CN216636118U - 一种电动汽车双电机驱动系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车双电机驱动系统，包括结构相同且呈镜面对称设置的两个驱动机构，驱动机构包括顺序连接设置的驱动电机、驱动齿轮组件、第一传动轴、球形电机和从动齿轮组件，从动齿轮组件还连接有汽车轮毂。球形电机包括球形转子和与球形转子配合的弧面定子，球形转子设置在弧面定子的内部，且球形转子与弧面定子之间沿球形转子的周向均匀布设有若干滚珠轴承。本实用新型采用球形电机代替现有驱动系统中的万向节，最终通过控制球形电机实现轮毂的高自由度转弯，且本实用新型省去了现有技术中轮毂之间的连杆，使整车控制更高效，减少了传统机械结构带来的机械损耗，使汽车行驶的效率和安全性更高。

Description

一种电动汽车双电机驱动系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车驱动技术领域，具体涉及一种电动汽车双电机驱动系统及电动汽车。

背景技术

纯电动汽车具有零污染、高效率、低噪音的特点，已经成为今后新能源汽车发展的主流。目前，大部分纯电动汽车主要采用集中式单电机驱动，其缺陷在于：电机体积大、传动结构与传统的燃油车类似，整车布置较难；在转弯时，现有纯电动汽车的轮胎由于转向角度受限，所以车辆的转弯自由度不足，在特殊工况下无法正常行驶，轮胎易磨损，最终导致车辆跑偏。四轮驱动分布式电动汽车较传统的集中式电动汽车具有控制性好、传动效率高、空间利用率高等优点，这主要是由于其省去了传统汽车的大部分机械结构，使得整车控制更为方便，驾驶自由度更高。但由于四轮驱动式电动汽车采用四电机驱动，簧载质量过大会严重影响驾驶舒适性，所以有必要研发一种能够有效减小汽车簧载质量，使电动汽车能够在实现分布式电动汽车高自由度驾驶的同时还能保证驾驶舒适性的驱动系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电动汽车双电机驱动系统，以解决现有技术中存在的电动汽车无法兼顾转弯自由度与驾驶舒适性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型拟采取如下技术手段：

一种电动汽车双电机驱动系统，包括结构相同且呈镜面对称设置的两个驱动机构，所述驱动机构包括顺序连接设置的驱动电机、驱动齿轮组件、第一传动轴、球形电机和从动齿轮组件。

本实用新型还具有以下技术特征：

具体的，所述驱动齿轮组件包括啮合连接的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮同轴安装在所述驱动电机的输出轴上，所述从动齿轮同轴安装在所述第一传动轴上。

更进一步的，所述第一驱动电机上还电连接有电机控制器，所述电机控制器用于控制相应驱动电机的输出轴的转速。

更进一步的，所述球形电机包括球形转子和与球形转子配合的弧面定子，所述球形转子设置在弧面定子的内部，，所述球形转子与所述弧面定子之间设置有多个滚珠轴承，所述滚珠轴承沿弧面定子内壁周向呈阵列式排布；

所述弧面定子与第一传动轴相连，所述球形转子通过第二传动轴连接从动齿轮组件。

更进一步的，所述从动齿轮组件包括啮合连接的第一斜齿轮和第二斜齿轮，所述第一斜齿轮同轴安装在第二传动轴上，第二斜齿轮上同轴连接有第三传动轴，所述第三传动轴连接所述汽车轮毂。

更进一步的，所述球形电机为永磁球形电机。

更进一步的，所述从动齿轮组件外设置有安装箱。

更进一步的，所述球形电机上还连接有球形电机控制器。

更进一步的，所述从动齿轮组件还连接有汽车轮毂。

一种电动汽车，包括上述任一项所述的电动汽车双电机驱动系统。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：

(1)本实用新型采用球形电机代替现有驱动系统中的万向节，最终通过控制球形电机实现轮毂的高自由度转弯，且本实用新型省去了现有技术中轮毂之间的连杆，使整车的簧载质量有效降低，同时确保对转弯的控制更高效。

(2)本实用新型还减少了传统机械结构带来的机械损耗，使汽车行驶的效率和安全性更高；本实用新型结构简单，操作方便，值得推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为球形电机结构示意图。

图3为从动齿轮组件结构示意图。

图中各标号的含义为：

1-驱动机构，2-电机控制器，3-第二传动轴，4-第三传动轴，5-安装箱，6-球形电机控制器；11-驱动电机，12-驱动齿轮组件，13-第一传动轴，14-球形电机，15-从动齿轮组件，16-汽车轮毂，121-主动齿轮，122-从动齿轮；142-球形转子，141-弧面定子，143-滚珠轴承；151-第一斜齿轮，152-第二斜齿轮。

以下结合附图以及实施例对本实用新型的方案进一步进行说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是，本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，不能将上述术语理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，本实用新型以图1中表示的方向理解。

此外，术语“第一”、“第二”等序数词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型适用于前轮驱动的双电机纯电动汽车。

实施例：

遵从上述技术方案，如图1至图3所示，本实施例提供了一种电动汽车双电机驱动系统，包括结构相同且呈镜面对称设置的两个驱动机构1，驱动机构1包括顺序连接设置的驱动电机11、驱动齿轮组件12、第一传动轴13、球形电机14和从动齿轮组件15。

驱动机构1用于对相对设置的两个车轮进行驱动，当两个驱动机构1中的驱动电机11的输出转速不同时，相对设置的两个车轮的转速不同，进而实现车辆的转弯。

需要指出的是，在本实施例中，两个驱动机构1的结构相同，但驱动机构1不仅仅局限于相同的设置方式，也可以使用不同的结构，具体的设置方式，可以根据车辆底盘的具体形状进行调整，也就是说，只要能够最终驱动车轮转动即可。

作为本实施例的一种优选方案，驱动齿轮组件12包括啮合连接的主动齿轮121和从动齿轮122，主动齿轮121同轴安装在驱动电机11的输出轴上，从动齿轮122同轴安装在第一传动轴13上。

作为本实施例的一种优选方案，驱动电机11上还电连接有电机控制器2，电机控制器2用于控制驱动电机11的输出轴转速。本实施例中所使用的电机控制的型号为GVD520-3L31-080。

为保证两个驱动电机1在输出转速不同的时候，车轮能够保持平稳转动，设置在电动汽车上的油门踏板传感器，方向盘转角传感器，制动信号传感器将驾驶员的加速信号、转弯信号、制动信号输入整车控制器，整车控制器通过输入的信号确定车速和转向角，从而输出电信号，使得两个电机控制器2输出不同转矩从而实现电子差速。

作为本实施例的一种优选方案，球形电机14包括球形转子142和与球形转子142配合的弧面定子141，球形转子142设置在弧面定子141的内部，所述球形转子142与所述弧面定子141之间设置有多个滚珠轴承143，所述滚珠轴承沿弧面定子141内壁周向呈阵列式排布；弧面定子141与第一传动轴13相连，球形转子142通过第二传动轴3连接从动齿轮组件15。

滚珠轴承143用于确保弧面定子141与球形转子142之间的气隙宽度保持不变。球形转子142的最大转角为180度。

球形转子142及其连接的3第二传动轴3沿水平面左右摆动，使车辆在大幅度转弯、急转弯等特殊工况下能安全行驶，如果转弯时球形转子142及其连接的第二传动轴3与弧面定子141及与其连接的第一传动轴13不再保持平行，可能就会导致第二传动轴3损失部分转矩，此时，可以通过球形转子141自转补偿损失的转矩。

作为本实施例的一种优选方案，从动齿轮组件15包括啮合连接的第一斜齿轮151和第二斜齿轮152，第一斜齿轮151同轴安装在第二传动轴3上，第二斜齿轮152上同轴连接有第三传动轴4，第三传动轴4连接汽车轮毂16。

作为本实施例的一种优选方案，球形电机14为永磁球形电机。永磁球形电机可以保证车辆转弯时的灵敏性。

作为本实施例的一种优选方案，从动齿轮组件15外设置有安装箱。

作为本实施例的一种优选方案，球形电机上还连接有球形电机控制器，本实施例中，本实施例中所使用的球形电机控制器的型号为SIMATIC S7-200SMART。

作为本实施例的一种优选方案，从动齿轮组件15上还连接有汽车轮毂16

本实用新型的使用过程如下：

汽车行驶时：电机控制器2控制驱动电机11输出转矩，然后通过驱动齿轮组件12、第一传动轴13、球形电机14、从动齿轮组件15的相互配合传动，最终为汽车轮毂16提供运行动力。在车辆转弯时，两个驱动机构1中的驱动电机11输出不同转矩，进而实现车辆的高自由度转向。驱动电机11在接收到电机控制器2的转矩输入信号后开始输出转矩，通过驱动电机11的输出轴向驱动齿轮组件12提供动力，从而驱动第一传动轴13转动。驱动电机11传动轴13及其连接的球形电机14的弧面定子141同时转动，同时，球形电机控制器6控制球形转子142自转，球形转子142的转速与弧面定子141的转速保持一致，此时，球形转子142及其连接的第二传动轴3转动，将转矩传递给从动齿轮组件15，最终由第三传动轴4输出转矩到汽车轮毂16。

汽车转弯时：在球型转子142保持自转的同时，球形电机控制器6控制球型转子142极其连接的第三传动轴3沿水平面左右摆动，摆动角度与方向盘转角保持一致，实现车辆转弯。

本实用新型还提供了一种电动汽车，至少包括一个上述任一项所述的电动汽车驱动系统。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，包括结构相同且呈镜面对称设置的两个驱动机构(1)，所述驱动机构(1)包括顺序连接设置的驱动电机(11)、驱动齿轮组件(12)、第一传动轴(13)、球形电机(14)和从动齿轮组件(15)。

2.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述驱动齿轮组件(12)包括啮合连接的主动齿轮(121)和从动齿轮(122)，所述主动齿轮(121)同轴安装在所述驱动电机(11)的输出轴上，所述从动齿轮(122)同轴安装在所述第一传动轴(13)上。

3.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述驱动电机(11)上还电连接有电机控制器(2)，所述电机控制器(2)用于控制驱动电机(11)的输出轴转速。

4.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述球形电机(14)包括球形转子(142)和与球形转子(142)配合的弧面定子(141)，所述球形转子(142)设置在弧面定子(141)的内部，所述球形转子(142)与所述弧面定子(141)之间设置有多个滚珠轴承(143)，所述滚珠轴承沿弧面定子(141)内壁周向呈阵列式排布；

所述弧面定子(141)与第一传动轴(13)相连，所述球形转子(142)通过第二传动轴(3)连接从动齿轮组件(15)。

5.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述从动齿轮组件(15)包括啮合连接的第一斜齿轮(151)和第二斜齿轮(152)，所述第一斜齿轮(151)同轴安装在第二传动轴(3)上，第二斜齿轮(152)上同轴连接有第三传动轴(4)，所述第三传动轴(4)连接有汽车轮毂(16)。

6.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述球形电机(14)为永磁球形电机。

7.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述从动齿轮组件(15)外设置有安装箱(5)。

8.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述球形电机(14)上还连接有球形电机控制器(6)。

9.如权利要求1所述的电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述从动齿轮组件(15)还连接有汽车轮毂(16)。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的电动汽车双电机驱动系统。

Images