CN210970639U - 一种同轴动力耦合驱动电机总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种同轴动力耦合驱动电机总成，包括大功率电机壳体、小功率电机壳体、大功率电机绕组、小功率电机绕组、同心内轴轴承、同心外轴轴承、大功率电机转子及同心外轴、小功率电机转子及同心内轴、太阳轮、行星轮、齿圈以及输出轴及法兰，大功率电机绕组作为定子固定在大功率电机壳体内，小功率电机绕组作为定子固定在小功率电机壳体内，大功率电机转子及同心外轴通过同心外轴轴承固定在大功率电机壳体上，小功率电机转子及同心内轴通过同心内轴轴承固定在小功率电机壳体和大功率电机转子及同心内轴中，太阳轮固定在小功率电机转子及同心内轴的输出端，齿圈固定在大功率电机转子及同心外轴的输出端，输出轴及法兰作为行星架固定行星轮。

Description

一种同轴动力耦合驱动电机总成

技术领域：

本实用新型涉及新能源车辆的电驱动系统，特别涉及一种同轴动力耦合驱动电机总成。

背景技术：

电驱动是新能源汽车的核心系统，其中驱动电机及传动机构又是电驱动系统的核心部分。不论常规动力还是新能源车型的设计和实际使用中，都会存在“大马拉小车”或“小马拉大车”的问题，这是在动力性优先和经济性优先之间取舍的必然矛盾。对于新能源汽车，为了尽可能减小该矛盾，部分车型增加了机械变速箱，部分车型则选择分布式布置的双电机、轮边电机或轮毂电机，也有厂家开发了双定子单转子驱动电机。这些方案尚存在电子差速及产品本身不成熟，振动或噪声难以控制，效率偏低，轮胎快速及过度磨损，以及性价比低等先天缺陷，因此在成熟的集中电驱动系统上解决上述问题更具实用性。

本实用新型提供一种同轴动力耦合驱动电机总成，可以使驱动电机在不同工况下高效运行，满足轻量化要求，提高对动力电池的友好度，提升驾乘体验，同时可直接代替集中驱动方案，对整车的改动小。

实用新型内容：

本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种同轴动力耦合驱动电机总成，通过行星齿轮动力耦合器实现两台电机的运行状态组合，结构简单、成熟，通用性好、可靠性高、节能效果显著，具有更优异的电池友好性，性价比突出。

本实用新型所采用的技术方案有：一种同轴动力耦合驱动电机总成，包括大功率电机壳体、小功率电机壳体、大功率电机绕组、小功率电机绕组、同心内轴轴承、同心外轴轴承、大功率电机转子及同心外轴、小功率电机转子及同心内轴、太阳轮、行星轮、齿圈以及输出轴及法兰，所述大功率电机绕组作为定子固定在大功率电机壳体内，所述小功率电机绕组作为定子固定在小功率电机壳体内，大功率电机转子及同心外轴通过同心外轴轴承固定在大功率电机壳体上，小功率电机转子及同心内轴通过同心内轴轴承分别固定在小功率电机壳体和大功率电机转子及同心内轴中，所述太阳轮固定在小功率电机转子及同心内轴的输出端，所述齿圈固定在大功率电机转子及同心外轴的输出端，输出轴及法兰作为行星架固定行星轮，所述太阳轮、行星轮、齿圈以及输出轴及法兰总成为行星齿轮动力耦合器。

本实用新型具有如下有益效果：

1、适用于替换现有广泛采用的集中驱动电驱系统(包括电驱桥上的电驱系统)；

2、相比单电机系统，大小电机分别运行或同时运行，满足不同工况的功率、扭矩和效率要求；

3、相比双定子单转子电机，高速运行的小电机采用较小的转子和较细的输出轴，动力损失小；

4、相比前后轴双电机布置的分布式电驱动系统，便于直接替换集中电驱系统，在广泛应用的车型上通用性好，避免了新车型的开发；

5、相比带有普通变速箱的电驱系统，减少了换挡机构；

6、由于运行过程中所有齿轮都处于啮合状态，行星齿轮动力耦合器运行更平顺、NVH性能更好，机械效率更高；

7、制动时通过行星架带动太阳轮上的高速小电机，再生转速范围更大、能量回收性能更强。

附图说明：

图1为本实用新型同轴动力耦合驱动电机总成的装配半剖示意图。

图2为本实用新型同轴动力耦合驱动电机总成的外形示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型同轴动力耦合驱动电机总成包括大功率电机壳体1、小功率电机壳体2、大功率电机绕组3、小功率电机绕组4、同心内轴轴承5、同心外轴轴承6、大功率电机转子及同心外轴7、小功率电机转子及同心内轴8、太阳轮9、行星轮10、齿圈11以及输出轴及法兰12，其中大功率电机绕组3作为定子固定在大功率电机壳体1内，小功率电机绕组4作为定子固定在小功率电机壳体2内，大功率电机转子及同心外轴7通过同心外轴轴承6固定在大功率电机壳体1上，小功率电机转子及同心内轴8通过同心内轴轴承5分别固定在小功率电机壳体2和大功率电机转子及同心内轴7中，太阳轮9固定在小功率电机转子及同心内轴8的输出端，齿圈11固定在大功率电机转子及同心外轴7的输出端，输出轴及法兰12作为行星架固定行星轮10。其中太阳轮9、行星轮10、齿圈11以及输出轴及法兰12总成为行星齿轮动力耦合器。

本实用新型同轴动力耦合驱动电机总成，其将大小功率的两台电机的输出轴通过行星齿轮动力耦合器(以下简称动力耦合器)联系在一起，其中低速大功率电机转子及同心外轴是空心的(以下简称同心外轴)，高速小功率电机转子及同心内轴与其同心布置(以下简称同心内轴)，同心外轴输出端固定动力耦合器的齿圈，同心内轴输出端固定动力耦合器的太阳轮，动力耦合器的行星架上带有输出轴及法兰，用于整个系统的动力输出。

本实用新型同轴动力耦合驱动电机总成中：高速小功率电机的同心外轴和低速大功率电机的同心内轴同轴布置，低速大功率电机的同心内轴穿过高速小功率电机的的同心外轴，连接到动力耦合器上。动力耦合器采用行星齿轮型式，其中太阳轮固定在同心内轴上，齿圈固定在同心外轴上，行星架带有法兰作为输出端。

本实用新型同轴动力耦合驱动电机总成的技术原理如下：

1、动力耦合器

本实用新型动力耦合器中太阳轮的齿数最少，行星架的齿数最多，而齿圈齿数则介于两者之间。故同心内轴连接太阳轮，同心外轴连接齿圈，用行星架作为输出轴，可实现降速增扭。

2、启动加速

车辆起步时高速小功率电机优先启动，加速工况根据负荷逐步过渡到低速大功率电机或双电机运行。

3、正常行驶

根据动力性、经济性不同控制策略和实际载荷，两台电机按需切换运行状态。

4、爬坡工况

低速大功率电机优先运行，必要时双电机同时运行，动力耦合器将两台电机的动力全部输出给驱动桥及差速器。

5、制动工况

根据车辆状态(如动力电池是否就绪)、车速等参数，控制两台电机的运行状态，低速下仅小功率电机运行，以便获得更多的能量回收。

6、其他工况

如市区拥堵、高速公路、山地等工况，可通过上述工况排列组合，并根据相应的负荷、车速等指标分别控制两台电机的运行状态，从而获得更高的运行效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种同轴动力耦合驱动电机总成，其特征在于：包括大功率电机壳体(1)、小功率电机壳体(2)、大功率电机绕组(3)、小功率电机绕组(4)、同心内轴轴承(5)、同心外轴轴承(6)、大功率电机转子及同心外轴(7)、小功率电机转子及同心内轴(8)、太阳轮(9)、行星轮(10)、齿圈(11)以及输出轴及法兰(12)，所述大功率电机绕组(3)作为定子固定在大功率电机壳体(1)内，所述小功率电机绕组(4)作为定子固定在小功率电机壳体(2)内，大功率电机转子及同心外轴(7)通过同心外轴轴承(6)固定在大功率电机壳体(1)上，小功率电机转子及同心内轴(8)通过同心内轴轴承(5)分别固定在小功率电机壳体(2)和大功率电机转子及同心内轴(7)中，所述太阳轮(9)固定在小功率电机转子及同心内轴(8)的输出端，所述齿圈(11)固定在大功率电机转子及同心外轴(7)的输出端，输出轴及法兰(12)作为行星架固定行星轮(10)，所述太阳轮(9)、行星轮(10)、齿圈(11)以及输出轴及法兰(12)总成为行星齿轮动力耦合器。

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