CN216969326U - 混合动力系统和具有其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合动力系统和具有其的车辆,包括:发动机,发动机具有发动机输出轴,发动机输出轴通过第一行星排连接第一主动齿轮;第一电机,第一电机具有第一电机输出轴,第一电机输出轴通过第二行星排与第一行星排传动连接;第二电机,第二电机具有第二电机输出轴,第二电机输出轴连接第二主动齿轮;从动齿轮,从动齿轮分别与第一主动齿轮和第二主动齿轮啮合;电源组件,电源组件包括高压电源,高压电源为第一电机和第二电机供电;控制组件,控制组件分别与电源组件、发动机、第一电机和第二电机连接。根据本实用新型实施例的混合动力系统具有使用寿命长、承载能力强、空间利用率高且成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆驱动技术领域,尤其是涉及一种混合动力系统和具有其的车辆。
背景技术
相关技术中的车辆,尤其是电动汽车,通常具有两个电机和发动机,车辆可以具有多种驱动状态,以适应不同的车辆运行场景,能够满足车辆的扭矩和转速的要求,但是由于两个电机和发动机之间动力传递结构不合理,造成动力传递结构的使用寿命短、所需安装空间大且承载能力有限。并且,车辆中需要电源为两个电机供电,但是电源的设置不合理,导致车辆内的结构复杂、布置繁琐且成本高。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种混合动力系统,该混合动力系统具有使用寿命长、承载能力强、空间利用率高且成本低等优点。
本实用新型还提出一种具有上述混合动力系统的车辆。
为了实现上述目的,根据本实用新型的第一方面实施例提出一种混合动力系统,包括:发动机,所述发动机具有发动机输出轴,所述发动机输出轴通过第一行星排连接第一主动齿轮;第一电机,所述第一电机具有第一电机输出轴,所述第一电机输出轴通过第二行星排与所述第一行星排传动连接;第二电机,所述第二电机具有第二电机输出轴,所述第二电机输出轴连接第二主动齿轮;从动齿轮,所述从动齿轮分别与所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮啮合;电源组件,所述电源组件包括高压电源,所述高压电源为所述第一电机和所述第二电机供电;控制组件,所述控制组件分别与所述电源组件、所述发动机、所述第一电机和所述第二电机连接。
根据本实用新型实施例的混合动力系统具有使用寿命长、承载能力强、空间利用率高且成本低等优点。
根据本实用新型的一些实施例,所述电源组件包括低压电源、DC/DC转换器、第一逆变器和第二逆变器,所述控制组件包括第一电机控制单元、第二电机控制单元、电池管理系统、电子控制单元和整车控制器;所述高压电源通过所述第一逆变器与所述第一电机连接且通过所述第二逆变器与所述第二电机连接,所述高压电源与所述电池管理系统连接;所述低压电源分别与所述第一电机控制单元、所述第二电机控制单元、所述电子控制单元、所述电池管理系统和所述整车控制器连接,所述低压电源通过所述DC/DC 转换器与所述高压电源、所述第一逆变器和所述第二逆变器连接;所述整车控制器分别与所述第一电子控制单元、所述第二电子控制单元、所述电池管理系统连接;所述电子控制单元分别与所述发动机和所述电池管理系统连接。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一电机控制单元、所述第二电机控制单元和所述整车控制器集成为一体。
根据本实用新型的一些实施例,所述电源组件还包括继电器,所述高压电源通过所述继电器分别与所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述电池管理系统和所述DC/DC转换器连接。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一行星排包括:第一太阳轮,所述第一太阳轮与所述第一主动齿轮传动连接;第一齿圈,所述第一齿圈围绕所述第一太阳轮设置且与所述第二行星排传动连接;第一行星架,所述第一行星架分别与所述发动机输出轴和所述第二行星排传动连接;多个第一行星轮,每个所述第一行星轮可旋转地安装于所述第一行星架且分别与所述第一太阳轮和所述第一齿圈啮合,多个所述第一行星轮沿所述第一太阳轮的周向间隔设置。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一太阳轮和所述第一主动齿轮均空套于所述发动机输出轴,所述第一主动齿轮位于所述第一太阳轮的朝向所述发动机的一侧。
根据本实用新型的一些实施例,所述第二行星排包括:第二太阳轮,所述第二太阳轮与所述第一电机输出轴传动连接;第二齿圈,所述第二齿圈围绕所述第二太阳轮设置且与所述第一行星架传动连接;第二行星架,所述第二行星架与所述第一齿圈传动连接;多个第二行星轮,每个所述第二行星轮可旋转地安装于所述第二行星架且分别与所述第二太阳轮和所述第二齿圈啮合,多个所述第二行星轮沿所述第二太阳轮的周向间隔设置。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一行星架与所述第二齿圈成型为一体;和/或,所述第二行星架与所述第一齿圈成型一体。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一行星排和所述第二行星排设于所述发动机和所述第一电机之间,所述发动机和所述第一电机同轴布置;所述第二电机和所述第一电机异轴布置。
根据本实用新型的第二方面实施例提出一种车辆,包括根据本实用新型的第一方面实施例所述的混合动力系统。
根据本实用新型的第二方面实施例提出一种车辆,通过利用根据本实用新型的第一方面实施例所述的混合动力系统,具有使用寿命长、承载能力强、空间利用率高且成本低等优点。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的混合动力系统的示意图。
附图标记:
混合动力系统1、
发动机100、第一行星排110、第一太阳轮111、第一齿圈112、第一行星架113、第一行星轮114、第一主动齿轮120、
第一电机200、第二行星排210、第二太阳轮211、第二齿圈212、第二行星架213、第二行星轮214、
第二电机300、第二主动齿轮310、从动齿轮320、
电源组件400、高压电源410、低压电源420、DC/DC转换器430、第一逆变器440、第二逆变器450、继电器460、
差速器500、减速主动齿轮510、减速从动齿轮520、车轮530、
控制组件600、第一电机控制单元610、第二电机控制单元620、电池管理系统630、电子控制单元640、整车控制器650。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本实用新型的实施例。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
下面参考附图描述根据本实用新型实施例的混合动力系统1。
如图1所示,混合动力系统1包括发动机100、第一电机200、第二电机300、从动齿轮320、电源组件400和控制组件600。
发动机100具有发动机输出轴,发动机输出轴通过第一行星排110连接第一主动齿轮120,第一电机200具有第一电机输出轴,第一电机输出轴通过第二行星排210与第一行星排110传动连接第二电机300具有第二电机输出轴,第二电机输出轴连接第二主动齿轮310,从动齿轮320分别与第一主动齿轮120和第二主动齿轮310啮合,电源组件400包括高压电源410,高压电源410为第一电机200和第二电机300供电。控制组件600分别与电源组件400、发动机100、第一电机200和第二电机300连接。
举例而言,高压电源410的荷电状态(State of charge,SOC)处于低水平时,第一电机200产生的电量可以为高压电源410充电;高压电源410的荷电状态不处于低水平时,第一电机200产生的电量可以直接为第二电机300供电。并且,高压电源410的输出电压与两个电机的额定电压相匹配,高压电源410的输出电压在500V以上,例如高压电源410的输出电压在500V~600V。
根据本实用新型实施例的混合动力系统1,将发动机100的发动机输出轴通过第一行星排110连接第一主动齿轮120,从动齿轮320与第一主动齿轮120啮合,如此,通过第一行星排110、第一主动齿轮120和从动齿轮320的动力传递,发动机100能够单独驱动从动齿轮320运行,以驱动车辆移动。
并且,第一电机200的第一电机输出轴通过第二行星排210与第一行星排110传动连接,第一电机200和发动机100同时运行且车辆移动时,发动机100的一部分动力用于驱动车辆运行,发动机100的另一部分动力用于驱动第一电机200进行发电。这样一方面减少了电功率循环,进而降低了系统能耗;另一方面能够减小第一电机200和第二电机300的功率,进而降低成本。
由于本实用新型实施例的混合动力系统1能够改变发动机100用于驱动车辆的动力,因此车辆处于中低重载爬坡时也具有良好的动力性能,有利于提高发动机100的工作效率,混合动力系统1的经济性更好。换言之,混合动力系统1能够实现电子控制无级变速,以实现更灵活地调速以及更宽泛的调速范围,进而能够优化发动机100的工作区间,提高混合动力系统1的工作效率。
发动机100通过第一行星排110和第二行星排210而驱动第一电机200转动,即发动机100的动力通过双行星排而传递到第一电机200,因此每个行星排单独承受载荷减小,这样不仅能够提高两个行星排的使用寿命,而且能够减小每个行星排的体积,以减小每个行星排在其径向上所需安装空间,有利于混合动力系统1的小型化设置。并且,由于两个行星排整体能够承担的载荷上限和承担的扭矩上限均得到提高,因此混合动力系统1能够选用具有更大输出动力的发动机100,以提供更大的驱动力范围,有利于提高车辆对行驶环境的适应性。
另外,第二电机输出轴连接第二主动齿轮310,从动齿轮320与第二主动齿轮310啮合,第二电机300单独工作时,发动机100和第一电机200不转动,第二电机300能够单独驱动从动齿轮320运行,以驱动车辆移动,车辆处于纯电动模式。此时从动齿轮 320会带动第一主动齿轮120转动,第一主动齿轮120能够带动第一行星排110的部分转动。
第二电机300和发动机100共同运行且驱动车辆运动时,车辆处于为混合驱动模式。车辆从纯电动模式切换至混动模式时,第一电机200先工作,第一电机200通过第一行星排110和第二行星排210拖动发动机100,且此时第二电机300能够通过从动齿轮320 和第一主动齿轮120间接驱动发动机100转动,因此发动机100的转速能够更快地达到启动转速。这样混合动力系统1能够实现从纯电动模式至混动模式的快速切换,提升模式的切换速率。
此外,通过第一行星排110和第二行星排210的设置,相比于相关技术中的混合动力系统,本实用新型实施例的混合动力系统1无需设置离合器,即可以进行车辆的多种驱动模式的切换,在保证混合动力系统1的驱动力范围和驱动力可变化区间的同时,能够极大地降低生产成本,进一步地简化了结构,缩小了安装空间。
而且相比于相关技术中通过低压电源为电机供电的混合动力系统,本实用新型实施例的混合动力系统1直接通过高压电源410为两个电机供电,无需在高压电源410和电机之间设置DC/DC转换器,极大地降低了成本,还能够减小控制组件600的工作噪声,也节约了安装空间,有利于提高车辆的空间利用率。
如此,根据本实用新型实施例的混合动力系统1具有使用寿命长、承载能力强、空间利用率高且成本低等优点。
根据本实用新型的一些实施例,如图1所示,电源组件400包括低压电源420、DC/DC转换器430、第一逆变器440和第二逆变器450,控制组件600包括第一电机控制单元 610、第二电机控制单元620、电池管理系统630、电子控制单元640和整车控制器650。高压电源410通过第一逆变器440与第一电机200连接且通过第二逆变器450与第二电机300连接,高压电源410与电池管理系统630连接。低压电源420分别与第一电机控制单元610、第二电机控制单元620、电子控制单元640、电池管理系统630和整车控制器650连接,低压电源420通过DC/DC转换器430与高压电源410、第一逆变器440和第二逆变器450连接。整车控制器650分别与第一电子控制单元640、第二电子控制单元640、电池管理系统630连接。电子控制单元640分别与发动机100和电池管理系统 630连接。
其中,低压电源420用于为第一电机控制单元610、第二电机控制单元620、电池管理系统630、电子控制单元640和整车控制器650供电,低压电源420的输出电压低于高压电源410的输出电压,低压电源420的输出电压在48V以上,例如,低压电源420 的输出电压为12V、24V以及48V。并且,第一电机200和第二电机300发电时的电量能够通过DC/DC转换器430后为低压电源420充电。两个电机控制单元分别控制与其相连的电机的运行。
第一逆变器440和第二逆变器450可以进行交流电和直流电之间转换,以便于高压电源410和两个电机之间的电导通。电子控制单元640、电池管理系统630和整车控制器650能够使车辆的能源分配更为合理以及根据运行参数及时调整两个电源、两个电机和发动机100的工作状态。
可选地,第一电机控制单元610、第二电机控制单元620和整车控制器650集成为一体。这样能够使车辆的控制器的集成化,从而实现减小安装空间、提高空间利用率的目的。
进一步地,电源组件400还包括继电器460,高压电源410通过继电器460分别与第一逆变器440、第二逆变器450、电池管理系统630和DC/DC转换器430连接。其中,电池管理系统630能够控制继电器460的通断。由于高压电源410输出的电流为高压电流,因此通过设置继电器460能够控制高压电源410与两个电机之间电流的通断,这样安全性更高,便于对电机进行维修以及更换,也提高车辆的可靠性。
根据本实用新型的一些实施例,如图1所示,第一行星排110包括第一太阳轮111、第一齿圈112、第一行星架113和多个第一行星轮114。
第一太阳轮111与第一主动齿轮120传动连接,第一齿圈112围绕第一太阳轮111设置且与第二行星排210传动连接,第一行星架113分别与发动机输出轴和第二行星排 210传动连接,每个第一行星轮114可旋转地安装于第一行星架113且分别与第一太阳轮111和第一齿圈112啮合,多个第一行星轮114沿第一太阳轮111的周向间隔设置。
举例而言,第一太阳轮111与第一主动齿轮120可以同轴转动,例如第一太阳轮111与第一主动齿轮120一体成型。第一行星架113与发动机输出轴可以同轴转动,例如第一行星架113与发动机输出轴一体成型。第一行星架113的转动速度与多个第一行星轮 114绕第一太阳轮111公转速度相同,第一行星架113的转动方向与多个第一行星轮114 绕第一太阳轮111公转方向相同。
如此,便于将发动机100的动力传递到第一主动齿轮120以及第二行星排210,以实现第一电机200发电以及驱动车辆移动。并且,第一行星排110和第二行星排210之间能够具有两种动力传递方式,即第一行星排110能够通过第一齿圈112以及第一行星架113将动力传递到第二行星排210,发动机100的动力能够更便于传递到第一电机200,系统整体的动力损耗更低。
具体地,第一太阳轮111和第一主动齿轮120均空套于发动机输出轴,在保证混合动力系统1动力传输稳定的同时,能够使其结构布置较为紧凑。并且,第一主动齿轮120 位于第一太阳轮111的朝向发动机100的一侧。即第一主动齿轮120位于第一行星排110 的背向第二行星排210的一侧。这样不仅能够避免第一主动齿轮120干涉第一行星排110 和第二行星排210之间动力传递,而且第一行星排110和第二行星排210的距离更近,混合动力系统1的布置更为紧凑。
进一步地,第二行星排210包括第二太阳轮211、第二齿圈212、第二行星架213 和多个第二行星轮214。
第二太阳轮211与第一电机输出轴传动连接,第二齿圈212围绕第二太阳轮211设置且与第一行星架113传动连接,第二行星架213与第一齿圈112传动连接,每个第二行星轮214可旋转地安装于第二行星架213且分别与第二太阳轮211和第二齿圈212啮合,多个第二行星轮214沿第二太阳轮211的周向间隔设置。
举例而言,第二太阳轮211与第一电机输出轴可以同轴转动,例如第二太阳轮211与第一电机输出轴一体成型。第二行星架213与第一齿圈112可以同轴转动,第二行星架213与第一齿圈112例如一体成型。第二齿圈212与第一行星架113可以同轴转动,例如第二齿圈212与第一行星架113一体成型。第二行星架213的转动速度与多个第二行星轮214绕第二太阳轮211公转速度相同,第二行星架213的转动方向与多个第二行星轮214绕第二太阳轮211公转方向相同。
下面描述第一行星排110和第二行星排210之间的两种动力传递方式:
第一种动力传递方式:首先,发动机100驱动第一行星架113转动;然后,第一行星架113带动多个第一行星轮114绕第一太阳轮111公转且每个第一行星轮114自转,此时多个第一行星轮114共同带动第一齿圈112转动;接下来,第一齿圈112带动每个第二行星轮214自转且多个第二行星轮214绕第二太阳轮211公转,此时多个第二行星轮214带动第二太阳轮211转动;最后,第二太阳轮211带动第一电机200转动。
第二种动力传递方式:首先,发动机100驱动第一行星架113转动;然后,第一行星架113第二齿圈212转动;接下来,第二齿圈212带动每个第二行星轮214自转且多个第二行星轮214绕第二太阳轮211公转,此时多个第二行星轮214带动第二太阳轮211 转动;最后,第二太阳轮211带动第一电机200转动。
如此,通过第一行星排110和第二行星排210的设置,能够提高混合动力系统1的动力传输效率,并且第一行星排110和第二行星排210之间的动力传递无需设置外齿圈配合,从而第一行星排110和第二行星排210之间扭矩应力需求降低,以降低第一行星排110和第二行星排210的尺寸和体积,有利于提高第一行星排110和第二行星排210 整体传动比的可调范围。
可选地,第一行星架113与第二齿圈212成型为一体,和/或,第二行星架213与第一齿圈112成型一体。这样第一行星架113与第二齿圈212的机械强度更佳,并且由于第一行星架113与第二齿圈212之间无间隙,因此第一行星架113与第二齿圈212之间传动误差小。同理,第二行星架213与第一齿圈112的机械强度更佳,并且由于第二行星架213与第一齿圈112之间无间隙,因此第二行星架213与第一齿圈112之间传动误差小。
具体地,第一行星架113与第二太阳轮211同轴布置。如此第一行星排110和第二行星排210整体的径向尺寸小,且便于动力传递,结构布置简单。
根据本实用新型的一些实施例,如图1所示,第一行星架113位于第一行星轮114的朝向第二行星排210的一侧,如此,第一行星架113与第二行星排210的距离较近,便于第一行星架113与第二齿圈212连接。第二行星架213位于第二行星轮214的背向第一行星排110的一侧,第一齿圈112和第二行星架213的连接部分位于第二齿圈212 和第一行星架113的连接部分的外侧。如此,在实现第一齿圈112和第二行星架213连接的同时,能够避免对第一行星排110和第二行星排210之间动力传递产生干涉。
根据本实用新型的一些实施例,如图1所示,第一行星排110和第二行星排210设于发动机100和第一电机200之间,发动机100和第一电机200同轴布置,第二电机300 和第一电机200异轴布置。其中,第二电机300和第一电机200位于第一行星排110和第二行星排210的同一侧。
如此,第二电机300的轴向与第一电机200的轴向平行且不重合,能够减小混合动力系统1整体的轴向尺寸,以便于混合动力系统1布置。且由于第一电机200和第二电机300的工作时发热量较小,第一电机200和第二电机300对散热要求较低,因此将第一电机200和第二电机300布置于混合动力系统1的轴向的一端,发动机100布置于混合动力系统1的轴向的另一端,有利于优化发动机100的散热性能。
如图1所示,混合动力系统1还包括差速器500,从动齿轮320传动连接有减速主动齿轮510,差速器500连接有减速从动齿轮520,减速主动齿轮510与减速从动齿轮 520啮合。
其中,从动齿轮320和减速主动齿轮510可以同轴转动,例如从动齿轮320和减速主动齿轮510可以一体成型。差速器500与车辆的车轮530相连,通过设置减速主动齿轮510与减速从动齿轮520,能够提高输出到差速器500的扭矩,且降低输出到差速器 500的转速,以使车辆的移动稳定且驱动力更大。通过设置差速器500,能够使车辆转弯时,左侧车轮530的转速和右侧车轮530的转速不同,以使车辆能够平稳过弯。
下面举例描述混合动力系统1在不同模式下的动力传递路线:
起步模式:正常起步情况下,第二电机300提供动力,驱动车辆起步;在车辆需求大扭矩起步情况下,例如车辆在上坡时起步,第一电机200先启动发动机100,再由发动机100与第二电机300共同驱动车辆起步。
驻车发电模式:车辆停止移动,此时第二电机300不工作,且第一主动齿轮120、第二主动齿轮310以及从动齿轮320均停止转动,第一太阳轮111随着第一主动齿轮120 停止转动而停止转动,发动机100的动力通过第一行星排110和第二行星排210而全部传递到第一电机200,以带动第一电机200进行发电。
纯电动模式:第二电机300工作,发动机100和第一电机200不工作,第二电机300的动力经过第二主动齿轮310和从动齿轮320,以及减速主动齿轮510与减速从动齿轮 520传递到差速器500,以驱动车辆运行。
混合驱动模式:第一电机200、第二电机300、发动机100均工作,第一电机200 输出动力驱动车辆运行时,发动机100的动力全部用于驱动车辆运行;第一电机200参与发电时,发动机100动力的部分驱动车辆,发动机100动力的另一部分驱动第一电机 200发电。此时第二电机300进行驱动车辆或者参与发电。
再生制动模式:车辆减速过程中,高压电源410的荷电状态(State of charge,SOC) 不超过高压电源410荷电状态的上限时,车辆进入再生制动模式,此时发动机100和第一电机200不工作,差速器500的动力经过减速主动齿轮510与减速从动齿轮520,以及第二主动齿轮310和从动齿轮320传递到第二电机300,此时第二电机300进行发电,一方面第二电机300能够产生能量,以降低车辆的能耗,另一方面第二电机300能够提供制动力,以使车辆减速。
机械制动模式:车辆减速过程中,高压电源410的荷电状态(State of charge,SOC) 超过高压电源410荷电状态的上限时,车辆需要进入机械制动模式,此时第二电机300、发动机100和第一电机200均不工作,通过制动踏板提供制动力以满足车辆制动需求。
联合制动模式:车辆减速过程中,高压电源410的荷电状态(State of charge,SOC) 不超过高压电源410荷电状态的上限,且仅依靠再生制动模式无法满足车辆的制动需求时,车辆进入联合制动模式,发动机100和第一电机200不工作,一方面差速器500的动力经过减速主动齿轮510与减速从动齿轮520,以及第二主动齿轮310和从动齿轮320 传递到第二电机300,此时第二电机300进行发电,第二电机300提供制动力;另一方面通过制动踏板提供制动力。上述两个制动力共同制动车辆,以满足车辆的制动需求,使车辆减速。
倒挡模式:第二电机300反转(第二电机300正转时,第二电机300驱动车辆向车辆的前侧、左侧或者右侧中的至少一个移动,第二电机300正转的方向与第二电机300 反转的方向为第二电机300轴向的相反方向),第二电机300的动力经过第二主动齿轮 310和从动齿轮320,以及减速主动齿轮510与减速从动齿轮520传递到差速器500,以使车辆倒退,实现倒挡功能。
低负荷混动模式:此时发动机100动力的一部分用于驱动车辆,发动机100动力的另一部分用于驱动第一电机200发电。
高速巡航模式:发动机100动力的全部用于驱动车辆,且第一电机200的转动方向与发动机100的转动方向相反,第一电机200的动力也用于驱动车辆,此时第二电机300 处于发电状态。
下面举例描述发动机100、第一电机200和第二电机300之间动力传递的关系:
设ZR1、ZS1、ZR2、ZS2、ZG1、ZG2、ZG3、ZG4、ZG5分别为第一齿圈112的齿数、第一太阳轮111的齿数、第二齿圈212的齿数、第二太阳轮211的齿数、第一主动齿轮 120的齿数、从动齿轮320的齿数、减速主动齿轮510的齿数、减速从动齿轮520的齿数和第二主动齿轮310的齿数,其中,i1=ZR1/ZS1,i2=ZR2/ZS2;
NICE和TICE为发动机100的转速和扭矩,NM1和TM1为第一电机200的转速和扭矩,NM2和TM2为第二电机300的转速和扭矩,NOUT和TOUT为车轮530的转速和扭矩,NS2 和TS2为第二太阳轮211的转速和扭矩;
混合动力系统1处于驻车发电模式时:NICE*(i1+i2+1)=NM1*i1; TICE:TM1=(i1+i2+1):i1;
混合动力系统1处于纯电动模式时:NOUT=NM2/(ZG2/ZG5*ZG4/ZG3); TOUT=TM2*(ZG2/ZG5*ZG4/ZG3);
混合动力系统1处于混合驱动模式时:NM1*i1+(i2+1)*NS2=(i1+i2+1)*NICE;TICE:TS2:TM1=(i1+i2+1):(i2+1):i1;NOUT=NS2/(ZG2/ZG1*ZG4/ZG3); TOUT=TS2*(ZG2/ZG1*ZG4/ZG3)+TM2*(ZG2/ZG5*ZG4/ZG3)。
下面参考附图描述根据本实用新型实施例的车辆,车辆包括根据本实用新型上述实施例的混合动力系统1。
根据本实用新型实施例的车辆,通过利用根据本实用新型上述实施例的混合动力系统1,具有使用寿命长、承载能力强、空间利用率高且成本低等优点。
根据本实用新型实施例的混合动力系统1和具有其的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种混合动力系统,其特征在于,包括:
发动机,所述发动机具有发动机输出轴,所述发动机输出轴通过第一行星排连接第一主动齿轮;
第一电机,所述第一电机具有第一电机输出轴,所述第一电机输出轴通过第二行星排与所述第一行星排传动连接;
第二电机,所述第二电机具有第二电机输出轴,所述第二电机输出轴连接第二主动齿轮;
从动齿轮,所述从动齿轮分别与所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮啮合;
电源组件,所述电源组件包括高压电源,所述高压电源为所述第一电机和所述第二电机供电;
控制组件,所述控制组件分别与所述电源组件、所述发动机、所述第一电机和所述第二电机连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述电源组件包括低压电源、DC/DC转换器、第一逆变器和第二逆变器,所述控制组件包括第一电机控制单元、第二电机控制单元、电池管理系统、电子控制单元和整车控制器;
所述高压电源通过所述第一逆变器与所述第一电机连接且通过所述第二逆变器与所述第二电机连接,所述高压电源与所述电池管理系统连接;
所述低压电源分别与所述第一电机控制单元、所述第二电机控制单元、所述电子控制单元、所述电池管理系统和所述整车控制器连接,所述低压电源通过所述DC/DC转换器与所述高压电源、所述第一逆变器和所述第二逆变器连接;
所述整车控制器分别与所述第一电子控制单元、所述第二电子控制单元、所述电池管理系统连接;
所述电子控制单元分别与所述发动机和所述电池管理系统连接。
3.根据权利要求2所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一电机控制单元、所述第二电机控制单元和所述整车控制器集成为一体。
4.根据权利要求2所述的混合动力系统,其特征在于,所述电源组件还包括继电器,所述高压电源通过所述继电器分别与所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述电池管理系统和所述DC/DC转换器连接。
5.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一行星排包括:
第一太阳轮,所述第一太阳轮与所述第一主动齿轮传动连接;
第一齿圈,所述第一齿圈围绕所述第一太阳轮设置且与所述第二行星排传动连接;
第一行星架,所述第一行星架分别与所述发动机输出轴和所述第二行星排传动连接;
多个第一行星轮,每个所述第一行星轮可旋转地安装于所述第一行星架且分别与所述第一太阳轮和所述第一齿圈啮合,多个所述第一行星轮沿所述第一太阳轮的周向间隔设置。
6.根据权利要求5所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一太阳轮和所述第一主动齿轮均空套于所述发动机输出轴,所述第一主动齿轮位于所述第一太阳轮的朝向所述发动机的一侧。
7.根据权利要求5所述的混合动力系统,其特征在于,所述第二行星排包括:
第二太阳轮,所述第二太阳轮与所述第一电机输出轴传动连接;
第二齿圈,所述第二齿圈围绕所述第二太阳轮设置且与所述第一行星架传动连接;
第二行星架,所述第二行星架与所述第一齿圈传动连接;
多个第二行星轮,每个所述第二行星轮可旋转地安装于所述第二行星架且分别与所述第二太阳轮和所述第二齿圈啮合,多个所述第二行星轮沿所述第二太阳轮的周向间隔设置。
8.根据权利要求7所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一行星架与所述第二齿圈成型为一体;和/或,
所述第二行星架与所述第一齿圈成型一体。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一行星排和所述第二行星排设于所述发动机和所述第一电机之间,所述发动机和所述第一电机同轴布置;
所述第二电机和所述第一电机异轴布置。
10.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-9中任一项所述的混合动力系统。
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