CN109466293A - 一种燃料电池汽车及驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池汽车及驱动系统，驱动系统包括驱动电机、齿轮传动箱和传动轴；驱动电机安装在车架上，且位于后轮远离前轮的一侧；齿轮传动箱安装在车架上，齿轮传动箱包括传动箱壳体、输入齿轮、转向齿轮和输出齿轮，输入齿轮、转向齿轮和输出齿轮均布置在传动箱壳体内，且输入齿轮、转向齿轮和输出齿轮依次啮合传动。本公开的燃料电池汽车驱动系统的驱动电机位于后轮远离前轮的一侧的车架上，布置空间大，节省了前舱空间。而且，驱动电机通过齿轮传动箱和传动轴将动力传输至后轮，传输距离较短，从而提高了传动效率。

Description

一种燃料电池汽车及驱动系统

技术领域

本发明涉及电动汽车驱动领域，更具体地，涉及一种燃料电池汽车及驱动系统。

背景技术

电驱动系统是新能源车的核心部件之一，主要由驱动电机、功率转换器、电机控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。

现有的纯电动乘用车的驱动系统大多前置，布置在整车前舱。由于燃料电池汽车相比纯电动汽车增加了电堆模块、燃料电池辅助系统、有机储氢系统等相关的零部件，导致驱动系统布置在前舱内有较大难度。而且，燃料电池汽车为后轮驱动，电机前置的设计需要较长的传动轴才能将动力传输至后轮，机械损耗大，传动效率低。

因此，如何提供一种易于布置，且可有效提高传动效率的燃料电池汽车的驱动系统成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种易于布置，传动效率高的燃料电池汽车驱动系统的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种燃料电池汽车驱动系统。

该燃料电池汽车驱动系统包括驱动电机、齿轮传动箱和传动轴；其中，

所述驱动电机安装在车架上，且位于后轮远离前轮的一侧；

所述齿轮传动箱安装在车架上，所述齿轮传动箱包括传动箱壳体、输入齿轮、转向齿轮和输出齿轮，所述输入齿轮、所述转向齿轮和所述输出齿轮均布置在所述传动箱壳体内，且所述输入齿轮、所述转向齿轮和所述输出齿轮依次啮合传动；

所述输入齿轮被设置为用于与所述驱动电机的动力输出轴相连接，所述输出齿轮被设置为用于与所述传动轴相连接，所述转向齿轮为惰轮。

可选的，所述驱动电机的动力输出轴与所述输入齿轮花键配合连接，所述输出齿轮与所述传动轴花键配合连接。

可选的，所述齿轮传动箱位于所述驱动电机远离后轮的一侧。

可选的，所述燃料电池汽车驱动系统还包括电机控制器，所述电机控制器安装在车架上，且所述电机控制器与所述驱动电机毗邻设置。

根据本发明的第二方面，提供了一种燃料电池汽车。

该燃料电池汽车包括车架和本发明的燃料电池汽车驱动系统；其中，

所述车架包括左纵梁、右纵梁和电机安装横梁；

所述驱动电机安装在所述电机安装横梁和所述左纵梁或所述右纵梁上，所述齿轮传动箱安装在所述左纵梁和所述右纵梁之间。

可选的，所述车架还包括电机控制器安装横梁，所述电机控制器安装横梁自邻近所述驱动电机的纵梁朝向远离所述驱动电机的方向延伸。

可选的，所述燃料电池汽车还包括驱动系统连接支架；

所述驱动系统连接支架包括第一电机悬置支架、第二电机悬置支架、第一齿轮传动箱悬置支架和第二齿轮传动箱悬置支架；

所述第一电机悬置支架和所述第二电机悬置支架均位于所述驱动电机的沿着动力输出方向的同一端，且所述第一电机悬置支架被设置为用于连接所述驱动电机的外壳和所述电机安装横梁，所述第二电机悬置支架被设置为用于连接所述驱动电机的外壳和所述左纵梁或所述右纵梁；

所述第一齿轮传动箱悬置支架被设置为用于连接所述传动箱壳体和所述左纵梁，所述第二齿轮传动箱悬置支架被设置为用于连接所述传动箱壳体和所述右纵梁。

可选的，所述驱动系统连接支架包括车架连接件、减震垫块和驱动器件连接件；

所述车架连接件被设置为用于与所述车架固定连接，所述驱动器件连接件被设置为用于与所述驱动电机的外壳或所述传动箱壳体固定连接，所述减震垫块位于所述车架连接件和所述驱动器件连接件之间。

可选的，所述驱动系统连接支架还包括中间连接件；

所述减震垫块具有减震垫块壳体，所述中间连接件被设置为用于连接所述车架连接件和所述减震垫块，所述驱动器件连接件与所述减震垫块壳体固定连接。

可选的，所述减震垫块具有圆柱状形状；

所述中间连接件具有U形板和连接轴，所述连接轴的两端分别与所述U形板的两侧板固定连接，所述中间连接件通过所述连接轴与所述减震垫块相连接，且所述连接轴与所述减震垫块的旋转轴相重合。

本公开的燃料电池汽车驱动系统的驱动电机位于后轮远离前轮的一侧的车架上，布置空间大，节省了前舱空间。而且，驱动电机通过齿轮传动箱和传动轴将动力传输至后轮，传输距离较短，从而提高了传动效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本公开燃料电池汽车驱动系统实施例的结构示意图。

图2为本公开燃料电池汽车驱动系统实施例的局部结构示意图。

图3为本公开燃料电池汽车驱动系统的齿轮传动箱实施例的结构示意图。

图4为本公开燃料电池汽车的驱动系统连接支架实施例的结构示意图。

图中标示如下：

驱动电机-1，齿轮传动箱-2，传动箱壳体-21，输入齿轮-22，转向齿轮-23，输出齿轮-24，传动轴-3，电机控制器-4，车架-5，左纵梁-51，右纵梁-52，电机安装横梁-53，电机控制器安装横梁-54，驱动系统连接支架-6，第一电机悬置支架-61，第二电机悬置支架-62，第一齿轮传动箱悬置支架-63，第二齿轮传动箱悬置支架-64，车架连接件-65，减震垫块-66，减震垫块壳体-660，驱动器件连接件-67，中间连接件-68，U形板-681，连接轴-682。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图3所示，本公开的燃料电池汽车驱动系统包括驱动电机1、齿轮传动箱2和传动轴3。

驱动电机1安装在车架5上，且位于后轮远离前轮的一侧。也即是，驱动电机1位于整车的后侧。驱动电机1可通过连接支架安装在车架5上。

齿轮传动箱2安装在车架5上。齿轮传动箱2可通过连接支架安装在车架5上。齿轮传动箱2包括传动箱壳体21、输入齿轮22、转向齿轮23和输出齿轮24。输入齿轮22、转向齿轮23和输出齿轮24均布置在传动箱壳体21内，且输入齿轮22、转向齿轮23和输出齿轮24依次啮合传动。输入齿轮22可与驱动电机1的动力输出轴相连接，输出齿轮24可与传动轴3相连接，转向齿轮23为惰轮。通过齿轮传动箱2可将驱动电机1的动力转向输出至后轮，实现整车后轮驱动。

本公开的燃料电池汽车驱动系统的驱动电机1位于后轮远离前轮的一侧的车架5上，布置空间大，节省了前舱空间。而且，驱动电机1通过齿轮传动箱2和传动轴3将动力传输至后轮，传输距离较短，从而提高了传动效率。

在本公开的燃料电池汽车驱动系统的一个实施例中，为了更有效可靠地传输动力，驱动电机1的动力输出轴与输入齿轮22花键配合连接，输出齿轮24与传动轴3花键配合连接。

在本公开的燃料电池汽车驱动系统的一个实施例中，齿轮传动箱2位于驱动电机1远离后轮的一侧。这样，驱动电机1和齿轮传动箱2均位于整车的后侧，有利于更方便地布置燃料电池汽车驱动系统。

在本公开的燃料电池汽车驱动系统的一个实施例中，燃料电池汽车驱动系统还包括电机控制器4。电机控制器4安装在车架5上，且电机控制器4与驱动电机1毗邻设置。上述毗邻设置是指电机控制器4安装在车架5上邻近驱动电机1的位置处。例如，驱动电机1安装在车架5的某一纵梁上时，电机控制器4可安装在邻近安装有驱动电机1的纵梁的横梁或支架上。

本公开还提供了一种燃料电池汽车。

该燃料电池汽车包括车架5和本公开的燃料电池汽车驱动系统。

车架5包括左纵梁51、右纵梁52和电机安装横梁53。上述术语“左”、“右”仅仅表示了车架5的各组成梁之间的相对位置关系，因此当车架5发生位移、翻转或者颠倒时，这一相对位置关系不会发生变化。

驱动电机1安装在电机安装横梁53和左纵梁51或右纵梁52上。齿轮传动箱2安装在左纵梁51和右纵梁52之间。

在本公开的燃料电池汽车的一个实施例中，车架5还包括电机控制器安装横梁53。电机控制器安装横梁53自邻近驱动电机1的纵梁朝向远离驱动电机1的方向延伸，从而使得电机控制器4可毗邻设置在驱动电机1旁。例如，当驱动电机1安装在右纵梁52上时，电机控制器安装横梁53自右纵梁52朝向远离驱动电机1的方向延伸。

在本公开的燃料电池汽车的一个实施例中，为了保护燃料电池汽车驱动系统，燃料电池汽车还包括驱动系统连接支架6。驱动系统连接支架6可用于将驱动电机1和齿轮传动箱2安装至车架上。

如图4所示，驱动系统连接支架6包括第一电机悬置支架61、第二电机悬置支架62、第一齿轮传动箱悬置支架63和第二齿轮传动箱悬置支架64。驱动系统连接支架6可具有悬置功能，以减小车架5的振动的传递。

第一电机悬置支架61和第二电机悬置支架62均位于驱动电机1的沿着动力输出方向的同一端，且第一电机悬置支架61可连接驱动电机1的外壳和电机安装横梁53，第二电机悬置支架62可连接驱动电机1的外壳和左纵梁51或右纵梁52。

第一齿轮传动箱悬置支架63可连接传动箱壳体21和左纵梁51，第二齿轮传动箱悬置支架64可连接传动箱壳体21和右纵梁52。

进一步的，驱动系统连接支架6包括车架连接件65、减震垫块66和驱动器件连接件67。

车架连接件65可与车架5固定连接。驱动器件连接件67可与驱动电机1的外壳或传动箱壳体21固定连接。减震垫块66位于车架连接件65和驱动器件连接件67之间。上述固定连接可通过焊接或一体成型等方式实现。减震垫块66可具有块状或柱状等形状。

更进一步的，驱动系统连接6还包括中间连接件68。减震垫块66具有减震垫块壳体660。中间连接件68可连接车架连接件65和减震垫块66，驱动器件连接件67与减震垫块壳体660固定连接。

为了更有效地减震，减震垫块66具有圆柱状形状。中间连接件68具有U形板681和连接轴682。连接轴682的两端分别与U形板681的两侧板固定连接，中间连接件68通过连接轴682与减震垫块66相连接，且连接轴682与减震垫块66的旋转轴相重合。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种燃料电池汽车驱动系统，其特征在于，包括驱动电机、齿轮传动箱和传动轴；其中，

所述驱动电机安装在车架上，且位于后轮远离前轮的一侧；

所述齿轮传动箱安装在车架上，所述齿轮传动箱包括传动箱壳体、输入齿轮、转向齿轮和输出齿轮，所述输入齿轮、所述转向齿轮和所述输出齿轮均布置在所述传动箱壳体内，且所述输入齿轮、所述转向齿轮和所述输出齿轮依次啮合传动；

所述输入齿轮被设置为用于与所述驱动电机的动力输出轴相连接，所述输出齿轮被设置为用于与所述传动轴相连接，所述转向齿轮为惰轮。

2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车驱动系统，其特征在于，所述驱动电机的动力输出轴与所述输入齿轮花键配合连接，所述输出齿轮与所述传动轴花键配合连接。

3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车驱动系统，其特征在于，所述齿轮传动箱位于所述驱动电机远离后轮的一侧。

4.根据权利要求1至3任一项中所述的燃料电池汽车驱动系统，其特征在于，所述燃料电池汽车驱动系统还包括电机控制器，所述电机控制器安装在车架上，且所述电机控制器与所述驱动电机毗邻设置。

5.一种燃料电池汽车，其特征在于，包括车架和权利要求1至4任一项中所述的燃料电池汽车驱动系统；其中，

所述车架包括左纵梁、右纵梁和电机安装横梁；

所述驱动电机安装在所述电机安装横梁和所述左纵梁或所述右纵梁上，所述齿轮传动箱安装在所述左纵梁和所述右纵梁之间。

6.根据权利要求5所述的燃料电池汽车，其特征在于，所述车架还包括电机控制器安装横梁，所述电机控制器安装横梁自邻近所述驱动电机的纵梁朝向远离所述驱动电机的方向延伸。

7.根据权利要求5或6所述的燃料电池汽车，其特征在于，所述燃料电池汽车还包括驱动系统连接支架；

所述驱动系统连接支架包括第一电机悬置支架、第二电机悬置支架、第一齿轮传动箱悬置支架和第二齿轮传动箱悬置支架；

所述第一电机悬置支架和所述第二电机悬置支架均位于所述驱动电机的沿着动力输出方向的同一端，且所述第一电机悬置支架被设置为用于连接所述驱动电机的外壳和所述电机安装横梁，所述第二电机悬置支架被设置为用于连接所述驱动电机的外壳和所述左纵梁或所述右纵梁；

所述第一齿轮传动箱悬置支架被设置为用于连接所述传动箱壳体和所述左纵梁，所述第二齿轮传动箱悬置支架被设置为用于连接所述传动箱壳体和所述右纵梁。

8.根据权利要求7所述的燃料电池汽车，其特征在于，所述驱动系统连接支架包括车架连接件、减震垫块和驱动器件连接件；

所述车架连接件被设置为用于与所述车架固定连接，所述驱动器件连接件被设置为用于与所述驱动电机的外壳或所述传动箱壳体固定连接，所述减震垫块位于所述车架连接件和所述驱动器件连接件之间。

9.根据权利要求8所述的燃料电池汽车，其特征在于，所述驱动系统连接支架还包括中间连接件；

所述减震垫块具有减震垫块壳体，所述中间连接件被设置为用于连接所述车架连接件和所述减震垫块，所述驱动器件连接件与所述减震垫块壳体固定连接。

10.根据权利要求9所述的燃料电池汽车，其特征在于，所述减震垫块具有圆柱状形状；

所述中间连接件具有U形板和连接轴，所述连接轴的两端分别与所述U形板的两侧板固定连接，所述中间连接件通过所述连接轴与所述减震垫块相连接，且所述连接轴与所述减震垫块的旋转轴相重合。