CN218228664U - 一种低速重卡纯电动驱动系统及纯电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及纯电动汽车控制技术领域，尤其涉及一种低速重卡纯电动驱动系统及纯电动汽车，包括主驱动电机、变速器和辅助驱动电机；所述主驱动电机的输出端和辅助驱动电机的输出端均与变速器输入端相连，所述变速器的输出端连接整车传动轴。该系统通过辅助驱动电机配合变速器档位变换，使其处于长下坡状态下，能够处于持续性的能量回馈状态，给车辆进行减速制动，降低长下坡工况下制动系统过热失效的风险，同时，能够将整车的势能转化为电量给电池包充电以保证车辆行驶里程。解决现有技术中低速重载下坡情况下，仅依靠驱动电机能量回馈来实现减速，导致制动系统容易过热失效及车辆纯电行驶里程低，能耗高的问题。

Description

一种低速重卡纯电动驱动系统及纯电动汽车

技术领域

本实用新型涉及纯电动汽车控制技术领域，具体为一种低速重卡纯电动驱动系统及纯电动汽车。

背景技术

目前汽车纯电动化已经是全球汽车产业的一种主流发展方向，尤其在码头、港口、钢厂、矿区等限定工况内，纯电动商用车的发展和使用已经取得了长足进步，在部分使用场景下，纯电动商用车已经开始迅速替代燃油车。

但是，在矿区等低速重载下坡、且道路条件较为苛刻的工况下，现有的纯电动力系统，存在两个问题；其一，只能单纯的依靠驱动电机能量回馈来实现减速，在车速较低时，由于电机转速相应较低，控制能量回馈时，很容易因撤扭不及时导致电机反转的问题，所以车速较低时，能量回馈基本不会介入，只能依靠司机通过刹车实现减速，在长下坡工况下，存在制动系统容易过热的问题。其二，长时间重载低速下坡工况，能量回馈无法介入，导致无法有效给动力电池反向充电，造成车辆纯电行驶里程大打折扣，车辆能耗高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的低速重载下坡情况下，仅依靠驱动电机能量回馈来实现减速，导致制动系统容易过热失效及车辆能耗高的问题，本实用新型提供一种低速重卡纯电动驱动系统及纯电动汽车。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型提供一种低速重卡纯电动驱动系统，包括主驱动电机、变速器和辅助驱动电机；所述主驱动电机的输出端和辅助驱动电机的输出端均与变速器输入端相连，所述变速器的输出端连接整车传动轴。

优选地，所述变速器包括输出轴、第一中间轴和第二中间轴；所述输出轴上依次设置有变速器输出轴低速挡齿轮、变速器输出轴高速挡齿轮和输出轴常啮合齿轮；所述第一中间轴的输入端与辅助驱动电机的输出端相连接，第一中间轴上依次设置有第一中间轴低速挡齿轮和第一中间轴高速挡齿轮，所述第一中间轴低速挡齿轮与变速器输出轴低速挡齿轮相啮合，所述第一中间轴高速挡齿轮与变速器输出轴高速挡齿轮相啮合；所述第二中间轴的输入端与主驱动电机相连接，第二中间轴上设置有第二中间轴常啮合齿轮，所述第二中间轴常啮合齿轮与输出轴常啮合齿轮相啮合。

优选地，所述第一中间轴低速挡齿轮和第一中间轴高速挡齿轮之间设置有滑套。

优选地，所述变速器为双档变速器。

优选地，所述主驱动电机的功率密度小于辅助驱动电机的功率密度。

优选地，所述辅助驱动电机为高速电机。

优选地，所述主驱动电机为低速电机。

优选地，所述主驱动电机和辅助驱动电机均连接有电机控制器。

一种纯电动汽车，包括上述驱动系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种低速重卡纯电动驱动系统，该系统包括主驱动电机、变速器和辅助驱动电机；所述主驱动电机的输出端和辅助驱动电机的输出端均与变速器输入端相连，所述变速器的输出端连接整车传动轴。在处于低速重载长坡的工作状态时，该系统通过辅助驱动电机和柱驱动电机共同配合变速器档位变换，使整个系统能够处于持续性的能量回馈状态，辅助车辆进行减速制动，从而降低长下坡工况下，制动系统过热失效的风险。

进一步地，主驱动电机和辅助驱动电机通过并联的方式分别通过变速器上的第一中间轴和第二中间轴以及轴上齿轮，将动力传递至变速器，并通过变速器输出轴上的齿轮进行耦合，实现将动力传递至整车，一方面可以始终使整套系统工作在最优的效率区间，另一方面，可以在不同的工况下，可以由整车控制器选择性的开启或关闭某一电机，降低整车的能耗，也可以提升电机的使用寿命。

进一步地，所述辅助驱动电机采用高速电机不仅可以实现在重载长坡条件下通过持续的能量反馈辅助减速，又能通过辅助电机的能量回馈将整车的势能转化为电量给电池包充电，从而提升整车的续驶里程以保证车辆具有更长的行驶里程。

本实用新型还提供一种包括上述驱动系统的纯电动汽车，该电动汽车可以在低速重载长坡的工作条件下，实现对整车的持续性能量回馈，辅助制动系统减速，从而具有更长的使用寿命和更低的能源消耗，为修成本低，续程更远。

附图说明

图1为本实用新型的一种低速重卡纯电动驱动系统的示意图。

其中，1-辅助驱动电机，2-第一中间轴低速挡齿轮，3-滑套，4-第一中间轴高速挡齿轮，5-第一中间轴，6-输出轴常啮合齿轮，7-输出轴，8-第二中间轴常啮合齿轮，9-第二中间轴，10-变速器，11-变速器输出轴高速挡齿轮，12-变速器输出轴低速挡齿轮，13-主驱动电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

本实用新型公开了一种低速重卡纯电动驱动系统，参照图1，包括主驱动电机13、变速器10和辅助驱动电机1；所述主驱动电机13的输出端和辅助驱动电机1的输出端均与变速器10输入端相连，所述变速器10的输出端连接整车传动轴；所述辅助驱动电机1为高速电机；所述变速器10为双档变速器，包括输出轴7、第一中间轴5和第二中间轴9；所述输出轴7上依次设置有变速器输出轴低速挡齿轮12、变速器输出轴高速挡齿轮11和输出轴常啮合齿轮6；所述第一中间轴5的输入端与辅助驱动电机1的输出端相连接，第一中间轴5上依次设置有第一中间轴低速挡齿轮2、滑套3和第一中间轴高速挡齿轮4，所述第一中间轴低速挡齿轮2与变速器输出轴低速挡齿轮12相啮合，所述第一中间轴高速挡齿轮4与变速器输出轴高速挡齿轮11相啮合；所述第二中间轴9的输入端与主驱动电机13相连接，第二中间轴9上设置有第二中间轴常啮合齿轮8，所述第二中间轴常啮合齿轮8与输出轴常啮合齿轮6相啮合。

优选地，所述主驱动电机13为低速电机，且功率密度小于辅助驱动电机1的功率密度；所述主驱动电机13和助驱动电机1均连接有电机控制器。

工作原理：

正常驱动模式：主驱动电机13通过变速器10内的第二中间轴9上的第二中间轴常啮合齿轮8、输出轴7上的输出轴常啮合齿轮6将动力传递至输出轴7；同时，辅助驱动电机1通过第一中间轴5上的滑套3挂入第一中间轴高速挡齿轮4，通过输出轴7上的变速器输出轴高速挡齿轮11将动力传递至输出轴7，与来自主驱动电机13的动力耦合传递至整车。

爬坡模式：主驱动电机13通过变速器10内的第二中间轴9上的第二中间轴常啮合齿轮8、输出轴7上的输出轴常啮合齿轮6将动力传递至输出轴7；同时，辅助驱动电机1通过第一中间轴5上的滑套3挂入第一中间轴低速挡齿轮2、通过输出轴7上的变速器输出轴低速挡齿轮12将动力传递至输出轴7，与来自主驱动电机13的动力耦合传递至整车。

高速回馈模式：松油门或制动工况下，整车减速的产生的能量分为两路：一路通过变速器10上的输出轴7、变速器输出轴高速挡齿轮11、第一中间轴5上的第一中间轴高速挡齿轮4、滑套3和第一中间轴5将动力传递至辅助驱动电机1进行发电和辅助制动；另一路通过变速器10上的输出轴7、输出轴常啮合齿轮6、第二中间轴9上的第二中间轴常啮合齿轮8和第二中间轴9将动力传递至主驱动电机13进行发电和辅助制动。

低速回馈模式：松油门或制动工况下，此时主驱动电机13转速很低，已经无法实现能量回馈，仅靠常啮合齿轮随动；整车制动产生的能量，通过变速器10上的输出轴7、变速器输出轴低速挡齿轮12、第一中间轴5上的第一中间轴低速挡齿轮2、滑套3和第一中间轴5将动力传递至辅助驱动电机1进行发电和辅助制动。

本实用新型还提供一种纯电动汽车，包括上述的驱动系统。该电动汽车可以在低速重载长坡的工作条件下，实现对整车的持续性能量回馈，辅助制动系统减速，从而具有更长的使用寿命和更低的能源消耗，为修成本低，续程更远。

以上所述的仅仅是本实用新型的较佳实施例，并不用以对本实用新型的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，包括主驱动电机（13）、变速器（10）和辅助驱动电机（1）；所述主驱动电机（13）的输出端和辅助驱动电机（1）的输出端均与变速器（10）输入端相连，所述变速器（10）的输出端连接整车传动轴。

2.根据权利要求1所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述变速器（10）包括输出轴（7）、第一中间轴（5）和第二中间轴（9）；所述输出轴（7）上依次设置有变速器输出轴低速挡齿轮（12）、变速器输出轴高速挡齿轮（11）和输出轴常啮合齿轮（6）；所述第一中间轴（5）的输入端与辅助驱动电机（1）的输出端相连接，第一中间轴（5）上依次设置有第一中间轴低速挡齿轮（2）和第一中间轴高速挡齿轮（4），所述第一中间轴低速挡齿轮（2）与变速器输出轴低速挡齿轮（12）相啮合，所述第一中间轴高速挡齿轮（4）与变速器输出轴高速挡齿轮（11）相啮合；所述第二中间轴（9）的输入端与主驱动电机（13）相连接，第二中间轴（9）上设置有第二中间轴常啮合齿轮（8），所述第二中间轴常啮合齿轮（8）与输出轴常啮合齿轮（6）相啮合。

3.根据权利要求2所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述第一中间轴低速挡齿轮（2）和第一中间轴高速挡齿轮（4）之间设置有滑套（3）。

4.根据权利要求1所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述变速器（10）为双档变速器。

5.根据权利要求1所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述主驱动电机（13）的功率密度小于辅助驱动电机（1）的功率密度。

6.根据权利要求1所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述辅助驱动电机（1）为高速电机。

7.根据权利要求1所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述主驱动电机（13）为低速电机。

8.根据权利要求1-7任一项所述的低速重卡纯电动驱动系统，其特征在于，所述主驱动电机（13）和辅助驱动电机（1）均连接有电机控制器。

9.一种纯电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的驱动系统。

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