CN107599829B - 电动车能量回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车能量回收装置，包括电动发电机、行星齿轮减速机构和传动系统；所述电动发电机的转子通过第一超越离合器与所述行星齿轮减速机构的太阳配合并通过第二超越离合器与行星齿轮减速机构的行星架配合；所述第一超越离合器在转子向行星齿轮减速机构传递动力时结合，且在转子接受来自行星齿轮减速机构的动力时超越；所述第二超越离合器在转子向行星齿轮减速机构传递动力时超越，且在转子接受来自行星齿轮减速机构的动力时结合；所述传动系统包括用于将所述行星齿轮减速机构的行星架的动力传递至车轮的变速器和差速器，本装置能够满足电动车驱动转矩需求，同时车辆在滑行或制动需要收集能量时，电动发电机能够高效率的进行发电以收集电能。
Description
技术领域
本发明涉及能源回收领域，具体是一种电动车能量回收装置。
背景技术
制动能量作为汽车行驶过程中较为主要的耗散能量而被广泛研究，随着能源危机的到来各大汽车厂商开始研究汽车在制动器能量的回收系统。现有技术中，通常利用具有发电供电的电动机(电动发电一体机)作为动力源为电动车提供驱动能量，当车辆在滑行或制动时，车轮的反拖力将带动电动发电一体机进行发电，从而收集车辆滑行或制动过程中的动能。另外，现有技术中，电动发电一体机在作为动力源使用时通常要通过减速器进行减速增矩后向车辆传动系统输出，以满足驱动力的要求；而车辆在滑行或制动时，车轮的反拖动力经过上述减速器的增速后输入至电动发电一体机进行发电，导致电动发电一体机的转子转速过高，不利于使电动发电机在高效率转速区间工作进行发电。
因此，需要一种能够满足电动车驱动转矩需求，同时车辆在滑行或制动需要收集能量时，电动发电机能够高效率的进行发电的电动车能量回收装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够满足电动车驱动转矩需求，同时车辆在滑行或制动需要收集能量时，电动发电机能够高效率的进行发电的电动车能量回收装置。
本发明的电动车能量回收装置，包括电动发电机、行星齿轮减速机构和传动系统；所述电动发电机的转子通过第一超越离合器与所述行星齿轮减速机构的太阳配合并通过第二超越离合器与行星齿轮减速机构的行星架配合；所述第一超越离合器在转子向行星齿轮减速机构传递动力时结合，且在转子接受来自行星齿轮减速机构的动力时超越；所述第二超越离合器在转子向行星齿轮减速机构传递动力时超越，且在转子接受来自行星齿轮减速机构的动力时结合；所述传动系统包括用于将所述行星齿轮减速机构的行星架的动力传递至车轮的变速器和差速器；
进一步，所述变速器包括与行星齿轮减速机构的行星架传动连接的输入轴、第一中间轴、第二中间轴和输出轴；所述第一中间轴传动连接于第二中间轴，所述动力输入轴与第一中间轴之间、第二中间轴与动力输出轴之间均通过至少两组传动比不相同的换挡齿轮副传递动力；相邻所述换挡齿轮副之间设有同步器；
进一步，所述动力输入轴与第一中间轴之间通过六组换挡齿轮副传递动力；所述六组换挡齿轮副分别为一挡齿轮副、二挡齿轮副、三挡齿轮副、四挡齿轮副、五挡齿轮副和六挡齿轮副；所述第二中间轴与动力输出轴之间通过两组换挡齿轮副传递动力；所述两组换挡齿轮副分别为快挡齿轮副和慢挡齿轮副；
进一步，所述第二中间轴上传动配合有倒挡主动齿轮；所述动力输出轴上传动配合有倒挡从动齿轮；所述变速器还包括可沿轴向移动至与所述倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮同时啮合实现倒挡的倒挡惰轮；
进一步，位于所述快挡齿轮副和慢挡齿轮副之间的同步器的外圆上形成有轮齿使该同步器作为所述倒挡从动齿轮；
本发明的电动车能量回收装置，还包括用于将所述变速器的动力传递至差速器的传动轴；所述传动轴两端分别通过一万向节与变速器的动力输出轴和差速器的动力输入端传动连接。
本发明的有益效果是：本发明的电动车能量回收装置，当电动发电机驱动车辆行程时，电动发电机输出的动力通过第一超越离合器传递至行星齿轮减速机构的太阳轮，通过行星齿轮减速机构进行减速增矩后依次传递至变速器、差速器和车轮，带动车轮转动实现车辆行驶，保证电动发电机输出的转矩能够满足车辆对驱动力矩的要求，当车辆制动或滑行时，车轮将反拖电动发电机的转子转动进行发电，此时反拖的动力不通过行星齿轮减速机构直接传递至电动发电机的转子，其传动效率较高，使电动发电机能够在高效率区间进行发电；
当电动发电机的转子作为主动件时，第一超越离合器结合，使转子能够带动太阳轮转动，行星架传动配合于变速器的动力输入轴，使转子的动力能够通过减速机构调解转速和扭矩后传递至变速器，当电动发电机的转子作为从动件时，第一超越离合器的内外圈超越，变速器动力输入轴的动力不能通过第一超越离合器传递至电动发电机转子，此时，第二超越离合器结合，使变速器动力输入轴能够直接带动电动发电机的转子转动，使电动发电机进行发电，当电动发电机的转子作为主动件时，第二超越离合器的内外圈超越，电动发电机的转子的动力必须通过减速机构向车轮传递，而不能通过第二超越离合器将动力直接传递至变速器。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电动发电机和行星齿轮减速机构的连接示意图；
图3为本发明的变速器的示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；如图所示：本实施例的电动车能量回收装置，电动车能量回收装置，包括电动发电机6、行星齿轮减速机构和传动系统；所述电动发电机6的转子8通过第一超越离合器9与所述行星齿轮减速机构的太阳配合并通过第二超越离合器7与行星齿轮减速机构的行星架10配合；所述第一超越离合器9在转子8向行星齿轮减速机构传递动力时结合，且在转子8接受来自行星齿轮减速机构的动力时超越；所述第二超越离合器7在转子8向行星齿轮减速机构传递动力时超越，且在转子8接受来自行星齿轮减速机构的动力时结合；所述传动系统包括用于将所述行星齿轮减速机构的行星架10(本实施例中行星架10与变速器1的输入轴11一体成型)的动力传递至车轮5的变速器1和差速器4；当电动发电机6驱动车辆行程时，电动发电机6输出的动力通过第一超越离合器9传递至行星齿轮减速机构的太阳轮，通过行星齿轮减速机构进行减速增矩后依次传递至变速器1、差速器4和车轮5，带动车轮5转动实现车辆行驶，保证电动发电机6输出的转矩能够满足车辆对驱动力矩的要求，当车辆制动或滑行时，车轮5将反拖电动发电机6的转子8转动进行发电，此时反拖的动力不通过行星齿轮减速机构直接传递至电动发电机6的转子8，其传动效率较高，使电动发电机6能够在高效率区间进行发电；电动发电机的发电端可电连接于一蓄电池以收集电能。
当电动发电机6的转子8作为主动件时，第一超越离合器9结合，使转子8能够带动太阳轮转动，行星架10传动配合于变速器1的动力输入轴11，使转子8的动力能够通过减速机构调解转速和扭矩后传递至变速器1，当电动发电机6的转子8作为从动件时，第一超越离合器9的内外圈超越，变速器1动力输入轴11的动力不能通过第一超越离合器9传递至电动发电机6转子8，此时，第二超越离合器7结合，使变速器1动力输入轴11能够直接带动电动发电机6的转子8转动，使电动发电机6进行发电，当电动发电机6的转子8作为主动件时，第二超越离合器7的内外圈超越，电动发电机6的转子8的动力必须通过减速机构向车轮5传递，而不能通过第二超越离合器7将动力直接传递至变速器1。
本实施例中，所述变速器1包括与行星齿轮减速机构的行星架10传动连接的输入轴11、第一中间轴24、第二中间轴21和输出轴20；所述第一中间轴24传动连接于第二中间轴21，所述动力输入轴11与第一中间轴24之间、第二中间轴21与动力输出轴20之间均通过至少两组传动比不相同的换挡齿轮副传递动力；相邻所述换挡齿轮副之间设有同步器19；这种结构能够使变速器1的挡位数量成倍增加，因此能够在不较大增加动力系统零部件数量的前提下有效提高动力系统的挡位数，最终有效改善小型电动车辆的行驶平顺性以及续航能力。
本实施例中，所述动力输入轴11与第一中间轴24之间通过六组换挡齿轮副传递动力；所述六组换挡齿轮副分别为一挡齿轮副12、二挡齿轮副17、三挡齿轮副13、四挡齿轮副16、五挡齿轮副14和六挡齿轮副15；所述第二中间轴21与动力输出轴20之间通过两组换挡齿轮副传递动力；所述两组换挡齿轮副分别为快挡齿轮副23和慢挡齿轮副；这种配合形式能够实现16个挡位的前进挡。
本实施例中，所述第二中间轴21上传动配合有倒挡主动齿轮22；所述动力输出轴20上传动配合有倒挡从动齿轮；所述变速器1还包括可沿轴向移动至与所述倒挡主动齿轮22和倒挡从动齿轮同时啮合实现倒挡的倒挡惰轮18，当变速器1挂入倒挡时，通过与输入轴11和第一中间轴24之间的六组换挡齿轮副配合，能够实现六个传动比的倒挡，改善小型电动车辆的倒车时动力不足的问题。
本实施例中，位于所述快挡齿轮副23和慢挡齿轮副之间的同步器19的外圆上形成有轮齿使该同步器19作为所述倒挡从动齿轮；该同步器19位于中位时，能够与倒挡主动齿轮22对齐，倒挡惰轮18可移动至与倒挡主动齿轮22和该同步器19上的轮齿同时啮合。
本发明的电动车能量回收装置，还包括用于将所述变速器1的动力传递至差速器4的传动轴3；所述传动轴3两端分别通过一万向节2与变速器1的动力输出轴20和差速器4的动力输入端传动连接。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种电动车能量回收装置，其特征在于：包括电动发电机、行星齿轮减速机构和传动系统；所述电动发电机的转子通过第一超越离合器与所述行星齿轮减速机构的太阳轮配合并通过第二超越离合器与行星齿轮减速机构的行星架配合；所述第一超越离合器在转子向行星齿轮减速机构传递动力时结合，且在转子接受来自行星齿轮减速机构的动力时超越；所述第二超越离合器在转子向行星齿轮减速机构传递动力时超越，且在转子接受来自行星齿轮减速机构的动力时结合；所述传动系统包括用于将所述行星齿轮减速机构的行星架的动力传递至车轮的变速器和差速器；所述变速器包括与行星齿轮减速机构的行星架传动连接的动力输入轴、第一中间轴、第二中间轴和动力输出轴；所述第一中间轴传动连接于第二中间轴，所述动力输入轴与第一中间轴之间、第二中间轴与动力输出轴之间均通过至少两组传动比不相同的换挡齿轮副传递动力；相邻所述换挡齿轮副之间设有同步器。
2.根据权利要求1所述的电动车能量回收装置，其特征在于：所述动力输入轴与第一中间轴之间通过六组换挡齿轮副传递动力；所述六组换挡齿轮副分别为一挡齿轮副、二挡齿轮副、三挡齿轮副、四挡齿轮副、五挡齿轮副和六挡齿轮副；所述第二中间轴与动力输出轴之间通过两组换挡齿轮副传递动力；所述两组换挡齿轮副分别为快挡齿轮副和慢挡齿轮副。
3.根据权利要求2所述的电动车能量回收装置，其特征在于：所述第二中间轴上传动配合有倒挡主动齿轮；所述动力输出轴上传动配合有倒挡从动齿轮；所述变速器还包括可沿轴向移动至与所述倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮同时啮合实现倒挡的倒挡惰轮。
4.根据权利要求3所述的电动车能量回收装置，其特征在于：位于所述快挡齿轮副和慢挡齿轮副之间的同步器的外圆上形成有轮齿使该同步器作为所述倒挡从动齿轮。
5.根据权利要求4所述的电动车能量回收装置，其特征在于：还包括用于将所述变速器的动力传递至差速器的传动轴；所述传动轴两端分别通过一万向节与变速器的动力输出轴和差速器的动力输入端传动连接。
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