CN107685628A - 一种纯电动汽车电动动力附件总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯电动汽车电动动力附件总成，包括带有法兰套且双向输出动力的电机，电机一动力输出端与第一传动轴一端相连，电机的另一动力输出端与第二传动轴一端相连，第一传动轴的另一端与制动气压泵相连，第二传动轴的另一端与液压助力转向泵相连，第一传动轴中部相连有第一主动轮以及第二主动轮，第一主动轮传动第一从动轮，第一从动轮中心与第三传动轴一端相连，第三传动轴另一端与空调压缩机相连，第二主动轮传动第二从动轮，第二从动轮中心与第四传动轴一端相连，第四传动轴另一端与冷却水泵相连。相对现有技术，本发明技术方案的纯电动汽车电动动力附件总成具有结构紧凑、方便安装布置、成本较低以及能量利用率高等优点。

Description

一种纯电动汽车电动动力附件总成

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种纯电动汽车电动动力附件总成。

背景技术

传统燃油汽车发动机的动力附件包括液压助力转向泵、制动气压泵、空调压缩机、冷却水泵等，而上述动力附件的动力都来自于发动机，发动机输出轴端的主动轮通过皮带驱动各个动力附件对应皮带轮从而实现动力传递。

纯电动汽车与传统燃油汽车的动力系统不相同，纯电动汽车内部没有设置内燃机，因此液压助力转向泵、制动气压泵、空调压缩机、冷却水泵等动力附件都是单体式独立驱动，每个动力附件系统都配置了独立的驱动电机、控制器、功率转换器、保险装置、接触器等部件，因此整个动力附件存在结构空间较大、布置散乱、成本增加、控制分散、能量消耗较大等缺点。

为了适应纯电动汽车的动力系统，动力附件也需要进行重新开发以及优化设计。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种结构紧凑、方便安装布置、成本较低以及能量利用率高的纯电动汽车电动动力附件总成，旨在解决电动汽车的动力附件存在结构空间较大、布置散乱、成本增加、控制分散、能量消耗较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种纯电动汽车电动动力附件总成，包括带有法兰套且双向输出动力的电机，所述电机一动力输出端与第一传动轴一端相连，所述电机的另一动力输出端与第二传动轴一端相连，所述第一传动轴的另一端与制动气压泵相连，所述第二传动轴的另一端与液压助力转向泵相连，所述第一传动轴中部相连有第一主动轮以及第二主动轮，所述第一主动轮传动第一从动轮，所述第一从动轮中心与第三传动轴一端相连，所述第三传动轴另一端与空调压缩机相连，所述第二主动轮传动第二从动轮，所述第二从动轮中心与第四传动轴一端相连，所述第四传动轴另一端与冷却水泵相连。

优选地，所述第一主动轮与所述制动气压泵之间、所述电机的另一端与所述液压助力转向泵之间、所述第一从动轮与所述空调压缩机之间、所述第二从动轮与所述冷却水泵之间均设有电磁离合器传动。

优选地，所述纯电动汽车电动动力附件总成设有电机控制器分别与各个所述电磁离合器电连接。

优选地，所述电机控制器的控制输入变量包括环境温度、驱动电机温度、司乘人员数、车速、转向盘扭矩。

优选地，所述电磁离合器中心设有中心传动轴，所述中心传动轴轴向一端与驱动盘固定相连，所述中心传动轴另一端与动力附件固定相连，所述驱动盘边沿相连有弹簧片，所述弹簧片外周缘与衔铁相连，所述中心传动轴中部套有带轮与所述衔铁轴向相对，所述带轮内部设有空腔且固定相连有铁心套于所述中心传动轴外周面，所述铁心设有环状凹槽，所述凹槽内绕有若干圈线圈，所述衔铁与所述带轮可磁性相吸以传递动力或相互分离。

优选地，所述第一主动轮与所述第一从动轮以皮带传动，所述第二主动轮与所述第二从动轮以皮带传动。

优选地，所述电机与所述液压助力转向泵之间相连有联轴器。

本发明技术方案通过采用将制动气压泵、液压助力转向泵、空调压缩机、冷却水泵在结构上进行一体化设计，使得纯电动汽车电动动力附件总成在结构上更加紧凑且便于安装和布置。一体化结构设置相比于原有动力附件，在结构上减少了至少三个电机以及对应的控制器和功率转换器，因此可降低制造成本。

本发明技术方案的纯电动汽车电动动力附件总成避免为适应电动汽车动力系统而重新开发各个动力附件，因此本发明技术方案的一体化总成结构仍然可采用传动燃油汽车上已经发展成熟的动力附件，可节省开发成本。

本发明技术方案的纯电动汽车电动动力附件总成由电动气压制动系统、电动液压助力转向系统、电动空调系统、冷却水泵系统这四部分集成，电机控制器根据环境温度、行驶车速、司乘人员人数、车辆承载重量、转向盘扭矩、电机以及电池温度等工况对电机进行智能控制，控制电机的转速以及四个电磁离合器的闭合或断开，实现车辆能够在不同的工作模式下进行工作，从而提高能量利用效率。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明纯电动汽车电动动力附件总成的结构示意图；

图2为本发明电磁离合器与动力附件内部结构示意图；

图3为本发明电动动力附件总成系统控制原理图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	制动气压泵	5	第三传动轴
2	电磁离合器	6	空调压缩机
				21	驱动盘	7	液压助力转向泵
22	弹簧片	8	联轴器
				23	衔铁	9	电机
24	带轮	10	第二主动轮
				25	线圈	11	第二传动轴
26	铁心	12	冷却水泵
				27	轴承	13	第四传动轴
28	动力附件	14	第二从动轮
				29	中心传动轴	15	第一主动轮
3	皮带	16	第一传动轴
				4	第一从动轮	17	电机控制器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种纯电动汽车电动动力附件总成。

请参见图在本发明实施例纯电动汽车电动动力附件总成包括带有法兰盘且可双向输出动力的电机9，电机9的其中一个动力输出端与第一传动轴16一端相连，电机9另一动力输出端与第二传动轴11一端相连，第一传动轴16另一端与制动气压泵1相连，第一传动轴16靠近制动气压泵1的轴端设有电磁离合器2，第二传动轴11另一端与液压助力转向泵7相连，第二传动轴11中部相连有联轴器8设置于电机9与液压助力转向泵7之间，第二传动轴11中部且位于联轴器8与液压助力转向泵7之间设有电磁离合器2。第一传动轴16中部设有第一主动轮15和第二主动轮10，第一主动轮15通过皮带3向第一从动轮4传动，第一从动轮4中部与第三传动轴5一端相连，第三传动轴5另一端与空调压缩机6相连，第一从动轮4与空调压缩机6之间相连有电磁离合器2。第二主动轮14通过皮带3向第二从动轮14传递动力，第二从动轮14中部与第四传动轴13一端相连，第四传动轴13另一端与冷却水泵12相连，第二从动轮14与冷却水泵12之间相连有电磁离合器2。

本发明实施例中，纯电动汽车电动动力附件总成还设有电机控制器17与各个电磁离合器电2连接，优选地，本实施例中的电机控制器17的控制输入变量包括环境温度、驱动电机温度、司乘人员数、车速、转向盘扭矩等。

请参见图2，本实施例电磁离合器2中心设有中心传动轴29，中心传动轴29轴向一端与驱动盘21固定相连，中心传动轴29轴向另一端与动力附件28固定相连，驱动盘21边缘相连有弹簧片22，弹簧片22外周缘相连有衔铁23，中心传动轴29中部还套有带轮24与衔铁23轴向相对，带轮24内部设有空腔且固定相连有铁心26套于中心传动轴29外周面，铁心26表面设有环状凹槽，凹槽内绕有若干圈线圈25，本实施例的衔铁23可与带轮24磁性相吸以传递动力或者分离。同时，带轮24与中心传动轴29之间还设有轴承27。

请参见图1至图3，本发明实施例的纯电动汽车电动动力附件总成的工作原理如下：

本发明实施例的电机9向外输出动力，使得第一传动轴16和第二传动轴11同时进行旋转，这样使得第一传动轴16带动第一主动轮15和第二主动轮10进行旋转，第一传动轴16的轴端通过电磁离合器2与制动气压泵1相连或者分离，第二传动轴11中部设有的联轴器8向第二传动轴11另一端传递动力，并且通过电磁离合器2与液压助力转向泵7相连或者分离，第一主动轮15通过皮带3向第一从动轮4传递动力，使得第一从动轮4进行旋转，而第一从动轮4通过设置于第三传动轴5上的电磁离合器2与空调压缩机6相连或者分离，第二主动轮10通过皮带3向第二从动轮14传递动力，使第二从动轮14进行旋转，而第二从动轮14通过设置于第四传动轴13上的电磁离合器2与冷却水泵12相连或者分离。

其中，当线圈25通电后，缠绕有线圈25的铁心26因线圈25通电产生磁场，磁场力将衔铁23向带轮24一端进行吸附，衔铁23在弹簧片22产生弯曲变形后而吸附于带轮24端面，而这时的电磁离合器2处于接合状态，这样使得动力可进行传递。相反，如果线圈25失电后使得铁心26磁场消失，这样使得衔铁23不再被带轮24吸附，这时动力传递则被中止。

另外，本发明实施例的纯电动汽车电动动力附件总成还设有电机控制器17分别与各个电磁离合器2电连接。当车辆行驶过程中的环境温度、驱动电机温度、司乘人员数量、车速、转向盘扭矩等行驶工况发生变化时，驾驶室内的温度传感器、电机温度传感器、气压泵压力传感器、车速传感器等传感器将采集到的信号发送至电机控制器17内，电机控制器17根据目标压力、目标温度、电机转速、转向扭矩等信号进行计算以确认每个动力附件的具体能耗，进一步控制动力附件驱动电机9的总输出功率，另一方面本实施例的四个电磁离合器2通过继电器与电机控制器17连接，电机控制器17根据输出信号，控制继电器断开与闭合，以使得电磁离合器2闭合或分离，从而实现车辆在多种工作模式进行工作。

本发明实施例的纯电动汽车电动动力附件总成采用将制动气压泵、液压助力转向泵、空调压缩机、冷却水泵在结构上进行一体化设计，使得纯电动汽车电动动力附件总成在结构上更加紧凑且便于安装和布置。一体化结构设置相比于原有动力附件，在结构上减少了至少三个电机以及对应的控制器和功率转换器，因此可降低制造成本。

本发明实施例的纯电动汽车电动动力附件总成避免为适应电动汽车动力系统而重新开发各个动力附件，因此本实施例一体化总成结构仍然可采用传动燃油汽车上已经发展成熟的动力附件，节省开发成本。

本发明实施例的纯电动汽车电动动力附件总成由电动气压制动系统、电动液压助力转向系统、电动空调系统、冷却水泵系统这四部分集成，电机控制器根据环境温度、行驶车速、司乘人员人数、车辆承载重量、转向盘扭矩、电机以及电池温度等工况对电机进行智能控制，控制电机的转速以及四个电磁离合器的闭合或断开，实现车辆能够在不同的工作模式下进行工作，从而提高能量利用效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，包括带有法兰套且双向输出动力的电机，所述电机一动力输出端与第一传动轴一端相连，所述电机的另一动力输出端与第二传动轴一端相连，所述第一传动轴的另一端与制动气压泵相连，所述第二传动轴的另一端与液压助力转向泵相连，所述第一传动轴中部相连有第一主动轮以及第二主动轮，所述第一主动轮传动第一从动轮，所述第一从动轮中心与第三传动轴一端相连，所述第三传动轴的另一端与空调压缩机相连，所述第二主动轮传动第二从动轮，所述第二从动轮中心与第四传动轴一端相连，所述第四传动轴另一端与冷却水泵相连。

2.如权利要求1所述的纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，所述第一主动轮与所述制动气压泵之间、所述电机另一端与所述液压助力转向泵之间、所述第一从动轮与所述空调压缩机之间、所述第二从动轮与所述冷却水泵之间均设有电磁离合器传动。

3.如权利要求2所述的纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，所述纯电动汽车电动动力附件总成设有电机控制器分别与各个所述电磁离合器连接。

4.如权利要求3所述的纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，所述电机控制器的控制输入变量包括环境温度、驱动电机温度、司乘人员数、车速、转向盘扭矩。

5.如权利要求2所述的纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，所述电磁离合器中心设有中心传动轴，所述中心传动轴轴向一端与驱动盘固定相连，所述中心传动轴另一端与动力附件固定相连，所述驱动盘边沿相连有弹簧片，所述弹簧片外周缘与衔铁相连，所述中心传动轴中部套有带轮与所述衔铁轴向相对，所述带轮内部设有空腔且固定相连有铁心套于所述中心传动轴外周面，所述铁心设有环状凹槽，所述凹槽内绕有若干圈线圈，所述衔铁与所述带轮可磁性相吸以传递动力或相互分离。

6.如权利要求1所述的纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，所述第一主动轮与所述第一从动轮以皮带传动，所述第二主动轮与所述第二从动轮以皮带传动。

7.如权利要求1所述的纯电动汽车电动动力附件总成，其特征在于，所述电机与所述液压助力转向泵之间相连有联轴器。