CN107187311A - 一种混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力系统，包括：发动机、至少一个离合传动单元，每个离合传动单元包括：同步器和两个传动齿轮。以并联方式电连接的第一电机和第二电机，第一电机通过多个第一齿轮与汽车车轮之间的转动轴传动连接，一个第一齿轮与一个传动齿轮相啮合。离合组件，包括：外筒体，设置在外筒体上的第一离合器和第二离合器，第三离合器，一端与外筒体连接，另一端连接至发动机。第一传动轴，一端嵌入第一离合器的内腔中，另一端与第二电机传动连接。第二传动轴，贯穿第一传动轴的内腔，一端嵌入第二离合器的内腔中，离合传动单元套装在第二传动轴的另一端，且同步器可沿第二传动轴轴向移动。该系统结构简单，耗油量低。

Description

一种混合动力系统
技术领域
本发明涉及混合动力汽车领域，特别涉及一种混合动力系统。
背景技术
传统汽车依靠化石燃料(汽油、柴油等)的燃烧为发动机提供动力，产生的尾气含有氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物等，会对环境造成污染。而且随着化石能源的枯竭，化石燃料的储量逐渐减少，因此，需要通过电能等清洁的新能源来替代化石燃料为汽车提供动力。但是纯电动汽车续航里程较短，配套设施还不完善，短期内难以广泛使用。而将化石燃料与电能结合起来使用，既能缓解化石燃料的危机，又能弥补纯电动汽车的缺陷，因此，提供一种能够利用化石燃料与电能的汽车混合动力系统是十分必要的。
现有技术提供了一种混合动力系统，包括：通过离合器连接的电机和发动机，以及变速装置。变速装置包括：箱体。第一输入轴，可转动地设置在箱体上，并与电机通过联轴器连接。第二输入轴，贯穿第一输入轴的内腔，并与第一输入轴同轴转动联接，第二输入轴的一端连接离合器，另一端连接输出轴。第二输入轴上设置有位于箱体内的输入轴同步器，输入轴同步器可与第一输入轴连接或断开。中间轴，与第一输入轴通过第一离合传动单元连接或断开，与第二输入轴通过第二离合传动单元连接或断开，与输出轴传动连接。倒挡轴，与第一离合传动单元通过第八离合传动单元连接。每个离合传动单元包括：同步器和与同步器的两端可啮合或分开的两个传动齿轮。使用时，通过调整离合器的状态，以及输入轴、离合传动单元、输出轴之间的连接状态，可以使该混合动力系统处于纯电动模式、纯燃油模式、混合动力模式和能量回收模式，从而保证化石燃料与电能的混合使用，调整过程方便灵活，节省能源。
发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有技术提供的混合动力系统结构复杂，且在发动机的耗油量较高、工作效率较低时，无法充分利用发动机中化石燃料的能量，造成了能量的浪费。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种结构简单、耗油量低的混合动力系统，具体技术方案如下：
本发明实施例提供了一种混合动力系统，包括：发动机、至少一个离合传动单元，每个所述离合传动单元包括：同步器，与所述同步器的两端可啮合或分开的两个传动齿轮。
所述混合动力系统还包括：以并联方式电连接的第一电机和第二电机，所述第一电机通过多个第一齿轮与汽车车轮之间的转动轴传动连接，每个所述第一齿轮与一个所述传动齿轮相啮合。
离合组件，包括：外筒体，设置在所述外筒体内壁上的第一离合器和第二离合器，与所述外筒体的一个端部连接的第三离合器，所述第三离合器连接至所述发动机。
可转动的第一传动轴，一端嵌入所述第一离合器的内腔中，另一端与所述第二电机传动连接。
可转动的第二传动轴，贯穿所述第一传动轴的内腔，一端嵌入所述第二离合器的内腔中，另一端套设在所述离合传动单元内，且所述同步器可沿所述第二传动轴轴向移动。
具体地，作为优选，所述混合动力系统还包括：第二齿轮，固定套装在所述第一传动轴的端部；第三齿轮，与所述第二电机通过联轴器连接；所述第二齿轮与所述第三齿轮相啮合，使所述第一传动轴与所述第二电机传动连接。
具体地，作为优选，多个所述第一齿轮与所述第一电机通过联轴器同轴连接；所述转动轴上套装有第四齿轮，所述第四齿轮与一个所述第一齿轮相啮合。
具体地，作为优选，每个所述传动齿轮的直径不同，每个所述第一齿轮的直径与对应的所述传动齿轮的直径按照预定速比相配合。
具体地，作为优选，所述混合动力系统还包括：电连接的逆变器和电池，所述逆变器分别与所述第一电机和所述第二电机电连接。
具体地，作为优选，所述混合动力系统的应用模式包括：纯电动模式、纯燃油模式、混合驱动模式、增程模式和能量回收模式。
具体地，作为优选，所述纯电动模式包括：单电机模式和双电机模式。
在所述单电机模式中，所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器均断开，通过所述第一电机驱动所述汽车车轮转动。
或者，所述第一离合器和所述第二离合器闭合，所述第三离合器断开，一个所述同步器与一个所述传动齿轮啮合，通过所述第二电机驱动所述汽车车轮转动。
在所述双电机模式中，所述第一离合器和所述第二离合器闭合，所述第三离合器断开，一个所述同步器与一个所述传动齿轮啮合，通过所述第一电机和所述第二电机共同驱动所述汽车车轮转动。
具体地，作为优选，在所述纯燃油模式中，所述第一离合器断开，所述第二离合器和所述第三离合器闭合，一个所述同步器与一个所述传动齿轮啮合，通过所述发动机驱动所述汽车车轮转动。
具体地，作为优选，在所述混合驱动模式中，所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器均闭合，一个所述同步器与一个所述传动齿轮啮合，所述第一电机、所述第二电机、所述发动机共同驱动所述汽车车轮转动。
具体地，作为优选，在所述增程模式中，所述第一离合器和所述第三离合器闭合，所述第二离合器断开，通过所述发动机和所述第二电机，以及所述电池给所述第一电机提供电能，并通过所述第一电机驱动所述汽车车轮转动。
具体地，作为优选，在所述能量回收模式中，所述第一离合器和所述第二离合器闭合，所述第三离合器断开，一个所述同步器与一个所述传动齿轮啮合，通过所述汽车车轮、所述第一电机和所述第二电机将机械能转化为电能，并储存在所述电池中。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的混合动力系统，通过设置第一电机、第二电机和离合组件，并通过离合传动单元、第一传动轴、第二传动轴、第一齿轮，将发动机、第一电机和第二电机联接起来，使第一电机、第二电机、发动机能够分别或共同驱动汽车车轮转动，从而实现电能与化石燃料对汽车的混合驱动。当发动机的耗油量较大时，可以利用离合组件中的第一离合器和第三离合器，将发动机中化石燃料的能量通过第二电机转化为电能，并传递给第一电机，通过第一电机驱动汽车车轮的转动，从而充分利用发动机中化石燃料的能量，提高化石燃料的利用效率，降低耗油量。可见，本发明实施例提供的混合动力系统，结构简单、工作效率高、耗油量低，且使用方便，适于规模化推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
图1是本发明实施例提供的混合动力系统的结构图；
图2是本发明实施例提供的混合动力系统在第一单电机模式下的能量传递示意图；
图3是本发明实施例提供的混合动力系统在第二单电机模式下的能量传递示意图；
图4是本发明实施例提供的混合动力系统在双电机模式下的能量传递示意图；
图5是本发明实施例提供的混合动力系统在纯燃油模式下的能量传递示意图；
图6是本发明实施例提供的混合动力系统在混合驱动模式下的能量传递示意图；
图7是本发明实施例提供的混合动力系统在增程模式下的能量传递示意图；
图8是本发明实施例提供的混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图。
附图标记分别表示：
1 发动机，
2 离合传动单元，
201 同步器，
202 传动齿轮，
3 第一电机，
4 第二电机，
5 第一齿轮，
6 汽车车轮，
7 转动轴，
8 离合组件，
801 外筒体，
802 第一离合器，
803 第二离合器，
804 第三离合器，
9 第一传动轴，
10 第二传动轴，
11 第二齿轮，
12 第三齿轮，
13 第四齿轮，
14 逆变器，
15 电池。
附图中带虚线的箭头表示电能的传递方向，带实线的箭头表示机械能的传递方向。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种混合动力系统，如附图1所示，该混合动力系统包括：发动机1、至少一个离合传动单元2，每个离合传动单元2包括：同步器201，与同步器201的两端可啮合或分开的两个传动齿轮202。
该混合动力系统还包括：以并联方式电连接的第一电机3和第二电机4，第一电机3通过多个第一齿轮5与汽车车轮6之间的转动轴7传动连接，一个第一齿轮5与一个传动齿轮202相啮合。
离合组件8，包括：外筒体801，设置在外筒体801内壁上的第一离合器802和第二离合器803，与外筒体801的一个端部连接的第三离合器804，第三离合器804连接至发动机1。
第一传动轴9，一端嵌入第一离合器802的内腔中，另一端与第二电机4传动连接。
第二传动轴10，贯穿第一传动轴9的内腔，一端嵌入第二离合器803的内腔中，离合传动单元2套装在第二传动轴10的另一端，且同步器201可沿第二传动轴10轴向移动。
下面对本发明实施例提供的混合动力系统的工作原理进行说明：
该混合动力系统包括：纯电动模式、纯燃油模式、混合驱动模式、增程模式和能量回收模式。
纯电动模式包括：单电机模式和双电机模式。
在单电机模式中，第一离合器802、第二离合器803、第三离合器804均断开，此时，离合组件8、第一传动轴9、第二传动轴10、离合传动单元2均不参与动力传递，仅通过第一电机3带动第一齿轮5，以驱动汽车车轮6转动。或者，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，此时，第一离合器802与第一传动轴9构成连接关系，第二离合器803与第二传动轴10构成连接关系。一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，第二电机4通过离合组件8、第一传动轴9、第二传动轴10、离合传动单元2驱动汽车车轮6转动。
在双电机模式中，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，此时，第一离合器802与第一传动轴9构成连接关系，第二离合器803与第二传动轴10构成连接关系。一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，第一电机3和第二电机4通过离合组件8、第一传动轴9、第二传动轴10、离合传动单元2共同驱动汽车车轮6转动。
在纯燃油模式中，第一离合器802断开，第二离合器803和第三离合器804闭合，此时，第二离合器803与第二传动轴10构成连接关系，第三离合器804与发动机1构成连接关系。一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，发动机1通过离合组件8、第二传动轴10、离合传动单元2驱动汽车车轮6转动。
在混合驱动模式中，第一离合器802、第二离合器803、第三离合器804均闭合，此时，第一离合器802与第一传动轴9构成连接关系，第二离合器803与第二传动轴10构成连接关系，第三离合器804与发动机1构成连接关系。一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，第一电机3、第二电机4、发动机1通过离合组件8、第一传动轴9、第二传动轴10、离合传动单元2共同驱动汽车车轮6转动。
在增程模式中，第一离合器802和第三离合器804闭合，第二离合器803断开，此时，第一离合器802与第一传动轴9构成连接关系，第三离合器804与发动机1构成连接关系。发动机1通过离合组件8和第一传动轴9将机械能传递给第二电机4，通过第二电机4将机械能转化成电能，从而为第一电机3提供电能，然后通过第一电机3驱动汽车车轮6转动。
在能量回收模式中，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，此时，第一离合器802与第一传动轴9构成连接关系，第二离合器803与第二传动轴10构成连接关系。一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，通过汽车车轮6、离合传动单元2、第一传动轴9、第二传动轴10、离合组件8、将机械能传递至第一电机3和第二电机4，并通过第一电机3和第二电机4将机械能转化为电能，储存在电池15中。
本发明实施例提供的混合动力系统，通过设置第一电机3、第二电机4和离合组件8，并通过离合传动单元2、第一传动轴9、第二传动轴10、第一齿轮5，将发动机1、第一电机3和第二电机4联接起来，使第一电机3、第二电机4、发动机1能够分别或共同驱动汽车车轮6转动，从而实现电能与化石燃料对汽车的混合驱动。当发动机1的耗油量较大时，可以利用离合组件8中的第一离合器802和第三离合器804，将发动机1中化石燃料的能量通过第二电机4转化为电能，并传递给第一电机3，通过第一电机3驱动汽车车轮6的转动，从而充分利用发动机1中化石燃料的能量，提高化石燃料的利用效率，降低耗油量。可见，本发明实施例提供的混合动力系统，结构简单、工作效率高、耗油量低，且使用方便，适于规模化推广应用。
具体地，混合动力系统中的离合传动单元2用于将第二电机4和发动机1的动力传递至第一齿轮5，以通过第一齿轮5带动汽车车轮6之间的转动轴7转动，进而驱动汽车车轮6转动。离合传动单元2包括：同步器201，和与同步器201的两端可啮合或分开的两个传动齿轮202，即同步器201和传动齿轮202均套装在第二传动轴10上，且两个传动齿轮202设置在同步器201的左右两侧。同步器201可轴向移动地设置在第二传动轴10上，当同步器201位于两个传动齿轮202的中间位置时，同步器201与两个传动齿轮202均处于分开状态，此时传动齿轮202不向外输出动力。当同步器201向左移动时，与其左侧的传动齿轮202相啮合，第二传动轴10上的转动状态通过同步器201和左侧的传动齿轮202传递给与该左侧的传动齿轮202相啮合的第一齿轮5，从而通过第一齿轮5与转动轴7之间的传动连接，带动转动轴7转动，进而驱动汽车车轮6转动。同理，当同步器201向右移动时，与其右侧的传动齿轮202相啮合，通过右侧的传动齿轮202将第二传动轴10的转动状态传递出去，驱动汽车车轮6的转动。而不同直径的传动齿轮202能够使汽车车轮6以不同的速度转动，从而实现汽车档位的调整，便于汽车行驶速度的调节。另外，同步器201与拨叉的作用相同，可以通过拨叉来代替。
混合动力系统中包括至少一个离合传动单元2。当混合动力系统中包括一个离合传动单元2时，该混合动力系统能够实现汽车速度的两档调整。当混合动力系统中包括两个离合传动单元2时，该混合动力系统能够实现汽车速度的四档调整。依次类推，通过该混合动力系统可以实现汽车速度的六档、八档调节等，且整体结构简单，使用方便。
离合组件8用于控制第一电机3、第二电机4和发动机1的能量传送状态，从而切换混合动力系统的工作模式。离合组件8中的第一离合器802和第二离合器803均设置在外筒体801的内壁上，即两个离合器的转动速度相同。第一离合器802与第一传动轴9的端部配合连接，第一传动轴9的端部呈圆盘状，并嵌入第一离合器802的内腔中。当第一离合器802闭合时，第一离合器802与第一传动轴9固定连接，第一传动轴9能够带动第一离合器802及外筒体801同步转动。同理，第二离合器803与第二传动轴10的端部配合连接。第一传动轴9上的转动状态能够通过第一离合器802传递至外筒体801，再从外筒体801传递至第二离合器803，通过第二离合器803将该转动状态传递至第二传动轴10，从而实现转动状态的传递。
离合组件8中的第三离合器804一端与外筒体801的端部连接，另一端与发动机1连接。当第三离合器804闭合时，发动机1输出的转动状态就会通过第三离合器804传递给外筒体801，外筒体801带动第一离合器802和第二离合器803转动，从而将该转动状态传递至离合传动单元2，进而驱动汽车车轮6转动。当第三离合器804断开时，发动机1的动力就无法传送。通过调整第三离合器804的状态，可以对发动机1是否参与混合动力系统的工作进行调节。
本发明实施例提供的混合动力系统包括两个电机，即第一电机3和第二电机4。第一电机3的功率较大，并直接通过第一齿轮5与汽车车轮6之间的转动轴7传动连接。具体地，多个第一齿轮5与第一电机3通过联轴器同轴连接，转动轴7上套装有第四齿轮13，第四齿轮13与一个第一齿轮5相啮合。当第一电机3驱动第一齿轮5转动时，第一齿轮5带动第四齿轮13以及转动轴7转动，从而使汽车车轮6转动，驱动汽车的行驶。由于第一电机3的功率较大，调整好汽车的档位后，一般只需启动第一电机3，即可满足汽车在纯电动模式下的能量需求。
第二电机4与第一传动轴9的一端传动连接，为了实现传动连接，混合动力系统还包括：第二齿轮11，固定套装在第一传动轴9的端部。第三齿轮12，与第二电机4通过联轴器连接。第二齿轮11与第三齿轮12相啮合，使第一传动轴9与第二电机4传动连接。第二电机4能够通过第二齿轮11和第三齿轮12带动第一传动轴9转动，然后通过离合组件8、第二传动轴10、离合传动单元2实现汽车行驶档位的调整。第二电机4的功率较小，当需要调整汽车的行驶档位时，可以启动第二电机4。
汽车行驶档位的调整主要通过离合传动单元2来实现，多个离合传动单元2中每个传动齿轮202的直径不相等，每个第一齿轮5的直径与对应的传动齿轮202的直径按照预定速比相配合。当同步器201与多个传动齿轮202中的一个啮合时，该传动齿轮202向外输出动力。传动齿轮202直径的大小以及传动齿轮202与第一齿轮5的直径之比，决定了第一齿轮5、第四齿轮13及汽车车轮6的转动速度，因此，当同步器201与不同直径的传动齿轮202啮合时，就可以使汽车处于不同的行驶档位，实现汽车行驶速度范围的调整。
为了便于向第一电机3和第二电机4提供电能，混合动力系统还包括：电连接的逆变器14和电池15，逆变器14分别与第一电机3和第二电机4电连接。电池15用于为第一电机3和第二电机4提供电能，但电池15提供的一般是直流电，需要通过逆变器14将直流电转换成交流电，以保证第一电机3和第二电机4的运行。同时，第一电机3和第二电机4分别与逆变器14电连接，逆变器14输出的交流电能够分别为第一电机3和第二电机4提供电能，第一电机3和第二电机4相当于以并联方式电连接。当第一电机3和第二电机4接收到机械能时，也可以将机械能转化为电能，并传输至逆变器14，经逆变器14再储存至电池15中，实现能量的回收和存储，节约能源。
通过调整离合组件8中各离合器的状态，可以使混合动力系统处于不同的工作模式，通过不同的工作模式充分利用化石燃料燃烧的热能或电池15提供的电能，使混合动力系统始终处于能够对能量高效利用的状态，从而降低能耗，节约能源，降低成本。具体地，混合动力系统包括：纯电动模式、纯燃油模式、混合驱动模式、增程模式和能量回收模式。
纯电动模式即只消耗电能，通过第一电机3和第二电机4为汽车提供动力。纯电动模式包括：单电机模式和双电机模式。
单电机模式即只通过一个电机为汽车提供动力。在单电机模式中，第一离合器802、第二离合器803、第三离合器804均断开，通过第一电机3驱动汽车车轮6转动。或者，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，通过第二电机4驱动汽车车轮6转动。
如附图2所示，通过第一电机3为汽车提供动力时，第一离合器802、第二离合器803、第三离合器804均断开，以保证第二电机4和发动机1无法通过离合组件8向汽车车轮6传输动力。在该模式下，电能通过电池15、逆变器14，传递至第一电机3，经过第一电机3将电能转化成机械能，并将机械能输送至第一齿轮5，使第一齿轮5以预定的转速转动。第一齿轮5带动第四齿轮13转动，第四齿轮13带动转动轴7及汽车车轮6转动，从而使汽车在第一电机3的驱动下行驶。由于第一电机3驱动汽车行驶时，机械能没有经过离合传动单元2，离合传动单元2中的传动齿轮202也没有起到输出动力的作用，因此，在这种状态下，汽车的行驶档位是无法调整的，即汽车仅在第一电机3的驱动下以预定的档位行驶。
如附图3所示，通过第二电机4为汽车提供动力时，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，以保证第二电机4能够通过第一离合器802和第二离合器803向离合传动单元2传输动力，同时，发动机1无法向离合组件8传输动力。在该模式下，电能通过电池15、逆变器14，传递至第二电机4，经过第二电机4将电能转化为机械能，第二电机4带动第三齿轮12转动，第三齿轮12依次带动第二齿轮11、第一传动轴9、第一离合器802、第二离合器803、第二传动轴10转动。第二传动轴10带动同步器201转动，由于一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，所以传动齿轮202带动与其啮合的第一齿轮5转动，第一齿轮5带动第四齿轮13转动，第四齿轮13带动转动轴7及汽车车轮6转动，从而使汽车在第二电机4的驱动下行驶。在这种状态下，汽车的行驶档位是可以调整的。
双电机模式即通过第一电机3和第二电机4共同为汽车提供动力。如附图4所示，在双电机模式中，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，通过第一电机3和第二电机4共同驱动汽车车轮6转动。在该模式下，电能通过电池15、逆变器14，同时传向第一电机3和第二电机4，第一电机3向外输送机械能的路径与附图2中一致，第二电机4向外输送机械能的路径与附图3中一致。当需要调整汽车的行驶档位，且所需功率较大时，选用双电机模式。
纯燃油模式即只通过发动机1为汽车提供动力。如附图5所示，在纯燃油模式中，第一离合器802断开，第二离合器803和第三离合器804闭合，一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，通过发动机1驱动汽车车轮6转动。在该模式下，发动机1输出的机械能依次经过第三离合器804、外筒体801、第二离合器803、第二传动轴10、同步器201、传动齿轮202，传递至第一齿轮5，第一齿轮5带动第四齿轮13转动、转动轴7及汽车车轮6转动，实现对汽车的驱动。纯燃油模式只消耗化石燃料，不涉及电能的消耗，可以在电池15电量较低时启动，保证汽车的正常行驶。
混合驱动模式即通过电机和发动机1共同为汽车提供动力，同时消耗电能和化石燃料的热能。由于电池15能够提供给电机的电能有限，为了延长电池15的使用时间，保证汽车的高速行驶，可以启动混合驱动模式，通过发动机1辅助电机为汽车提供更强的动力。
如附图6所示，在混合驱动模式中，第一离合器802、第二离合器803、第三离合器804均闭合，一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，第一电机3、第二电机4、发动机1共同驱动汽车车轮6转动。在该模式下，第一电机3和第二电机4驱动汽车车轮6转动的方式与附图2、附图3和附图4中相同。由于第三离合器804是闭合的，所以发动机1能够通过第三离合器804带动外筒体801转动，外筒体801将该转动状态传递至第二离合器803、第二传动轴10，然后通过离合传动单元2、第一齿轮5、第四齿轮13，带动汽车车轮6转动，实现发动机1和电机对汽车车轮6的共同驱动。
增程模式是在发动机1耗油量较大、工作效率较低时启用的，为了充分发挥发动机1中化石燃料释放的能量，通过增程模式将发动机1中多余的能量转化成电能，再通过电能驱动汽车车轮6转动，提高化石燃料的使用效率。
如附图7所示，在增程模式中，第一离合器802和第三离合器804闭合，第二离合器803断开，通过发动机1和第二电机4给第一电机3提供电能，并通过第一电机3驱动汽车车轮6转动。在该模式下，发动机1将机械能传递至第三离合器804，并带动第三离合转动，第三离合器804依次带动外筒体801、第一离合器802、第一传动轴9、第二齿轮11、第三齿轮12转动，通过第三齿轮12将机械能传递至第二电机4中，并通过第二电机4将机械能转化成电能，然后经过逆变器14将电能输送至第一电机3，再通过第一电机3按照附图2中的方式驱动汽车车轮6转动。增程模式借助发动机1和第二电机4给第一电机3充电，再利用第一电机3驱动汽车行驶，该模式能够充分利用发动机1中化石燃料释放的能量，提高化石燃料的使用效率，节约汽车的能源消耗。当电池15的电量较低时，也可以启用增程模式，以辅助电池15为第一电机3提供足够的电能，保证汽车的正常行驶。
能量回收模式即通过汽车车轮6的转动，反向传递机械能，并通过第一电机3和第二电机4，将机械能转化成电能，储存在电池15中，实现能量的回收利用，降低电能的消耗。
如附图8所示，在能量回收模式中，第一离合器802和第二离合器803闭合，第三离合器804断开，一个同步器201与一个传动齿轮202啮合，通过汽车车轮6、第一电机3和第二电机4将机械能转化为电能，并储存在电池15中。在该模式下，汽车车轮6转动时将机械能依次传递至转动轴7、第四齿轮13、第一齿轮5，一部分机械能经第一齿轮5传递至第一电机3，经第一电机3转化成电能储存在电池15中，另一部分机械能依次经第一齿轮5、传动齿轮202、同步器201、第二传动轴10、第二离合器803、外筒体801、第一离合器802、第一传动轴9、第二齿轮11、第三齿轮12传递至第二电机4，经第二电机4转化成电能储存在电池15中。能量回收模式能够反向回收机械能，并将机械能转化成电能储存备用，从而延长了电池15的使用时间，节约了能源。能量回收模式一般在汽车倒车时自动开启。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种混合动力系统，包括：发动机(1)、至少一个离合传动单元(2)，每个所述离合传动单元(2)包括：同步器(201)，与所述同步器(201)的两端可啮合或分开的两个传动齿轮(202)；
其特征在于，所述混合动力系统还包括：
以并联方式电连接的第一电机(3)和第二电机(4)，所述第一电机(3)通过多个第一齿轮(5)与汽车车轮(6)之间的转动轴(7)传动连接，每个所述第一齿轮(5)与一个所述传动齿轮(202)相啮合；
离合组件(8)，包括：外筒体(801)，设置在所述外筒体(801)内壁上的第一离合器(802)和第二离合器(803)，与所述外筒体(801)的一个端部连接的第三离合器(804)，所述第三离合器(804)连接至所述发动机(1)；
可转动的第一传动轴(9)，一端嵌入所述第一离合器(802)的内腔中，另一端与所述第二电机(4)传动连接；
可转动的第二传动轴(10)，贯穿所述第一传动轴(9)的内腔，一端嵌入所述第二离合器(803)的内腔中，另一端套设在所述离合传动单元(2)内，且所述同步器(201)可沿所述第二传动轴(10)轴向移动。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括：第二齿轮(11)，固定套装在所述第一传动轴(9)的端部；
第三齿轮(12)，与所述第二电机(4)通过联轴器连接；
所述第二齿轮(11)与所述第三齿轮(12)相啮合，使所述第一传动轴(9)与所述第二电机(4)传动连接。
3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，多个所述第一齿轮(5)与所述第一电机(3)通过联轴器同轴连接；
所述转动轴(7)上套装有第四齿轮(13)，所述第四齿轮(13)与一个所述第一齿轮(5)相啮合。
4.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，每个所述传动齿轮(202)的直径不同，每个所述第一齿轮(5)的直径与对应的所述传动齿轮(202)的直径按照预定速比相配合。
5.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括：电连接的逆变器(14)和电池(15)，所述逆变器(14)分别与所述第一电机(3)和所述第二电机(4)电连接。
6.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统的应用模式包括：纯电动模式、纯燃油模式、混合驱动模式、增程模式和能量回收模式。
7.根据权利要求6所述的混合动力系统，其特征在于，所述纯电动模式包括：单电机模式和双电机模式；
在所述单电机模式中，所述第一离合器(802)、所述第二离合器(803)、所述第三离合器(804)均断开，通过所述第一电机(3)驱动所述汽车车轮(6)转动；
或者，所述第一离合器(802)和所述第二离合器(803)闭合，所述第三离合器(804)断开，一个所述同步器(201)与一个所述传动齿轮(202)啮合，通过所述第二电机(4)驱动所述汽车车轮(6)转动；
在所述双电机模式中，所述第一离合器(802)和所述第二离合器(803)闭合，所述第三离合器(804)断开，一个所述同步器(201)与一个所述传动齿轮(202)啮合，通过所述第一电机(3)和所述第二电机(4)共同驱动所述汽车车轮(6)转动。
8.根据权利要求6所述的混合动力系统，其特征在于，在所述纯燃油模式中，所述第一离合器(802)断开，所述第二离合器(803)和所述第三离合器(804)闭合，一个所述同步器(201)与一个所述传动齿轮(202)啮合，通过所述发动机(1)驱动所述汽车车轮(6)转动。
9.根据权利要求6所述的混合动力系统，其特征在于，在所述混合驱动模式中，所述第一离合器(802)、所述第二离合器(803)、所述第三离合器(804)均闭合，一个所述同步器(201)与一个所述传动齿轮(202)啮合，所述第一电机(3)、所述第二电机(4)、所述发动机(1)共同驱动所述汽车车轮(6)转动。
10.根据权利要求6所述的混合动力系统，其特征在于，在所述增程模式中，所述第一离合器(802)和所述第三离合器(804)闭合，所述第二离合器(803)断开，通过所述发动机(1)和所述第二电机(4)，以及所述电池(15)给所述第一电机(3)提供电能，并通过所述第一电机(3)驱动所述汽车车轮(6)转动。
11.根据权利要求6所述的混合动力系统，其特征在于，在所述能量回收模式中，所述第一离合器(802)和所述第二离合器(803)闭合，所述第三离合器(804)断开，一个所述同步器(201)与一个所述传动齿轮(202)啮合，通过所述汽车车轮(6)、所述第一电机(3)和所述第二电机(4)将机械能转化为电能，并储存在所述电池(15)中。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107696847A (zh) * 2017-09-30 2018-02-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力系统及应用
CN110962574A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101204920A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 比亚迪股份有限公司 混合动力车驱动系统
CN101659203A (zh) * 2008-08-28 2010-03-03 比亚迪股份有限公司 一种混合动力驱动系统及其驱动方法
CN102224031A (zh) * 2008-12-01 2011-10-19 本田技研工业株式会社 混合动力车辆用动力传递装置
JP2012051534A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の駆動装置
CN203427599U (zh) * 2013-07-26 2014-02-12 比亚迪股份有限公司 混合动力系统及具有该混合动力系统的车辆
CN204055301U (zh) * 2014-01-30 2014-12-31 比亚迪股份有限公司 用于车辆的动力传动系统及具有其的车辆

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101204920A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 比亚迪股份有限公司 混合动力车驱动系统
CN101659203A (zh) * 2008-08-28 2010-03-03 比亚迪股份有限公司 一种混合动力驱动系统及其驱动方法
CN102224031A (zh) * 2008-12-01 2011-10-19 本田技研工业株式会社 混合动力车辆用动力传递装置
JP2012051534A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の駆動装置
CN203427599U (zh) * 2013-07-26 2014-02-12 比亚迪股份有限公司 混合动力系统及具有该混合动力系统的车辆
CN204055301U (zh) * 2014-01-30 2014-12-31 比亚迪股份有限公司 用于车辆的动力传动系统及具有其的车辆

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107696847A (zh) * 2017-09-30 2018-02-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力系统及应用
CN107696847B (zh) * 2017-09-30 2019-08-06 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力系统及应用
CN110962574A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN110962574B (zh) * 2018-09-29 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆

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