CN205371520U - 一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，包括：驱动电机；第一行星排太阳轮，其连接驱动电机的输出轴；第一行星排行星齿轮轴，其固定连接第一行星排行星架；第二行星排太阳轮，其同轴固定第二行星排太阳轮齿轮轴；第二行星排太阳轮齿轮轴，其同时啮合第一行星排行星齿轮轴；第二行星排内齿圈与驱动系统壳体固定连接；离合器，其设置在驱动电机的输出轴和第一行星排内齿圈之间；制动器，其设置在驱动系统壳体和第一行星排行星架之间；第二行星排行星架，其固定连接输出轴。本实用新型具有设计结构紧凑、换挡过程中不存在动力中断、控制倒挡实现简单、整车能量利用率高、能源有效利用与节约的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及驱动领域，具体涉及一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统。
背景技术
电动汽车是新型、节能、环保车辆，尤其是在当今空气污染严重的大环境下，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机，电动机可带载启动，并且通过合理的配置满足汽车使用要求，这是与发动机的很大区别。在电动车上使用多挡变速器已经不合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求，特别是中小型汽车，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车的动力系统。
目前的电动汽车用电驱动系统越来越受到人们的青睐，经过对现有技术的检索发现，电动车用两挡变速器既有采用平行轴式的布置形式，又有采用行星排式的布置形式。对于采用平行轴式布置形式的两挡变速器，多通过同步器或离合器来实现挡位的切换；对于采用行星排式布置形式的两挡变速器，多是通过离合器或者制动器组合来实现挡位的切换。
实用新型内容
本实用新型设计开发了一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统。本实用新型主要是针对电动汽车用直驱电机体积庞大性能要求高和电动汽车用机械变速器换挡动力中断问题，通过合理匹配，有效解决电动汽车用直驱电机体积庞大性能要求高和电动汽车用机械变速器换挡动力中断问题，使驱动系统的结构更加紧凑，便于安装，也降低了对电机的性能要求，减少了控制系统的复杂程度，提高了电机运行效率，增加了电动车的续驶里程。
本实用新型具有设计结构紧凑、换挡过程中不存在动力中断、控制倒挡实现简单、整车能量利用率高、能源有效利用与节约的特点。
本实用新型提供的技术方案为：
一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，包括：
驱动电机；
第一行星齿轮系，其包括第一行星排太阳轮、第一行星排行星轮、第一行星排行星齿轮轴、第一行星排行星架及第一行星排内齿圈；
所述第一行星排太阳轮，其连接所述驱动电机的输出轴；
所述第一行星排行星齿轮轴，其通过滚针轴承连接所述第一行星排行星架，能够和所述第一行星排行星轮同轴共同旋转；
第二行星齿轮系，其包括第二行星排太阳轮、第二行星排太阳轮齿轮轴、第二行星排行星轮、第二行星排行星架及第二行星排内齿圈；
所述第二行星排太阳轮，其同轴固定所述第二行星排太阳轮齿轮轴；
所述第二行星排太阳轮，其同时啮合所述第一行星排行星齿轮轴；所述第二行星排内齿圈与驱动系统壳体固定连接；
离合器，其设置在所述驱动电机的输出轴和所述第一行星排内齿圈之间，选择性的使所述驱动电机的输出轴和所述第一行星排内齿圈结合和分离；
制动器，其设置在驱动系统壳体和所述第一行星排行星架之间，选择性的使驱动系统壳体和所述第一行星排行星架结合和分离；
所述第二行星排行星架，其固定连接输出轴；
其中，当选择一挡时，所述离合器分离，所述制动器结合；当选择二挡时，所述离合器结合，所述制动器分离。
优选的是，所述驱动电机还包括：
转子，其固定连接驱动电机的输出轴；
定子，其与所述驱动系统壳体固定连接。
优选的是，所述驱动系统壳体包括第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和第二容纳腔之间设置内壁。
优选的是，所述第一容纳腔中布设驱动电机，所述第二容纳腔中布设第一行星齿轮系和第二行星齿轮系。
优选的是，还包括：
所述离合器的离合器盘与所述驱动电机的输出轴连接，所述离合器的离合器毂与所述第一行星排内齿圈连接；
所述制动器的制动盘与所述第一行星排行星架连接，所述制动器的制动毂与所述驱动系统壳体连接。
优选的是，还包括：
在所述第一容纳腔中，所述驱动电机的输出轴可旋转的支撑在所述内壁上，并且穿出所述内壁上的贯通孔与所述第一行星排太阳轮连接。
优选的是，所述第一行星排太阳轮通过花键安装在所述驱动电机的输出轴末端，所述第一行星排行星齿轮轴通过滚针轴承安装在第一行星排行星架上，所述第二行星排太阳轮通过花键安装在所述第二行星排太阳轮齿轮轴上，所述第二行星排行星轮通过滚针轴承安装在所述第二行星排行星架上。
优选的是，所述驱动电机在车制动时切换成发电机模式。
优选的是，当选择倒挡时，所述离合器分离，所述制动器结合，所述驱动电机的反转动力通过所述第二行星排行星架传递至输出轴。
本实用新型与现有技术相比较所具有的有益效果：
1、本实用新型所述的电驱动桥系统有驱动电机、双级双行星排和离合器总成组成，零件数量较少，结构紧凑，便于安装，同时，在传动过程中，啮合的齿轮数较少，有效提高传动效率；
2、驱动电机和两挡变速器集成为一体，减少原材料的使用量，有效降低电驱动系统的成本，驱动电机可以实现反转，所以通过电机反转来实现倒挡，取消了倒挡的换挡执行机构，结构更加紧凑，且倒挡控制简单，易实现；
3、驱动电机存在两种工作模式，当整车处于驱动工况时，驱动电机处于电动机工作模式，为整车行驶提供动力，当整车处于制动工况时，驱动电机转换为发电机模式，起到制动能量回收，提高整车能量的利用率，达到节约能源的效果。
附图说明
图1为本实用新型所述的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本实用新型提供一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其包括：电机部分，变速器部分及壳体，其中，变速器部分由第一行星排，离合器，第二行星排，制动器组成。
电机部分由驱动电机轴110，定子120和转子130组成，其中驱动电机的定子120通过过盈配合与壳体100连接，驱动电机的转子130通过过盈配合与驱动电机轴110连接。
壳体100包括第一容纳腔和第二容纳腔，在第一容纳腔和第二容纳腔之间设置内壁，电机部分设置在第一容纳腔中，变速器部分设置在第二容纳腔中；其中，在第一容纳腔中，驱动电机轴110可旋转的支撑在所述内壁上，并且穿出内壁的上的贯通孔与第一行星排太阳轮220连接；在第二容纳腔中，输出轴140穿过驱动系统壳体的贯通孔至壳体外部。
驱动时，驱动电机处于电动机模式，制动时，驱动电机处于发电机模式。
第一行星排由第一行星排太阳轮220，第一行星排行星轮230，第一行星排内齿圈250，第一行星排行星齿轮轴240，第一行星排行星架210组成。其中，第一行星排太阳轮220通过花键安装在驱动电机轴110末端，与第一行星排太阳轮220啮合的第一行星排行星轮230通过花键安装在第一行星排行星齿轮轴240的左端，第一行星排行星齿轮轴240通过滚针轴承安装在第一行星排行星架210上，与第一行星排行星轮230啮合的第一行星排内齿圈250通过离合器410与第一行星排太阳轮220连接，第一行星排行星架210通过制动器420与壳体100连接。
第二行星排由第二行星排太阳轮320，第二行星排太阳轮齿轮轴330，第二行星排行星轮340，第二行星排行星架310和第二行星排内齿圈350组成。其中，与第一行星排行星齿轮轴240啮合的第二行星排太阳轮320通过花键安装在第二行星排太阳轮齿轮轴330上，与第二行星排太阳轮齿轮轴330齿轮啮合的第二行星排行星轮340通过滚针轴承安装在第二行星排行星架310上，第二行星排行星架310与输出轴140连接，与第二行星排行星轮340啮合的第二行星排内齿圈350与壳体100连接固定不动。
离合器410(常开)的离合器毂与第一行星排内齿圈250连接，离合器410(常开)的离合器盘与驱动电机轴110连接，并通过离合器410(常开)的分离、结合实现第一行星排内齿圈250和驱动电机轴110的分离和结合。
制动器420的制动毂与壳体100连接，固定不动，制动器420的制动盘与第一行星排行星架210连接，并通过制动器420的分离、结合来实现第一行星排行星架210的转动和制动。
电驱动系统的挡位切换由离合器410(常开)和制动器420来实现。
一挡时，驱动电机正转(实现整车前进的电机转动方向为正转方向)，离合器410(常开)不工作，即保持常开状态，第一行星排行星内齿圈250与驱动电机轴110分离，制动器420工作，起到制动作用，第一行星排行星架210固定不动，第一行星排行星轮230和第一行星排行星齿轮轴240只有自转没有公转，驱动电机的动力通过驱动电机轴110末端传递到第一行星排太阳轮220，第一行星排太阳轮220再将动力传递到与其啮合的第一行星排行星轮230，第一行星排行星轮230将动力传递到第一行星排行星齿轮轴240上，第一行星排行星齿轮轴240将动力传递到与其啮合的第二行星排太阳轮320，第二行星排太阳轮320带动第二行星排太阳轮齿轮轴330转动，第二行星排太阳轮齿轮轴330将动力传递到与其啮合的第二行星排行星轮340，由于第二行星排内齿圈350固定不动，所以第二行星排行星轮340带动第二行星排行星架310转动，最后通过第二行星排行星架310将动力传递到输出轴140，实现动力的传递。
二挡时，驱动电机正转，离合器410(常开)工作，即结合，第一行星排行星内齿圈250与驱动电机轴110结合，制动器420不工作，不起到制动作用，第一行星排行星架210可转动，第一行星排太阳轮220，第一行星排行星轮230，第一行星排行星齿轮轴240，第一行星排行星内齿圈250，第一行星排行星架210成为一整体，驱动电机的动力通过驱动电机轴110末端传递到第一行星排太阳轮220上，第一行星排整体转动，第一行星排行星轮齿轮轴240只公转不自转，第一行星排行星轮齿轮轴240的齿轮与第二行星排太阳轮320之间连为一体，公转的第一行星排行星轮齿轮轴240带动第二行星排太阳轮320转动，第二行星排太阳轮320带动第二行星排太阳轮齿轮轴330转动，第二行星排太阳轮齿轮轴330将动力传递到与其啮合的第二行星排行星轮340，由于第二行星排内齿圈350固定不动，所以第二行星排行星轮340带动第二行星排行星架310转动，最后通过第二行星排行星架310将动力传递到输出轴140，实现动力的传递。
一挡升二挡过程，通过换挡控制单元实现离合器410(常开)由不工作状态切换到工作状态，即第一行星排行星内齿圈250与驱动电机轴110由分离切换到结合，制动器420由工作状态切换到不工作状态，即第一行星排行星架210由与壳体100连接固定不动切换到与壳体100分离可转动。
二挡降一挡过程，通过换挡控制单元实现离合器410(常开)由工作状态切换到不工作状态，即第一行星排行星内齿圈250与驱动电机轴110由结合切换到分离，制动器420由不工作状态切换到工作状态，即第一行星排行星架210由与壳体100分离可转动切换到与壳体100连接固定不动。
倒挡时，驱动电机反转(与正转方向相反),离合器410(常开)不工作，即保持常开状态，第一行星排行星内齿圈250与驱动电机轴110分离，制动器420工作，起到制动作用，第一行星排行星架210固定不动，第一行星排行星轮230和第一行星排行星齿轮轴240只有自转没有公转，驱动电机的动力通过驱动电机轴110末端传递到第一行星排太阳轮220，第一行星排太阳轮220再将动力传递到与其啮合的第一行星排行星轮230，第一行星排行星轮230将动力传递到第一行星排行星齿轮轴240上，第一行星排行星齿轮轴240将动力传递到与其啮合的第二行星排太阳轮320，第二行星排太阳轮320带动第二行星排太阳轮齿轮轴330转动，第二行星排太阳轮齿轮轴330将动力传递到与其啮合的第二行星排行星轮340，由于第二行星排内齿圈350固定不动，所以第二行星排行星轮340带动第二行星排行星架310转动，最后通过第二行星排行星架310将动力传递到输出轴140，实现动力的输出，使整车倒向行驶。
空挡时，离合器410(常开)和制动器420均保持不工作状态，使得驱动电机轴110与输出轴140处于分离状态，切断了动力的传递。
当整车以一挡行驶需制动时，驱动电机由电动机模式切换到发电机模式，对传动系统起到制动作用，将整车的行驶动能转换为电能。
当整车以二挡行驶需制动时，驱动电机由电动机模式切换到发电机模式，离合器410(常开)不工作，制动器420工作，对传动系统起到拖动作用，提高制动能量的回收效率。
该电驱动系统的换挡执行元件按照表1进行工作。
表1中“○”表示分离，“●”表示结合,B表示制动器420，Cl表示离合器410(常开)。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，包括：
驱动电机；
第一行星齿轮系，其包括第一行星排太阳轮、第一行星排行星轮、第一行星排行星齿轮轴、第一行星排行星架及第一行星排内齿圈；
所述第一行星排太阳轮，其连接所述驱动电机的输出轴；
所述第一行星排行星齿轮轴，其通过滚针轴承连接所述第一行星排行星架，能够和所述第一行星排行星轮同轴共同旋转；
第二行星齿轮系，其包括第二行星排太阳轮、第二行星排太阳轮齿轮轴、第二行星排行星轮、第二行星排行星架及第二行星排内齿圈；
所述第二行星排太阳轮，其同轴固定所述第二行星排太阳轮齿轮轴；
所述第二行星排太阳轮，其同时啮合所述第一行星排行星齿轮轴；所述第二行星排内齿圈与驱动系统壳体固定连接；
离合器，其设置在所述驱动电机的输出轴和所述第一行星排内齿圈之间，选择性的使所述驱动电机的输出轴和所述第一行星排内齿圈结合和分离；
制动器，其设置在驱动系统壳体和所述第一行星排行星架之间，选择性的使驱动系统壳体和所述第一行星排行星架结合和分离；
所述第二行星排行星架，其固定连接输出轴；
其中，当选择一挡时，所述离合器分离，所述制动器结合；当选择二挡时，所述离合器结合，所述制动器分离。
2.如权利要求1所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，所述驱动电机还包括：
转子，其固定连接驱动电机的输出轴；
定子，其与所述驱动系统壳体固定连接。
3.如权利要求2所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，所述驱动系统壳体包括第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和第二容纳腔之间设置内壁。
4.如权利要求3所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，所述第一容纳腔中布设驱动电机，所述第二容纳腔中布设第一行星齿轮系和第二行星齿轮系。
5.如权利要求3所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，还包括：
所述离合器的离合器盘与所述驱动电机的输出轴连接，所述离合器的离合器毂与所述第一行星排内齿圈连接；
所述制动器的制动盘与所述第一行星排行星架连接，所述制动器的制动毂与所述驱动系统壳体连接。
6.如权利要求3所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，还包括：
在所述第一容纳腔中，所述驱动电机的输出轴可旋转的支撑在所述内壁上，并且穿出所述内壁上的贯通孔与所述第一行星排太阳轮连接。
7.如权利要求1-6中任一项中所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，所述第一行星排太阳轮通过花键安装在所述驱动电机的输出轴末端，所述第一行星排行星齿轮轴通过滚针轴承安装在第一行星排行星架上，所述第二行星排太阳轮通过花键安装在所述第二行星排太阳轮齿轮轴上，所述第二行星排行星轮通过滚针轴承安装在所述第二行星排行星架上。
8.如权利要求7中所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，所述驱动电机在车制动时切换成发电机模式。
9.如权利要求7中所述的基于双级行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，当选择倒挡时，所述离合器分离，所述制动器结合，所述驱动电机的反转动力通过所述第二行星排行星架传递至输出轴。
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| CN112128324A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-25 | 吉林大学 | 轮内两挡自动变速器及无动力中断换挡控制方法 |
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| CN107664185A (zh) * | 2016-07-29 | 2018-02-06 | 日本电产新宝株式会社 | 变速器及驱动单元 |
| CN107664185B (zh) * | 2016-07-29 | 2020-04-03 | 日本电产新宝株式会社 | 变速器及驱动单元 |
| CN108859725A (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 博格华纳公司 | 用于独立轮驱动的电驱动系统 |
| CN112128324A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-25 | 吉林大学 | 轮内两挡自动变速器及无动力中断换挡控制方法 |
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