CN109649162B - 一种纯电动车双电机双速比输入传动方案 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动车双电机双速比输入传动方案，包括输入模块S1和行星传动模块S3，所述的输入模块包括输入子模块S11和输入子模块S12；所述的输入子模块S11和输入子模块S12分别包括电机1和电磁离合器Clc1以及电机2和电磁离合器Clc2；所述的电磁离合器Clc1和电磁离合器Clc2分别控制电机1和电机2与其相应输入的结合与分离。基于基本模块S1和S3，去掉S11或S12模块形成单电机输入方案。增加模块S2，形成双电机双速比输入变速器传动方案。本发明在车辆驱动或制动时，选择双电机或单电机工作，形成不同的速比，使得动力传动的效率最佳。

Description

一种纯电动车双电机双速比输入传动方案
技术领域
本发明属于纯电动车动力传动领域，具体涉及一种纯电动车双电机双速比输入传动方案。
背景技术
随着油耗、排放法规的日益加严，传统汽车的燃油动力面临着严峻挑战。把握全球能源变革发展趋势和我国产业绿色转型发展要求，着眼生态文明建设和应对气候变化，以绿色低碳技术创新和应用为重点，引导绿色消费，推广绿色产品，国家倡导大幅提升新能源汽车和新能源应用比例。其中纯电动车是新能源汽车的重要组成部分。节能与可靠性是纯电动车的关键评价指标。
对于纯电动车，从结构上可以简单分为分布式驱动和中央式驱动。中央式驱动的主要部件就是单电机或双电机加变速器或减速器。其中减速器方案结构简单可靠，但是无法同时兼顾车辆动力性和经济性的要求。变速器方案通过设计多个速比，可以满足车辆动力性和经济性的要求，但成本高，结构复杂，系统可靠性较减速器方案要低。而对于电机驱动输入，一般采用单电机输入或双电机同轴并联的方式。电机的工作效率没有达到协同最佳。
发明内容
本发明正是基于以上的技术背景，提出一种模块化的纯电动车双电机双速比输入传动方案。两个相同功率的电机并以不同传动速比的方式向传动系传输动力，两个电机在驱动和制动时可同时或单独工作，使整体效率最佳。同时该方案采用模块化的设计思路，可以通过模块的增加，实现更多的纯电驱动传动方案。
本发明采用的技术方案为：一种纯电动车双电机双速比输入传动方案，包括输入模块S1和行星传动模块S3，所述的输入模块包括输入子模块S11和输入子模块S12；所述的输入子模块S11和输入子模块S12分别包括电机1和电磁离合器Clc1以及电机2和电磁离合器Clc2；所述的电磁离合器Clc1和电磁离合器Clc2分别控制电机1和电机2与其相应输入的结合与分离；所述的输入模块S1与行星传动模块S3匹配形成不同速比的纯电传动方案。
进一步，所述的电机1的输入速比为i1，电机2的输入速比为i2，且i1≠i2。
进一步，所述的输入子模块S11和输入子模块S12均向行星传动模块S3输入动力，并由行星传动模块S3输出动力。
进一步，所述的输入子模块S11或输入子模块S12向行星传动模块S3输入动力，并由行星传动模块S3输出动力。
进一步，所述的输入模块S1和行星传动模块S3之间可安装变速器控制模块S2。
进一步，所述的变速器控制模块S2包括制动器B和离合器C。
进一步，所述的输入子模块S11和输入子模块S12向变速器控制模块S2输入动力，由变速器控制模块S2控制挡位并由行星传动模块S3输出动力。
进一步，所述的变速器控制模块S2通过控制制动器B和离合器C的分离结合组合形成1档、2档和空挡。
本发明产生的有益效果是：本发明采用模块化设计，从传动结构上来说，没有换挡过程，结构可靠简单，是一个减速器。但是双速比的设计可以使车辆有速比的选择。在功率需求不大的情况下，两个电机独立工作，高效匹配不同的车速范围。当在功率需求大的爬坡和加速情况下，双电机可以高效协同共同输出动力；在制动能量回收的时候，可以按照制动功率的需求，选择两个电机同时工作或单个电机工作，达到能量回收效率最佳。对于单电机单速比的应用，无需重新设计，就可提供两种速比方案的选择，以满足不同的应用。同时该方案也可以灵活地组合形成双电机输入变速器方案。
本发明基于基本模块S1和S3，可以增加模块S2，形成双电机双速比输入变速器传动方案。这种模块化的设计，既满足多种应用需求，又可有效降低成本。
附图说明
图1 为双电机输入双速比减速器传动原理图；
图2 为单电机单速比减速器传动原理图1；
图3 为单电机单速比减速器传动原理图2；
图4为双电机双速比变速器传动原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明是一种纯电动车双电机双速比输入传动方案，基于双电机输入双速比减速器的传动方案，按照模块化的思路，组合衍生出两种速比的单电机输入减速器传动方案和双电机输入变速器传动方案。如图4所示，该传动方案整体上分为三个模块，输入模块S1、变速器控制模块S2和行星传动模块S3。输入模块S1上集成了输入子模块S11和输入子模块S12。每一个模块和子模块都有相对独立的壳体设计，可以容易地从整体方案上增加或去除。Clc1和Clc2是两个电磁离合器，可以分别控制电机1和电机2与其相应输入的结合与分离。电机1和电机2输入两个不同的速比i1和i2。对于行星传动模块S3，当齿圈固定时，其速比为i3。
行星传动模块S3为单排行星轮系。其中太阳轮作为输入，行星架作为输出。当齿圈用带内外齿的钢片与壳体固定在一起时，此结构就成为1级减速机构。当齿圈用外齿钢片和内齿摩擦片控制其与壳体结合与分离，同时增加一套离合器装置控制齿圈与太阳轮同步旋转或分离，该行星排就变为一个两档的变速机构。
该传动方案以图1的双电机双速比的减速器传动方案作为基础，通过模块的不同组合方式可以形成四个传动方案。基本型双电机输入双速比减速器的传动方案由集成输入子模块S11和输入子模块S12的输入模块S1和行星传动模块S3组成。从基本型上去除输入子模块S11或输入子模块S12就可以形成单电机单速比的减速器方案。基本型上增加变速器控制模块S2就可以形成双电机输入的变速器传动方案。
如图1所示，基本型双电机双速比（i1*i3和i2*i3）减速器传动方案，图2为单速比（i1*i3）减速器传动方案，图3为单速比（i2*i3）减速器传动方案，图4为双电机双速比（i2(i1)、i2(i1)*i3）变速器传动方案。
在基本型双电机双速比减速器传动方案中，可实现无换挡的双速比应用（i1*i3和i2*i3）。对于双电机输入双速比减速器传动方案，在车辆不需要大功率输出时，可以只让一个电机工作。由于两个电机传动输入的速比不同，这样两个电机就可以独立高效地工作在不同的车速范围段。在车辆加速和爬坡大功率输出时，两个电机以总效率最佳的方式共同工作。在制动能量回收的时候，可以按照制动功率的需求，选择两个电机同时工作或单个电机工作，达到能量回收效率最佳。
在双电机双速比输入减速器方案的基础上，取消子模块S11或S12，就可以形成如图2和图3所示的两种不同速比（i1*i3或i2*i3）的单电机输入减速器方案。
对于单电机输入的减速器方案，完全由双电机基本型方案衍生而来，在没有进行新设计的基础上，可以组合成一个大速比的减速器和一个小速比的减速器。分别匹配高速和低速的应用。
基于基本型双电机双速比减速器传动方案，增加包含制动器B和离合器C控制系统模块S2就可以形成双电机双速比变速器传动方案。变速器控制模块S2通过控制制动器B和离合器C的分离结合组合形成1档、2档和空挡。
要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (1)

1.一种纯电动车双电机双速比输入传动系统，其特征在于：包括输入模块S1、行星传动模块S3和安装在输入模块S1和行星传动模块S3之间的变速器控制模块S2；所述的输入模块S1包括输入子模块S11和输入子模块S12；所述的输入子模块S11和输入子模块S12位于行星传动模块S3的同侧，且不同轴；所述的输入子模块S11和输入子模块S12向变速器控制模块S2输入动力，由变速器控制模块S2控制挡位并由行星传动模块S3输出动力；所述的输入子模块S11和输入子模块S12分别包括电机1和电磁离合器Clc1以及电机2和电磁离合器Clc2；所述的电磁离合器Clc1和电磁离合器Clc2分别控制电机1和电机2与其相应输入的结合与分离；所述的输入模块S1与行星传动模块S3匹配形成不同速比的传动系统；所述的变速器控制模块S2包含制动器B和离合器C；所述行星传动模块S3为单排行星轮系；所述的输入子模块S11和/或输入子模块S12均向行星传动模块S3输入动力，并由行星传动模块S3输出动力；所述的变速器控制模块S2通过控制制动器B和离合器C的分离结合组合形成1档、2档和空挡；所述的电机1的输入速比为i1，电机2的输入速比为i2，且i1≠i2；当齿圈固定时，行星传动模块S3的速比为i3。
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