CN112721611A - 一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机及其控制方法，包括车轮轴和轮毂，所述车轮轴与车架固定连接，轮毂以车轮轴为中心进行相对转动，所述车轮轴上固定连接有圆盘状中间定子，所述中间定子两侧分别固定安装有左侧线圈组件和右侧线圈组件，所述中间定子两侧设有左侧转子和右侧转子，所述左侧线圈组件驱动左侧转子转动，所述右侧线圈组件驱动右侧转子转动；所述左侧转子与轮毂之间设有左侧离合器，所述右侧转子与轮毂之间设有右侧离合器和减速机构。有益效果：本发明能够满足车辆实际行驶时工况多变的需求，且两个电机均能保持较高的效率工作，可减小整车的能量消耗；优化了左、右侧离合器的安装空间，减小电机的轴向尺寸，减轻重量。

Description

一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的轮毂电机及其控制方法，特别涉及一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机及其控制方法，属于电动汽车驱动电机及其控制技术领域。

背景技术

在现有车用驱动电动机中，轮毂电机具有结构简单紧凑、传动系统高效节能、驱动和制动转矩独立可控等多方面的优势，易实现前驱、后驱和四驱形式，代表着下一代电动汽车发展的重要方向。现有外转子直接驱动型和内转子减速驱动型两种轮毂电机在实际应用中都存在一定的缺点，适用场合受到限制，如外转子直接驱动轮毂电机在起步、爬坡等承载大转矩时需大电流，易损坏电池，主要用于平路、负载较轻等场合；内转子减速驱动轮毂电机有减速装置，效率降低，主要用于丘陵或山区、过载能力较大等场合。

双转子电机具有两个机械端口和两个电端口，电能和机械能可以在4个端口间自由流动，可以实现功率分流，适合应用于电动汽车的多工况运行。

中国专利CN103935232B公开了一种基于双转子电机的电动轮及其控制方法，该专利技术扩大了电机再生制动的使用范围，续驶里程有所增加，但只有外转子驱动车辆，驱动模式单一。

中国专利CN103640470B公开了一种用于车辆轮毂驱动的双转子电机结构，该专利技术具有驱动、制动、制动能量回收和在车发电四种模式，融入行星齿轮机构配合模式的切换，但是也仅限于内转子用于驱动，外转子用于制动/制动能量回收，不能很好地适应汽车多变的行驶工况。

中国专利CN110120729A公开的一种径向磁场定子无轭双转子盘式永磁同步电机和中国专利CN110417225A公开的一种的双转子盘式轮毂永磁同步电机，都具有轴向尺寸小，可输出大转矩等特点，但驱动模式单一，难以实现在多变的行驶工况下都保持较高的运行效率。

中国专利CN109572388A公开了一种集成式对转双转子电动轮一体化结构，该专利技术可实现多种驱动模式，扩大了轮毂驱动系统运行的转速和转矩范围，但其结构复杂，使用了两排行星齿轮机构和双制动器，体积较大，不利于在轮毂的有限空间内进行安装。

中国专利CN109606096A公开了一种基于双转子电机的电动轮集成结构及其工作方法，该专利采用径向气隙式的双转子轮毂电机结构实现了内外电机单独和共同驱动/制动模式，可以满足汽车行驶工况多变的需求，但设计制造出的样机结构轴向尺寸较大，重量也较大，进行实车装配还有明显不足。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机结构及其控制方法，具有多种驱动和制动模式，能满足汽车行驶工况多变的需求，减小整车能量消耗，且能较大程度地降低轮毂电机的轴向尺寸和重量。

技术方案：一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机，包括车轮轴和轮毂，所述车轮轴与车架固定连接，轮毂以车轮轴为中心进行相对转动，所述车轮轴上固定连接有圆盘状中间定子，所述中间定子两侧分别固定安装有左侧线圈组件和右侧线圈组件，所述中间定子两侧设有左侧转子和右侧转子，所述左侧转子和右侧转子安装在车轮轴上并且可以以车轮轴为中心进行相对转动，所述左侧线圈组件驱动左侧转子转动，所述右侧线圈组件驱动右侧转子转动；所述左侧转子与轮毂之间设有左侧离合器，所述右侧转子与轮毂之间设有右侧离合器和减速机构。

本发明通过引入左右两个转子、一个共用中间定子、两个电磁离合器和行星齿轮机构，可实现左、右侧电机单独驱动和共同驱动多种模式，从而满足车辆实际行驶时工况多变的需求，且两个电机均能保持较高的效率工作，可减小整车的能量消耗。

进一步，为了将电机将磁场布置成轴向形式，所述左侧转子上设有左侧永磁体，所述左侧永磁体包括交替分布的N极和Ｓ极以左侧转子的中心为中心沿圆周方向均匀布置在左侧转子表面，所述左侧永磁体与左侧线圈组件相对；所述右侧转子上设有右侧永磁体，所述右侧永磁体包括交替分布的N极和Ｓ极以右侧转子的中心为中心沿圆周方向均匀布置在右侧转子表面，所述右侧永磁体与右侧线圈组件相对。该电机将磁场布置成轴向形式，可有效减小电机的轴向尺寸。

进一步，为了减小电机的轴向尺寸，所述左侧转子和右侧转子呈薄圆盘状，截面呈竖直放置的平底锅状，锅底背对称布置于中间定子两侧。通过对左侧转子和右侧转子结构的设计，优化了左、右侧离合器的安装空间，可进一步减小电机的轴向尺寸，减轻电机重量，可满足双转子轮毂电机的装车要求，有利于应用于实车。

进一步，为了实现减速增加扭矩，所述减速机构为单排行星齿轮机构包括太阳轮，行星轮、行星架和齿圈，所述右侧离合器连接太阳轮与右侧转子，所述行星架与轮毂固定连接，所述齿圈与中间定子之间设有连接销。通过单排行星齿轮机构实现了传动比的改变。

进一步，为了实现中间定子与车轮轴的稳定连接，所述车轮轴为中空的管状结构，所述车轮轴外径上设有与中间定子连接的连接键。在车轮轴的键槽内设置平键实现中间定子与车轮轴的固定连接。

进一步，为了给电机和离合器供电，所述车轮轴为中空的管状结构，所述车轮轴外径上设有至少两个贯穿管壁的穿线孔。穿线孔用于引出左侧线圈绕组件和左侧离合器、右侧线圈绕组件和右侧离合器的线圈引线。

一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机的控制方法，通过对左侧离合器和右侧离合器控制以及左侧线圈组件和右侧线圈组件的控制可以实现右侧电机单独驱动、左侧电机单独驱动、左右侧电机共同驱动、右侧电机单独再生制动、左侧电机单独再生制动、左右侧电机共同再生制动工作模式；

所述右侧电机单独驱动模式：当左侧离合器断开，右侧离合器闭合时，向中间定子的右侧线圈绕组件通入三相电流，产生的旋转磁场与右侧转子上的右侧永磁体的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，该转矩驱动右侧转子旋转，动力经右侧离合器、太阳轮、行星架输出到轮毂上，驱动车辆行驶；经行星齿轮机构的减速增扭作用后，车轮处可输出较大驱动转矩，但轮速会有所降低，故该模式主要用于电动汽车低速较大转矩的市区行驶场合。

所述左侧电机单独驱动模式：当右侧离合器断开，左侧离合器闭合时，向中间定子的左侧线圈绕组件通入三相电流，产生的旋转磁场与左侧转子上的左侧永磁体的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，该转矩驱动左侧转子旋转，动力经左侧离合器直接输出到轮毂上，驱动车辆行驶；由于左侧电机为直驱型轮毂电机，且左侧转子具有较大的转动惯量，适合于恒速运行，故该模式主要用于电动汽车市郊工况下高速行驶的场合。

所述左右侧电机共同驱动模式：当左侧离合器和右侧离合器均闭合时，向中间定子的左侧线圈绕组件和右侧线圈绕组件分别通入三相电流，它们产生的旋转磁场分别与左侧转子的左侧永磁体和右侧转子上的右侧永磁体的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，同时驱动左侧转子和右侧转子旋转，左右侧电机的驱动转矩在轮毂处耦合叠加后驱动车辆行驶；由于车轮处可提供更大的驱动转矩，故该模式主要用于电动汽车爬坡或低速加速行驶工况。

所述右侧电机单独再生制动模式：在右侧电机单独驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮的动能经由行星架、太阳轮、右侧离合器传递至右侧转子，带动右侧转子旋转，右侧转子上的右侧永磁体的轴向磁场将作周期性变化，在中间定子的右侧线圈绕组件内将产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会对动力电池进行充电，该电机处于发电状态。

所述左侧电机单独再生制动模式：在左侧电机单独驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮的动能经由左侧离合器传递至左侧转子，带动左侧转子旋转，左侧转子上的左侧永磁体的轴向磁场将作周期性变化，在中间定子的左侧线圈绕组件内将产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会对动力电池进行充电，该电机处于发电状态。

所述左右侧电机共同再生制动模式：在左右侧电机共同驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮的动能分别经由行星架、太阳轮、右侧离合器和左侧离合器传递至右侧转子和左侧转子，同时带动右侧转子和左侧转子旋转，右侧转子上的右侧永磁体和左侧转子上的左侧永磁体的轴向磁场均作周期性变化，在中间定子的右侧线圈绕组件和左侧线圈绕组件内分别产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会同时对动力电池进行充电，两个电机均处于发电状态。

有益效果：本发明与传统的单转子单定子盘式轴向磁场电机相比，该电机通过引入左右两个转子、中间定子、两个电磁离合器和行星齿轮机构，可实现左、右侧电机单独驱动和共同驱动多种模式，从而满足车辆实际行驶时工况多变的需求，且两个电机均能保持较高的效率工作，可减小整车的能量消耗；与径向磁场结构的双转子电动轮相比，该电机将磁场布置成轴向形式，可有效减小电机的轴向尺寸；中间定子为薄圆盘，左侧线圈组件和右侧线圈组件为凸出结构设计，左、右侧转子截面呈竖直放置的平底锅状，锅底背对称布置于中间定子两侧，优化了左、右侧离合器的安装空间，可进一步减小电机的轴向尺寸，减轻电机重量，可满足双转子轮毂电机的装车要求，有利于应用于实车。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明左侧转子及左侧永磁体的结构示意图；

图3为本发明右侧转子及右侧永磁体的结构示意图；

图4为本发明中间定子的结构示意图；

图5为本发明车轮轴的结构示意图；

图6为本发明右侧电机单独驱动模式的动力传递路线图；

图7为本发明左侧电机单独驱动模式的动力传递路线图；

图8为本发明左右侧电机共同驱动模式的动力传递路线图。

其中，1-车轮轴；2-轮毂；3-中间定子；4-左侧线圈组件；5-右侧线圈组件；6-左侧转子；7-右侧转子；8-左侧离合器；9-右侧离合器；10-减速机构；61-左侧永磁体；71-右侧永磁体；11-太阳轮；12-行星轮；13-行星架；14-齿圈；15-连接销； 31-连接键；32-穿线孔。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机，由左侧转子6、左侧永磁体61、左侧线圈绕组件4、左侧离合器8、中间定子3、右侧转子7、右侧永磁体71、右侧线圈绕组件5、右侧离合器9、太阳轮11、行星轮12、行星架13、齿圈14、连接销15、车轮轴1和轮毂2组成。

如图2和图3所示，左侧转子6和右侧转子7呈薄圆盘状，为了进一步减小轴向尺寸，左侧转子6和右侧转子7的截面呈竖直放置的平底锅状，锅底背对称布置于中间定子两侧（图1所示），左侧永磁体61均匀布置在左侧转子6右端面的外缘，且其N极和S极交替分布设置，产生的磁力线方向与车轮轴1的轴线方向一致；右侧永磁体71均匀布置在右侧转子7左端面的外缘，且其N极和S极交替分布设置，产生的磁力线方向与车轮轴1的轴线方向一致。

如图1或4所示，中间定子3为薄圆盘状，左侧线圈槽（图4虚线表示）和右侧线圈槽（图4实线表示）为凸出结构设计，左侧线圈槽均匀分布在中间定子3左端面上的外缘，右侧线圈槽均匀分布在中间定子3右端面上的内缘，左侧线圈绕组和右侧线圈绕组分别嵌装在左侧线圈槽和右侧线圈槽内，向左侧线圈绕组和右侧线圈绕组分别构成的三相绕组内通入交流电时，可产生旋转磁场，该磁场的磁力线方向也与车轮轴1的轴线方向一致，与永磁体产生的磁场相互作用产生电磁转矩，驱动左侧转子6和右侧转子7旋转；左侧线圈槽和右侧线圈槽之间开设有若干个均匀分布的螺纹孔，用于安装连接销15，中间定子3通过平键固连于车轮轴1。

如图5所示，车轮轴1为圆筒结构，固连于车架，车轮轴1的表面开设有键槽和穿线孔32，键槽内的平键31实现中间定子3与车轮轴1的固定连接，穿线孔32用于引出左侧线圈绕组件4和左侧离合器8、右侧线圈绕组件5和右侧电磁离合器9的线圈引线。

如图1所示，太阳轮11、行星轮12、行星架13和齿圈14构成一个单排行星齿轮机构，其中，太阳轮11与右侧离合器9相连，并通过轴承安装在车轮轴1上；行星架13固连于轮毂2，齿圈14固连于连接销15。

如图1所示，左侧离合器8和右侧离合器9均为圆环形状，可空套在车轮轴1上，左侧离合器8用于断开或接合左侧转子6与轮毂2之间的动力传递，右侧离合器9用于断开或接合右侧转子7与太阳轮11之间的动力传递；由左侧转子6、左侧永磁体61与中间定子3上的左侧线圈绕组件4构成的左侧永磁同步电机，传动比为1，属于直接驱动型轮毂电机；由右侧转子7、右侧永磁体71与中间定子3上的右侧线圈绕组件5构成的右侧永磁同步电机，传动比大于1，属于减速增扭驱动型轮毂电机，通过控制左侧离合器8或右侧离合器9产生不同的动作，可实现两个电机的多种工作模式。

该基于轴向磁场的双转子轮毂电机具有左侧电机单独驱动、右侧电机单独驱动、左右侧电机共同驱动、左侧电机单独再生制动、右侧电机单独再生制动、左右侧电机共同再生制动工作模式，下面进行详细说明。

（一）驱动模式

① 右侧电机单独驱动

当左侧离合器8断开，右侧离合器9闭合时，向中间定子3的右侧线圈绕组件5通入三相电流，产生的旋转磁场与右侧转子7上的右侧永磁体71的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，该转矩驱动右侧转子7旋转，动力经右侧离合器9、太阳轮11、行星架13输出到轮毂2上，驱动车辆行驶，实现右侧电机单独驱动模式，其动力传动路线如图6所示。经行星齿轮机构的减速增扭作用后，车轮处可输出较大驱动转矩，但轮速会有所降低，故该模式主要用于电动汽车低速较大转矩的市区行驶场合。

② 左侧电机单独驱动

当右侧离合器9断开，左侧离合器8闭合时，向中间定子3的左侧线圈绕组件4通入三相电流，产生的旋转磁场与左侧转子6上的左侧永磁体61的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，该转矩驱动左侧转子6旋转，动力经左侧离合器8直接输出到轮毂2上，驱动车辆行驶，实现左侧电机单独驱动模式，其动力传动路线如图7所示。由于左侧电机为直驱型轮毂电机，且左侧转子6具有较大的转动惯量，适合于恒速运行，故该模式主要用于电动汽车市郊工况下高速行驶的场合。

③ 左右侧电机共同驱动

当左侧离合器8和右侧离合器9均闭合时，向中间定子3的左侧线圈绕组件4和右侧线圈绕组件5分别通入三相电流，它们产生的旋转磁场分别与左侧转子6的左侧永磁体61和右侧转子7上的右侧永磁体71的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，分别驱动左侧转子6和右侧转子7旋转，左右侧电机的驱动转矩在轮毂2处耦合叠加后驱动车辆行驶，实现左右侧电机共同驱动模式，左右侧电机的动力传递路线与各自单独驱动时相同，如图8所示，该模式下，由于车轮处可提供更大的驱动转矩，故该模式主要用于车辆爬坡或低速加速行驶工况。

（二）再生制动模式

车辆在不同的驱动模式下，当采取制动措施使车辆减速时，可实现3种相应的再生制动工作模式，即左侧电机单独再生制动、右侧电机单独再生制动和左右侧电机共同再生制动。

① 右侧电机单独再生制动

在右侧电机单独驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮（轮毂2）的动能经由行星架13、太阳轮11、右侧离合器9传递至右侧转子7，带动右侧转子7旋转，右侧转子7上的右侧永磁体71的轴向磁场将作周期性变化，在中间定子3的右侧线圈绕组件5内将产生感应电动势，若该感应电动势高于动力电池电压，将会对动力电池进行充电，电机处于发电状态，即工作于右侧电机单独再生制动模式，该模式下的能量传递路线与右侧电机单独驱动模式的动力传递路线刚好相反，省略其能量传递路线图。

② 左侧电机单独再生制动

在左侧电机单独驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮（轮毂2）的动能经由左侧离合器8传递至左侧转子6，带动左侧转子6旋转，左侧转子6上的左侧永磁体61的轴向磁场将作周期性变化，在中间定子3的左侧线圈绕组件4内将产生感应电动势，若该感应电动势高于动力电池电压，将会对动力电池进行充电，电机处于发电状态，即工作于左侧电机单独再生制动模式，该模式下的能量传递路线与左侧电机单独驱动模式的动力传递路线刚好相反，省略其能量传递路线图。

③ 左右侧电机共同再生制动

在左右侧电机共同驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮（轮毂2）的动能分别经由行星架13、太阳轮11、右侧离合器9和左侧离合器8传递至右侧转子7和左侧转子6，同时带动右侧转子7和左侧转子6旋转，右侧转子7上的右侧永磁体71和左侧转子6上的左侧永磁体61的轴向磁场均作周期性变化，在中间定子3的右侧线圈绕组件5和左侧线圈绕组件4内分别产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会同时对动力电池进行充电，两个电机均处于发电状态，即工作于左右侧电机共同再生制动模式，该模式下的能量传递路线与左右侧电机共同驱动模式的动力传递路线刚好相反，省略其能量传递路线图。

如此好处是电动汽车可根据实际行驶工况的变化，选择相应的工作模式驱动车辆，左右侧电机能保持最优的效率工作，从而减小整车能量消耗。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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 (7)

1.一种基于轴向磁场的双转子轮毂电机，包括车轮轴（1）和轮毂（2），所述车轮轴（1）与车架固定连接，轮毂（2）以车轮轴（1）为中心进行相对转动，其特征在于：所述车轮轴（1）上固定连接有圆盘状中间定子（3），所述中间定子（3）两侧分别固定安装有左侧线圈组件（4）和右侧线圈组件（5），所述中间定子（3）两侧设有左侧转子（6）和右侧转子（7），所述左侧转子（6）和右侧转子（7）安装在车轮轴（1）上并且可以以车轮轴（1）为中心进行相对转动，所述左侧线圈组件（4）驱动左侧转子（6）转动，所述右侧线圈组件（5）驱动右侧转子（7）转动；所述左侧转子（6）与轮毂（2）之间设有左侧离合器（8），所述右侧转子（7）与轮毂（2）之间设有右侧离合器（9）和减速机构（10）。

2.根据权利要求1所述的基于轴向磁场的双转子轮毂电机，其特征在于：所述左侧转子（6）上设有左侧永磁体（61），所述左侧永磁体（61）包括交替分布的N极和Ｓ极以左侧转子（6）的中心为中心沿圆周方向均匀布置在左侧转子（6）表面，所述左侧永磁体（61）与左侧线圈组件（4）相对；所述右侧转子（7）上设有右侧永磁体（71），所述右侧永磁体（71）包括交替分布的N极和Ｓ极以右侧转子（7）的中心为中心沿圆周方向均匀布置在右侧转子（7）表面，所述右侧永磁体（71）与右侧线圈组件（5）相对。

3.根据权利要求1或2所述的基于轴向磁场的双转子轮毂电机，其特征在于：所述左侧转子（6）和右侧转子（7）呈薄圆盘状，截面呈竖直放置的平底锅状，锅底背对称布置于中间定子（3）两侧。

4.根据权利要求1所述的基于轴向磁场的双转子轮毂电机，其特征在于：所述减速机构（10）为单排行星齿轮机构包括太阳轮（11），行星轮（12）、行星架（13）和齿圈（14），所述右侧离合器（9）连接太阳轮（11）与右侧转子（7），所述行星架（13）与轮毂（2）固定连接，所述齿圈（14）与中间定子（3）之间设有连接销（15）。

5.根据权利要求1所述的基于轴向磁场的双转子轮毂电机，其特征在于：所述车轮轴（1）为中空的管状结构，所述车轮轴（1）外径上设有与中间定子（3）连接的连接键（31）。

6.根据权利要求1或5所述的基于轴向磁场的双转子轮毂电机结构，其特征在于：所述车轮轴（1）为中空的管状结构，所述车轮轴（1）外径上设有至少两个贯穿管壁的穿线孔（32）。

7.根据权利要求4所述的基于轴向磁场的双转子轮毂电机的控制方法，其特征在于：通过对左侧离合器（8）和右侧离合器（9）控制以及左侧线圈组件（4）和右侧线圈组件（5）的控制可以实现右侧电机单独驱动、左侧电机单独驱动、左右侧电机共同驱动、右侧电机单独再生制动、左侧电机单独再生制动、左右侧电机共同再生制动工作模式；

所述右侧电机单独驱动模式：当左侧离合器（8）断开，右侧离合器（9）闭合时，向中间定子（3）的右侧线圈绕组件（5）通入三相电流，产生的旋转磁场与右侧转子（7）上的右侧永磁体（71）的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，该转矩驱动右侧转子（7）旋转，动力经右侧离合器（9）、太阳轮（11）、行星架（13）输出到轮毂（2）上，驱动车辆行驶；

所述左侧电机单独驱动模式：当右侧离合器（9）断开，左侧离合器（8）闭合时，向中间定子（3）的左侧线圈绕组件（4）通入三相电流，产生的旋转磁场与左侧转子（6）上的左侧永磁体（61）的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，该转矩驱动左侧转子（6）旋转，动力经左侧离合器（8）直接输出到轮毂（2）上，驱动车辆行驶；

所述左右侧电机共同驱动模式：当左侧离合器（8）和右侧离合器（9）均闭合时，向中间定子（3）的左侧线圈绕组件（4）和右侧线圈绕组件（5）分别通入三相电流，它们产生的旋转磁场分别与左侧转子（6）的左侧永磁体（61）和右侧转子（7）上的右侧永磁体（71）的轴向磁场相互作用产生电磁转矩，同时驱动左侧转子（6）和右侧转子（7）旋转，左右侧电机的驱动转矩在轮毂（2）处耦合叠加后驱动车辆行驶；

所述右侧电机单独再生制动模式：在右侧电机单独驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮的动能经由行星架（13）、太阳轮（11）、右侧离合器（9）传递至右侧转子（7），带动右侧转子（7）旋转，右侧转子（7）上的右侧永磁体（71）的轴向磁场将作周期性变化，在中间定子（3）的右侧线圈绕组件（5）内将产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会对动力电池进行充电，该电机处于发电状态；

所述左侧电机单独再生制动模式：在左侧电机单独驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮的动能经由左侧离合器（8）传递至左侧转子（6），带动左侧转子（6）旋转，左侧转子（6）上的左侧永磁体（61）的轴向磁场将作周期性变化，在中间定子（3）的左侧线圈绕组件（4）内将产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会对动力电池进行充电，该电机处于发电状态；

所述左右侧电机共同再生制动模式：在左右侧电机共同驱动模式下，采取制动措施使车辆减速时，旋转车轮的动能分别经由行星架（13）、太阳轮（11）、右侧离合器（9）和左侧离合器（8）传递至右侧转子（7）和左侧转子（6），同时带动右侧转子（7）和左侧转子（6）旋转，右侧转子（7）上的右侧永磁体（71）和左侧转子（6）上的左侧永磁体（61）的轴向磁场均作周期性变化，在中间定子（3）的右侧线圈绕组件（5）和左侧线圈绕组件（4）内分别产生感应电动势，若感应电动势高于动力电池电压，将会同时对动力电池进行充电，两个电机均处于发电状态。

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