CN216993862U - 双电机无级调速动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电机无级调速动力系统，第一太阳轮与第二电机连接，第一行星轮分别与第一太阳轮和第一齿圈配合，第一齿圈与壳体固定，第一行星架的一端与第一行星轮连接，第二行星轮分别与第二太阳轮和第二齿圈配合，第二行星架的一端与第二行星轮连接，第一电机与第二太阳轮连接，第一行星架的另一端与第二齿圈连接，第二行星架的另一端为动力输出端；自动断开与结合装置分别与壳体和第二齿圈配合。本实用新型具有不需要为自动断开与结合装置另行配置相应的执行元件控制系统的优点。第一电机和第二电机可实现速度耦合即无级调速，适应多工况调节电机的高效工作区，提供较大动力的同时降低能量消耗，同时获得更好的NVH性能。

Description

双电机无级调速动力系统

技术领域

本实用新型涉及动力驱动系统，具体涉及一种双电机无级调速动力系统。

背景技术

参见图1，CN105644335B公开了一种车辆用双电机动力系统和双电机混合动力系统，其技术方案包括第一电机，第二电机，中间轴，设置在第一电机驱动轴与中间轴之间的第一齿轮组，第一电机驱动轴经第一齿轮组与中间轴保持相连，设置在第二电机驱动轴与中间轴之间的第二齿轮组，以及围绕第二电机驱动轴设置的单一的同步器，其设置成在空档位置、一档位置和二档位置之间切换，其中，在空档位置，第二电机驱动轴与第一和第二齿轮组脱离，在一档位置，同步器将第二电机驱动轴经第一齿轮组与中间轴相连，在二档位置，同步器将第二电机驱动轴经第二齿轮组与中间轴相连。

上述方案具体分析如下：

1、上述方案共2个电机，2对挡位齿轮，1个同步器，1对主减齿轮。

2、第一电机1通过一挡传递路径（一档主动齿轮7、一档从动齿轮14、输出主动齿轮16、输出从动齿轮17）驱动车辆；第二电机2可通过控制同步器使其可通过一挡传递路径（一档主动齿轮7、一档从动齿轮14、输出主动齿轮16、输出从动齿轮17）驱动车辆或二挡传递路径（有二档主动齿轮12、二档从动齿轮15、输出主动齿轮16、输出从动齿轮17）驱动车辆。

为实现上述第1、2点，需要设置单独的控制系统以实现同步器8的挡位切换，挡位数较少，适应高车速时，电机转速较高，NVH性能较差，电机调速区间较窄，经济性较差。

发明内容

本实用新型提供一种不需要为自动断开与结合装置另行配置相应的执行元件控制系统的双电机无级调速动力系统。

解决上述问题的技术方案如下：

双电机无级调速动力系统，包括第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、壳体，第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架、第一齿圈、第一行星轮，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架、第二齿圈、第二行星轮，第一太阳轮与第二电机连接，第一行星轮分别与第一太阳轮和第一齿圈配合，第一齿圈与壳体固定，第一行星架的一端与第一行星轮连接，第二行星轮分别与第二太阳轮和第二齿圈配合，第二行星架的一端与第二行星轮连接，第一电机与第二太阳轮连接，第一行星架的另一端与第二齿圈连接，第二行星架的另一端为动力输出端；

还包括自动断开与结合装置，自动断开与结合装置分别与壳体和第二齿圈配合。

本实用新型的优点为：

1、本实用新型根据第一电机和/或第二电机提供的转速，来决定自动断开与结合装置的断开或结合，例如，当单电机（第一电机）驱动时，防止第二齿圈反转，双电机（第一电机和第二电机）驱动时，允许第二齿圈正向转动。因此，本实用新型不需要为自动断开与结合装置另行配置相应的执行元件控制系统，从而无需单独的执行元件控制系统。

2、第一电机和第二电机均可实现减速增扭，对电机的扭矩需求降低，从而易于实现电机的小型化设计。

3、第一电机和第二电机可实现速度耦合即无级调速，适应多工况调节电机的高效工作区，提供较大动力的同时降低能量消耗，同时获得更好的NVH性能。

4、车辆动力需求小时，采用单电机驱动模式，车辆动力需求大时，采用双电机驱动模式。

附图说明

图1为现有技术中的车辆用双电机动力系统和双电机混合动力系统的示意图；

图2为本实用新型的双电机无级调速动力系统的示意图；

附图中的标记：

第一电机1，第二电机2，第一行星排3，第一太阳轮3a，第一行星架3b，第一齿圈3c，第一行星轮3d，第二行星排4，第二太阳轮4a，第二行星架4b，第二齿圈4c，第二行星轮4d，自动断开与结合装置5，第一齿轮6，第二齿轮7，第三齿轮8，差速器齿轮9，壳体10。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例为示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能简单地理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述，而非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保护范围的限制。

双电机无级调速动力系统，包括第一电机1、第二电机2、第一行星排3、第二行星排4、壳体10，第一行星排3包括第一太阳轮3a、第一行星架3b、第一齿圈3c、第一行星轮3d，第二行星排4包括第二太阳轮4a、第二行星架4b、第二齿圈4c、第二行星轮4d，第一太阳轮3a与第二电机2连接，第二电机2的输出端设有第二输出轴，该第二输出轴为空心轴，第二电机2通过该第二输出端与第一太阳轮3a连接，连接方式不限于花键等机械方式。

第一行星轮3d分别与第一太阳轮3a和第一齿圈3c配合，第一齿圈3c与壳体10固定，第一行星架3b的一端与第一行星轮3d连接，第二行星轮4d分别与第二太阳轮4a和第二齿圈4c配合，第二行星架4b的一端与第二行星轮4d连接，第一电机1与第二太阳轮4a连接，第一电机1输出端设有第一输出轴，该第一输出轴穿过第二输出轴与第二太阳轮4a连接，连接方式不限于花键等机械方式。第二电机2通过该第二输出端与第一太阳轮3a连接，连接方式不限于花键等机械方式。第一行星架3b的另一端与第二齿圈4c连接，相互传递动力，连接方式不限于花键等机械方式，第二行星架4b的另一端为动力输出端。

还包括自动断开与结合装置5，自动断开与结合装置5分别与壳体10和第二齿圈4c配合。所述自动断开与结合装置5为单向离合器，单向离合器不限于楔块式、滚珠式、滚柱式等结构形式；所述自动断开与结合装置5在单电机驱动模式时（第一电机1工作）防止第二齿圈4c反转，双电机驱动模式时允许第二齿圈4c正向转动；

还包括第一齿轮6、第二齿轮7、第三齿轮8、差速器齿轮9，第二行星架4b的另一端与第一齿轮6连接，连接方式不限于花键等机械方式。第一齿轮6与第二齿轮7啮合，相互传递动力，第二齿轮7与第三齿轮8设置在同一轴上，第三齿轮8与差速器齿轮9啮合，相互传递动力，差速器齿轮9作为系统的输出端配合差速器输出动力驱动车辆。

通过上述结构设置，本实施例有以下工作模式；

1、单电机驱动工作模式

第一电机1工作驱动第二太阳轮4a旋转，通过第二行星排4的减速增扭后输出动力，动力依次经第一齿轮6、第二齿轮7、第三齿轮8、差速器齿轮9传递，最后通过差速器传递给车轮，从而驱动车辆。此时自动断开与结合装置5阻止第二行星排4的第二齿圈4c旋转，第一行星排3及第二电机2处于静止状态。该模式适应中低负荷的工况，以提高单个电机的负荷率，使电机在高效区间工作，降低能量消耗。

2、双电机转速耦合驱动工作模式

第一电机1和第二电机2都处于工作状态，第一电机1的动力传递到第二行星排4，与第二电机2通过第一行星排3将动力传递到第二行星排4进行动力耦合，转速在设定范围内实现无级调速，此时自动断开与结合装置5允许第二齿圈4c正向转动。

具体地，在同一车速下（对应于第二行星架4b转速），第二电机2通过第一行星排3进行减速，由于第一行星排3的第一行星架3b与第二行星排4的第二齿圈4c固连，因此第一行星排3的第一行星架3b与第二行星排4的第二齿圈4c转速相同，进一步地，由于行星排公知运动学特性，其具有2个自由度，可实现第一电机1的动力和第二电机2减速输出后的动力的进行转速耦合，转速在设定范围内可任意调节，即可实现无级调速；此时自动断开与结合装置5允许第二齿圈4c正向转动。该工况适应大动力需求或较高车速的工况，利用行星排实现无级调速，使电机工作在高效区间，提供较大动力的同时降低能量消耗，同时获得更好的NVH性能。

3、倒车工作模式

第一电机1反转驱动，第二电机2正转驱动，由于行星排公知运动学特性，其具有2个自由度，可实现第一电机1和第二第机2的转速自由调节，即实现无级调速；第一电机1和第二电机2动力耦合后使第一齿轮6、第二齿轮7、第三齿轮8、差速器齿轮9依次反转进而使车辆倒车。

4、制动能量回收工作模式

当车辆进行减速或制动时，第一电机1和第二第机2由驱动状态切换至发电状态，以将车辆制动时的动能损耗转换为电能为电池充电，减少能量消耗。

以上是对本技术方案的详细说明，应当理解的是，由于文字的局限性，及技术方案的多样性，本领域的技术人员通过对本技术方案的文字、语法或其它的等同替换，同样能够实现本技术方案，因此，这样的替换均应当视为在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.双电机无级调速动力系统，包括第一电机（1）、第二电机（2）、第一行星排（3）、第二行星排（4）、壳体（10），第一行星排（3）包括第一太阳轮（3a）、第一行星架（3b）、第一齿圈（3c）、第一行星轮（3d），第二行星排（4）包括第二太阳轮（4a）、第二行星架（4b）、第二齿圈（4c）、第二行星轮（4d），第一太阳轮（3a）与第二电机（2）连接，第一行星轮（3d）分别与第一太阳轮（3a）和第一齿圈（3c）配合，第一齿圈（3c）与壳体（10）固定，第一行星架（3b）的一端与第一行星轮（3d）连接，第二行星轮（4d）分别与第二太阳轮（4a）和第二齿圈（4c）配合，第二行星架（4b）的一端与第二行星轮（4d）连接，其特征在于，第一电机（1）与第二太阳轮（4a）连接，第一行星架（3b）的另一端与第二齿圈（4c）连接，第二行星架（4b）的另一端为动力输出端；

还包括自动断开与结合装置（5），自动断开与结合装置（5）分别与壳体（10）和第二齿圈（4c）配合。

2.根据权利要求1所述的双电机无级调速动力系统，其特征在于，还包括第一齿轮（6）、第二齿轮（7）、第三齿轮（8）、差速器齿轮（9），第二行星架（4b）的另一端与第一齿轮（6）连接，第一齿轮（6）与第二齿轮（7）啮合，第二齿轮（7）与第三齿轮（8）设置在同一轴上，第三齿轮（8）与差速器齿轮（9）啮合。

3.根据权利要求1所述的双电机无级调速动力系统，其特征在于，第一电机（1）工作驱动第二太阳轮（4a）旋转，通过第二行星排（4）的减速增扭后输出动力，此时自动断开与结合装置（5）阻止第二行星排（4）的第二齿圈（4c）旋转，第一行星排（3）及第二电机（2）处于静止状态。

4.根据权利要求1所述的双电机无级调速动力系统，其特征在于，第一电机（1）和第二电机（2）都处于工作状态，第一电机（1）的动力传递到第二行星排（4），与第二电机（2）通过第一行星排（3）将动力传递到第二行星排（4）进行动力耦合，转速在设定范围内实现无级调速，此时自动断开与结合装置（5）允许第二齿圈（4c）正向转动。

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