CN212637144U - 一种电机驱动总成及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动总成及电动汽车，包括主驱动电机、辅驱动电机和动力传输设备；所述动力传输设备包括设备壳体、减速器装置和差速器；所述减速器装置包括有输入端齿轮和输出端齿轮；所述输入端齿轮固定安装在第一转轴上，所述第一转轴的一端与所述主驱动电机的电机转轴连接，所述第一转轴的另一端与所述辅驱动电机的电机转轴连接；所述输出端齿轮与所述差速器的差速器壳体连接。本实用新型提供的电机驱动总成及电动汽车，主驱动电机和辅驱动电机可以完成多种工作模式，提升了驱动性能，降低了成本，简化了结构。

Description

一种电机驱动总成及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电机驱动系统，尤其涉及一种电机驱动总成及电动汽车。

背景技术

现有技术中的新能源汽车，基本都是采用电机为汽车提供动力。现有的电机驱动总成一般采用双电机动力耦合的方式实现。一般的电机驱动总成采用的结构形式为：双永磁同步电机和双减速装置，其中一台永磁同步电机与一台减速装置联合为一个车轮提供动力，另一台永磁同步电机与另一台减速装置联合为另一个车轮提供动力。该布置方案，需要两台减速装置，占用空间大，成本较高。

采用双永磁同步电机和双减速装置的电机驱动总成，在车辆转向时，需要通过软件计算出两侧轮子的差速，然后控制两台永磁同步电机以不同的转速运转，对双电机的控制提出了更高的要求。

采用双永磁同步电机和双减速装置的电机驱动总成，在其中一台永磁同步电机出现故障时，由于无备用电机，与该电机连接的车轮没有动力输入，难以进行转向控制，驱动性能有待提升。

有鉴于此，提供一种具有辅驱动电机，提升驱动性能的电机驱动总成及电动汽车成为必要。

实用新型内容

本实用新型技术方案提供一种电机驱动总成，包括主驱动电机、辅驱动电机和动力传输设备；

所述动力传输设备包括设备壳体、设置在所述设备壳体内的减速器装置和设置在所述设备壳体内的差速器；

所述减速器装置包括有输入端齿轮和输出端齿轮；

所述主驱动电机和所述辅驱动电机布置在所述输入端齿轮的相对两侧；

所述输入端齿轮固定安装在第一转轴上，所述第一转轴的一端与所述主驱动电机的电机转轴连接，所述第一转轴的另一端与所述辅驱动电机的电机转轴连接；

所述输出端齿轮与所述差速器的差速器壳体连接。

在其中一个实施例中，所述减速器装置包括一级减速器和二级减速器；

所述输入端齿轮位于所述一级减速器内，所述一级减速器还包括有与所述输入端齿轮啮合的一级输出齿轮；

所述一级输出齿轮的半径大于所述输入端齿轮的半径；

所述输出端齿轮位于所述二级减速器内，所述二级减速器还包括有与所述输出端齿轮啮合的二级输入齿轮；

所述二级输入齿轮和所述一级输出齿轮分别固定安装在第二转轴上；

所述二级输入齿轮的半径小于所述输出端齿轮的半径。

在其中一个实施例中，所述输入端齿轮的半径与所述二级输入齿轮的半径相等，所述输出端齿轮的半径与所述一级输出齿轮的半径相等。

在其中一个实施例中，所述输出端齿轮固定安装在所述差速器壳体上，且所述输出端齿轮与所述差速器壳体同轴布置。

在其中一个实施例中，所述主驱动电机为永磁电机，所述辅驱动电机为异步电机。

在其中一个实施例中，所述主驱动电机和所述辅驱动电机分别固定安装在所述设备壳体上。

在其中一个实施例中，所述主驱动电机和所述辅驱动电机中分别设置有自动控制开关。

本实用新型技术方案还提供一种电动汽车，包括汽车底盘、汽车前轮和汽车后轮；

其中，还包括前述任一实施例所述的电机驱动总成；

所述电机驱动总成安装在所述汽车底盘上；

所述汽车前轮或所述汽车后轮通过半轴与所述电机驱动总成中的差速器连接。

在其中一个实施例中，在所述汽车底盘上布置有两套所述电机驱动总成；

所述汽车前轮通过半轴与一套所述电机驱动总成中的所述差速器连接；

所述汽车后轮通过半轴与另一套所述电机驱动总成中的所述差速器连接。

在其中一个实施例中，包括安装在驾驶室中的行车电脑；

所述主驱动电机和所述辅驱动电机中的自动控制开关与所述行车电脑信号连接。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型提供的电机驱动总成及电动汽车，通过布置主驱动电机、辅驱动电机、一台减速器装置和差速器，实现了主驱动电机和辅驱动电机都能控制一对车轮，并可以通过差速器控制两侧车轮的转速，方便控制。主驱动电机和辅驱动电机可以完成多种工作模式，在其中一台电机出现故障时，另外一台电机还可以保持起作用，提升了驱动性能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中电机驱动总成的布置示意图；

图2为本实用新型一实施例中装配在一起的主驱动电机、辅驱动电机和减速器装置的立体图；

图3为本实用新型一实施例中差速器的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中电动汽车具有一套电机驱动总成的布置示意图；

图5为本实用新型一实施例中电动汽车具有两套电机驱动总成的布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-3所示，本实用新型一实施例提供的一种电机驱动总成，包括主驱动电机1、辅驱动电机2和动力传输设备3。

动力传输设备3包括设备壳体30、设置在设备壳体30内的减速器装置31和设置在设备壳体30内的差速器32。

减速器装置31包括有输入端齿轮3111和输出端齿轮3122。

主驱动电机1和辅驱动电机2布置在输入端齿轮3111的相对两侧。

输入端齿轮3111固定安装在第一转轴4上，第一转轴4的一端与主驱动电机1的电机转轴连接，第一转轴4的另一端与辅驱动电机2的电机转轴连接。

输出端齿轮3122与差速器32的差速器壳体321连接。

本实用新型提供的电机驱动总成主要用于电动汽车上，为车轮提供动力。

该电机驱动总成主要由主驱动电机1、辅驱动电机2和动力传输设备 3组成。

主驱动电机1为起到主要作用的电机，其为汽车提供主要的动力。当采用高效功率模式时，主驱动电机1工作，辅驱动电机2不工作。在辅驱动电机2不工作时，其电机轴被第一转轴4带动空转。

辅驱动电机2为起到辅助作用的电机，在需要时，可以开启辅驱动电机2为汽车提供动力。当需要大功率模式时，主驱动电机1和辅驱动电机2同时工作，为汽车提供更多的动力或更大的扭矩。

当主驱动电机1出现故障时，可以采用辅驱动电机2工作，为汽车提供动力，为车辆的继续行驶提供相应的动力，利于驾驶员将车辆移动到安全区域，以后续对主驱动电机1检修。在主驱动电机1不工作时，其电机轴被第一转轴4带动空转。

动力传输设备3包括有减速器装置31和差速器32。减速器装置31 和差速器32安装在设备壳体30中。

减速器装置31用于降低电机输出的转速。差速器32用于分配转速，并将转速通过半轴7传递给车轮。

减速器装置31包括有输入端齿轮3111和输出端齿轮3122，输入端齿轮3111与输出端齿轮3122之间通过传动齿轮组连接，实现减速和动力传输。

输入端齿轮3111安装在第一转轴4上，第一转轴4通过轴承安装在设备壳体30上或通过轴承安装在减速器装置31的壳体上。

第一转轴4的一端朝向主驱动电机1延伸，并与主驱动电机1的电机轴通过联轴器或连接键连接。主驱动电机1的动力可以通过第一转轴4 传递给输入端齿轮3111。

第一转轴4的另一端朝向辅驱动电机2延伸，并与辅驱动电机2的电机轴通过联轴器或连接键连接。辅驱动电机2的动力可以通过第一转轴4传递给输入端齿轮3111。

输出端齿轮3122与差速器32的差速器壳体321传动连接，输出端齿轮3122用于驱动差速器壳体321绕着半轴7转动。

差速器32为能够使左右两侧的车轮实现以不同转速转动的机构。本实用新型中的差速器32采用现有技术中的差速器结构。如图1和图3所示，差速器32包括能够绕轴转动的差速器壳体321和两个对称分布的半轴齿轮322。差速器壳体321的内侧设置有两个行星齿轮，两个半轴齿轮 322也为太阳齿轮。两个半轴齿轮322分别与差速器壳体321上的两个行星齿轮啮合。两个半轴齿轮322分别与半轴7连接，半轴7用于连接车轮，实现动力传输。在工作时，差速器壳体321绕着半轴7转动，进而通过两个行星齿轮带动两个半轴齿轮322以所需的转速转动，实现转速分配。每个半轴齿轮322再通过半轴7将转速或动力传输给相应的车轮。

输出端齿轮3122与差速器壳体321连接方式有至少如下两种：

第一种连接方式：在差速器壳体321的外侧设置有壳体齿轮，壳体齿轮与输出端齿轮3122啮合传动。

第二种连接方式：输出端齿轮3122固定安装在差速器壳体321，且输出端齿轮3122与差速器壳体321同轴布置，都以半轴为中心轴转动。

综上所述，本实用新型提供的电机驱动总成，通过布置主驱动电机、辅驱动电机、一台减速器装置和一台差速器，实现了主驱动电机和辅驱动电机都能控制一对车轮，并可以通过差速器控制两侧车轮的转速，方便控制。主驱动电机和辅驱动电机可以完成多种工作模式，在其中一台电机出现故障时，另外一台电机还可以保持起作用，提升了驱动性能。

在其中一个实施例中，如图1所示，减速器装置31包括一级减速器 311和二级减速器312。

输入端齿轮3111位于一级减速器311内，一级减速器311还包括有与输入端齿轮3111啮合的一级输出齿轮3112。

一级输出齿轮3112的半径大于输入端齿轮3111的半径。

输出端齿轮3122位于二级减速器312内，二级减速器312还包括有与输出端齿轮3122啮合的二级输入齿轮3121。

二级输入齿轮3121和一级输出齿轮3112分别固定安装在第二转轴5 上。

二级输入齿轮3121的半径小于输出端齿轮3112的半径。

减速器装置31为二级减速结构，可以实现更佳的减速效果。减速器装置31包括一级减速器311和二级减速器312。

输入端齿轮3111和一级输出齿轮3112组成一级减速器311。输入端齿轮3111的半径小于一级输出齿轮3112的半径，输入端齿轮3111和一级输出齿轮3112啮合，实现一级减速。一级输出齿轮3112固定安装在第二转轴5上，能够带动第二转轴5转动。第二转轴5可以通过轴承安装在设备壳体30上或通过轴承安装在减速器装置31的壳体上。

二级输入齿轮3121和输出端齿轮3122组成二级减速器312。二级输入齿轮3121的半径小于输出端齿轮3122的半径，二级输入齿轮3121与输出端齿轮3122啮合，实现二级减速。二级输入齿轮3121固定安装在第二转轴5上，在第二转轴5的作用下，二级输入齿轮3121与一级输出齿轮3112同步转动。

在其中一个实施例中，如图1所示，输入端齿轮3111的半径与二级输入齿轮3121的半径相等，输出端齿轮3122的半径与一级输出齿轮3112 的半径相等。

如此布置，使得一级减速器311与二级减速器312的传动比一样，方便控制减速，也利于布置。

在其中一个实施例中，如图1所示，输出端齿轮3122固定安装在差速器壳体321上，且输出端齿轮3122与差速器壳体321同轴布置，使得输出端齿轮3122带动差速器壳体321同步转动，只要计算出输出端齿轮 3122的转速，就可以得到差速器壳体321的转速，利于转速控制，并简化了输出端齿轮3122与差速器壳体321的连接结构。

在其中一个实施例中，主驱动电机1为永磁电机，辅驱动电机2为异步电机。

永磁电机效率高，适合作为主驱动使用。永磁电机在高转速区域时，功率会下降。

与永磁电机相比，异步电机效率低，但其成本低，空转阻力小，适合作为辅驱动使用。异步电机在在高转速区域时，功率较大，可以弥补永磁电机在高转速时功率低的缺陷。

在其中一个实施例中，如图1-2所示，主驱动电机1和辅驱动电机2 分别固定安装在设备壳体30上。主驱动电机1的壳体和辅驱动电机2的壳体分别与设备壳体30连接或一体设置，提高了结构的稳定性。

当然，也可以选择将主驱动电机1和/或辅驱动电机2安装在设备壳体30中，提高集成度。

在其中一个实施例中，如图1所示，主驱动电机1和辅驱动电机2 中分别设置有自动控制开关6。自动控制开关6可以为控制电机电路的电磁开关，可以根据信号指示，自动控制电路的通断，以控制主驱动电机1 和辅驱动电机2的开关，方便电机的自动控制。

如图4-5所示，本实用新型一实施例提供一种电动汽车，包括汽车底盘8、汽车前轮81和汽车后轮82。

其中，该电动汽车还包括前述任一实施例所述的电机驱动总成。

电机驱动总成安装在汽车底盘8上。

汽车前轮81或汽车后轮82通过半轴7与电机驱动总成中的差速器 32连接。

电动汽车为新能源车型，其是将燃油车的发动机替换为电机提供动力。

电动汽车包括汽车底盘8、安装在汽车底盘8上的车身、一对前轮 81和一对后轮82。

有关电动汽车的汽车底盘8、车身等零部件的具体结构，可以参考现有技术电动汽车的结构，在此不再赘述。

本实用新型的主要改进，是采用前述任一实施例提供的电机驱动总成。

电机驱动总成安装在汽车底盘8上，具体为主驱动电机1、辅主动电机2、减速器装置31分别固定安装在汽车底盘上。可以通过焊接或铆接或螺栓连接，将主驱动电机1、辅主动电机2、减速器装置31的壳体与汽车底盘8连接。

当电动汽车为前驱车时，两个汽车前轮81分别通过一根半轴7与差速器32中的两个半轴齿轮322连接。电机提供的动力先经减速器装置31 减速，再经差速器32分配，然后通过两根半轴7传递给两个汽车前轮81，实现前驱模式。

当电动汽车为后驱车时，两个汽车后轮82分别通过一根半轴7与差速器32中的两个半轴齿轮322连接。电机提供的动力先经减速器装置31 减速，再经差速器32分配，然后通过两根半轴7传递给两个汽车后轮81，实现后驱模式。

由此，本实用新型提供的电动汽车，通过布置主驱动电机、辅驱动电机、一台减速器装置和一台差速器，实现了主驱动电机和辅驱动电机都能控制一对车轮，并可以通过差速器控制两侧车轮的转速，方便控制。主驱动电机和辅驱动电机可以完成多种工作模式，在其中一台电机出现故障时，另外一台电机还可以保持起作用，提升了驱动性能。

在其中一个实施例中，如图5所示，在汽车底盘8上布置有两套电机驱动总成。

汽车前轮81通过半轴7与一套电机驱动总成中的差速器32连接，汽车后轮82通过半轴7与另一套电机驱动总成中的差速器32连接。

当电动汽车为四驱车时，在汽车底盘8上布置两套电机驱动总成，两套电机驱动总成前后布置。两个汽车前轮81分别通过一根半轴7与前方的电机驱动总成中的差速器32中的两个半轴齿轮322连接，两个汽车后轮82分别通过一根半轴7与后方的电机驱动总成中的差速器32中的两个半轴齿轮322连接，实现四驱模式。

在其中一个实施例中，该电动汽车包括安装在驾驶室中的行车电脑。

主驱动电机1和辅驱动电机2中的自动控制开关6与行车电脑信号连接。

行车电脑为用于收集车辆信息和控制车辆电子元器件的控制器。现有的汽车中都安装有行车电脑，关于其结构及布置方式不再赘述。

行车电脑与主驱动电机1和辅驱动电机2中的自动控制开关6信号连接，包括电信号或通信信号。具体地，可以将主驱动电机1和辅驱动电机2中的自动控制开关6分别通过导线与行车电脑连接，实现电信号或通信信号传输。也可以采用无线的方式实现信号传输。

行车电脑用于控制自动控制开关6的开关。当然根据需要，也可以在自动控制开关6上设置对应的处理器，以在接收行车电脑的指令后，控制自动控制开关6的开关。

行车电脑可以获取车辆的当前行驶状态。

当行车电脑监测到当前车辆需要高效功率模式时，向主驱动电机1 中的自动控制开关6发出开启信号，主驱动电机1工作，辅驱动电机2 不工作。

当行车电脑监测到当前车辆需要大功率模式时，向主驱动电机1和辅驱动电机2中的自动控制开关6都发出开启信号，主驱动电机1和辅驱动电机2同时工作。

当行车电脑监测到当前车辆中的主驱动电机1出现故障时，向辅驱动电机2中的自动控制开关6发出开启信号，辅驱动电机2工作。

综上所述，本实用新型提供的电机驱动总成及电动汽车，通过布置主驱动电机、辅驱动电机、一台减速器装置和差速器，实现了主驱动电机和辅驱动电机都能控制一对车轮，并可以通过差速器控制两侧车轮的转速，方便控制。主驱动电机和辅驱动电机可以完成多种工作模式，在其中一台电机出现故障时，另外一台电机还可以保持起作用，提升了驱动性能。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机驱动总成，其特征在于，包括主驱动电机、辅驱动电机和动力传输设备；

所述动力传输设备包括设备壳体、设置在所述设备壳体内的减速器装置和设置在所述设备壳体内的差速器；

所述减速器装置包括有输入端齿轮和输出端齿轮；

所述主驱动电机和所述辅驱动电机布置在所述输入端齿轮的相对两侧；

所述输入端齿轮固定安装在第一转轴上，所述第一转轴的一端与所述主驱动电机的电机转轴连接，所述第一转轴的另一端与所述辅驱动电机的电机转轴连接；

所述输出端齿轮与所述差速器的差速器壳体连接。

2.根据权利要求1所述的电机驱动总成，其特征在于，所述减速器装置包括一级减速器和二级减速器；

所述输入端齿轮位于所述一级减速器内，所述一级减速器还包括有与所述输入端齿轮啮合的一级输出齿轮；

所述一级输出齿轮的半径大于所述输入端齿轮的半径；

所述输出端齿轮位于所述二级减速器内，所述二级减速器还包括有与所述输出端齿轮啮合的二级输入齿轮；

所述二级输入齿轮和所述一级输出齿轮分别固定安装在第二转轴上；

所述二级输入齿轮的半径小于所述输出端齿轮的半径。

3.根据权利要求2所述的电机驱动总成，其特征在于，所述输入端齿轮的半径与所述二级输入齿轮的半径相等，所述输出端齿轮的半径与所述一级输出齿轮的半径相等。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机驱动总成，其特征在于，所述输出端齿轮固定安装在所述差速器壳体上，且所述输出端齿轮与所述差速器壳体同轴布置。

5.根据权利要求1所述的电机驱动总成，其特征在于，所述主驱动电机为永磁电机，所述辅驱动电机为异步电机。

6.根据权利要求1所述的电机驱动总成，其特征在于，所述主驱动电机和所述辅驱动电机分别固定安装在所述设备壳体上。

7.根据权利要求1所述的电机驱动总成，其特征在于，所述主驱动电机和所述辅驱动电机中分别设置有自动控制开关。

8.一种电动汽车，包括汽车底盘、汽车前轮和汽车后轮；

其特征在于，还包括权利要求1-7中任一项所述的电机驱动总成；

所述电机驱动总成安装在所述汽车底盘上；

所述汽车前轮或所述汽车后轮通过半轴与所述电机驱动总成中的差速器连接。

9.根据权利要求8所述的电动汽车，其特征在于，在所述汽车底盘上布置有两套所述电机驱动总成；

所述汽车前轮通过半轴与一套所述电机驱动总成中的所述差速器连接；

所述汽车后轮通过半轴与另一套所述电机驱动总成中的所述差速器连接。

10.根据权利要求8或9所述的电动汽车，其特征在于，包括安装在驾驶室中的行车电脑；

所述主驱动电机和所述辅驱动电机中的自动控制开关与所述行车电脑信号连接。

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