CN216128127U - 一种动力总成和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种动力总成和电动汽车，涉及电机技术领域。其中，所述动力总成通过将两个驱动电机并列设置，可以缩短整个动力总成的长度，避免动力总成长度过长，无法放置在车辆上预留的空间中；为了避免侵占乘员舱、电池包和后备箱等空间，当今主流车辆上预留的安装动力总成空间，相对于车轮轴，会偏向一侧的空间比较多，因此本申请设计的动力总成中，将两个减速器分别与两个驱动电机嵌合时，让两个减速器的输出轴均不处在垂直于两个驱动电机中心连线，且处在两个驱动电机之间接触位置的平面，也即让两个输出轴处在整个动力总成一侧，使得动力总成可以安装在主流车辆上，从而提高动力总成的适配性。

Description

一种动力总成和电动汽车

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种动力总成和电动汽车。

背景技术

电驱动总成是新能源汽车上的核心部件之一，其内部的驱动电机产生驱动动力后，通过一个差速器，将驱动动力分配到车辆两侧的车轮上，实现车辆行驶。如果车辆处在不同转弯路况中，则需要差速器向车辆两侧的车轮上分配两个不同数值的驱动动力，让车辆可以在不同转弯路况中转弯行驶。

但是现有的差速器，只能向车辆两侧的车轮上分配两个数值相同的驱动动力，或固定差值的两个驱动动力，并不能随机地向车辆两侧的车轮上分配不同数值的驱动动力，从而限制了车辆的转向性能。

发明内容

为了解决上述的问题，本申请的实施例中提供了一种动力总成和电动汽车，通过将两个驱动电机并列设置，且与两个驱动电机嵌合的减速器的输出轴在一条直线上，且不处在垂直于两个驱动电机中心连线和处在两个驱动电机之间接触位置的平面上，可以缩短整个动力总成的长度，避免动力总成长度过长，无法放置在车辆上预留的空间中，且让两个输出轴处在整个动力总成一侧，使得动力总成可以安装在主流车辆上，从而提高动力总成的适配性。

为此，本申请的实施例中采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种动力总成，包括：第一驱动电机，包括第一电机轴，用于在通电时，驱动所述第一电机轴转动；第二驱动电机，与所述第一驱动电机并列设置，其包括第二电机轴，用于在通电时，驱动所述第二电机轴转动；第一减速器，包括第一输出轴，用于与所述第一电机轴嵌合，将所述第一电机轴上的第一转速的驱动力矩转换成第二转速的驱动力矩，并输出至所述第一输出轴，所述第一转速比所述第二转速快；第二减速器，包括第二输出轴，用于与所述第二电机轴嵌合，将所述第二电机轴上的第三转速的驱动力矩转换成第四转速的驱动力矩，并输出至所述第二输出轴，所述第三转速比所述第四转速快；其中，所述第一输出轴和所述第二输出轴均不处在第一平面上，且所述第一输出轴延伸方向与所述第二输出轴延伸方向在一条直线上，所述第一平面为垂直于两个驱动电机中心连线，且处在两个驱动电机之间接触位置的平面。

在该实施方式中，通过将两个驱动电机并列设置，可以缩短整个动力总成的长度，避免动力总成长度过长，无法放置在车辆上预留的空间中；为了避免侵占乘员舱、电池包和后备箱等空间，当今主流车辆上预留的安装动力总成空间，相对于车轮轴，会偏向一侧的空间比较多，因此本申请设计的动力总成中，将两个减速器分别与两个驱动电机嵌合时，让两个减速器的输出轴均不处在两个驱动电机之间接触位置的切线所在的平面，也即让两个输出轴处在整个动力总成一侧，使得动力总成可以安装在主流车辆上，从而提高动力总成的适配性。

在一种实施方式中，所述第一输出轴延伸方向、所述第二输出轴延伸方向与所述第一电机轴延伸方向在一条直线上。

在该实施例中，通过让两个输出轴延伸方向与其中一个驱动电机的电机轴延伸方向在一条直线上布置，可以避免动力总成安装在车轮轴上，全部位于车轮轴一侧，导致过度挤占位于车轮轴一侧的空间。

在一种实施方式中，所述第一减速器为两级同轴减速器，所述第二减速器为两级平行轴减速器。

在该实施例中，由于需要两个输出轴位于第一驱动电机的一侧，所以设计第二减速器为两级平行轴减速器，保证第二减速器的输入轴与输出轴之间的距离比较大，使其输入轴与第二驱动电机连接后，其输出轴位于第一驱动电机一侧；设计第一减速器为两级同轴减速器，保证第一减速器输入轴与输出轴之间的距离比较小，使其输入轴与第一驱动电机连接后，其输出轴仍位于第一驱动电机一侧。

在一种实施方式中，所述两级同轴减速器为同轴行星减速器。

在一种实施方式中，所述第一减速器和所述第二减速器同为单挡减速器、双挡减速器或多挡减速器。

在该实施例中，设置在两个驱动电机上的减速器应该向相同档位的减速器，避免控制车辆两侧车轮时，两侧车轮可调节速度不一致。

在一种实施方式中，所述第一驱动电机两端的侧面与所述第二驱动电机两端的侧面不处在同一平面上。

在该实施例中，在动力总成组装过程中，可以允许两个驱动电机两端的侧边可以不处在一个平面上，也即彼此之间设置的位置相互错开，使得一个驱动电机外壳上凸起的磁通绕组端口处在另一个驱动电机一侧上，让两个驱动电机外壳紧密接触，从而实现动力总成结构更加紧凑。

在一种实施方式中，所述第一电机轴与所述第二电机轴所处的平面与水平面相交。

在该实施例中，在动力总成组装过程中，可以允许两个驱动电机中的两个电机轴所处的平面与两个驱动电机设置在整车上的平面相交，也即两个驱动电机可以设置预留的各种形状的空间中，从而降低安装动力组成的位置限制和组装难度。

在一种实施方式中，所述第一驱动电机与所述第二驱动电机反向设置。

在该实施例中，一般动力总成设置在车辆的两侧车轮轴之间，所以通过将两个驱动电机的电机轴反向设置，可以将与两个驱动电机耦合的两个减速器设置在两个驱动电机3两侧，以便后续两个减速器的输出轴更好的与车辆两侧的车轮轴连接。

第二方面，本申请实施例提供一种电动汽车，其特征在于，用于执行如第一方面各个可能实现的动力总成。

附图说明

下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。

图1为现有技术中提供的一种动力总成的结构示意图；

图2为现有技术中提供的另一种动力总成的结构示意图；

图3为现有车辆的底盘上预留动力总成的空间的位置关系；

图4为本申请实施例中提供的一种动力总成的结构示意图；

图5为本申请实施例中提供的两个驱动电机的相对位置关系之一示意图；

图6为本申请实施例中提供的两个驱动电机的相对位置关系之二示意图；

图7为本申请实施例中提供的两个驱动电机的相对位置关系之三示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。

为了提高车辆的转向性能，可以在车辆上布置两个驱动电机和两个减速器，每个驱动电机通过减速器与车辆一侧的车轮轴耦合，通过分别控制不同的驱动电机，可以实现控制车辆在不同的转弯路况中进行转弯，从而提升车辆的转弯性能。

图1为现有技术中提供的一种动力总成的结构示意图。如图1所示，该动力总成100，包括两个驱动电机，分别为驱动电机110和驱动电机120，以及两个减速器，分别为减速器130和减速器140。其中，驱动电机110与驱动电机120呈一条直线方式布置，且两个驱动电机中的电机轴的朝向指向相互靠近的方向；减速器130中的输入轴通过花键(图中未示出)与驱动电机110 的电机轴耦合，减速器140中的输入轴通过花键(图中未示出)与驱动电机120的电机轴耦合；减速器130中的输出轴131与减速器140中的输出轴141位于两个驱动电机外侧，呈一条直线方式布置，且两个输出轴的朝向指向相互背离的方向。

现有技术中，当动力总成100安装在车辆上，减速器130的输出轴与减速器140的输出轴分别与车辆两侧车轮耦合时，由于驱动电机110、减速器130、减速器140和驱动电机120依次在一条直线上，造成车辆两侧车轮之间的空间不够用，需要拓宽车辆的宽度，降低整车的适配性。

图2为现有技术中提供的另一种动力总成的结构示意图。如图2所示，该动力总成200包括两个驱动电机，分别为驱动电机210和驱动电机220，以及两个减速器，分别为减速器230和减速器240。其中，驱动电机210与驱动电机220并列设置，且两个驱动电机中的电机轴的朝向指向相互背离的方向；减速器230中的输入轴通过花键(图中未示出)与驱动电机210的电机轴耦合，减速器240中的输入轴通过花键(图中未示出)与驱动电机220的电机轴耦合；减速器 230中的输出轴231与减速器240中的输出轴241位于两个驱动电机中间位置，呈一条直线方式布置，且两个输出轴的朝向指向相互背离的方向。

现有技术中，动力总成200中虽然通过将两个驱动电机以并列方式布置，有效缩短了整个动力总成的长度，解决了上述现有技术中造成车辆两侧车轮之间的空间不够用的问题。但是，由于两个驱动电机并列布置，使得两个减速器的输出轴处在两个驱动电机的中间位置。这就引出新的问题，现有车辆的底板上，为了避免安装动力总成的空间挤占车辆后备箱、乘员舱和电池包的空间，一般安装动力总成的空间会偏向于车轮轴的一侧，这就导致动力总成200无法安装在现有的车辆上。

示例性地，如图3所示，安装在车辆前车轮261上的动力总成的空间251，相比较前车轮轴261，更靠近偏向于车头一侧，使得位于前车轮轴261一侧的空间251-1比另一侧的空间251-2体积大，避免挤占乘员舱空间和电池包空间；安装在车辆后车轮262上的动力总成的空间252，相比较后车轮轴262，更靠近偏向于车尾一侧，使得位于后车轮轴262一侧的空间252-1比另一侧的空间252-2体积小，避免挤占乘员舱空间和电池包空间。因此，可以看出动力总成200是无法安装在空间251和空间252中从而降低整车的适配性。

本申请为了解决现有技术中两种方案中降低整车适配性问题，设计出一种新的动力总成，具体为：

如图4所示，该动力总成300包括第一驱动电机310、第二驱动电机320、第一减速器330和第二减速器340。其中，多个部件的结构和相互之间连接方式具体如下：

第一驱动电机310和第二驱动电机320两两并列设置。本申请中，通过将两个驱动电机两两并列设置，可以缩短动力总成300的长度，避免动力总成300过长，无法放置在车辆底盘上预留的空间中，即使通过缩短驱动电机长度或压缩减速器的厚度等方式，让动力总成可以放置在预留空间中，也会降低底盘悬架的性能。

第一驱动电机310与第二驱动电机320之间可以相反设置，也即两个电机轴延伸反向相反。一般动力总成设置在车辆的两侧车轮轴之间，所以通过将两个驱动电机的电机轴反向设置，可以将与两个驱动电机耦合的两个第一减速器330和第二减速器340设置在第一驱动电机310 和第二驱动电机320两侧，以便后续两个减速器的输出轴更好的与车辆两侧的车轮轴连接。可选地，第一驱动电机310与第二驱动电机320也可以同向设置，本申请在此不作限定。

第一驱动电机310两端的侧面与第二驱动电机320两端的侧面可以处在一个平面上，也可以不处在一个平面上。如果第一驱动电机310两端的侧面与第二驱动电机320两端的侧面处在一个平面上，使得整个动力总成300结构具有对称性，且比较美观；也可以允许第一驱动电机 310两端的侧面与第二驱动电机320两端的侧面不处在一个平面上，也即彼此之间可以错开一定的距离，使得一个驱动电机外壳上凸起的磁通绕组端口处在另一个驱动电机一侧上，让两个驱动电机外壳紧密接触，从而实现动力总成结构更加紧凑。

第一驱动电机310的第一电机轴311与第二驱动电机320的第二电机轴321所在的平面可以与水平面平行，也可以与水平面相交。随着智能车的发展，车辆上组装的元器件越来越多，车辆内可装配空间越来越少，两个驱动电机可放置的空间比较有限，所以车辆上并不一定能找到一个预留的空间，让两个驱动电机的电机轴所处平面可以与水平面平行。因此，两个驱动电机之间可以以任意方位的方式设置在车辆底板上的预留空间，从而减少安装动力组成的位置限制和降低组装难度。

示例性地，第一驱动电机310与第二驱动电机320设置的方式可以如图5所示，两个驱动电机可以设置在水平的底板上，使得两个驱动电机的电机轴所处平面与水平面平行；也可以如图6所示，第一驱动电机310设置在底板上，第二驱动电机320设置在一个元器件上，使得两个驱动电机的电机轴所处平面与水平面相交；也可以如图7所示，第一驱动电机310设置在底板上，第二驱动电机320设置在第一驱动电机310上，使得两个驱动电机的电机轴所处平面与水平面垂直；以及其它方式，本申请在此不作限定。

本申请中，第一驱动电机310和第二驱动电机320采用的电机种类不作限定，可以为径向磁场永磁电机、轴向磁场永磁电机等不同种类的电机；采用的电机类型也不作限定，可以为4 极12槽电机、6极54槽电机等不同类型的电机。另外，第一驱动电机310和第二驱动电机320可以为相同电机，也可以为不相同电机，本申请在此也不作限定。

减速器一般包括输入轴、输出轴和多个齿轮。其中，输入轴的一端通过花键等连接设备与驱动电机上的电机轴连接，输入轴的另一端嵌入并固定在一个齿轮上；输出轴一端嵌入并固定在一个齿轮上，输出轴的另一端通过其它元器件与车轮轴连接；多个齿轮之间相互啮合，且轮齿数量比较多的齿轮靠近输出轴，轮齿数量比较少的齿轮靠近输入轴。

当驱动电机通电时，定子部分上的磁通绕组产生交变磁通，与定子部分上的永磁磁通之间相互作用，使得转子部分带动电机轴转动，从而产生高速转动的驱动力矩；高速转动的驱动力矩通过连接设备传递到输入轴上，然后利用齿数少的齿轮啮合齿数多的齿轮的方式，将高速转动的驱动力矩转换为低速转动的驱动力矩，并传递到输出轴上；低速转动的驱动力矩通过输出轴和其它元器件作用到车轮轴上，实现驱动车辆行驶。

本申请中，第一减速器330的输入轴331通过连接设备(图中未示出)与第一驱动电机310 上的第一电机轴311耦合，第二减速器340的输入轴341通过连接设备(图中未示出)与第二驱动电机320上的第二电机轴321耦合，从而实现将第一驱动电机310上的高速转动的驱动力矩传递到第一减速器330上，以及将第二驱动电机320上的高速转动的驱动力矩传递到第二减速器 340上。

第一减速器330的第一输出轴332与第二减速器340的第二输出轴342延伸方向在一条直线上，且延伸方向相反。一般来说，车辆两个后轮的车轮轴在一条直线上，所以将两个减速器中的输出轴延伸方向设置在一条直线上，可以更好的与车轮轴耦合。

第一减速器330的第一输出轴332与第二减速器340的第二输出轴342延伸的一条直线处在第一驱动电机310或第二驱动电机320一侧。本申请中，通过将两个输出轴设置在第一驱动电机310或第二驱动电机320一侧，也即位于动力总成300一侧，以便两个减速器上的输出轴与车轮上的车轮轴耦合时，整个动力总成300位于车轮轴一侧，使得本申请设计的动力总成可以设置在当今主流车辆上预留空间中，提高动力总成的适配性，也可以避免动力总成300侵占车辆后备箱、乘员舱、电池包空间。

优选的，两个输出轴延伸的一条直线可以与第一驱动电机310的第一电机轴311或第二驱动电机320的第二电机轴321延伸方向重合，避免动力总成300全部位于后(前)轮轴的一侧，导致挤占位于后(前)轮轴的一侧的空间。

结合图4所示，以两个输出轴延伸的一条直线靠近第二驱动电机320为例。为了实现两个输入轴延伸的一条直线靠近第二驱动电机320，第一减速器330的输入轴331与第一输出轴332 之间的距离比较大，使得第一减速器330上的第一输出轴332靠近第二驱动电机320，并与第二减速器340上的第二输出轴342衍生的方向在一条直线上。可选地，第一减速器330可以为两级平行轴减速器，也即输入轴与输出轴相互平行，且相互之间存在一定的距离。

第二减速器340的输入轴341与第二输出轴342可以为在一条直线上，或两者之间的距离比较小，使得第二减速器340上的输入轴341和第二输出轴342均靠近第二驱动电机320。可选地，第二减速器340可以为两级同轴减速器，也即输入轴和输出轴相互平行，且在一条直线上。

优选地，两级同轴减速器采用同轴行星减速器。行星减速器行星顾名思义就是围绕恒星转动，所以行星减速器就是如此，有三个行星轮围绕一个太阳轮旋转的减速器。由于同轴行星减速器具有高强度、体积小、噪音低、传动扭矩大、寿命高等特点，因此本申请采用同轴行星减速器作为第二减速器340。

现有减速器可分为单档减速器、双档减速器以及其它档数减速器，不同档数的减速器，可以控制车辆在不同速度区间内行驶。本申请中，第一减速器330和第二减速器340的档数相同，以免控制两个车轮的速度范围不一致，影响用户驾驶体验。

本申请实施例中，在车辆上布置两个驱动电机和两个减速器，每个驱动电机通过减速器与车辆一侧的车轮轴耦合，然后通过分别控制不同的驱动电机或减速器，可以实现控制车辆在不同的转弯路况中进行转弯，从而提升车辆的转弯性能。同时，两个驱动电机并列设置，两个减速器输出轴均靠近一个驱动电机，使得安装动力总成时，整个动力总成不仅不会过度挤占车辆宽度上空间，还让整个动力总成位于车轮轴一侧，避免挤占后备箱、乘员舱、电池包空间，符合当今主流整车的布置方式。

本申请实施例中还提供了一种电动汽车，其包括至少一个动力总成，该动力总成可以为上述图4-图7以及相应内容描述的动力总成。由于该电动汽车包括该动力总成，因此该电动汽车具有动力总成的所有或至少部分优点。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例中技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种动力总成，其特征在于，包括：

第一驱动电机，包括第一电机轴，用于在通电时，驱动所述第一电机轴转动；

第二驱动电机，与所述第一驱动电机并列设置，其包括第二电机轴，用于在通电时，驱动所述第二电机轴转动；

第一减速器，包括第一输出轴，用于与所述第一电机轴嵌合，将所述第一电机轴上的第一转速的驱动力矩转换成第二转速的驱动力矩，并输出至所述第一输出轴，所述第一转速比所述第二转速快；

第二减速器，包括第二输出轴，用于与所述第二电机轴嵌合，将所述第二电机轴上的第三转速的驱动力矩转换成第四转速的驱动力矩，并输出至所述第二输出轴，所述第三转速比所述第四转速快；

其中，所述第一输出轴和所述第二输出轴均不处在第一平面上，且所述第一输出轴延伸方向与所述第二输出轴延伸方向在一条直线上，所述第一平面为垂直于两个驱动电机中心连线，且处在两个驱动电机之间接触位置的平面。

2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述第一输出轴延伸方向、所述第二输出轴延伸方向与所述第一电机轴延伸方向在一条直线上。

3.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述第一减速器为两级同轴减速器，所述第二减速器为两级平行轴减速器。

4.根据权利要求3所述的动力总成，其特征在于，所述两级同轴减速器为同轴行星减速器。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的动力总成，其特征在于，所述第一减速器和所述第二减速器同为单挡减速器、双挡减速器或多挡减速器。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的动力总成，其特征在于，所述第一驱动电机两端的侧面与所述第二驱动电机两端的侧面不处在同一平面上。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的动力总成，其特征在于，所述第一电机轴与所述第二电机轴所处的平面与水平面相交。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的动力总成，其特征在于，所述第一驱动电机与所述第二驱动电机反向设置。

9.一种电动汽车，其特征在于，用于执行如权利要求1-8中的任一项所述的动力总成。

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