子2的速度转动，从而实现增速变速的功能。

在本发明一具体实施例中，双转子发电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子发电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组。双转子发电机外转子安装电枢绕组，这样有利于散热。可以将内转子作为第一转子2安装在动力输入轴1上，外转子作为第二转子3安装在动力输出轴7上，也可以将外转子为第一转子2安装在动力输入轴1上，内转子作为第二转子3安装在动力输出轴上，在实际应用中，动力输入轴安装外转子还是输出轴安装外转子，要综合考虑动态响应和转速等因素。

普通电动机是一个永磁电动机，普通电动机的转子9由永磁体构成，定子8上安装有电枢绕组。本发明采用永磁电机，电机效率高，控制方便。

进一步地，双转子发电机的电枢绕组是由多条支路构成的环形绕组，环形绕组的每条支路连接的结点上都连接有两个二极管，其中一个二极管的阳极连接结点，另一个二极管的阴极连接结点；所有二极管空余的阳极连接在一起作为电枢负极，空余的阴极连接在一起作为电枢正极。这样的环形绕组的发电机绕组利用率高，脉动转矩小，无换向器和电刷，因而结构紧凑、可靠性高、成本低。

进一步地，双转子发电机的第一转子2沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维、高强度纤维或高强度钢丝，用于强固第一转子；双转子发电机的第二转子3的外面包裹有碳纤维织物，用于强固第二转子；普通电动机的转子9沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维、高强度纤维或高强度钢丝，用于强固转子9。

请参阅图4，图4为本发明第四种实施例中变速器的结构示意框图。

本发明实施例四提供的变速器，包括动力输入轴1、动力输出轴7、普通发电机、双转子电动机和电子控制系统6，其中双转子发电机和普通电动机可以装配为一体式结构。

普通发电机的转子10用于安装在动力输入轴1上，定子11可安装于机架上。双转子电动机的第一转子13安装在动力输出轴7上，第二转子12安装在动力输入轴1上。

电子控制系统6，普通发电机的电流输出端和双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，电子控制系统6用于调节普通发电机输出的电压和双转子电动机输入的电压，实现对动力输入轴1和动力输出轴7转速差的调节。

当动力输入轴1转动时，普通发电机输出电压和电流至电子控制系统，并减小动力输入轴1的转矩；普通发电机输出的电流，经电子控制系统6变换，输出电压驱动双转子电动机的第一转子13以高于第二转子12的速度转动，从而实现无级变速器的功能。

本实施例也可以将普通发电机作为电动机，双转子电动机作为发电机，双转子发电机的第二转子12以高于第一转子13的速度转动，并输出电压和电流，用于驱动普通发电机，使动力输出轴7低于动力输入轴1的转速，并获得大于动力输入轴1的转矩。

在本实施例中，普通发电机的转子10由永磁体构成，定子11上安装有电枢绕组；双转子电动机的第一转子13或第二转子12由永磁体构成，另一转子上安装有电枢绕组。本发明采用永磁电机，电机效率高，控制方便。

进一步地，普通发电机的电枢绕组是由多条支路构成的环形绕组，环形绕组的每条支路连接的结点上都连接有两个二极管，其中一个二极管的阳极连接结点，另一个二极管的阴极连接结点；所有二极管空余的阳极连接在一起作为电枢负极，空余的阴极连接在一起作为电枢正极。

进一步地，双转子电动机的第一转子13沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维、高强度纤维或高强度钢丝；双转子电动机的第二转子12的外面包裹有碳纤维织物；普通发电机的转子10沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维、高强度纤维或高强度钢丝。

进一步地，所述动力输入轴1和/或所述动力输出轴7上安装有磁浮轴承。本发明中双转子发电机的第一转子2的转速可能会很高，动力输出轴7的转速也可能会很高，高速旋转的情况下，轴承的摩擦力会较大，并且磨损也会较严重，在双转子发电机的第一转子2所在的轴上和所述动力输出轴7上安装辅助的磁浮轴承，可以有效地降低摩擦力，减小磨损。

请参阅图5，图5为本发明第一种实施例中混合动力系统的结构示意框图。

本发明实施例一提供的混合动力系统，由发动机14、发动机锁止器15、电子控制系统6、电池组17和混合动力机电转换本体构成。混合动力机电转换本体包括双转子电机、普通电机和动力输出轴7。

发动机14的输出轴与双转子电机的第一转子2连接，发动机锁止器15安装在发动机输出轴上，或者安装在与发动机输出轴刚性连接的轴上。

双转子电机的第二转子3安装在动力输出轴7上；普通电机的转子9直接安装在动力输出轴7上；或着，安装在与动力输出轴7通过万向节或齿轮刚性连接的轴上。

双转子电机的电流输入/输出端和普通电机的电流输入/输出端均连接到电子控制系统6，电子控制系统6用于接收相关的操作指令和系统的信息，经处理后用于控制双转子电机和普通电机及电池组的充放电。

电子控制系统6用于控制双转子电机和普通电机作为发电机或电动机的转换，并控制双转子电机和普通电机作为发电机时输出的电压和电流，控制双转子电机和普通电机作为电动机时的驱动电压和电流。

电池组17与电子控制系统6相连，且电子控制系统6用于将双转子电机和/或普通电机输出的电量部分或全部存于电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动双转子电机和/或普通电机。

进一步地，本发明在本实施例中还包括设置于动力输出轴7上或与动力输出轴形成刚性连接的负载上（即在将该混合动力系统用于汽车时，制动器16设置于车轮上）的制动器16。

在本发明一具体实施例中，双转子电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组，双转子电机的外转子安装电枢绕组，这样有利于散热。动力输入轴上即可以安装外转子，也可以安装内转子，在实际应用中，动力输入轴安装外转子还是输出轴安装外转子，要综合考虑动态响应和转速。所述第一转子2为内转子，所述第二转子3为外转子；或者所述第一转子2为外转子，所述第二转子3为内转子；所述普通电机的转子9由永磁体构成，定子8上安装有电枢绕组。

进一步地，双转子电机的第一转子2和普通电机的转子9沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维、高强度纤维或高强度钢丝，用于强固第一转子。

进一步地，发动机的输出轴与双转子电机的第一转子之间设有固定增速变速器18。

进一步地，动力输出轴7连接有固定减速变速器19的动力输入端，固定减速变速器19的输出轴作为混合动力系统的动力输出轴。

进一步地，本发明还可包括用于锁定所述发动机的输出轴和所述动力输出轴7转速的离合器及相应的动力传输装置。动力传递装置可以是齿轮、变速器或其它机械装置的组合，用于将发动机输出轴的动力传递到离合器的一边，并将离合器输出的动力传递到动力输出轴7。该离合器接合时，发动机的输出轴和动力输出轴7形成刚性连接，发动机的输出轴和动力输出轴7的转速比保持不变。

发动机14工作时，发动机的输出轴、动力输入轴1与双转子电机的第一转子2一起转动，双转子电机的第二转子3的转动滞后于第一转子2，双转子电机输出电流至电子控制系统6，并向双转子电机的第二转子3传递动力，同时电子控制系统6输出电流，驱动普通电机工作，并向普通电机的转子9传递动力。

电子控制系统6也可以只将双转子电机输出的一部分电流用于驱动普通电机输出动力，一部分电流用于为电池组17充电。

电子控制系统6还可以将普通电机作为发电机，使双转子电机和普通电机同时输出电流为电池组17充电，此时如果双转子电机输出的动力大于普通电机发电时的阻力，混合动力系统的动力输出轴7输出较小的动力；此时如果双转子电机输出的动力小于普通电机发电时的阻力，混合动力系统还可以吸收负载的动力，对负载进行较轻的制动。

电子控制系统6还可以将双转子电机作为电动机，用电池组17输出的电流驱动双转子电机和普通电机，双转子电机和普通电机共同驱动动力输出轴高速转动输出动力。

电子控制系统6还可以将双转子电机作为电动机，用普通电机作为发电机，普通电机输出的电流驱动双转子电机，动力输出轴高速转动输出较小的动力。

串联式混合动力系统由发动机带动发电机发电，发电机产生的电流驱动电动机输出动力，多余的电能为电池组17充电，在此过程中，发电机并不能输出动力。本发明中双转子电机发电的同时，会向混合动力系统的动力输出轴7传递动力，普通电机只产生部分驱动力，也可以做得比较小，并且直接传递的动力避免了机－电、电－机能量转换过程中的能量损失，提高了系统的效率。相比于并联式混合动力系统，本发明的混合动力系统省去了机械变速箱，并且控制也更为灵活，实现了完全混合动力。相比于混联式混合动力系统，本发明的混合动力系统结构简单，省去了行星齿轮机构，并且由于省去了行星齿轮机构，其成本更低，效率提高，产品设计也可以更加灵活。

本发明提供的混合动力系统中，电子控制系统6包括控制器单元、双转子电机发电调整单元、双转子电机驱动单元、普通电机发电调整单元、普通电机驱动单元、发动机控制单元。所述控制器接收控制信息及来自混合动力系统的各种信息，这些信息经处理后用于控制发动机的启动、停机、运行、怠速、断油运转（断油动转是发动机燃油喷射器停止喷油，发动机依靠汽车惯性维持转运的一种运行状态，此时，发动机对汽车形成一定的制动）等各种工作状态，用于控制双转子电机的电动发电状态转换及发电电压电流、驱动电压电流，用于控制普通电机的电动发电状态转换及发电电压电流、驱动电压电流，并控制电池的充电和放电。

双转子电机发电调整单元的输入端连接双转子电机，其输出端连接与电池组相连的电源总线，所述双转子电机发电调整单元用于调整双转子电机发电时的输出电压和电流，并向电源总线输出电流。所述双转子电机驱动单元的输入端连接电源总线，输出端连接双转子电机，双转子电机驱动单元用于驱动双转子电机并调节其驱动电压和电流。所述普通电机发电调整单元的输入端连接普通电机，其输出端连接与电池组相连的电源总线，所述普通电机发电调整单元用于调整普通电机发电时的输出电压和电流，并向电源总线输出电流。所述普通电机驱动单元的输入端连接电源总线，输出端连接普通电机，所述普通电机驱动单元用于驱动普通电机并调节其驱动电压和电流。所述发动机控制单元位于发动机的各个部分，接收控制器单元的指令，对发动机进行相应的控制。

本发明提供的混合动力系统中，还包括有发动机锁止器15和制动器16，所述发动机锁止器15安装在发动机的输出轴或动力输入轴1上，用于使发动机14停止转动；所述制动器16安装在混合动力系统的动力输出轴7上，或者与混合动力系统的动力输出轴刚性连接的轴上，在混合动力汽车中，所述制动器16是安装在车轮上的汽车制动器；当制动器16抱紧时，双转子电机的第二转子3停止转动，制动器16制动时，使双转子电机的第二转子3减速制动。使用发动机锁止器15和制动器16，可以使混合动力系统实现更多的功能。

本发明提供的混合动力系统中，还包括有固定增速变速器18和固定减速变速器19，安装固定增速变速器和固定减速变速器后，可以提高双转子电机的第一转子2和第二转子3的转速，并提高普通电机的转速，从而减小双转子电机和普通电机的体积，并有利于减小两个电机的损耗。在高速发动机带动低速负载的场合，可以只用固定减速器，在低速发动机带动高速负载的场合，可以只用固定增速器，连接方式不变。

本发明中，所述离合器接合时，发动机的输出轴和动力输出轴7形成刚性动力传输连接，发动机的输出轴和动力输出轴7的转速比保持不变，双转子电机既无输出电流，也无输入电流，其第一转子2和第二转子也没有动力传递。当混合动力系统输出的转速达设定值时，离合器接合，此时发动机直接输出动力驱动负载，避免了机－电转换和电－机转换过程中的量损失，提高了系统效率。

上述本发明提供的混合动力系统有以下几种工作方法：

1、停机启动模式：在发动机14停止工作的情况下，制动器16抱紧，发动机锁止15施放，电池组17输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流至双转子电机，驱动双转子电机的第一转子2转动，从而启动发动机14工作。

2、怠速暖机模式：在发动机14怠速工作的情况下，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机没有输出电流或者输出很小的电流。此模式发动机负荷较小，用于发动机冷机启动后的暖机，此阶段可以电力驱动普通电机，从而输出动力。

3、纯发电模式：在发动机14工作的情况下，制动器16抱紧，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流为电池组17充电。此模式下，混合动力系统仅用于发电，无动力输出。

4、输出动力兼发电模式1：在发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机输出电流至电子控制系统6，并带动双转子电机的第二转子3转动输出动力；普通电机输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流为电池组17充电。此模式工作时，双转子电机一边输出动力，一边发电，普通电机一边制动，一边发电。当双转子电机传递的机械功率大于普通电机的发电功率时，混合动力系统输出较小的机械功率；当双转子电机传递的机械功率等于普通电机的发电功率时，混合动力系统无机械功率输出；当双转子电机传递的机械功率等小普通电机的发电功率时，混合动力系统对负载进行较轻的制动。

5、输出动力兼发电模式2：在发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机输出电流至电子控制系统6，并驱动双转子电机的第二转子3转动输出动力，电子控制系统6输出电流为电池组17充电；普通电机无电流输入或输出。此模式工作时，发动机14输出的功率一部分转化为电能，一部分用于驱动负载。

6、输出动力兼发电模式3：在发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机输出电流至电子控制系统6，并驱动双转子电机的第二转子3转动输出动力，电子控制系统6输出电流为电池组17充电，同时电子控制系统6输出电流驱动普通电机工作并输出动力。此模式工作时，发动机14输出的功率小部分转化为电能，大部分用于驱动负载。

7、发动机14输出动力模式：在发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机输出电流至电子控制系统6，并驱动双转子电机的第二转子3转动输出动力，电子控制系统6输出电流驱动普通电机工作并输出动力，电池组17无电流输入或输出。此模式工作时，发动机14输出的功率全部用于驱动负载。

8、双驱动模式：在发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14驱动双转子电机的第一转子2转动，双转子电机输出电流至电子控制系统6，并驱动双转子电机的第二转子3转动输出动力，同时电池组17输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流驱动普通电机工作并输出动力。此模式工作时，不但发动机14输出的功率全部用于驱动负载，而且电池组17也输出功率用于驱动负载，混合动力系统输出最大的功率。

9、纯电动模式：在发动机14停止工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15抱紧，电池组17输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流至普通电机，同时电子控制系统6输出电流至双转子电机，双转子电机和普通电机共同驱动动力输出轴工作。纯电动模式工作时，始终使双转子电机和普通电机同时工作，这样可以减小电动/发电机损耗。

10、发动机14断油运转、电机制动发电模式：在发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14转入断油运转状态，双转子电机的第二转子3在负载惯性的作用下继续运转，双转子电机输出电流至电子控制系统6，同时带动第一转子2和发动机转动，并对动力输出轴提供制动力，普通电机输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6为电池组17充电，并对动力输出轴提供制动力，当发动机的转速下降到设定值时，双转子电机转为电动机模式，并产生反向驱动，驱动发动机继续断油运转，同时对动力输出轴继续提供制动。

11、发动机14断油运转、紧急制动发电模式：在发动机14工作的情况下，制动器16制动，发动机锁止器15释放，发动机14转入断油运转状态，双转子电机的第二转子3在负载惯性的作用下继续运转，双转子电机输出电流至电子控制系统6，同时带动第一转子2和发动机转动，并对动力输出轴提供制动力，普通电机输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6为电池组17充电，并对动力输出轴提供制动力，当发动机的转速下降到设定值时，双转子电机转为电动机模式，并产生反向驱动，驱动发动机继续断油运转，同时对动力输出轴继续提供制动。

12、制动发电模式：发动机14停机的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15抱紧，双转子电机输出电流至电子控制系统6，普通电机输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6为电池组17充电。此模式工作时，双转子电机和普通电机同时发电并对负载进行制动。

13、紧急制动模式：发动机14停止工作的情况下，制动器16制动，发动机锁止器15抱紧，双转子电机输出电流至电子控制系统6，普通电机输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6为电池组17充电。此模式工作时，双转子电机、普通电机和制动器16同时负载进行制动。

14、运行启动发动机14模式：在纯电动模式工作时，制动器16释放，释放发动机锁止器15，电池组17输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流驱动普通电机正向转动，电子控制系统6同时输出电流至双转子电机，或者双转子电机输出电流至电子控制系统6，驱动双转子电机的第一转子2转动，从而启动发动机14工作。运用此模式时，要加大普通电机的驱动电流，使普通电机产生的转矩能够同时带动负载和发动机14；如果负载运行速速度较高，双转子电机作为发电机，输出电流，并带动发动机14启动；如果负载运行速度较低，则将双转子电机作为电动机，驱动发动机14启动。

15、制动启动发动机14模式：在纯电动模式工作时，制动器16释放，释放发动机锁止器15，普通电机输出电流至电子控制系统6，同时对负载进行制动，电子控制系统6输出电流至双转子电机，或者双转子电机输出电流至电子控制系统6，驱动双转子电机的第一转子2转动，从而启动发动机14工作，同时对负载进行制动；在上述工作过程中，电池组17即可以为充电状态，也可以为放电状态。

16、电动反向运转模式：发动机14停止工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15抱紧，电池组17输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流至普通电机，同时电子控制系统6输出电流至双转子电机，双转子电机和普通电机共同驱动动力输出轴反向运转。此模式用于驱动负载反向运转。

17、发动机14断油运转电动反向运转模式：发动机14工作的情况下，制动器16释放，发动机锁止器15释放，发动机14停止供油，电池组17输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流至普通电机，同时电子控制系统6输出电流至双转子电机，双转子电机和普通电机共同驱动动力输出轴反向运转，同时双转子电机驱动发动机正向转动。此模式用于在发动机14工作的情况下，由电力驱动负载反向运转。

18、止动模式：制动器16抱紧，发动机14停止工作，电子控制系统6停止工作，普通电机、双转子电机和电池组17均无输出电流或输入电流。

具有用于锁定发动机的输出轴与动力输出轴7转速的离合器的混合动力系统还有以下工作方法：

1、离合器接合与分离：在发动机14工作的情况下，当普通电机的位置传感器检测到转子9的转速升高到设定值时，可以先降低双转子电机的输出电压，并提高普通电机的驱动电压，使双转子电机的两个转子的转速差减小，当双转子电机的位置传感器检测到两个转子的转速差小于设定值时，所述离合器接合；当普通电机的位置传感器检测到转子9的转速低于设定值时，所述离合器分离，所述离合器分离时，可以使双转子电机输出较低的电压，并以较高的电压驱动普通电机，使双转子电机的两个转子的转速差较小。为避免离合器频繁接合分离，所述离合器接合时普通电机的转子的转速高于离合器分离时的转速且有一定的差值。

2、高速运行模式：在发动机14工作及离合器接合的情况下，制动器释放，发动机锁止器15释放，所述双转子电机无输入电流或输出电流，普通电机也无输入电流或输出电流，此时发动机输出的动力全部用于驱动负载运行。

3、高速运行充电模式：在发动机14工作及离合器接合的情况下，制动器释放，发动机锁止器15释放，所述双转子电机无输入电流或输出电流，普通电机输出电流至电子控制系统，电子控制系统输出电流至电池组，此时发动机输出的动力一部分用于驱动负载运行，一部分用于发电。

4、高速运行加速模式：在发动机14工作及离合器接合的情况下，制动器释放，发动机锁止器15释放，所述双转子电机无输入电流或输出电流；电池组输出电流至电子控制系统6，电子控制系统6输出电流至普通电机驱动负载加速运行，此时发动机输出的动力全部用于驱动负载运行，并且电池组也输出电能用于驱动负载。

进一步地，混合动力机电转换本体为两个，固定增速变速器18为双输出变速器；两个混合动力机电转换本体分别与固定增速变速器18的两个输出轴相连接，两个混合动力机电转换本体的普通电机的转子9分别安装在两个动力输出轴7上，动力输出轴7也可以连接固定减速变速器19。

再进一步地，混合动力机电转换本体为四个，固定增速变速器18为两个，且均为双输出变速器，四个混合动力机电转换本体两个为一组，分别为第一组混合动力机电转换本体组和第二组混合动力机电转换本体组；第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与其中一个固定增速变速器18的两个输出轴相连接，第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体的普通电机的转子9分别安装在两个动力输出轴7上，动力输出轴7也可以连接固定减速变速器19。

第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与另外一个固定增速变速器18的两个输出轴相连接，第二组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体的普通电机的转子9分别安装在另外两个动力输出轴7上，动力输出轴7也可以连接固定减速变速器19；发动机14通过总固定增速变速器25与两个固定增速变速器18相连。

请参阅图6，图6为本发明第二种实施例中混合动力系统的结构示意框图。

在本实施例中，本发明提供的混合动力系统，包括发动机14、发动机锁止器15、制动器16、电子控制系统6、电池组17和混合动力机电转换本体，混合动力机电转换本体包括双转子电机、普通电机、和动力输出轴7。

发动机14的输出轴与双转子电机的第二转子12连接，发动机锁止器15安装在发动机输出轴上，或者安装在与发动机输出轴刚性连接的轴上。

双转子电机的第一转子13安装在动力输出轴7上；普通电机的转子10直接安装在发动机输出轴上；或着，安装在与发动机输出轴通过万向节或齿轮刚性连接的轴上。

双转子电机的电流输入/输出端和普通电机的电流输入/输出端均连接到电子控制系统6，电子控制系统6用于接收相关的操作指令和系统的信息，经处理后用于控制双转子电机和普通电机。

电子控制系统6用于控制双转子电机和普通电机作为发电机或电动机的转换，并控制双转子电机和普通电机作为发电机时输出的电压和电流，控制双转子电机和普通电机作为电动机时的驱动压和电流。

电池组17与电子控制系统6相连，且电子控制系统6用于将双转子电机和/或普通电机输出的电量部分或全部存于电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动双转子电机和/或普通电机。

制动器16设置于动力输出轴7上或与动力输出轴7形成刚性连接的负载上。

电子控制系统6也可以只将普通电机输出的一部分电流用于驱动双转子电机输出动力，一部分电流用于为电池组17充电。

电子控制系统6还可以将双转子电机作为发电机，使双转子电机和普通电机同时输出电流为电池组17充电，此时混合动力系统以低于发动机14的转速输出小于发动机14的转矩。

电子控制系统6还可以将双转子电机作为发电机输出电流，驱动普通电机以增加动力输出端的转矩，此时混合动力系统以低于发动机14的转速输出大于发动机14的转矩。

电子控制系统6还可以将电池组17输入的电流用于驱动普通电机，同时驱动双转子电机，此时混合动力系统可以以高于发动机14的转速输出大于发动机14的转矩。

本发明提供混合动力系统只有双转子电机输出转矩，因而不适用于大转矩输出，相比于本发明提供的上一种混合动力系统，该混合动力系统更适用于低速发动机驱动高速负载。

本发明提供的混合动力系统中，普通电机和双转子电机均为永磁电动/发电机；所述普通电机的转子10由永磁体构成，定子11上安装电枢绕组；所述双转子电机的第一转子12上安装电枢绕组，第二转子13由永磁体构成。采用永磁电动/发电机，电动/发电机效率高，控制方便。

本发明提供的混合动力系统中，双转子电机的第二转子13的外面，沿圆周方向刻有凹槽，凹槽里面缠有碳纤维或者其它高强度纤维或者高强度钢丝，用于强固转子；双转子电机的第二转子13所在的轴上安装有磁浮轴承。本发明中双转子电机的第二转子13的转速可能会很高，高速旋转的转子其离心力很大，所以需要强固。

进一步地，还包括设置于动力输出轴7上的制动器16。发动机输出轴和普通电机的转子10之间设有固定增速变速器；动力输出轴7可以连接有固定减速变速器。

请参阅图7，图7为本发明第一种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例一提供的混合动力汽车，包括如上述实施例一公开的具有一个混合动力机电转换本体的混合动力系统、差速器20和两个驱动轮。

两个驱动轮（例如第一驱动轮21和第二驱动轮22，也可为前驱，也可以为后驱）通过差速器20与混合动力系统的动力输出轴7连接，或者与固定减速变速器19的输出轴连接。在本实施例中，混合动力汽车是对上述实施例一公开的混合动力系统的应用。

进一步地，本发明还包括：向普通电机的定子里通以冷却水的水冷系统；以及对双转子电机的电枢绕组进行风冷的风冷系统。

在汽车重载或爬坡时，混合动力系统的输出转矩较大，这会导致电动机和发电机的电流过大，从而导致电动机和发电机过热，增加冷却系统，可以防止电动机和发电机过热。

请参阅图8，图8为本发明第二种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例二提供的混合动力汽车，包括混合动力系统和驱动轮。其中混合动力系统为如上述实施例一公开的具有两个混合动力机电转换本体的混合动力系统。

两个驱动轮（例如第一驱动轮21和第二驱动轮22，也可为两个前驱动轮）分别与两个动力输出轴7连接，或者与固定减速变速器19的输出轴连接。

进一步地，本发明还包括：向普通电机的定子里通以冷却水的水冷系统；以及对双转子电机的电枢绕组进行风冷的风冷系统。关于其优点，在上述实施例中已经介绍，在此不再赘述。

本发明提供的第二种混合动力汽车包含2个由双转子电机和普通电机组成的混合动力机电转换本体，双输出固定变速器（固定增速变速器18）将发动机14输出的动力分成两部分，分别驱动2个混合动力机电转换本体，2个混合动力机电转换本体分别驱动两个驱动轮，或者通过固定减速变速器驱动两个驱动轮。该混合动力汽车没有差速器，其优点在于两个驱动轮可以独立驱动，有利于提高汽车的驱动性能。

本发明提供的第二种混合动力汽车还具有以下的动力分配控制方法：

在混合动力汽车的动力系统驱动汽车前行或倒车时，对比普通电机的转子9与定子的位置信号，或者根据汽车ABS系统对两个驱动轮转速的监测，或者对比两个普通电机的驱动电压，判断两个普通电机的转速差，如果转速差超过设定值时，降低转速高的普通电机的输入电压和电流，使两个普通电机的转速差回到设定范围。该控制方法可以在道路状况较差，一个驱动轮打滑的情况下启动，从而提高汽车的驱动性能。

请参阅图9，图9为本发明第三种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例三提供的混合动力汽车，包括混合动力系统、差速器20和四个驱动轮。其中混合动力系统为如上述实施例一公开的具有两个混合动力机电转换本体的混合动力系统，且两个混合动力机电转换本体分别驱动两个前驱动轮和两个后驱动轮。

两个后驱动轮通过差速器20与其中一个动力输出轴7连接，或者与固定减速变速器19的输出轴连接，两个前驱动轮通过差速器20与另外一个动力输出轴7连接，或者与固定减速变速器19的输出轴连接。

进一步地，本发明还包括：向普通电机的定子里通以冷却水的水冷系统；以及对双转子电机的电枢绕组进行风冷的风冷系统。关于其优点，在上述实施例中已经介绍，在此不再赘述。

进一步地，本发明还包括用于锁定发动机的输出轴与其中一个动力输出轴7转速的离合器，该离合器接合时，发动机的输出轴和该动力输出轴7形成刚性连接，发动机的输出轴和该动力输出轴7的转速比保持不变。关于其优点，在上述实施例中已经介绍，在此不再赘述。本发明提供的第三种混合动力汽车包含2个混合动力机电转换本体，双输出固定增速变速器18将发动机14输出的动力分成两部分，分别驱动2个混合动力机电转换本体，2个混合动力机电转换本体通过固定减速变速器和差速器20，分别驱动两个前车轮和两个后车轮。该混合动力汽车为前后轮独立驱动的四驱混合动力汽车，相比于本发明提供的第二种混合动力汽车，其优点在于有更好的驱动性能和车辆操控性能。

本发明提供的第三种混合动力汽车的动力分配的控制方式如下：

在混合动力汽车的动力系统驱动汽车前行或倒车时，对比普通电机的转子9与定子的位置信号，或者根据汽车ABS系统对四个驱动轮转速的监测，或者对比两个普通电机的驱动电压，判断两个普通电机的转速差，如果转速差超过设定值时，降低转速高的普通电机的输入电压和电流，使两个普通电机的转速差回到设定范围。该控制方法可以在道路状况较差，一个驱动轮打滑的情况下或两个通过差速器连接的两个驱动轮同时打滑的情况下启动，从而提高汽车的驱动性能。

请参阅图10，图10为本发明第四种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例四提供的混合动力汽车，包括混合动力系统和四个驱动轮。其中混合动力系统为如上述实施例一公开的具有四个混合动力机电转换本体的混合动力系统。固定减速器19为四个，固定增速变速器18为两个，且均为双输出变速器，四个混合动力机电转换本体两个为一组，分别为第一组混合动力机电转换本体组和第二组混合动力机电转换本体组。

第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与其中一个固定增速变速器18的两个输出轴相连接，第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体的所述普通电机的转子9分别安装在两个所述动力输出轴7上。

第二组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与另外一个固定增速变速器18的两个输出轴相连接，第二组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体的普通电机的转子9分别安装在另外两个动力输出轴7上；所述发动机14通过总固定变速器25与两个所述固定增速变速器18相连。

第一驱动轮21和第二驱动轮22分别与其中两个动力输出轴7连接，或者与固定减速变速器19的输出轴连接，第三驱动轮23和第四驱动轮24分别与另外两个动力输出轴7连接，或者与固定减速变速器19的输出轴连接。

进一步地，本发明还包括：向普通电机的定子里通以冷却水的水冷系统；以及对双转子电机的电枢绕组进行风冷的风冷系统。关于其优点，在上述实施例中已经介绍，在此不再赘述。

本发明提供的第四种混合动力汽车包含4个混合动力机电转换本体。两个双输出固定变速器（固定增速变速器18）和总固定变速器25，将发动机输出的动力分成四部分，分别驱动四个混合动力机电转换本体，四个混合动力机电转换本体通过固定减速变速器19分别驱动四个车轮。该混合动力汽车为四轮独立驱动的的四驱混合动力汽车，四种混合动力汽车中，此混合动力汽车具有最好的驱动性能和车辆操控性能。

本发明提供的第四种混合动力汽车的动力分配的控制方式如下：

在混合动力汽车的动力系统驱动汽车前行或倒车时，对比普通电机的转子与定子的位置信号，或者根据汽车ABS系统对四个驱动轮转速的监测，或者对比四个普通电机的驱动电压，判断四个普通电机的转速差，如果转速差超过设定值时，降低转速高的普通电机的输入电压和电流，使四个普通电机的转速差回到设定范围。该控制方法可以在道路状况较差，有驱动轮打滑的情况下启动，从而提高汽车的驱动性能。

请参阅图11，图11为本发明第五种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例五提供的混合动力汽车，包括：

发动机14，发动机14的发动机输出轴上设有发动机锁止器15；

与发动机输出轴连接的固定增速变速器18；

分别与固定增速变速器18的两个输出轴连接的两个双转子电机26，两个双转子电机26的输出端通过固定减速变速器19分别与第三驱动轮23和第四驱动轮24相连；

两个第一普通电动机27，两个第一普通电动机27的输出端通过固定减速变速器19分别与第一驱动轮21和第二驱动轮22相连；

电子控制系统6，双转子电机26的电流输入/输出端和第一普通电机27的电流输入/输出端均连接到电子控制系统6，电子控制系统6用于调节双转子电机输出的电压和普通电机输入的电压，实现对双转子电机26的两个转子转速差的调节和对普通电机转速的调节，从而在发动机转速不变的情况下，实现对车速的调节；

电池组17，与电子控制系统6相连，且电子控制系统6用于将双转子电机26输出的电池和/或普通电机输出的电流部分或全部存于电池组17，或者电池组储存的电能用于驱动双转子电机和/或普通电机。

发动机14工作时，双输出固定增速变速器18将发动机的动力分配给两个双转子电机26，两个双转子电机26一边发电，一边带动双转子电机26的第二转子输出动力，并通过固定减速变速器19带动第三驱动轮23和第四驱动轮24，驱动汽车行驶。

同时双转子电机输出的电流的一部分或者全部用于驱动第一普通电机27，通过固定减速变速器19驱动第一驱动轮21和第二驱动轮22，从而驱动汽车行驶。发动机停止工作时，发动机锁止器抱紧，电池组17可以驱动两个双转子发电机和普通电动机工作，驱动车辆行驶。

该混合动力汽车具有四轮独立驱动的优点，并且结构相对简单，无需通过车体将前置发动机的动力传递到后部的动力传动轴。其缺点是，因为发动机直接通过双转子发电机驱动汽车的两个车轮，使两个车轮获得的驱动转矩始终和发动机输出的转矩为一固定正比，发动机不能始终工作在最佳状态。

请参阅图12，图12为本发明第六种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例六在实施例五的基础上，还包括第二普通电机28，第二普通电机28的转子安装在固定增速变速器18的输出轴上，或与固定增速变速器18的输出轴通过齿轮连接，固定增速变速器18的输出轴连接动力分配器29，将发动机输出的动力分配到两个双转子电机26。在车辆需要较轻驱动力时，由第二普通电机28发电并消耗发动机14的转矩，发动机14输出的转矩不变，当刹车时，发动机14中断供油，两个双转子电机26输出电流到电子控制系统，并带动发动机断油运转，第二普通发电机28发电并产生制动转矩，此制动转矩通过两个双转子电机26传递到车轮。

本实施例可以克服实施例五的缺点，使发动机一直工作在最佳状态。

请参阅图13，图13为本发明第七种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例七提供的混合动力汽车，是实施例六的变形，将实施例六中的固定增速变速器18和动力分配器29结合在一起成为双输出固定增速变速器18，将第二普通电机28一分为二安装在双输出固定增速变速器18的两个输出轴上，或者将第二普通发电机28安装在双输出固定增速变速器的一个轴上。

本发明实施例七提供的混合动力汽车的工作原理和实施例五提供的混合动力汽车的工作原理相同，并可以使发动机一直工作在最佳状态。

请参阅图14，图14为本发明第八种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例八提供的混合动力汽车，是实施例七的变形，将实施例七中的两个第二普通电机28安装在两个双转子电机26的第二转子所在的轴上。

其工作原理和实施例七提供的混合动力汽车的工作原理相同，并可以使发动机一直工作在最佳状态。

请参阅图15，图15为本发明第九种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例九提供的混合动力汽车，包括：

发动机14，发动机14的输出轴上设有发动机锁止器15；

与发动机输出轴连接的固定增速变速器18；

与所述固定增速变速器18的输出端连接的第二普通电机28；

与所述第二普通电机28的输出端连接的双转子电机26，双转子电机26的输出端通过固定减速变速器19和差速器20分别与两个驱动轮相连；

第一普通电机27，第一普通电机27的输出端通过固定减速变速器19和差速器20分别与另外两个驱动轮相连；

电子控制系统6，第二普通电机28的电流输出端、双转子电机26的输入/输出端和第一普通电机27的电流输入/输出端均连接到电子控制系统6

电池组17，与电子控制系统6相连，且电子控制系统6用于将双转子电机26和/或普通电机输出的电量部分或全部存于电池组17，或者电池组储存的电能用于驱动双转子电机和/或普通电机。。

本发明实施例九提供的混合动力汽车的工作原理和实施例七提供的混合动力汽车的工作原理相同，并可以使发动机一直工作在最佳状态。

请参阅图16，图16为本发明第十种实施例中混合动力汽车的结构示意图框图。

本发明实施例十提供的混合动力汽车，是实施例九的变形，将实施例九中的第二普通电机28安装在双转子电机26的第二转子所在的轴上。

本发明实施例十提供的混合动力汽车的工作原理和实施例九提供的混合动力汽车的工作原理相同，并可以使发动机一直工作在最佳状态。

以上对本发明所提供的一种变速器与一种混合动力系统以及一种混合动力汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进、变形和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (24)

1.一种变速器，其特征在于，包括：

动力输入轴（1）和动力输出轴（7）；

双转子发电机，所述双转子发电机的第一转子（2）安装在所述动力输入轴（1）上，第二转子（3）安装在所述动力输出轴（7）上；

双转子电动机，所述双转子电动机的第一转子（5）安装在所述动力输入轴（1）上，第二转子（4）安装在所述动力输出轴（7）上；

电子控制系统（6），所述双转子发电机的电流输出端和所述双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统（6）用于调节所述双转子发电机输出的电压和所述双转子电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴（1）和动力输出轴（7）转速差的调节。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述双转子发电机的第一转子或第二转子由永磁体构成，另一转子上安装电枢绕组；

所述双转子电动机的第一转子或第二转子由永磁体构成，另一转子上安装电枢绕组；

所述双转子发电机和双转子电动机的电枢绕组与电子控制系统安装在同一转子上。

3.一种变速器，其特征在于，包括：

动力输入轴（1）和动力输出轴（7）；

双转子发电机，所述双转子发电机的第一转子（2）安装在所述动力输入轴（1）上，第二转子（3）安装在所述动力输出轴（7）上；

普通电动机，所述普通电动机的转子（9）直接安装在所述动力输出轴（7）上；或着，安装在与所述动力输出轴（7）通过万向节或齿轮刚性连接的轴上；

电子控制系统（6），所述双转子发电机的电流输出端和所述普通电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统（6）用于调节所述双转子发电机输出的电压和所述普通电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴（1）和动力输出轴（7）转速差的调节。

4.根据权利要求3所述的变速器，其特征在于，所述双转子发电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子发电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组；

所述第一转子（2）为内转子，所述第二转子（3）为外转子；或者所述第一转子（2）为外转子，所述第二转子（3）为内转子；

所述普通电动机的转子（9）由永磁体构成，定子（8）上安装有电枢绕组。

5.根据权利要求4所述的变速器，其特征在于，所述双转子发电机的电枢绕组是由多条支路构成的环形绕组，所述环形绕组的每条支路连接的结点上都连接有两个二极管，其中一个二极管的阳极连接结点，另一个二极管的阴极连接结点；

所有二极管空余的阳极连接在一起作为电枢负极，空余的阴极连接在一起作为电枢正极。

6.一种变速器，其特征在于，包括：

动力输入轴（1）和动力输出轴（7）；

普通发电机，所述普通发电机的转子（10）安装在所述动力输入轴（1）上；

双转子电动机，所述双转子电动机的第一转子（13）安装在所述动力输出轴（7）上，第二转子（12）安装在所述动力输入轴（1）上；

电子控制系统（6），所述普通发电机的电流输出端和所述双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统（6）用于调节所述普通发电机输出的电压和所述双转子电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴（1）和动力输出轴（7）转速差的调节。

7.根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，所述普通发电机的转子（10）由永磁体构成，定子（11）上安装有电枢绕组；

所述双转子电动机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子发电机，其内转子由永磁体构成的转子，外转子上安装电枢绕组；

所述第一转子（13）为内转子，所述为第二转子（12）为外转子；或者所述第一转子（13）为外转子，所述为第二转子（12）为内转子。

8.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机（14）、电子控制系统（6）、电池组（17）和混合动力机电转换本体；

所述混合动力机电转换本体包括双转子电机、普通电机、和动力输出轴（7）；

所述发动机（14）的输出轴与双转子电机的第一转子（2）连接；

所述双转子电机的第二转子（3）安装在所述动力输出轴（7）上；

所述普通电机的转子（9）直接安装在所述动力输出轴（7）上；或着，安装在与所述动力输出轴（7）通过万向节或齿轮刚性连接的轴上；

所述双转子电机的电流输入/输出端和所述普通电机的电流输入/输出端均连接到电子控制系统（6），电子控制系统（6）用于接收相关的操作指令和系统的信息，经处理后用于控制双转子电机和普通电机及电池组的充放电；

所述电子控制系统（6）用于控制双转子电机和普通电机作为发电机或电动机的转换，并控制双转子电机和普通电机作为发电机时输出的电压和电流，控制双转子电机和普通电机作为电动机时的驱动电压和电流；

所述电池组（17）与所述电子控制系统（6）相连，且所述电子控制系统（6）用于将所述双转子电机和/或所述普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

9.根据权利要求8所述的混合动力系统，其特征在于：还包括发动机锁止器（15）和制动器（16），所述发动机锁止器（15）安装在发动机输出轴上，或者安装在与发动机输出轴刚性连接的轴上；

所述制动器（16）设置于所述动力输出轴（7）上或与动力输出轴（7）形成刚性连接的负载上。

10.根据权利要求8或9所述的混合动力系统，其特征在于，所述双转子电机是由一个内转子和一个外转子组成的双转子电机，其内转子为由永磁体构成的转子，外转子上安装有电枢绕组；

所述第一转子（2）为内转子，所述第二转子（3）为外转子；或者所述第一转子（2）为外转子，所述第二转子（3）为内转子；

所述普通电机的转子（9）由永磁体构成，定子（8）上安装有电枢绕组。

11.根据权利要求8或9所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机的输出轴与双转子电机的第一转子之间设有固定增速变速器（18）。

12.根据权利要求11所述的混合动力系统，其特征在于，还包括用于锁定所述发动机的输出轴和所述动力输出轴（7）转速的离合器及相应的动力传输装置，该离合器接合时，发动机的输出轴和动力输出轴（7）形成刚性连接，发动机的输出轴和动力输出轴（7）的转速比保持不变。

13.根据权利要求11所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力机电转换本体为两个，所述固定增速变速器（18）为双输出变速器；

两个所述混合动力机电转换本体分别与所述固定增速变速器（18）的两个输出轴相连接。

14.根据权利要求11所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力机电转换本体为四个，所述固定增速变速器（18）为两个，且均为双输出变速器，四个混合动力机电转换本体两个为一组，分别为第一组混合动力机电转换本体组和第二组混合动力机电转换本体组；

第一组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与其中一个固定增速变速器（18）的两个输出轴相连接；

第二组混合动力机电转换本体组的两个混合动力机电转换本体分别与另外一个固定增速变速器（18）的两个输出轴相连接；

所述发动机（14）通过总固定变速器（25）与两个所述固定增速变速器（18）相连。

15.一种混合动力系统，其特征在于：包括发动机（14）、发动机锁止器（15）、制动器（16）、电子控制系统（6）、电池组（17）和混合动力机电转换本体，所述混合动力机电转换本体包括双转子电机、普通电机、和动力输出轴（7）；

所述发动机（14）的输出轴与双转子电机的第二转子（12）连接，所述发动机锁止器（15）安装在发动机输出轴上，或者安装在与发动机输出轴刚性连接的轴上；

所述双转子电机的第一转子（13）安装在所述动力输出轴（7）上；

所述普通电机的转子（10）直接安装在所述发动机输出轴上；或着，安装在与所述发动机输出轴通过万向节或齿轮刚性连接的轴上；

所述双转子电机的电流输入/输出端和所述普通电机的电流输入/输出端均连接到电子控制系统（6），电子控制系统（6）用于接收相关的操作指令和系统的信息，经处理后用于控制双转子电机和普通电机及电池组的充放电；

所述电子控制系统（6）用于控制双转子电机和普通电机作为发电机或电动机的转换，并控制双转子电机和普通电机作为发电机时输出的电压和电流，控制双转子电机和普通电机作为电动机时的驱动压和电流；

所述电池组（17）与所述电子控制系统（6）相连，且所述电子控制系统（6）用于将所述双转子电机和/或所述普通电机输出的电量部分或全部存于所述电池组，或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机；

所述制动器（16）设置于所述动力输出轴（7）上或与动力输出轴（7）形成刚性连接的负载上。

16.根据权利要求15所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机的输出轴与所述双转子电机的第二转子（12）之间设有固定增速变速器。

17.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

如权利要求8-12任一项所述的混合动力系统；

通过差速器（20）与所述动力输出轴（7）或与所述动力输出轴（7）连接的固定减速变速器（19）连接的两个驱动轮。

18.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

如权利要求13所述的混合动力系统；

分别与两个所述动力输出轴（7）连接的第一驱动轮和第二驱动轮，或者，所述动力输出轴（7）连接有固定减速变速器（19），第一驱动轮和第二驱动轮与所述固定减速变速器（19）相连接。

19.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

如权利要求13所述的混合动力系统；

两个差速器；

通过差速器（20）与其中一个所述动力输出轴（7）连接的两个后驱动轮；

通过差速器（20）与另外一个所述动力输出轴（7）连接的两个前驱动轮，或者，两个所述动力输出轴（7）分别连接有固定减速变速器（19），其中两个驱动轮通过差速器（20）与其中一个所述固定减速变速器（19）相连接，另外两个驱动轮通过差速器（20）与另外一个所述固定减速变速器（19）相连接。

20.根据权利要求19所述的混合动力汽车，其特征在于，还包括用于锁定发动机的输出轴与其中一个所述动力输出轴（7）转速的离合器及相应的动力传输装置，该离合器接合时，发动机的输出轴和该动力输出轴（7）形成刚性连接，发动机的输出轴和该动力输出轴（7）的转速比保持不变。

21.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

如权利要求14所述的混合动力系统；

分别与其中两个所述动力输出轴（7）连接的第一驱动轮（21）和第二驱动轮（22）；

分别与另外两个所述动力输出轴（7）连接的第三驱动轮（23）和第四驱动轮（24），或者，四个所述动力输出轴（7）分别连接有固定减速变速器（19），其中第一驱动轮（21）和第二驱动轮（22）分别与其中两个所述固定减速变速器（19）相连接，第三驱动轮（23）和第四驱动轮（24）与另外两个所述固定减速变速器（19）相连接。

22.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

发动机（14），所述发动机（14）的输出轴上设有发动机锁止器（15）；

与所述发动机输出轴连接的固定增速变速器（18）；

输入端与所述固定增速变速器（18）连接的第二普通电机（28）；

与所述第二普通电机（28）的输出端连接的动力分配器（29）；

分别与所述动力分配器（29）的两个输出轴连接的两个双转子电机（26），两个双转子电机（26）的输出端通过固定减速变速器（19）分别与第三驱动轮（23）和第四驱动轮（24）相连；

两个第一普通电机（27），两个第一普通电机（27）的输出端通过固定减速变速器（19）分别与第一驱动轮（21）和第二驱动轮（22）相连；

电子控制系统（6），所述双转子电机（26）的电流输入/输出端、第二普通电机（28）的电流输入/输出端和所述第一普通电机（27）的电流输入/输出端均连接到所述电子控制系统（6），所述电子控制系统（6）用于调节所述双转子电机输入/输出的电压和所述普通电机输入输出的电压，实现对汽车车速的控制；

电池组（17），与所述电子控制系统（6）相连，且所述电子控制系统（6）用于将所述双转子电机（26）、所述第二普通电机（28）和/或所述第一普通电机（27）输出的电量部分或全部存于所述电池组（17），或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

23.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

发动机（14），所述发动机（14）的输出轴上设有发动机锁止器（15）；

与所述发动机输出轴连接的固定增速变速器（18）；

分别与所述固定增速变速器（18）的至少一个输出端连接的第二普通电机（28）；

两个双转子电机（26），在所述第二普通电机（28）为一个时，其中一个所述双转子电机（26）与所述第二普通电机（28）的输出端连接，另一个所述双转子电机（26）与所述固定增速变速器（18）的另一个输出端连接，在所述第二普通电机（28）为两个时，两个双转子电机（26）分别与两个所述第二普通电机（28）的输出端连接，两个双转子电机（26）的输出端通过固定减速变速器（19）分别与第三驱动轮（23）和第四驱动轮（24）相连；

两个第一普通电机（27），两个第一普通电机（27）的输出端通过固定减速变速器（19）分别与第一驱动轮（21）和第二驱动轮（22）相连；

电子控制系统（6），所述双转子电机（26）的电流输入/输出端、第二普通电机（28）的电流输入/输出端和所述第一普通电机（27）的电流输入/输出端均连接到所述电子控制系统（6），所述电子控制系统（6）用于调节四个普通电机输入/输出的电压、所述双转子电机（26）输入/输出的电压；

电池组（17），与所述电子控制系统（6）相连，且所述电子控制系统（6）用于将所述双转子电机（26）、所述第二普通电机（28）和/或第一普通电机（27）输出的电量部分或全部存于所述电池组（17），或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

24.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

发动机（14），所述发动机（14）的输出轴上设有发动机锁止器（15）；

与所述发动机输出轴连接的固定增速变速器（18）；

与所述固定增速变速器（18）的输出端连接的第二普通电机（28）；

与所述第二普通电机（28）的输出端连接的双转子电机（26），双转子电机（26）的输出端通过固定减速变速器（19）和差速器（20）分别与两个驱动轮相连；

第一普通电机（27），所述第一普通电机（27）的输出端通过固定减速变速器（19）和差速器（20）分别与另外两个驱动轮相连；

电子控制系统（6），所述第二普通电机（28）的电流输入/输出端、所述第一普通电机（27）的电流输入/输出端和所述双转子电机（26）的电流输入/输出端均连接到所述电子控制系统（6），所述电子控制系统（6）用于调节两个普通电机输入/输出的电压和双转子电机输入/输出的电压；

电池组（17），与所述电子控制系统（6）相连，且所述电子控制系统（6）用于将所述双转子电机（26）、所述第二普通电机（28）和/或第一普通电机（27）输出的电量部分或全部存于所述电池组（17），或者将电池组的电能经转换后用于驱动所述双转子电机和/或普通电机。

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