CN213565395U - 一种集成电机驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种集成电机驱动系统，包括集成电机，包括壳体、主电机和左/右副电机，主电机包括主电机定子、主电机转子和主电机轴，主电机定子安装在壳体内并靠近壳体设置，主电机轴安装支撑在壳体上，主电机转子对应于主电机定子安装在主电机轴上，左/右副电机包括副电机轴和副电机转子，副电机轴通过轴承安装在主电机轴上且与主电机轴同轴，副电机转子安装在副电机轴上且内嵌入主电机转子内；左/右齿轮组，分别包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈，行星架与副电机轴的输出端连接，行星轮安装在行星架上并与齿圈啮合，太阳轮与主电机轴的输出端连接并与行星轮啮合；以及左/右输出轴，与齿圈连接，并分别通过连接轴与对应的左/右车轮连接。

Description

一种集成电机驱动系统

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电机，特别是一种适用于车辆的集成电机驱动系统。

背景技术

目前车辆一般使用的驱动电机集成方式为多电机串并联使用，即外壳集成或搭配耦合器集成，体积偏大。或多个电机分布式使用，虽然布置灵活，但是需要多个电机同时布置，增加车辆本体重量，空间利用率较低。

可见，现有技术的电机系统存在如下缺点：

1.利用耦合器集成的电机，体积偏大，重量较重，不利于车辆经济性；

2.分布式的电机布置灵活，但需多个电机布置，需要对每个电机匹配一个耦合装置；

3.对于单个驱动总成，电机工况运行单一，需要耦合装置配合才能改变电机状态。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种集成电机驱动系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种集成电机驱动系统，其中，包括：

集成电机，包括壳体和安装在所述壳体内的主电机和左/右副电机，所述主电机包括主电机定子、主电机转子和主电机轴，所述主电机定子安装在所述壳体内并靠近所述壳体设置，所述主电机轴安装支撑在所述壳体上，所述主电机转子对应于所述主电机定子安装在所述主电机轴上，所述左/右副电机分别包括左/右副电机轴和左/右副电机转子，所述左/右副电机轴分别通过轴承安装在所述主电机轴上且分别与所述主电机轴同轴，所述左/右副电机转子分别安装在对应的左/右副电机轴上，所述左/右副电机转子内嵌入所述主电机转子内；

左/右齿轮组，分别对应设置在所述壳体的左/右两侧，所述左/右齿轮组分别包括左/右行星架、左/右太阳轮、左/右行星轮和左/右齿圈，所述左/右行星架分别与对应的左/右副电机轴的输出端连接，所述左/右行星轮分别安装在对应的所述左/右行星架上并与对应的所述左/右齿圈啮合，所述左/右太阳轮分别与所述主电机轴的左/右输出端连接并与对应的所述左/右行星轮啮合；以及

左/右输出轴，分别与对应的左/右齿圈连接，并分别通过连接轴与对应的左/右车轮连接。

上述的集成电机驱动系统，其中，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却泵、散热器和冷却回路，所述壳体内设置有冷却管路和喷洒口，所述壳体的底部设置有储油底壳，所述冷却管路通过泄油口与所述储油底壳连通，所述冷却泵通过所述冷却回路分别与所述冷却管路和储油底壳连通，所述散热器设置在所述冷却泵与储油底壳之间的所述冷却回路上。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述左/右齿轮组及集成电机均采用内部飞溅的油冷却方式进行冷却。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述主电机转子的内外两侧分别镶嵌有永磁体，所述主电机转子内侧和外侧的永磁体之间设置有隔磁材料层。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述主电机转子包括互相嵌套的内侧转子冲片和外侧转子冲片，所述永磁体分别镶嵌在所述内侧转子冲片的内表面和所述外侧转子冲片的外表面上，所述隔磁材料层嵌入在所述内侧转子冲片和外侧转子冲片之间。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述主电机转子外侧的永磁体与所述主电机定子组成主电机副，所述主电机转子内侧的永磁体与所述左/右副电机转子组成副电机副。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述左/右副电机转子与所述主电机转子之间通过轴承固定且两者旋转时互不干涉。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述主电机轴通过花键分别与对应的所述左/右太阳轮连接。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述主电机轴的输出端和所述左/右副电机轴的输出端分别设置有转速传感器。

上述的集成电机驱动系统，其中，所述左/右副电机分别通过集电极和集电刷给对应的所述左/右副电机转子供电，所述主电机通过外部电源直接给所述主电机定子供电。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型采用嵌入式电机结构高度集成，将原来需要分散的各部分零部件集成一体，可提高电机集成度，便于整车布置，提高空间利用率，体积优势明显；可实现车辆的两种工作状态切换，提高车辆的经济性。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的集成电机驱动系统结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的安装示意图。

其中，附图标记

1 集成电机

11 主电机

111 主电机定子

112 主电机转子

113 永磁体

114 隔磁材料层

115 主电机轴

116 主转速传感器

12 左副电机

121 左副电机转子

122 左副电机轴

123 左转速传感器

124 左集电极

125 左集电刷

13 右副电机

131 右副电机转子

132 右副电机轴

133 右转速传感器

134 右集电极

135 右集电刷

14 轴承

15 壳体

2 左齿轮组

21 左太阳轮

22 左行星架

23 左齿圈

24 左行星轮

3 右齿轮组

31 右太阳轮

32 右行星架

33 右齿圈

34 右行星轮

4 冷却系统

41 冷却泵

42 储油底壳

43 散热器

44 冷却回路

45 泄油口

46 冷却管路

47 喷洒口

5 左输出轴

6 右输出轴

7 左车轮

8 右车轮

9 左连接轴

10 右连接轴

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本实用新型一实施例的集成电机驱动系统结构示意图。本实用新型的集成电机1驱动系统，包括：集成电机1，包括壳体15和安装在所述壳体15内的主电机11和左/右副电机12/13，所述主电机11包括主电机定子111、主电机转子112和主电机轴115，所述主电机定子111安装在所述壳体15内并靠近所述壳体15设置，所述主电机轴115安装支撑在所述壳体15上，所述主电机转子112对应于所述主电机定子111安装在所述主电机轴115上，所述左/右副电机12/13分别包括左/右副电机轴122/132和左/右副电机转子121/131，所述左/右副电机轴122/132分别通过轴承14安装在所述主电机轴115上且分别与所述主电机轴115同轴，所述左/右副电机转子121/131与所述主电机转子112之间通过轴承14固定且两者旋转时互不干涉，所述左/右副电机转子121/131分别安装在对应的左/右副电机轴122/132上，所述左/右副电机转子121/131内嵌入所述主电机转子112内；左/右齿轮组2/3，分别对应设置在所述壳体15的左/右两侧，所述左/右齿轮组2/3分别包括左/右行星架22/32、左/右太阳轮21/31、左/右行星轮24/34和左/右齿圈23/33，所述左/右行星架22/32分别与对应的左/右副电机轴122/132的输出端连接，所述左/右行星轮24/34分别安装在对应的所述左/右行星架22/32上并与对应的所述左/右齿圈23/33啮合，所述左/右太阳轮21/31分别与所述主电机轴115的左/右输出端连接并与对应的所述左/右行星轮24/34啮合，所述主电机轴115可通过花键分别与对应的所述左/右太阳轮21/31连接；以及左/右输出轴5/6，分别与对应的左/右齿圈23/33连接，并分别通过左/右连接轴9/10与对应的左/右车轮7/8连接。主电机11和左/右副电机12/13的动力可分别通过左/右太阳轮21/31、左/右行星轮24/34和左/右齿圈23/33传递至左/右输出轴5/6，再通过左/右连接轴9/10最终传递至左/右车轮7/8。

本实施例的所述主电机转子112的内外两侧分别镶嵌有永磁体113，所述主电机转子112内侧和外侧的永磁体113之间设置有隔磁材料层114隔开内、外侧磁场干扰，避免磁场相互影响混淆，影响电机控制。所述主电机转子112外侧的永磁体113与所述主电机定子111组成主电机副，所述主电机转子112内侧的永磁体113与所述左/右副电机转子121/131组成副电机副。其中，所述主电机转子112包括互相嵌套的内侧转子冲片和外侧转子冲片，所述永磁体113分别镶嵌在所述内侧转子冲片的内表面和所述外侧转子冲片的外表面上，所述隔磁材料层114嵌入在所述内侧转子冲片和外侧转子冲片之间。所述主电机轴115的输出端和所述左/右副电机轴122/132的输出端分别设置有主转速传感器116、左转速传感器123和右转速传感器133，以根据转速实时控制所述主电机11和左/右副电机12/13的状态。其中，所述左/右副电机12/13分别通过左/右集电极124/134和左/右集电刷125/135给对应的所述左/右副电机转子121/131供电，所述主电机11通过外部电源直接给所述主电机定子111供电。

参见图2，图2为本实用新型一实施例的安装示意图。本实施例中，该集成电机驱动系统还包括冷却系统4，所述冷却系统4包括冷却泵41、散热器43和冷却回路44，所述壳体15内设置有冷却管路46和喷洒口47，所述壳体15的底部设置有储油底壳42，所述冷却管路46通过泄油口45与所述储油底壳42连通，所述冷却泵41通过所述冷却回路44分别与所述冷却管路46和储油底壳42连通，所述散热器43设置在所述冷却泵41与储油底壳42之间的所述冷却回路44上。其中，所述左/右齿轮组2/3及集成电机1均采用内部飞溅的油冷却方式进行冷却，结合壳体15内置的冷却管路46，以及在壳体15内部的喷洒口47位置，共同冷却主电机11和副电机的定子、转子。冷却完毕需要回流待冷却的油通过泄油口45流入储油底壳42内，再由散热器43散热，冷却泵41将冷却后的油推入壳体15的冷却管路46中，形成循环冷却。

其中，主电机转子112的内外两侧是一体的，即主电机转子112转动时，左/右副电机定子122/132转动，当左/右副电机转子121/131不动，主电机定子111与主电机转子112的运动关系可理解为普通电机定转子关系。当主电机转子112不动时，则左/右副电机转子121/131与主电机转子112的内侧永磁体113组成定子、转子关系，即左/右副电机12/13可工作。当主电机11和左/右副电机12/13同时运行时，由于主电机转子112转动，相当于左/右副电机12/13的定子转动，同时左/右副电机转子121/131也在运动，也就是说左/右副电机12/13的定、转子是相对运行的，可利用混合励磁的控制方式来控制主电机11和左/右副电机12/13的相对运动关系。左/右齿轮组2/3实际上是一组行星轮24/34结构，即两个动力输入，一个动力输出，主电机轴115的两端分别连接左/右太阳轮21/31，左/右副电机轴122/132连接对应的左/右行星架22/32作为输入端，左/右齿圈23/33作为输出端。

下表是本实用新型的运行工作情况：

工作状态	主电机	左副电机	右副电机	车辆状态
					1	运行	静止	静止	启动
2	运行/静止	运行/静止	运行/静止	直线行驶
					3	静止	运行	运行	转弯行驶

其中，工作状态1：当车辆启动时，左/右副电机12/13静止，主电机11工作，启动车辆，此时，左/右副电机12/13状态相当于固定左/右行星架22/32，主电机11单独驱动车辆启动。工作状态2：当车辆行驶时，可维持工作状态1继续工作，也可切换为工作状态3运行。此时可根据车辆动力需求，进行适当的调整，满足车辆经济性。工作状态3：当车辆转弯行驶时，车辆的左/右驱动车轮7/8需要进行差速，即左/右车轮7/8转速不同，可通过控制器控制左/右副电机12/13不同转速，来满足车辆左/右车轮7/8的差速需求，此时，主电机11状态相当于固定左/右太阳轮21/31，左/右副电机12/13驱动车辆转弯行驶。

本实用新型高度集成，将原来需要分散的各部分零部件集成一体，便于整车布置，体积优势明显。其集成电机和左/右齿轮组为相对独立的部件，便于组装、更换及外修。对于车辆来将，可实现两种工作作态的切换，提高车辆的经济性。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种集成电机驱动系统，其特征在于，包括：

集成电机，包括壳体和安装在所述壳体内的主电机和左/右副电机，所述主电机包括主电机定子、主电机转子和主电机轴，所述主电机定子安装在所述壳体内并靠近所述壳体设置，所述主电机轴安装支撑在所述壳体上，所述主电机转子对应于所述主电机定子安装在所述主电机轴上，所述左/右副电机分别包括左/右副电机轴和左/右副电机转子，所述左/右副电机轴分别通过轴承安装在所述主电机轴上且分别与所述主电机轴同轴，所述左/右副电机转子分别安装在对应的左/右副电机轴上，所述左/右副电机转子内嵌入所述主电机转子内；

左/右齿轮组，分别对应设置在所述壳体的左/右两侧，所述左/右齿轮组分别包括左/右行星架、左/右太阳轮、左/右行星轮和左/右齿圈，所述左/右行星架分别与对应的左/右副电机轴的输出端连接，所述左/右行星轮分别安装在对应的所述左/右行星架上并与对应的所述左/右齿圈啮合，所述左/右太阳轮分别与所述主电机轴的左/右输出端连接并与对应的所述左/右行星轮啮合；以及

左/右输出轴，分别与对应的左/右齿圈连接，并分别通过连接轴与对应的左/右车轮连接。

2.如权利要求1所述的集成电机驱动系统，其特征在于，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却泵、散热器和冷却回路，所述壳体内设置有冷却管路和喷洒口，所述壳体的底部设置有储油底壳，所述冷却管路通过泄油口与所述储油底壳连通，所述冷却泵通过所述冷却回路分别与所述冷却管路和储油底壳连通，所述散热器设置在所述冷却泵与储油底壳之间的所述冷却回路上。

3.如权利要求2所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述左/右齿轮组及集成电机均采用内部飞溅的油冷却方式进行冷却。

4.如权利要求1、2或3所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述主电机转子的内外两侧分别镶嵌有永磁体，所述主电机转子内侧和外侧的永磁体之间设置有隔磁材料层。

5.如权利要求4所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述主电机转子包括互相嵌套的内侧转子冲片和外侧转子冲片，所述永磁体分别镶嵌在所述内侧转子冲片的内表面和所述外侧转子冲片的外表面上，所述隔磁材料层嵌入在所述内侧转子冲片和外侧转子冲片之间。

6.如权利要求4所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述主电机转子外侧的永磁体与所述主电机定子组成主电机副，所述主电机转子内侧的永磁体与所述左/右副电机转子组成副电机副。

7.如权利要求4所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述左/右副电机转子与所述主电机转子之间通过轴承固定且两者旋转时互不干涉。

8.如权利要求7所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述主电机轴通过花键分别与对应的所述左/右太阳轮连接。

9.如权利要求4所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述主电机轴的输出端和所述左/右副电机轴的输出端分别设置有转速传感器。

10.如权利要求4所述的集成电机驱动系统，其特征在于，所述左/右副电机分别通过集电极和集电刷给对应的所述左/右副电机转子供电，所述主电机通过外部电源直接给所述主电机定子供电。

Images