CN212148386U - 一种双电机耦合驱动系统及新能源电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电机耦合驱动系统及新能源电动汽车，所述双电机耦合驱动系统包括：一主驱动电机，包括第一转轴，第一转轴的两端形成前轴伸端和后轴伸端，前轴伸端用于连接负载；一辅助驱动电机，包括第二前轴伸端；一液力变矩器，用于连接辅助驱动电机的第二前轴伸端和主驱动电机的后轴伸端；正常情况下由主驱动电机驱动负载，当主驱动电机输出扭矩不足时，辅助驱动电机通过液力变矩器耦合传动到主驱动电机，将辅助驱动电机的扭矩传递给主驱动电机，使得主驱动电机和辅助驱动电机的扭矩叠加，满足整体驱动系统的扭矩输出；双电机耦合驱动系统结构简单，通过液力变矩器耦合辅助驱动电机和主驱动电机，可靠性高，噪音小。

Description

一种双电机耦合驱动系统及新能源电动汽车

技术领域：

本实用新型涉及一种双电机耦合驱动系统及新能源电动汽车。

背景技术：

目前纯电动汽车使用的驱动电机系统有以下三种：单电机驱动、双电机齿轮耦合驱动和双电机电控离合器耦合。单电机驱动的工作原理如图1所示，单电机驱动由于受到电机本身性能的限制，只能适应于一种工况而无法兼顾多种工况，虽然可以匹配变速机构可以解决适应多种工况问题，但变速机构需要配合电控来辅助，结构复杂，舒适度较低。双电机齿轮耦合驱动的工作原理如图2所示，多组齿轮形成AMT变速箱，两个电机通过AMT变速箱耦合后驱动负载。双电机电控离合器耦合驱动的工作原理如图3所示，包括起动发电一体化电机(ISG发电机)和牵引电机(TM电机)，ISG发电机由ISG电机控制器控制，TM电机由TM电机控制控制，汽车启动时由ISG电机驱动TM电机。双电机齿轮耦合驱动和双电机电控离合器耦合虽然可以满足多种工况，但都有各自的缺点，双电机齿轮耦合驱动的齿轮传递结构复杂，可靠性降低，高速噪音较大；双电机电控离合器耦合驱动需要匹配电控装置来控制吸合状态，可靠性低。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种双电机耦合驱动系统及新能源电动汽车，能解决现有技术中双电机驱动系统结构复杂、可靠性低的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本实用新型的第一个目的是提供一种双电机耦合驱动系统，其特征在于，包括：

一主驱动电机，包括第一电机壳体、第一定子组件、第一转子组件和第一转轴，第一转轴的两端分别伸出第一电机壳体形成前轴伸端和后轴伸端，前轴伸端用于连接负载；

一辅助驱动电机，包括第二电机壳体、第二定子组件、第二转子组件和第二转轴，第二转轴的前端伸出第二电机壳体形成第二前轴伸端；

一液力变矩器，用于连接辅助驱动电机的第二前轴伸端和主驱动电机的后轴伸端；

正常情况下由主驱动电机驱动负载，当主驱动电机输出扭矩不足时，辅助驱动电机通过液力变矩器耦合传动到主驱动电机，将辅助驱动电机的扭矩传递给主驱动电机，使得主驱动电机和辅助驱动电机的扭矩叠加，满足整体驱动系统的扭矩输出。

上述还包括电机控制器，电机控制器控制主驱动电机和辅助驱动电机工作。

上述所述主驱动电机的第一转轴与辅助驱动电机的第二转轴设置在同一轴线上。

上述所述液力变矩器包括变矩器外壳、锁止离合器、单向离合、泵轮、导轮、涡轮和液压油，辅助驱动电机的第二前轴伸端驱动变矩器外壳，变矩器外壳的外缘与泵轮的外缘安装连接起来且形成泵腔，导轮套装在单向离合上，锁止离合器、涡轮、导轮和液压油位于泵腔里面，主驱动电机的后轴伸端穿过泵轮中间的通孔伸入到泵腔里面，锁止离合器、涡轮、导轮从左到右依次安装在后轴伸端上，锁止离合器、涡轮、导轮、泵轮从左到右沿后轴伸端排布。

上述所述泵轮包括轮毂和位于轮毂内壁的若干间隔设置的第一叶片。

上述所述导轮包括若干间隔设置的第二叶片，各第二叶片由内轮盘和外轮盘连接，单向离合嵌在内轮盘内，相邻两个第二叶片之间形成供液压油流过的第一通道，所述单向离合内设有若干间隔设置的第三叶片，相邻两个第三叶片之间形成供液压油流过的第二通道。

上述所述涡轮包括隔板，所述锁止离合器贴设在隔板的一侧面上，隔板的另一侧面设有若干第四叶片和若干第五叶片，各第四叶片间隔设置并围成内叶轮，各第五叶片间隔设置并围成外叶轮，外叶轮径向上凸出于导轮的外轮盘外。

上述所述隔板的外边缘向导轮方向凸出弧形凸边。

上述所述第一叶片、第二叶片、第四叶片与第五叶片的曲率均不相同。

本实用新型的第二个目的是提供一种新能源电动汽车，包括双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述双电机耦合驱动系统为上述所述的双电机耦合驱动系统。

本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：

1)所述双电机耦合驱动系统，其特征在于，包括：一主驱动电机，包括第一电机壳体、第一定子组件、第一转子组件和第一转轴，第一转轴的两端分别伸出第一电机壳体形成前轴伸端和后轴伸端，前轴伸端用于连接负载；一辅助驱动电机，包括第二电机壳体、第二定子组件、第二转子组件和第二转轴，第二转轴的前端伸出第二电机壳体形成第二前轴伸端；一液力变矩器，用于连接辅助驱动电机的第二前轴伸端和主驱动电机的后轴伸端；正常情况下由主驱动电机驱动负载，当主驱动电机输出扭矩不足时，辅助驱动电机通过液力变矩器耦合传动到主驱动电机，将辅助驱动电机的扭矩传递给主驱动电机，使得主驱动电机和辅助驱动电机的扭矩叠加，满足整体驱动系统的扭矩输出；双电机耦合驱动系统结构简单，通过液力变矩器耦合辅助驱动电机和主驱动电机，可靠性高，噪音小，运行平稳。

2)本实用新型的其它优点在实施例部分展开详细描述。

附图说明：

图1是现有技术中单电机匹配变速机构驱动的原理示意图；

图2是现有技术中双电机齿轮耦合驱动的原理示意图；

图3是现有技术中双电机电控离合器驱动的原理示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的双电机耦合驱动系统的原理示意图；

图5是双电机耦合驱动系统的工作原理图；

图6是双电机耦合驱动系统中液力变矩器的结构示意图；

图7是液力变矩器的剖视图；

图8是液力变矩器的爆炸图；

图9是液力变矩器另一角度的爆炸图；

图10是液力变矩器中涡轮的结构示意图；

图11是液力变矩器中导轮和单向离合组合后的结构示意图；

图12是双电机耦合驱动系统的剖视图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：

如图4至图12所示，本实施例提供的是一种双电机耦合驱动系统，其特征在于，包括：

一主驱动电机2，包括第一电机壳体22、第一定子组件23、第一转子组件24和第一转轴21，第一转轴21的两端分别伸出第一电机壳体形成前轴伸端212和后轴伸端211，前轴伸端212用于连接负载；

一辅助驱动电机1，包括第二电机壳体12、第二定子组件13、第二转子组件14和第二转轴11，第二转轴11的前端伸出第二电机壳体12形成第二前轴伸端111；

一液力变矩器3，用于连接辅助驱动电机1的第二前轴伸端111和主驱动电机2的后轴伸端211；

正常情况下由主驱动电机2驱动负载，当主驱动电机2输出扭矩不足时，辅助驱动电机1通过液力变矩器3耦合传动到主驱动电机2，将辅助驱动电机1的扭矩传递给主驱动电机2，使得主驱动电机2和辅助驱动电机1的扭矩叠加，满足整体驱动系统的扭矩输出。

所述双电机耦合驱动系统结构简单，通过液力变矩器3耦合辅助驱动电机1和主驱动电机2，可靠性高，噪音小。

上述还包括电机控制器4，电机控制器4控制主驱动电机2和辅助驱动电机1工作。正常情况下由电机控制器4对主驱动电机2进行控制，当主驱动电机2输出扭矩不足时，电机控制器4同时对主驱动电机2和辅助驱动电机1进行调速控制，通过液力变矩器3耦合主驱动电机2和辅助驱动电机1的扭矩，控制简单准确。

上述所述主驱动电机2的第一转轴与辅助驱动电机1的第二转轴设置在同一轴线上，结构更简化，运作更稳定。

上述所述液力变矩器3包括变矩器外壳31、锁止离合器32、单向离合33、泵轮34、导轮35、涡轮36和液压油37，辅助驱动电机1的第二前轴伸端111驱动变矩器外壳31，变矩器外壳31的外缘与泵轮34的外缘安装连接起来且形成泵腔30，导轮35套装在单向离合33上，锁止离合器32、涡轮36、导轮35和液压油37位于泵腔30里面，主驱动电机2的后轴伸端211穿过泵轮34中间的通孔342伸入到泵腔30里面，锁止离合器32、涡轮36、导轮35从左到右依次安装在后轴伸端211上，锁止离合器32、涡轮36、导轮35、泵轮34从左到右沿后轴伸端211排布。

液力变矩器3的工作原理如下：正常工作时，主驱动电机2单独工作，后轴伸端211带动锁止离合器32、涡轮36、导轮35、泵轮34动作，此时，泵腔30里的内置的液压油37会随之搅动，当主驱动电机2转速升高时，液压油37油压也会升高，由于单向离合33是嵌入导轮35中，导轮35会随油压升高而随动、起到了泄放油压的作用，避免主驱动电机2的动作带动辅助驱动电机1动作。当主驱动电机2需要辅助驱动电机1驱动状态介入时，辅助驱动电机1的第二前轴伸端111通过变矩器外壳31带动泵轮34旋转，液压油37在泵轮34的带动下油压继续升高，当泵轮34转速与导轮35转速相同时，泵轮34与导轮35之间液压平衡，液压油37的油压将锁止离合器32推向变矩器外壳31并吸合，辅助驱动电机1的扭矩由锁止离合器32传递至电机2，实现两电机扭矩的叠加，增加驱动系统输出轴扭矩。液压油37的流向如图4的箭头所示，液压油37由泵轮34带动流经导轮35及单向离合33，此时导轮35中的单向离合33在主驱动电机2和辅助驱动电机1的转速有波动时(2个转速偏离设定值)起到缓冲作用。当驱动系统的输出扭矩不需要两电机叠加时，辅助驱动电机1通过电机控制器4进行调速控制，逐步降低辅助驱动电机1的转速及扭矩，使泵腔30里锁止离合器32两侧的液压处于一定差值状态，锁止离合器32与变矩器外壳31分开，主驱动电机2单独工作。

上述所述泵轮34包括轮毂343和位于轮毂343内壁的若干间隔设置的第一叶片341。

上述所述导轮35包括若干间隔设置的第二叶片351，各第二叶片351由内轮盘352和外轮盘353连接，单向离合33嵌在内轮盘352内，相邻两个第二叶片351之间形成供液压油流过的第一通道354，所述单向离合33内设有若干间隔设置的第三叶片331，相邻两个第三叶片331之间形成供液压油流过的第二通道332。第一通道354和第二通道332更利于液压油37的流动。

上述所述涡轮36包括隔板361，所述锁止离合器32贴设在隔板361的一侧面上，隔板361的另一侧面设有若干第四叶片3620和若干第五叶片3630，各第四叶片3620间隔设置并围成内叶轮362，各第五叶片3630间隔设置并围成外叶轮363，外叶轮363径向上凸出于导轮35的外轮盘353外，内叶轮362径向上位于第一通道354和第二通道332之间。

上述所述隔板361的外边缘向导轮35方向凸出弧形凸边364。进一步加强液压油37的流动。

上述所述第一叶片341、第二叶片351、第四叶片3620与第五叶片3630的曲率均不相同。第一叶片341、第二叶片351、第四叶片3620与第五叶片3630的曲率根据各自的工作状态设计，使液力变矩器3的工作可靠性进一步提高。

实施例二：

本实施例提供的是一种新能源电动汽车，包括双电机耦合驱动系统100，其特征在于：所述双电机耦合驱动系统100为实施例一所述的双电机耦合驱动系统。所述新能源电动汽车动力系统结构简单，工作可靠，噪音小。

以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电机耦合驱动系统，其特征在于，包括：

一主驱动电机(2)，包括第一电机壳体(22)、第一定子组件(23)、第一转子组件(24)和第一转轴(21)，第一转轴(21)的两端分别伸出第一电机壳体(22)形成前轴伸端(212)和后轴伸端(211)，前轴伸端(212)用于连接负载；

一辅助驱动电机(1)，包括第二电机壳体(12)、第二定子组件(13)、第二转子组件(14)和第二转轴(11)，第二转轴(11)的前端伸出第二电机壳体(12)形成第二前轴伸端(111)；

一液力变矩器(3)，用于连接辅助驱动电机(1)的第二前轴伸端(111)和主驱动电机(2)的后轴伸端(211)；

正常情况下由主驱动电机(2)驱动负载，当主驱动电机(2)输出扭矩不足时，辅助驱动电机(1)通过液力变矩器(3)耦合传动到主驱动电机(2)，将辅助驱动电机(1)的扭矩传递给主驱动电机(2)，使得主驱动电机(2)和辅助驱动电机(1)的扭矩叠加，满足整体驱动系统的扭矩输出。

2.根据权利要求1所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：还包括电机控制器(4)，电机控制器(4)控制主驱动电机(2)和辅助驱动电机(1)工作。

3.根据权利要求2所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述主驱动电机(2)的第一转轴与辅助驱动电机(1)的第二转轴设置在同一轴线上。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述液力变矩器(3)包括变矩器外壳(31)、锁止离合器(32)、单向离合(33)、泵轮(34)、导轮(35)、涡轮(36)和液压油(37)，辅助驱动电机(1)的第二前轴伸端(111)驱动变矩器外壳(31)，变矩器外壳(31)的外缘与泵轮(34)的外缘安装连接起来且形成泵腔(30)，导轮(35)套装在单向离合(33)上，锁止离合器(32)、涡轮(36)、导轮(35)和液压油(37)位于泵腔(30)里面，主驱动电机(2)的后轴伸端(211)穿过泵轮(34)中间的通孔(342)伸入到泵腔(30)里面，锁止离合器(32)、涡轮(36)、导轮(35)从左到右依次安装在后轴伸端(211)上，锁止离合器(32)、涡轮(36)、导轮(35)、泵轮(34)从左到右沿后轴伸端(211)排布。

5.根据权利要求4所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述泵轮(34)包括轮毂(343)和位于轮毂(343)内壁的若干间隔设置的第一叶片(341)。

6.根据权利要求5所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述导轮(35)包括若干间隔设置的第二叶片(351)，各第二叶片(351)由内轮盘(352)和外轮盘(353)连接，单向离合(33)嵌在内轮盘(352)内，相邻两个第二叶片(351)之间形成供液压油流过的第一通道(354)，所述单向离合(33)内设有若干间隔设置的第三叶片(331)，相邻两个第三叶片(331)之间形成供液压油流过的第二通道(332)。

7.根据权利要求6所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述涡轮(36)包括隔板(361)，所述锁止离合器(32)贴设在隔板(361)的一侧面上，隔板(361)的另一侧面设有若干第四叶片(3620)和若干第五叶片(3630)，各第四叶片(3620)间隔设置并围成内叶轮(362)，各第五叶片(3630)间隔设置并围成外叶轮(363)，外叶轮(363)径向上凸出于导轮(35)的外轮盘(353)外。

8.根据权利要求7所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述隔板(361)的外边缘向导轮(35)方向凸出弧形凸边(364)。

9.根据权利要求8所述的一种双电机耦合驱动系统，其特征在于：所述第一叶片(341)、第二叶片(351)、第四叶片(3620)与第五叶片(3630)的曲率均不相同。

10.一种新能源电动汽车，包括双电机耦合驱动系统(100)，其特征在于：所述双电机耦合驱动系统(100)为权利要求1至9中任意一项所述的双电机耦合驱动系统。

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