CN212267218U - 一种集成式电驱动桥装置及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成式电驱动桥装置及电动车，包括，与车轮连接的减速箱；与所述减速箱连接的第一电机；与所述减速箱连接的第二电机；同时连接所述第一电机和所述第二电机的电机控制器；所述第一电机用于配合所述第二电机为车辆提供运动模式下所需的驱动力；所述第二电机用于单独为车辆提供经济模式下所需的驱动力或配合所述第一电机为车辆提供所需驱动力；所述电机控制器用于控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力。本发明优化车辆运行工况可以在电机系统的高效区域；双电机、电机控制器、差减速器放在一个驱动系统装置中；差减速器集成了齿轮、差速器、离合器等机构，整体集成度高，电流导通损耗低。

Description

一种集成式电驱动桥装置及电动车

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力技术领域，特别是涉及一种集成式电驱动桥装置及电动车。

背景技术

如图1所示，现有的纯电动汽车多采用的是单电机结构，为满足车辆动力性需求，峰值扭矩和功率较大，导致车辆大部分行驶区域无法落在电机系统方案高效区，使得行驶过程中平均效率偏低；其次，现有的电机系统大多采用电机与电机控制器分离的方案，用外置的三相高压线进行连接，三相高压线在传导电流的过程中会产生导通损耗发热，从而降低电机系统的效率。

常用的纯电动汽车的驱动系统方案是单个电机、电机控制器和差减方案(两驱)；电机控制器与电机本体分离，通过较长的三相高压线连接；控制两个电机，通常采用的是两个独立的电机控制器；无法兼顾车辆动力性以及车辆运行在电机系统高效区的问题；现有方案集成度较低，要控制两个电机需要有两个壳体的电机控制器；三相线距离长，影响电流导通损耗。

发明内容

本发明实施例所解决的技术问题是提供一种集成式电驱动桥装置，以解决现有方案集成度较低，要控制两个电机需要有两个壳体的电机控制器，影响电流导通损耗的问题。

本发明的一方面，提供一种集成式电驱动桥装置，包括：

与车轮连接的减速箱；与所述减速箱连接的第一电机；与所述减速箱连接的第二电机；同时连接所述第一电机和所述第二电机的电机控制器；

所述第一电机用于配合所述第二电机为车辆提供运动模式下所需的驱动力；所述第二电机用于单独为车辆提供经济模式下所需的驱动力或配合所述第一电机为车辆提供运动模式下所需驱动力；所述电机控制器用于根据车辆需要的车速控制所述第一电机和所述第二电机协同工作。

进一步，所述减速箱进一步包括：用于驱动第二齿轮的第一齿轮；通过差速器连接车轮的第二齿轮；用于驱动所述第二齿轮转动的第三齿轮；分别连接所述第二齿轮和所述第一齿轮的离合器；其中，所述第二电机通过输出轴驱动所述第三齿轮转动；所述第一电机通过输出轴驱动所述第一齿轮。

进一步，所述电机控制器通过第一三相母排连接所述第一电机，并通过控制所述第一三相母排输出的电流量驱动所述第一电机转动；所述电机控制器通过第二三相母排连接所述第二电机，并通过控制所述第二三相母排输出的电流量驱动所述第二电机转动。

进一步，所述第二电机采用下述方式单独为车辆提供经济模式下所需的驱动力，辆处于经济模式时，当所述第二电机输出的持续功率可驱动车辆在经济模式下行驶到最高车速时，所述第二电机通过减速箱单独为车辆提供所需驱动力。

进一步，所述第二电机采用下述的方式配合所述第一电机为车辆提供所需驱动力，当所述第二电机输出的最大持续功率无法驱动车辆行驶到最小工作车速时，则所述第二电机配合所述第一电机同时通过减速箱为车辆提供驱动力。

进一步，所述电机控制器在下述情形下控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力：当车辆处于运动模式时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，所述电机控制器控制第一电机通过离合器全程参与驱动输出。

进一步，所述电机控制器在下述情形下控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力：当车辆处于经济模式时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，所述电机控制器根据以下情况控制第一电机通过离合器参与驱动输出：

当车辆小油门起步加速或爬坡时，且当第二电机内部温度超过安全温度阈值时，所述第一电机通过离合器参与驱动输出；

当车辆大油门起步加速时，所述第一电机通过离合器参与驱动输出。

进一步，所述电机控制器在下述情形下控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力：当车辆处于经济模式时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，同时根据以下情况控制第一电机通过离合器参与能量回收：

当车辆处于滑行能量回收状态时，且回收等级为高时，所述第一电机参与能量回收；

当车辆处于制动能量回收状态时，且车辆具有通过电机制动回收功能时，所述第一电机参与能量回收。

本发明还提供一种电动车，所述电动车具有任一项所述的集成式电驱动桥装置。

综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供的集成式电驱动桥装置及电动车，通过双电机的设计，提高低扭矩运行效率，即能满足车辆动力性要求又能提高车辆运行效率；通过将电机控制器置于电机径向或者轴向上，通过母排将电机控制器的三相与电机的三相连接，缩短三相电流传输的距离降低损耗；通过集成化的电驱系统结构及控制方式，减小电驱动装置的体积和重量，降低损耗，提高纯电动汽车的续驶里程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为现有技术中的电机系统扭矩与整车常用运行比对图。

图2为本发明提供的集成式电驱动桥装置的结构示意图。

图3为本发明提供的集成式电驱动桥装置的布局示意图.

图4为本发明提供的集成式电驱动桥装置的第二电机扭矩示意图。

图5为本发明提供的集成式电驱动桥装置的第一电机扭矩示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图2和图3所示，为本发明提供的一种集成式电驱动桥装置的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述装置包括：

与车轮连接的减速箱；与所述减速箱连接的第一电机；与所述减速箱连接的第二电机；同时连接所述第一电机和所述第二电机的电机控制器；

所述第一电机用于配合所述第二电机为车辆提供运动模式下所需的驱动力；所述第二电机用于单独为车辆提供经济模式下所需的驱动力或配合所述第一电机为车辆提供运动模式下所需驱动力；所述电机控制器用于根据车辆需要的车速控制所述第一电机和所述第二电机协同工作。

具体实施例中，所述电机控制器通过第一三相母排连接所述第一电机的三相绕组，并通过控制所述第一三相母排输出的电流量驱动所述第一电机转动；所述电机控制器通过第二三相母排连接所述第二电机的三相绕组，并通过控制所述第二三相母排输出的电流量驱动所述第二电机转动。

所述减速箱进一步包括：用于驱动第二齿轮的第一齿轮；通过差速器连接车轮的第二齿轮，差速器将动力通过半轴输出到车轮；用于驱动所述第二齿轮转动的第三齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮连续传动；连接所述第二齿轮和所述第一齿轮的离合器，所述第一齿轮通过离合器的闭合或开启对所述第二齿轮进行传动；其中，所述第二电机通过输出轴驱动所述第三齿轮转动；所述第一电机通过输出轴驱动所述第一齿轮。

具体的，在车辆行驶过程中，整车常用的运行工况在低扭矩区，但电机系统的高效区位于中高扭矩区域；

本实施例中，如图4所示，当车辆处于经济模式下行驶状况时，所述第二电机通过减速箱单独为车辆提供所需驱动力，所述第二电机输出的持续功率可驱动车辆在经济模式下行驶到最高车速时；将所述第二电机的高效区在车辆的常用运行区域就可以满足需求，则所述第二电机的功率较小，其持续功率输出只要满足经济运行状态下最高车速的需求即可。

具体的，如图5所示，当所述第二电机输出的最大持续功率无法驱动车辆行驶到最小工作车速时，则所述第二电机配合所述第一电机同时通过减速箱为车辆提供驱动力；在加速或者爬坡过程中，可以通过闭合离合器将所述第一电机参与车辆驱动及加速过程，即高速阶段所述第一电机全程协同所述第二电机全程参与驱动输出。

具体的实施例中，车辆可以通过模式切换及加速等情况的改变，改变所述第一电机和所述第二电机之间驱动方式的协同工作：

当车辆处于运动模式(动力优先，不限车速)时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，同时控制第一电机通过离合器全程参与驱动输出；当车辆处于经济模式(经济优先，根据所述第二电机的性能限制最高车速)时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，同时根据不同的驾驶情况控制第一电机通过离合器参与驱动输出，具体有：

当车辆小油门起步加速或爬坡时，所述第一电机正常情况下不工作，但当第二电机内部温度超过安全温度阈值时，所述第一电机通过离合器参与驱动输出，一旦所述第二电机的温度低于安全温度阈值后，所述离合器开启控制所述第一电机退出驱动，进入不工作状态；

当车辆大油门起步加速时，所述第一电机通过离合器参与驱动输出。

具体的，所述电机控制器还根据能量回收的情况控制第一电机通过离合器参与能量回收：

当车辆处于滑行能量回收状态时，一旦回收等级为高时，所述第一电机参与能量回收，回收等级变为低时，所述第一电机不参与能量回收；

当车辆处于制动能量回收状态时，且该车辆具有通过电机制动回收功能时，所述第一电机参与能量回收。

综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供的集成式电驱动桥装置及电动车，通过双电机的设计，提高低扭矩运行效率，即能满足车辆动力性要求又能提高车辆运行效率；双电机系统中以一个小电机满足经济性具有高效率区间位于车辆常用运行区域特点，大电机具有大扭矩和高功率特点满足车辆动力性，优化车辆运行工况可以在电机系统的高效区域；通过离合器的控制，使第一电机具有根据工况参与驱动功能；双电机方案相比单电机方案多了一个齿轮，使得驱动系统速比可选择范围大；将电机控制器置于电机径向或者轴向上，通过母排将电机控制器的三相与电机的三相连接，缩短三相电流传输的距离降低损耗，整体集成度高，电流导通损耗低。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种集成式电驱动桥装置，其特征在于，包括：与车轮连接的减速箱；与所述减速箱连接的第一电机；与所述减速箱连接的第二电机；同时连接所述第一电机和所述第二电机的电机控制器；

所述第一电机用于配合所述第二电机为车辆提供运动模式下所需的驱动力；

所述第二电机用于单独为车辆提供经济模式下所需的驱动力或配合所述第一电机为车辆提供所需驱动力；

所述电机控制器用于控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减速箱进一步包括：

用于驱动第二齿轮的第一齿轮；

通过差速器连接车轮的第二齿轮；

用于驱动所述第二齿轮转动的第三齿轮；

连接所述第二齿轮和所述第一齿轮的离合器；

其中，所述第二电机通过输出轴驱动所述第三齿轮转动；所述第一电机通过输出轴驱动所述第一齿轮。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电机控制器通过第一三相母排连接所述第一电机，并通过控制所述第一三相母排输出的电流量驱动所述第一电机转动；所述电机控制器通过第二三相母排连接所述第二电机，并通过控制所述第二三相母排输出的电流量驱动所述第二电机转动。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二电机采用下述方式单独为车辆提供经济模式下所需的驱动力：

车辆处于经济模式时，当所述第二电机输出的持续功率可驱动车辆在经济模式下行驶到最高车速时，所述第二电机通过减速箱单独为车辆提供所需驱动力。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二电机采用下述的方式配合所述第一电机为车辆提供所需驱动力：

当所述第二电机输出的最大持续功率无法驱动车辆行驶到最小工作车速时，所述第二电机配合所述第一电机同时通过减速箱为车辆提供驱动力。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机控制器在下述情形下控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力：

当车辆处于运动模式时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，同时控制第一电机通过离合器全程参与驱动输出。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电机控制器在下述情形下控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力：

当车辆处于经济模式时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，同时根据以下情况控制第一电机通过离合器参与驱动输出：

当车辆小油门起步加速或爬坡时，且当第二电机内部温度超过安全温度阈值时，所述第一电机通过离合器参与驱动输出；

当车辆大油门起步加速时，所述第一电机通过离合器参与驱动输出。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电机控制器在下述情形下控制所述第一电机和所述第二电机协同向车轮施加驱动力：

当车辆处于经济模式时，所述电机控制器控制第二电机全程参与驱动输出，同时根据以下情况控制第一电机参与能量回收：

当车辆处于滑行能量回收状态时，且回收等级为高时，所述第一电机参与能量回收；

当车辆处于制动能量回收状态时，且车辆具有通过电机制动回收功能时，所述第一电机参与能量回收。

9.一种电动车，其特征在于，所述电动车具有如权利要求1-8任一项所述的集成式电驱动桥装置。

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