CN109866614A - 一种电动车及其附件驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车及其附件驱动系统，该附件驱动系统包括主动皮带轮、附件皮带轮、皮带及离合器，其中，主动皮带轮设置于电动车动力系统的转动轴，皮带环绕于主动皮带轮及附件皮带轮，离合器用于使电动车动力系统的转动轴与附件之间动力接合或断开；上述系统利用皮带轮系结构，通过电动车动力系统的转动轴的转动带动附件工作，省去附件电机，简化了结构，降低了系统重量、体积和成本，便于系统空间布局；在能量回收阶段，利用车轮驱动轴的机械能直接拖动附件工作，减少能量损失，能量回收效率高，可延长车辆行驶里程；并且以带轮的方式驱动附件空调压缩机，能够降低对冷媒绝缘性及清洁度的要求，进一步降低成本，提高维护的便利性。

Description

一种电动车及其附件驱动系统

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，特别涉及一种电动车及其附件驱动系统。

背景技术

随着能源枯竭及环境恶化，纯电动汽车已成为未来的必然趋势。

目前，由于电池电源是纯电动汽车的唯一动力来源，纯电动汽车上的附件产品，如空调压缩机、水泵、真空泵、助力泵等都是直接以电驱动，即每个附件都由单独的电机驱动，导致整个附件系统的成本和质量大幅度增加，尤其是空调压缩机需要使用高压电源，对冷媒的绝缘性以及纯洁度有高的要求，从而增加了成本和维护难度，同时降低了使用安全性。另外，在能量回收过程中，能量由车轮机械能通过电机(发电机)转换为电能给电池充电，电池再驱动附件电机把电能转换为机械能进行工作，能量的多次转换会造成能量损失，能量回收效率低，降低了汽车行驶里程。

因此，如何改善目前的电动车附件驱动方式，使其结构简单，降低成本和质量，提高使用安全性及能量回收效率，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种电动车附件驱动系统，以使其结构简单，降低成本和质量，提高使用安全性及能量回收效率，本发明的第二个目的是提供一种包括上述电动车附件驱动系统的电动车。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种电动车附件驱动系统，包括主动皮带轮、附件皮带轮、皮带以及离合器，所述主动皮带轮设置于电动车动力系统的转动轴，所述附件皮带轮用于带动附件运转，所述皮带环绕于所述主动皮带轮及所述附件皮带轮，所述离合器用于使所述电动车动力系统的转动轴与所述附件之间动力接合或断开。

优选地，所述离合器设置于所述电动车动力系统的转动轴与所述主动皮带轮之间，和/或，所述离合器设置于所述附件皮带轮与所述附件之间。

优选地，所述离合器为单向离合器或电磁离合器。

优选地，所述电动车动力系统的转动轴为驱动电机的输出轴或齿轮箱的传动轴。

优选地，所述附件皮带轮包括压缩机皮带轮、真空泵皮带轮、水泵皮带轮及助力泵皮带轮中的至少一个。

优选地，所述附件还包括辅助电机，连接于所述辅助电机输出轴的辅助电机皮带轮与所述皮带配合。

优选地，所述皮带对所述主动皮带轮及所述辅助电机皮带轮的包角不小于所述皮带对所述附件皮带轮的包角。

优选地，所述主动皮带轮与相邻的所述附件皮带轮之间设置有张紧轮，所述张紧轮与所述皮带内侧接触，用于向所述皮带内侧张紧所述皮带，所述皮带对所述主动皮带轮的包角方向与所述皮带对所述张紧轮的包角方向相反。

优选地，所述附件及所述张紧轮通过固定支架安装于所述电动车动力系统中的齿轮箱。

一种电动车，包括如上任意一项所述的电动车附件驱动系统。

本发明提供的电动车附件驱动系统，包括主动皮带轮、附件皮带轮、皮带以及离合器，其中，主动皮带轮设置于电动车动力系统的转动轴，电动车动力系统的转动轴可以是电动车动力系统中的任意可转动的轴，比如电动车驱动电机的输出轴、齿轮箱的传动轴，甚至还可以为车轮驱动轴，附件皮带轮用于带动附件运转，附件可以是空调压缩机、真空泵、水泵、助力泵中的一个，也可以是多个，本案中的附件包括但不限于空调压缩机、真空泵、水泵、助力泵，皮带环绕于主动皮带轮及附件皮带轮，离合器用于使电动车动力系统的转动轴与附件之间动力接合或断开；

在车辆前行过程中，离合器将电动车动力系统的转动轴与附件接合，电动车动力系统的转动轴带动主动皮带轮转动，主动皮带轮通过皮带带动附件皮带轮转动，从而驱动各附件工作；在车辆减速刹车时，车轮驱动轴拖动电动车动力系统的齿轮箱及电机输出轴转动，电机进入发电机模式，一部分动能通过发电机发电回收，另一部分带动附件继续工作；在倒车时，离合器将电动车动力系统的转动轴与附件断开，避免附件随电机反向转动；由此可见，本发明提供的电动车附件驱动系统，不再以附件电机驱动附件的运转，而是利用皮带轮系结构，通过电动车动力系统的转动轴的转动带动附件工作，省去了多个附件电机，简化了结构，降低了系统重量、体积和成本，便于系统空间布局；在能量回收阶段，利用车轮驱动轴的机械能直接拖动附件工作，减少了能量转换所带来的能量损失，能量回收效率高，有助于提高车辆行驶里程；并且以带轮的方式驱动附件中的空调压缩机，能够降低对冷媒/冷冻油的绝缘性及清洁度的要求，进一步降低成本，提高维护的便利性。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种包括上述电动车附件驱动系统的电动车。由于上述的电动车附件驱动系统具有上述技术效果，具有该电动车附件驱动系统的电动车也应具有相应的技术效果。

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获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的电动车附件驱动系统的结构图；

图2为本发明一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第一示意图；

图3为本发明一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第二示意图；

图4为本发明一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第三示意图；

图5为本发明另一种实施例提供的电动车附件驱动系统的结构图；

图6为本发明另一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第一示意图；

图7为本发明另一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第二示意图；

图8为本发明另一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第三示意图。

图1-图8中：

1为主动皮带轮；2为离合器；3为固定支架；4为齿轮箱；5为驱动电机安装位；6为水泵皮带轮；7为真空泵皮带轮；8为皮带；9为压缩机皮带轮；10为张紧轮；11为车轮驱动轴安装位；12为驱动电机；13为真空泵；14为空调压缩机；15为水泵；16为辅助电机；17为辅助电机皮带轮。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种电动车附件驱动系统，该电动车附件驱动系统的结构设计简单，能够降低系统成本和质量，提高使用安全性及能量回收效率，本发明的第二个目的是提供一种包括上述电动车附件驱动系统的电动车。

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做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。

请参阅图1和图2，图1为本发明一种实施例提供的电动车附件驱动系统的结构图，图2为本发明一种实施例提供的电动车附件驱动系统的第一示意图。

本发明实施例提供的一种电动车附件驱动系统，包括主动皮带轮1、附件皮带轮、皮带8以及离合器2。

其中，图1中左侧具有驱动电机12安装位5，右侧具有车轮驱动轴安装位11，主动皮带轮1设置于电动车动力系统的转动轴，电动车动力系统的转动轴可以是电动车动力系统中的任意可转动的轴，比如电动车驱动电机12的输出轴、齿轮箱4的传动轴，甚至还可以为车轮驱动轴，图1和图2所示为齿轮箱4的传动轴，附件皮带轮用于带动附件运转，附件可以是空调压缩机14、真空泵13、水泵15、助力泵中的一个，也可以是多个，本案中的附件包括但不限于空调压缩机14、真空泵13、水泵15、助力泵，在图1和图2所示的实施例中，附件包括与压缩机皮带轮9连接的空调压缩机14、与真空泵皮带轮7连接的真空泵13以及与水泵皮带轮6连接的水泵15，皮带8环绕于主动皮带轮1及附件皮带轮，离合器2用于使电动车动力系统的转动轴与附件之间动力接合或断开。

与现有技术相比，本发明提供的电动车附件驱动系统，在车辆前行过程中，离合器2将电动车动力系统的转动轴与附件接合，电动车动力系统的转动轴带动主动皮带轮1转动，主动皮带轮1通过皮带8带动附件皮带轮转动，从而驱动各附件工作；在车辆减速刹车时，车轮驱动轴拖动电动车动力系统的齿轮箱4及电机输出轴转动，电机进入发电机模式，一部分动能通过发电机发电回收，另一部分带动附件继续工作；在倒车时，离合器2将电动车动力系统的转动轴与附件断开，避免附件随电机反向转动；由此可见，本发明提供的电动车附件驱动系统，不再以附件电机驱动附件的运转，而是通过皮带轮系结构，利用电动车动力系统的转动轴的转动带动附件工作，省去了多个附件电机，简化了结构，降低了系统重量、体积和成本，便于系统空间布局；在能量回收阶段，利用车轮驱动轴的机械能直接拖动附件工作，减少了能量转换所带来的能量损失，能量回收效率高，有助于提高车辆行驶里程；并且以带轮的方式驱动附件中的空调压缩机14，能够降低对冷媒/冷冻油的绝缘性及清洁度的要求，进一步降低成本，提高维护的便利性。

图1和图2中，本发明中的电动车附件驱动系统连接在齿轮箱4的传动轴上，当然，实际应用中并不局限于此位置，如图4所示，上述的电动车附件驱动系统还可直接连接在驱动电机12的输出轴。

离合器2可以根据需要设置在多个位置，在图1、图2和图4所示的实施例中，离合器2设置于齿轮箱4传动轴或者驱动电机12输出轴与主动皮带轮1之间，或者，如图3所示，将离合器2设置于附件皮带轮与附件之间，即空调压缩机14与压缩机皮带轮9之间、真空泵皮带轮7与真空泵13之间以及水泵皮带轮6与水泵15之间均设置有离合器2，当然，离合器2也可同时设置于上述两个位置，即离合器2设置于附件皮带轮与附件之间，同时也设置在电动车动力系统的转动轴之间。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，离合器2可以为单向离合器或电磁离合器。

以单向离合器2为例，如图2所示，当驱动电机12正转时，离合器2接合，主动皮带轮1获得动力，带动各附件运转，刹车时，车轮驱动轴拖动齿轮箱4传动轴及驱动电机12输出轴转动，此时离合器2保持接合，附件依然正常工作，在倒车时，驱动电机12反转，此时离合器2断开，主动皮带轮1失去动力，附件系统不随驱动电机12的反转而反转。

如图3所示，由于离合器2设置于附件与附件皮带轮之间，因此，主动皮带轮1、附件皮带轮以及皮带8始终能够从驱动电机12获得动力，当驱动电机12正转时，附件与附件皮带轮之间的动力接合，附件被带动工作，而当驱动电机12反转时，离合器2断开，附件停止工作。

图4所示实施例与图2所示实施例原理基本相同，在此不在赘述。

附件皮带轮并不局限于上述的压缩机皮带轮9、真空泵皮带轮7以及水泵皮带轮6，本领域技术人员可以根据需要增减附件产品，比如，可以增加附件助力泵及助力泵皮带轮，或者其他的附件，离合器2可根据需要设置在所有附件与附件皮带轮之间，也可设置在部分附件与附件皮带轮之间。

具体地，在本发明另外一种实施例中，请参阅图5，图5为本发明另一种实施例提供的电动车附件驱动系统的结构图，附件还包括辅助电机16，连接于辅助电机16输出轴的辅助电机皮带轮17与皮带8配合。

在添加辅助电机16后，离合器2设置位置的不同，也会影响到辅助电机16的作用，如图6和图7所示，在该实施例中，离合器2设置于电动车动力系统转动轴，即齿轮箱4传动轴或驱动电机12输出轴与主动皮带轮1之间，驱动电机12正转时，离合器2接合，主动皮带轮1获得动力，带动各附件运转，此时，辅助电机16做发电机用，而当驱动电机12反转时，离合器2断开，主动皮带轮1失去动力，此时辅助电机16可作电动机用，驱动其他的附件继续运转，避免其他附件失去动力而无法运转。

如图8所示，离合器2设置在除辅助电机16外的其他附件与附件皮带轮之间，，这样，当驱动电机12正转时，辅助电机16作发电机用，在某些工况下，可利用辅助电机16驱动车辆行驶。

当然，在上述实施例中，系统中各处的离合器2结构不必一致，可在一些位置使用单向离合器，另一些位置使用电磁离合器，从而使系统更加灵活，比如可在图8所示的实施例的基础上，在辅助电机16与辅助电机皮带轮17之间设置电磁离合器，其他附件与附件皮带轮之间可设置电磁离合器或单向离合器，主动皮带轮1与电动车动力系统转动轴之间设置单向离合器，当驱动电机12正转时，电动车动力系统转动轴与主动皮带轮1之间的单向离合器接合，其他附件与附件皮带轮之间的离合器接合，辅助电机16与辅助电机皮带轮17之间的电磁离合器可根据需要接合或断开，比如，在路况复杂情况下，驱动电机12负荷较高，此时可将辅助电机16与辅助电机皮带轮17之间的电磁离合器断开，以减少驱动电机12的负荷，在路况平顺时，使该电磁离合器接合回收能量，而当驱动电机12反转时，电动车动力系统转动轴与主动皮带轮1之间的单向离合器断开，此时，可使辅助电机16与辅助电机皮带轮17之间的电磁离合器接合，驱动其他附件继续运转。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，为保证主动皮带轮1的动力能够稳定输出，防止打滑现象的发生，皮带8对主动皮带轮1及辅助电机皮带轮17的包角不小于皮带8对附件皮带轮的包角。

防止打滑的手段不仅限于调整对皮带8对带轮的包角，还可以通过调整皮带8与皮带轮的接触面的配合方式来实现，比如可用同步带与同步带轮配合的方式，或者增加皮带轮的粗糙度等等。

优选地，为达到上述目的，主动皮带轮1与相邻的附件皮带轮之间设置有张紧轮10，张紧轮10与皮带8内侧接触，用于向皮带8内侧张紧皮带8，皮带8对主动皮带轮1的包角方向与皮带8对张紧轮10的包角方向相反。

当然，张紧轮10的数量及设置位置不仅局限于上面所述，还可以根据需要在适当的位置设置张紧轮10。

设置张紧轮10仅仅是张紧皮带8，改变皮带8对带轮包角的一种手段，在实际应用中，还可通过主动皮带轮1与其他附件皮带轮的位置调整实现这一目的。

进一步优化上述技术方案，为便于上述电动车附件驱动系统的安装，在本发明实施例中，采用了模块化设计，将附件及张紧轮10集成安装于固定支架3，然后通过固定支架3将上述电动车附件驱动系统安装于电动车动力系统中的齿轮箱4，从而可以在不同车辆和项目中标准化附件产品的安装、布局，固定皮带轮和皮带8的设计，以降低质量风险，同时，由于多项目共用设计，可以增加产量，降低成本。

上述电动车附件驱动系统的安装位置不仅限于齿轮箱4，也可设置于电动车的其他位置，只要能够便于与电动车的动力系统动力接合即可。

基于上述实施例中提供的电动车附件驱动系统，本发明还提供了一种包括上述电动车附件驱动系统的电动车。由于上述的电动车附件驱动系统具有上述技术效果，具有该电动车附件驱动系统的发动机及发动机也应具有相应的技术效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电动车附件驱动系统，其特征在于，包括主动皮带轮、附件皮带轮、皮带以及离合器，所述主动皮带轮设置于电动车动力系统的转动轴，所述附件皮带轮用于带动附件运转，所述皮带环绕于所述主动皮带轮及所述附件皮带轮，所述离合器用于使所述电动车动力系统的转动轴与所述附件之间动力接合或断开。

2.根据权利要求1所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述离合器设置于所述电动车动力系统的转动轴与所述主动皮带轮之间，和/或，所述离合器设置于所述附件皮带轮与所述附件之间。

3.根据权利要求1或2所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述离合器为单向离合器或电磁离合器。

4.根据权利要求1所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述电动车动力系统的转动轴为驱动电机的输出轴或齿轮箱的传动轴。

5.根据权利要求1所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述附件皮带轮包括压缩机皮带轮、真空泵皮带轮、水泵皮带轮及助力泵皮带轮中的至少一个。

6.根据权利要求1-2及4-5任意一项所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述附件还包括辅助电机，连接于所述辅助电机输出轴的辅助电机皮带轮与所述皮带配合。

7.根据权利要求6所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述皮带对所述主动皮带轮及所述辅助电机皮带轮的包角不小于所述皮带对所述附件皮带轮的包角。

8.根据权利要求7所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述主动皮带轮与相邻的所述附件皮带轮之间设置有张紧轮，所述张紧轮与所述皮带内侧接触，用于向所述皮带内侧张紧所述皮带，所述皮带对所述主动皮带轮的包角方向与所述皮带对所述张紧轮的包角方向相反。

9.根据权利要求8所述的电动车附件驱动系统，其特征在于，所述附件及所述张紧轮通过固定支架安装于所述电动车动力系统中的齿轮箱。

10.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电动车附件驱动系统。