CN1194873C - 电动汽车动力及传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种新型的动力装置及传动装置，涉及电动汽车的动力装置及其传动系统的改进和提高，用以提高动力传动装置的效率，减小动力及传动装置的重量，从而可以减小整车的能源消耗。本发明的电动汽车动力及传动装置，其至少包括两台驱动电机及由该两台驱动电机分别驱动的两个驱动轮，所述的两个驱动轮为两个前轮；所述两台驱动电机采用定转矩控制，来控制该两个前轮的同步运行及转向时的差速。该结构主要应用于电动小轿车。

Description

电动汽车动力及传动装置
技术领域
本发明涉及电动汽车动力及传动装置的改进。
背景技术
电动汽车作为未来的绿色环保型交通工具，其重要意义自不待言。目前制约电动车进入商业化运营的主要障碍是能源结构，对于纯电动车来说，现有蓄电池的比能量很低，以高贮能效率的锂离子电池为例，比能量为120-140W.H/kg，而每公斤汽油的能量为12400-13500W.H/kg，相差100倍。对于使用者来讲，绝不会专门为了保护环境，而使用一辆动力性能十分低劣的交通工具，这也是纯电动车很难进入商业化运营的重要原因，从而成为久攻不克的世界性的难题。
当前在电动车的开发上基本上还是沿袭了传统的内燃机汽车的结构模式。
驱动电机→离合器→变速箱→后桥→差速器→车轮
这种传统的传动模式的最大缺点有二：(1)传统链很长，传动效率低；(2)传动装置占用了宝贵的空间，特别是增加了整车重量，加大了整车所需的驱动功率。随着机电一体化及控制技术的发展，在电动车传动技术上也出现了一些新的进展，如以电机通过减速器直接带动差速装置，驱动行走轮的方案；将电机做成空心轴，通过差速装置可以两端输出，驱动行走轮等等。这些做法对于提高传动效率，提高整车轻量化方面确有成效，但还不足以解决电动车传动方面存在的主要问题。我国某公司还在电动车上进行过在两个后轮上装置二台轮毂电机的试验，由于低速电机的重量较大，又直接装置在轮内，致使悬架下的重量增加过大，影响了整车的舒适性及平稳性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电动汽车动力及传动装置，通过动力装置及其传动系统的改进，简化动力传递机构，提高电动车的传动效率，并在整车轻量化方面取得重大突破，从而为电动车进入商业化运营提供重要的条件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车动力及传动装置，其至少包括两台驱动电机及由该两台驱动电机分别驱动的两个驱动轮，所述的两个驱动轮为两个前轮；所述两台驱动电机采用定转矩控制，来控制该两个前轮的同步运行及转向时的差速。
在前动力舱内设置一组电机安装架，通过减震装置，将两个驱动电机装置在安装架上。安装架通过带减震的连接点与车身前动力舱的前纵梁相连。驱动电机的输出轴上安装有等速万向节的上球笼，通过传动轴与前轮内侧的球笼相连。就这样，固定在前动力舱中的驱动电机，通过传动轴可以将动力直接传递到行走轮。如果采用的电机是高速电机则需要增加减速器，使驱动电机的转速能与行走轮所需的转速相匹配。这种结构模式的改变，在功能上也发生了变化，采用电机的无级调速取代了变速箱；采用双电机分别驱动，取代了差速机构；采用直接传动取代了多级传动。
其工作原理是这样的：两台定转矩控制的电机分别驱动两个前轮，当加速器处于某一位置时，IR＝IL，两台电机的转矩MER＝MEL＝1/2ME，当转矩ME与阻转矩相等时，电动车保持匀速运行。加速时，踩下加速器踏板，电机的输入电流加大，转矩ME随之加大，电动车加速运行。反之则减速。转向时，内侧轮的阻转矩加大，内侧轮转速减小，外侧轮阻转矩减小，转速增大，电动车将随着车轮的偏转，而平顺地改变运向方向。
本发明的有益效果是：(1)传动效率高。与传统的动力传动相比，这种双电机分别驱动两个前轮的模式，将动力传递进行了简化，将可提高传动效率，降低能耗；(2)促进车体轻量化。简化了动力传动机构，带来的直接效果是大幅度降低了整车的重量，对于电动车来讲，车体的轻量化可以减小整车驱动的能耗，车体的轻量化可以加大蓄电池的装载量，加大一次充电后的运行里程；(3)降低了制造难度，降低了生产成本。内燃机的制造精度和复杂程度远高于电机及其控制系统。因此，在批量生产条件下，就动力传动装置而言，其生产成本将会大幅度下降。(4)维修工作量减小，维修费用下降。与内燃机相比，电机可以认为是无故障或少故障的产品，其使用、维修的工作量很少，与之相应的维修费用也会下降。
附图说明
图1为双电机前驱4×2驱动模式的示意图。
图中：1-驱动电机；2-减速器；3-传动轴；4-行走轮；5-减震垫；6-安装架；7-纵梁。
具体实施方式
结合图1就本发明的实施例进行说明。本实施例是新开发的某电动轿车的动力及其传动装置。该车的车身是由复合材料制成，整备质量1027kg。在前动力舱中，设置有两条纵梁(7)与左右内叶子板相连，后部与前围板相连，是车身的主要承力结构，(6)为电动机安装架，通过减震垫(5)与车身纵梁相连，安装架的下方安装两台电机(1)，由于该电机为高速电机n＝8000r/m，电机的输出端安装有8∶1的行星减速器(2)，减速器的输出轴上设有等速方向节的球笼，通过传动轴与行走轮(4)内侧的另一个球笼相连。由于电机是固定在车身上，悬架下的重量没有增加，在运行过程中的舒适性没有受到影响。直线运行及转向的性能也比较好，在单边行走轮处于松软地面上时，通过性要高于传统的机械差速装置。

Claims (3)

1、一种电动汽车动力及传动装置，包括两台驱动电机及由该两台驱动电机分别驱动的两个驱动轮，其特征在于，所述的两个驱动轮为两个前轮；所述两台驱动电机采用定转矩控制，来控制该两个前轮的同步运行及转向时的差速。
2、根据权利要求1所述的电动汽车动力及传动装置，其特征在于，所述的两台驱动电机均通过电动汽车的电机安装架及减震装置设置于电动汽车的前动力舱中，该电动汽车的电机安装架及减震装置安装于电动汽车车身上专用的纵梁上。
3、根据权利要求1所述的电动汽车动力及传动装置，其特征是：所述的两台驱动电机分别通过减速机和传动轴与前轮相连接的。
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