CN210821789U - 动力驱动总成和车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种动力驱动总成和车辆,所述动力驱动总成包括:壳体,所述壳体具有安装腔;驱动电机和电机控制器,所述电机控制器与所述驱动电机电连接;减速机构,所述驱动电机、电机控制器和所述减速机构均安装于所述安装腔内,且所述驱动电机的电机轴与所述减速机构的输入端相连。本申请的动力驱动总成,通过将驱动电机、电机控制器和减速机构集成设置于同一壳体内,可使得动力驱动总成的结构更加紧凑,整体尺寸更小,利于实现动力驱动总成的轻量化设计,降低生产成本。

Description

动力驱动总成和车辆
技术领域
本申请涉及车辆制造技术领域,尤其是涉及一种动力驱动总成和具有该动力驱动总成的车辆。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展,电动汽车越来越受用户的青睐。相关技术中,电动汽车的电机控制器、驱动电机和变速系统均需要设置单独的安装空间,占用的空间大,这极大地压缩了用户的使用空间,且不利于整车的其他部件的布置,存在改进的空间。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提出动力驱动总成,该动力驱动总成的结构集成度高,占用的空间小,利于整车布局。
根据本申请实施例的动力驱动总成,包括:壳体,所述壳体具有安装腔;驱动电机和电机控制器,所述电机控制器与所述驱动电机电连接;减速机构,所述驱动电机、电机控制器和所述减速机构均安装于所述安装腔内,且所述驱动电机的电机轴与所述减速机构的输入端相连。
根据本申请实施例的动力驱动总成,通过将驱动电机、电机控制器和减速机构集成设置于同一壳体内,可使得动力驱动总成的结构更加紧凑,整体尺寸更小,利于实现动力驱动总成的轻量化设计,降低生产成本。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述壳体设有进水口和出水口,所述驱动电机的换热水路和所述电机控制器的换热水路共用所述进水口、所述出水口。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述安装腔包括第一腔、第二腔和第三腔,所述第一腔与所述第二腔连通,所述第二腔与所述第三腔连通,且所述第一腔和所述第三腔间隔开,所述电机控制器安装于所述第一腔内,所述驱动电机安装于所述第二腔内,所述减速机构安装于所述第三腔内且所述减速机构的输入端伸至所述第二腔内以与所述电机轴相连,所述第一腔的侧壁设有所述进水口,所述第二腔的侧壁设有所述出水口。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述电机控制器的三相铜排与所述驱动电机的定子的三相端相连。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述驱动电机的输出端朝向所述减速机构敞开,且所述电机轴从所述驱动电机的输出端伸出。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述减速机构包括输入轴,所述输入轴与所述驱动电机的电机轴中的一个套设于另一个,且所述输入轴与所述驱动电机的电机轴通过花键配合。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述电机控制器位于所述驱动电机和所述减速机构的斜上方。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,所述减速机构包括:输入轴、中间传动轴和输出轴,所述输入轴与所述驱动电机的电机轴相连,所述输入轴和所述输出轴均通过齿轮与所述中间传动轴动力耦合,所述输出轴与差速器相连。
根据本申请的一些实施例的动力驱动总成,还包括:差速器,所述差速器安装于所述壳体内,所述差速器的输入端与所述减速机构的输出端相连,所述差速器的输出端伸至所述壳体外以通过左半轴、右半轴与车轮相连。
本申请还提出了一种车辆。
根据本申请实施例的车辆,设置有上述任一种实施例的动力驱动总成。
所述车辆和上述的动力驱动总成相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请实施例的动力驱动总成的结构示意图。
附图标记:
动力驱动总成100,
壳体1,安装腔11,第一腔111,第二腔112,第三腔113,进水口12,出水口13,
驱动电机2,定子21,转子22,
电机控制器3,
减速机构4,输入轴41,输入齿轮411,中间传动轴42,第一传动齿轮421、第二传动齿轮422,输出轴43,输出齿轮431,
差速器5,差速器齿轮51,动力电池6,
车轮101,左半轴102,右半轴103。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
如无特殊的说明,本申请中的前后方向为车辆的纵向,即X向;左右方向为车辆的横向,即Y向;上下方向为车辆的竖向,即Z向。
下面参考图1描述根据本申请实施例的动力驱动总成100,该动力驱动总成100的多个部件集成安装于同一壳体1内,占用的安装空间小,且各个结构之间配合紧凑。
如图1所示,根据本申请实施例的动力驱动总成100,包括:壳体1、驱动电机2、电机控制器3和减速机构4。
如图1所示,其中,驱动电机2和电机控制器3电连接,电机控制器3用于控制驱动电机2启停,也可调整驱动电机2的输出转速和输出力矩,以使驱动电机2以不同的转速、力矩驱动车辆运行。电机控制器3可与整车的动力电池电连接,以使动力电池能够输出电能给电机控制器3。
其中,驱动电机2包含定子21(包括定子铁芯、定子绕组、机壳)、转子22(包括转子铁芯、转子轴及轴承)、(后端盖),电机控制器3主要包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块、薄膜电容、驱动板、控制板、母排、机壳、机盖。
驱动电机2的电机轴与减速机构4的输入端相连,以使驱动电机2输出端输出的驱动力能够通过减速机构4实现降速增扭的作用,以使驱动电机2输出的驱动力能够满足具体路况的实时需求,进而提升整车的动力性和燃油经济性。
如图1所示,驱动电机2、电机控制器3、减速机构4均安装于安装腔11内,即驱动电机2、电机控制器3和减速机构4集成布置于壳体1内。这样,驱动电机2、电机控制器3和减速机构4均不需单独设置安装空间,利于减少动力驱动总成100的整体结构占用的空间。驱动电机2、电机控制器3与减速机构4在壳体1的安装布局更加紧凑,使得电机控制器3与驱动电机2之间(省去线束连接,直接用铜排连接),线束的成本减少,同时减少动力传递过程的能量损失。
由此,将驱动电机2、电机控制器3、减速机构4集成设置,使得动力驱动总成100的内部结构更加紧凑,整体的尺寸更小,利于实现动力驱动总成100的轻量化设计,便于整车的设计和布局,更加利于多种车型的电驱动系统布置平台化,降低生产成本。
根据本申请实施例的动力驱动总成100,通过将驱动电机2、电机控制器3和减速机构4集成设置于同一壳体1内,可使得动力驱动总成100的结构更加紧凑,整体尺寸更小,利于实现动力驱动总成100的轻量化设计,降低生产成本。
在一些实施例中,如图1所示,壳体1设有进水口12和出水口13。这样,外部的液体(如换热介质)可从进水口12进入到壳体1的内部,以对壳体1内部的驱动电机2、电机控制器3进行散热,且与驱动电机2、电机控制器3完成换热后的换热介质可从壳体1的出水口13流出,以进行下一循环,实现对驱动电机2、电机控制器3的持续散热。
其中,驱动电机2的换热水路和电机控制器3的换热水路共用进水口12和出水口13,即外部的换热介质从进水口12流至壳体1内后,可换热介质分流至驱动电机2的换热水路、电机控制器3的换热水路,换热介质与驱动电机2、电机控制器3完成换热后,汇聚至出水口13并从出水口13处流出至壳体1外。由此,驱动电机2的换热水路和电机控制的换热水路不需单独设置进水口12和出水口13,节省一对进出水口13及之间的连接水管的成本,从而降低动力驱动总成100的安装成本。
如图1所示,安装腔11包括:第一腔111、第二腔112和第三腔113。
第一腔111和第二腔112连通,第二腔112与第三腔113连通,且第一腔111和第三腔113间隔开,即第一腔111、第二腔112和第三腔113均连通,且第一腔111和第三腔113通过第二腔112间隔开。
电机控制器3安装于第一腔111内,驱动电机2安装于第二腔112内,减速机构4安装于第三腔113内,且减速机构4的输入端伸至第二腔112内以与驱动电机2的电机轴相连。由此,电机控制器3的控制信号可通过连接线束输送到第二腔112内以使驱动电机2开启,驱动电机2输出的驱动力再通过减速机构4传递至第三腔113内,最终由减速机构4的输出端输出给差速器和车轮101。
由此,电机控制器3、驱动电机2和减速机构4稳定有序地布置于壳体1内,电机控制器3与驱动电机2之间的电信号、驱动电机2和减速机构4之间的驱动力均在壳体1内部传递,提高电信号、驱动力传递的准确性和可靠性,提升动力驱动总成100的稳定性。
第一腔111的侧壁设有进水口12,第二腔112的侧壁设有出水口13。这样,换热介质从进水口12流入第一腔111后,先对电机控制器3进行换热,再流至第二腔112内对驱动电机2进行换热,最后从出水口13流出。
在一些实施例中,电机控制器3的三相铜排与驱动电机2的定子21的三相端相连,这样,不需在电机控制器3和驱动电机2之间单独设置插件及与插件配合的线束,减少线束的设置成本。由此,电机控制器3通过IGBT(绝缘栅双极型晶体管)逆变电路将直流电转换成交流电通过三相铜排传输给驱动电机2,以使驱动电机2工作并输出驱动力。其中,驱动电机2的转子22可相对于定子21转动,进而驱动电机轴转动。
其中,驱动电机2的输出端(前端)朝向减速机构4敞开,且电机轴从驱动电机2的输出端(前端)伸出以与减速机构4的输入端相连,这样,驱动电机2的前端不需设置电机端盖,减少电机端盖的设置成本,且减少安装步骤。
在一些实施例中,减速机构4包括输入轴41,输入轴41与驱动电机2的电机轴中的一个套设于另一个,即可将输入轴41套设于电机轴,也可将电机轴套设于输入轴41。可减少电机轴和输入轴41的布置所占用的空间,且使得驱动电机2与减速机构4的安装更加紧凑。且输入轴41与驱动电机2的电机轴通过花键配合,以使电机轴和输入轴41之间可进行力矩传递,实现驱动电机2与减速机构4的动力传递,且花键连接可采用油润滑,有效提升花键寿命,降低车辆的NVH性能。
在一些实施例中,电机控制器3位于驱动电机2和减速机构4的斜上方,以使电机控制器3与驱动电机2沿上下方向错开设置,更加合理的利用安装空间,不会导致壳体1的竖向尺寸过大,减少动力驱动总成100占用的空间。
如图1所示,减速结构包括输入轴41、中间传动轴42和输出轴43。
其中,输入轴41与驱动电机2的电机轴相连,输入轴41可与驱动电机2的电机轴套设配合且通过花键沿轴向固定,以使驱动电机2的驱动力能够通过输入轴41传递至减速机构4。
输入轴41、输出轴43均通过齿轮与中间传动轴42动力耦合,如图1所示,输入轴41固定设置输入齿轮411,中间传动轴42固定设置有第一传动齿轮421和第二传动齿轮422,输出轴43设有输出齿轮431,其中输入齿轮411与第一传动齿轮421啮合,输出齿轮431与第二传动齿轮422啮合。这样,输入轴41上的驱动力可依次通过输入齿轮411、第一传动齿轮421、第二传动齿轮422和输出齿轮431传递至输出轴43,且输出轴43与差速器相连。
其中,输入齿轮411的规格小于第一传动齿轮421,第二传动齿轮422的规格小于输出齿轮431,由此,通过减速机构4可实现二级减速增扭的作用,提高动力驱动总成100的动力性。
如图1所示,动力驱动总成100还包括:差速器,输出齿轮431与差速器齿轮51啮合,以使驱动力能够通过输出齿轮431输出给差速器,最后由差速器传递给车轮101,实现动力驱动总成100的动力传递。
如图1所示,差速器安装于壳体1内,且差速器的输入端与减速机构4的输出端相连,差速器的输出端伸至壳体1外以分别通过左半轴102、右半轴103输出给左右车轮101,驱动车轮101转动,实现车辆的驱动。
其中,差速器、减速机构4、驱动电机2和电机控制器3均安装于壳体1内,极大地提高了动力驱动总成100的集成度,利于整车厂多车型的电驱动系统布置平台化,又有效地降低了安装成本。
本申请的动力驱动总成的动力详细路线:动力电池6(电能)→电机控制器3(MCU)→驱动电机2的定子21→转子22(机械能)→减速器4的输入轴41→输入齿轮411→第一传动齿轮421→第二传动齿轮422→输出齿轮431→差速器5→半轴→车轮101。
冷却路径:进水口→系统水道(电机控制器3、驱动电机2)→出水口。
本申请还提出了一种车辆。
根据本申请实施例的车辆,设置有上述实施例的动力驱动总成100,通过将驱动电机2、电机控制器3和减速机构4集成设置于同一壳体1内,可使得动力驱动总成100的结构更加紧凑,整体尺寸更小,利于实现整车的轻量化设计,利于整车厂多车型的电驱动系统布置平台化,又有效地降低了安装成本。
1、在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。
2、在本申请的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
3、在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
4、在本申请的描述中,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。
5、在本申请的描述中,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。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种动力驱动总成,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体具有安装腔;
驱动电机和电机控制器,所述电机控制器与所述驱动电机电连接;
减速机构,所述驱动电机、电机控制器和所述减速机构均安装于所述安装腔内,且所述驱动电机的电机轴与所述减速机构的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的动力驱动总成,其特征在于,所述壳体设有进水口和出水口,所述驱动电机的换热水路和所述电机控制器的换热水路共用所述进水口、所述出水口。
3.根据权利要求2所述的动力驱动总成,其特征在于,所述安装腔包括第一腔、第二腔和第三腔,所述第一腔与所述第二腔连通,所述第二腔与所述第三腔连通,且所述第一腔和所述第三腔间隔开,所述电机控制器安装于所述第一腔内,所述驱动电机安装于所述第二腔内,所述减速机构安装于所述第三腔内且所述减速机构的输入端伸至所述第二腔内以与所述电机轴相连,所述第一腔的侧壁设有所述进水口,所述第二腔的侧壁设有所述出水口。
4.根据权利要求1所述的动力驱动总成,其特征在于,所述电机控制器的三相铜排与所述驱动电机的定子的三相端相连。
5.根据权利要求1所述的动力驱动总成,其特征在于,所述驱动电机的输出端朝向所述减速机构敞开,且所述电机轴从所述驱动电机的输出端伸出。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的动力驱动总成,其特征在于,所述减速机构包括输入轴,所述输入轴与所述驱动电机的电机轴中的一个套设于另一个,且所述输入轴与所述驱动电机的电机轴通过花键配合。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的动力驱动总成,其特征在于,所述电机控制器位于所述驱动电机和所述减速机构的斜上方。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的动力驱动总成,其特征在于,所述减速机构包括:输入轴、中间传动轴和输出轴,所述输入轴与所述驱动电机的电机轴相连,所述输入轴和所述输出轴均通过齿轮与所述中间传动轴动力耦合,所述输出轴与差速器相连。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的动力驱动总成,其特征在于,还包括:差速器,所述差速器安装于所述壳体内,所述差速器的输入端与所述减速机构的输出端相连,所述差速器的输出端伸至所述壳体外以通过左半轴、右半轴与车轮相连。
10.一种车辆,其特征在于,设置有权利要求1-9中任一项所述的动力驱动总成。
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CN111890952A (zh) * 2020-08-12 2020-11-06 盐城工学院 一种新能源汽车综合驱动控制模块

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