CN218616195U - 增程电驱动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增程电驱动系统和车辆，所述增程电驱动系统包括壳体组件和换热器，所述壳体组件具有减速器安装腔、双电机安装腔和控制器安装腔，所述壳体组件上设有润滑油路和冷却水路，所述润滑油路连通所述减速器安装腔和所述双电机安装腔，所述冷却水路设在所述控制器安装腔内，所述换热器安装在所述壳体组件上，所述润滑油路和所述冷却水路均与所述换热器相连。本实用新型实施例的增程电驱动系统优化了内部的冷却系统结构，通过设置润滑油路和冷却水路对内部设备进行冷却降温，实现了冷却水路的单进单出，减少了不必要的管路，进而减小电驱动系统的外包络，提高了电驱动系统布置的灵活性，降低了装配难度。

Description

增程电驱动系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种增程电驱动系统和车辆。

背景技术

现有增程电驱动系统多为分体式或部分集成式结构。分体式增程电驱动系统即各组成部件(驱动电机总成、发电机总成、电机控制器总成、增程专用变速器总成)机械接口通过螺栓连接、高压电气接口通过外置高压三相线连接、低压电气通过低压线束连接、冷却循环通过外置水管连接；部分集成式增程电驱动系统是在分体式基础上将部分部件集成到一体，还有一些部件之间仍使用螺栓连接。

相关技术中的分体式或部分集成式增程电驱动系统集成度低，外围高低压线束及冷却管路较多，导致总成包络较大，整车前机舱布置空间紧张。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种总成包络小的增程电驱动系统。

本实用新型的实施例还提出一种具有上述增程电驱动系统的车辆。

本实用新型实施例的增程电驱动系统包括壳体组件和换热器，所述壳体组件具有减速器安装腔、双电机安装腔和控制器安装腔，所述壳体组件上设有润滑油路和冷却水路，所述润滑油路连通所述减速器安装腔和所述双电机安装腔，所述冷却水路设在所述控制器安装腔内，所述换热器安装在所述壳体组件上，所述润滑油路和所述冷却水路均与所述换热器相连，润滑油和冷却水在所述换热器内进行热交换。

本实用新型实施例的增程电驱动系统，优化了内部的冷却系统结构，通过设置润滑油路和冷却水路对内部设备进行冷却降温，实现了冷却水路的单进单出，减少了不必要的管路，进而减小电驱动系统的外包络，提高了电驱动系统布置的灵活性，降低了装配难度。

在一些实施例中，所述壳体组件包括：

集成式壳体，所述集成式壳体上设有所述减速器安装腔、所述控制器安装腔和所述双电机安装腔，所述减速器安装腔和所述双电机安装腔连通，所述集成式壳体一体形成；

减速器壳体，所述减速器壳体可拆卸地与所述集成式壳体相连以封闭所述减速器安装腔；

双电机端盖，所述双电机端盖可拆卸地与所述集成式壳体相连以封闭所述双电机安装腔；

控制器端盖，所述控制器端盖可拆卸地与所述集成式壳体相连以封闭所述控制器安装腔。

在一些实施例中，增程电驱动系统还包括滤清器和润滑油泵，所述滤清器和所述润滑油泵均安装在所述集成式壳体上，所述减速器壳体、所述集成式壳体和所述双电机端盖上设有依次连通的油路以形成所述润滑油路，所述滤清器和所述润滑油泵通过管路与所述润滑油路连通，所述换热器设置在所述润滑油泵和所述润滑油路之间的连接管路上。

在一些实施例中，所述控制器安装腔的腔壁上设有进水口和出水口，所述冷却水路与所述进水口和所述出水口连通，所述出水口与所述换热器相连。

在一些实施例中，增程电驱动系统还包括：

发电机和驱动电机，所述驱动电机和所述发电机安装在所述双电机安装腔内；

减速器，所述减速器安装在所述减速器安装腔内，所述减速器的输入端与所述驱动电机的输出端相连，

控制器，所述控制器安装在所述控制器安装腔内。

在一些实施例中，所述减速器包括相互平行的输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴、所述中间轴和所述输出轴均为齿轮轴，所述中间轴上设有输入齿组和输出齿组，所述输入轴与所述输入齿组啮合，所述输出轴与所述输出齿组啮合，所述输入轴与所述驱动电机相连，所述输出轴适于与半轴相连。

在一些实施例中，所述减速器还包括多个轴承，多个轴承分别套设在所述输入轴、所述中间轴和所述输出轴的两端，所述集成式壳体和所述减速器壳体上均设有轴承座，所述轴承配合在所述轴承座内。

在一些实施例中，所述双电机安装腔包括相互独立的发电机安装腔和驱动电机安装腔，所述发电机安装在所述发电机安装腔内，所述驱动电机转子安装在所述驱动电机定子内。

在一些实施例中，所述发电机包括发电机定子、发电机转子，所述发电机转子安装在所述发电机定子内，所述发电机转子的转子轴与发动机同轴连接；

所述驱动电机包括驱动电机定子、驱动电机转子，所述驱动电机转子安装在所述驱动电机定子内，所述驱动电机转子的转子轴与所述输入轴相连。

本实用新型第二方面实施例的车辆包括上述任一实施例所述的增程电驱动系统。

附图说明

图1是本实用新型实施例的增程电驱动系统的示意图。

图2是本实用新型实施例的增程电驱动系统的爆炸图。

图3是本实用新型实施例的集成式壳体的示意图。

图4是本实用新型实施例的集成式壳体的另一个示意图。

图5是本实用新型实施例的减速器壳体的示意图。

图6是本实用新型实施例的减速器壳体的另一个示意图。

附图标记：

1、集成式壳体；11、减速器安装腔；12、双电机安装腔；121、发电机安装腔；122、驱动电机安装腔；13、控制器安装腔；14、低压插接头；15、高压插接头；

2、减速器；21、输入轴；22、中间轴；23、输出轴；

3、发电机；31、发电机定子；32、发电机转子；

4、驱动电机；41、驱动电机定子；42、驱动电机转子；

5、控制器；

6、减速器壳体；61、油封孔；

7、双电机端盖；71、安装凸台；

8、控制器端盖；

91、滤清器；92、润滑油泵；93、换热器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图描述本实用新型实施例的增程电驱动系统。

如图1-图6所示，本实用新型实施例的增程电驱动系统包括壳体组件和换热器93，壳体组件具有减速器安装腔11、控制器安装腔13和双电机安装腔12，减速器安装腔11用于安装减速器2，控制器安装腔11用于安装控制器5。双电机安装腔12用于安装驱动电机4和发电机3。

壳体组件上设有润滑油路和冷却水路，润滑油路连通减速器安装腔11和双电机安装腔12，冷却水路设在所述控制器安装腔13内。换热器93安装在壳体组件上，润滑油路和冷却水路均与换热器93相连。

具体地，润滑油路包括主油路和分支油路，主油路连通减速器安装腔11和双电机安装腔12，分支油路连通主油路和两个腔室，由此，润滑油可在泵的作用下进入到润滑油路，再通过各分支油路将润滑油分别输送到齿轮、轴承、双电机定转子等需要润滑和冷却的部位，当减速器2的齿轴组件旋转时，可以将减速器安装腔11内部的润滑油搅动甩溅到齿轴组件表面，满足润滑冷却需求，本实用新型实施例的增程电驱动系统，实现了双电机和减速器2的共油路设计，一方面润滑油可给各摩擦副润滑，另一方面又可以给双电机的定转子冷却降温。

冷却水经过进水口进入到控制器安装腔13内的冷却水路中，对控制器5的电容模块和功率模块进行冷却降温，再从出水口进入到换热器93内，带走润滑油散发的热量，并从换热器93出口排出，进入整车散热器，形成一个完整的冷却水路。

本实用新型实施例的增程电驱动系统，优化了内部的冷却系统结构，通过设置润滑油路和冷却水路对内部设备进行冷却降温，实现了冷却水路的单进单出，减少了不必要的管路，进而减小电驱动系统的外包络，提高了电驱动系统布置的灵活性，降低了装配难度。

如图2所示，壳体组件包括集成式壳体1，减速器壳体6、双电机端盖7和控制器端盖8，减速器壳体6可拆卸地与集成式壳体1相连以封闭减速器安装腔11，减速器壳体6的两侧各设置有一个腔体，其中，邻近集成式壳体1一侧的腔体与减速器安装腔11相连通，二者共同将减速器2的齿轴组件固定在减速器安装腔11内，减速器安装腔11内布置有四个轴承座，减速器壳体6邻近集成式壳体1一侧的腔体内设有三个轴承座，用于支撑减速器2的轴承，且该腔体外缘法兰面与集成式壳体1通过螺栓连接，减速器壳体6远离集成式壳体1一侧的腔体用于容纳发动机后端飞轮及限扭器组件。

双电机端盖7的边缘设置法兰及螺栓孔，通过螺栓与集成式壳体1可拆卸连接以封闭双电机安装腔12，双电机端盖7上设有两个轴承座，用于支撑发电机3和驱动电机4的转子轴的端部轴承，双电机端盖7上还设有安装凸台71，安装凸台71上设有螺纹孔，用于将双电机端盖7与整车悬置通过螺栓连接。

同样地，控制器端盖8的边缘设置法兰及螺栓孔，控制器端盖8通过螺栓可拆卸地与集成式壳体1相连以封闭控制器安装腔13。

在一些实施例中，增程电驱动系统还包括发电机3、驱动电机4、减速器2和控制器5。

集成式壳体1采用高度集成设计，将相关技术中的减速器壳体、控制器壳体和双电机壳体设计为一体式结构，集成式壳体1上设有减速器安装腔11、控制器安装腔13和双电机安装腔12，减速器安装腔11和双电机安装腔12连通，驱动电机4和发电机3安装在双电机安装腔12内，减速器2安装在减速器安装腔11内，减速器2的输入端与驱动电机4的输出端相连，控制器5安装在控制器安装腔13内。

发电机3与发动机相连，将发动机输出的机械能转化为电能，以便给电池充电或者直接驱动车辆行驶，驱动电机4输出的扭转通过减速器2输出到车辆的半轴，驱动车辆行驶。

控制器5将发电机3的控制电路和驱动电机4的控制电路集成到同一电路板上，集成式壳体1上设有一个与整车通讯的低压插接头14和一个与整车高压直流母线连接的高压插接头15，低压插接头14用于完成控制器5与整车控制器5之间的信号传输，高压插接头15用于完成控制器5与整车电池之间的高压电气连接。

本实用新型实施例的增程电驱动系统通过优化壳体设计，实现了发电机壳体、驱动电机壳体、减速器壳体和电机控制器壳体的高度集成，减少了螺栓等连接件的数量，降低了装配难度，各个部件壳体之间的共用程度高，减轻了整车的重量，减小了壳体外包络，提升了电驱动系统在整车上的布置灵活性。

如图3所示，在一些实施例中，控制器安装腔13设在集成式壳体1的顶部，减速器安装腔11和双电机安装腔12相对设置在集成式壳体1的两侧，减速器安装腔11和双电机安装腔12相互连通，减速器2和双电机相对布置在集成式壳体1的两侧。

在一些实施例中，增程电驱动系统还包括滤清器91和润滑油泵92，集成式壳体1上还集成有泵安装腔，滤清器91和润滑油泵92均安装泵安装腔内，进一步地提高了集成式壳体1的集成度，减速器壳体6、集成式壳体1和双电机端盖7上设有依次连通的油路以形成润滑油路，滤清器91用于过滤减速器安装腔11内的润滑油，润滑油泵92用于将过滤后的润滑油泵送至润滑油路。

换热器93安装在集成式壳体1上，换热器93设置在润滑油泵92和润滑油路之间的连接管路上，使用过的高温润滑油在润滑油泵92的作用下进入到换热器93内进行热交换降温，再进入到双电机安装腔12和减速器安装腔11内进行润滑和降温。

集成式壳体1上还设有进水口(未示出)和出水口(未示出)，进水口和出水口均设在控制器安装腔13的腔壁上，控制器5包括电容模块和功率模块，电容模块和功率模块可以水平层叠布置或者竖直并排布置，控制器安装腔13内设有冷却水路，冷却水路与进水口连通，优选地，冷却水路设置在电容模块和功率模块之间，以对二者同时进行冷却，冷却水路通过出水口与换热器93相连。

如图2所示，在一些实施例中，减速器2包括相互平行的输入轴21、中间轴22和输出轴23，输入轴21、中间轴22和输出轴23均为齿轮轴，中间轴22上设有输入齿组和输出齿组，输入齿组的齿数大于输出齿组的齿数，输入轴21上的齿与输入齿组啮合，输出轴23轴上的齿与输出齿组啮合，输入轴21与驱动电机4相连，输出轴23适于与半轴相连；

减速器2还包括多个轴承，多个轴承分别套设在输入轴21、中间轴22和输出轴23的两端，集成式壳体1和减速器壳体6上均设有轴承座，轴承配合在轴承座内。减速器安装腔11内四个轴承座中的三个分别用于支撑三个轴一端的轴承，减速器壳体6邻近集成式壳体1一侧的腔体内的三个轴承座用于支撑三个轴另一端的轴承。

如图4所示，在一些实施例中，双电机安装腔12包括相互独立的发电机安装腔121和驱动电机安装腔122，发电机安装腔121和驱动电机安装腔122均为圆柱形腔室，发电机3安装在发电机安装腔121内，发电机3包括发电机定子31、发电机转子32，发电机转子32安装在发电机定子31内，发电机转子32靠近双电机端盖7一端的轴承安装在双电机端盖7上的轴承座内，靠近减速器2一端的转子轴直接穿过集成式壳体1和和减速器壳体6上的油封孔61与整车发动机输出轴23内花键配合，实现了发电机转子32的转子轴与发动机同轴连接。

需要说明的是，本实用新型实施例的增程电驱动系统取消了传统发电机3到发动机之间的传动增速齿轮，实现发动机与发电机3同轴布置、直接连接，不仅提高了能量的利用率，还降低了系统的复杂性，提高了驱动系统的可靠性。

驱动电机4安装在驱动电机安装腔122内，驱动电机4包括驱动电机定子41、驱动电机转子42，驱动电机转子42安装在驱动电机定子41内，驱动电机转子42的转子轴靠近双电机端盖7一端设置外花键，与减速器2的输入轴21内花键配合连接，驱动电机转子42的转子轴的另一端的轴承安装在双电机端盖7上的轴承座内。

本实用新型第二方面实施例的车辆包括上述任一实施例所述的增程电驱动系统。

本实用新型第二方面实施例的车辆的技术优势与上述实施例的增程电驱动系统的技术优势相同，此处不再赘述。

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。

此外，术语“第一”、“第二”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种增程电驱动系统，其特征在于，包括：

壳体组件，所述壳体组件具有减速器安装腔(11)、双电机安装腔(12)和控制器安装腔(13)，所述壳体组件上设有润滑油路和冷却水路，所述润滑油路连通所述减速器安装腔(11)和所述双电机安装腔(12)，所述冷却水路设在所述控制器安装腔(13)内；

换热器(93)，所述换热器(93)安装在所述壳体组件上，所述润滑油路和所述冷却水路均与所述换热器(93)相连，润滑油和冷却水在所述换热器(93)内进行热交换。

2.根据权利要求1所述的增程电驱动系统，其特征在于，所述壳体组件包括：

集成式壳体(1)，所述集成式壳体(1)上设有所述减速器安装腔(11)、所述控制器安装腔(13)和所述双电机安装腔(12)，所述减速器安装腔(11)和所述双电机安装腔(12)连通，所述集成式壳体一体形成；

减速器壳体(6)，所述减速器壳体(6)可拆卸地与所述集成式壳体(1)相连以封闭所述减速器安装腔(11)；

双电机端盖(7)，所述双电机端盖(7)可拆卸地与所述集成式壳体(1)相连以封闭所述双电机安装腔(12)；

控制器端盖(8)，所述控制器端盖(8)可拆卸地与所述集成式壳体(1)相连以封闭所述控制器安装腔(13)。

3.根据权利要求2所述的增程电驱动系统，其特征在于，还包括滤清器(91)和润滑油泵(92)，所述滤清器(91)和所述润滑油泵(92)均安装在所述集成式壳体(1)上，所述减速器壳体(6)、所述集成式壳体(1)和所述双电机端盖(7)上设有依次连通的油路以形成所述润滑油路，所述滤清器(91)和所述润滑油泵(92)通过管路与所述润滑油路连通，所述换热器(93)设置在所述润滑油泵(92)和所述润滑油路之间的连接管路上。

4.根据权利要求2所述的增程电驱动系统，其特征在于，所述控制器安装腔(13)的腔壁上设有进水口和出水口，所述冷却水路与所述进水口和所述出水口连通，所述出水口与所述换热器(93)相连。

5.根据权利要求2所述的增程电驱动系统，其特征在于，还包括：

发电机(3)和驱动电机(4)，所述驱动电机(4)和所述发电机(3)安装在所述双电机安装腔(12)内；

减速器(2)，所述减速器(2)安装在所述减速器安装腔(11)内，所述减速器(2)的输入端与所述驱动电机(4)的输出端相连，

控制器(5)，所述控制器(5)安装在所述控制器安装腔(13)内。

6.根据权利要求5所述的增程电驱动系统，其特征在于，所述减速器(2)包括相互平行的输入轴(21)、中间轴(22)和输出轴(23)，所述输入轴(21)、所述中间轴(22)和所述输出轴(23)均为齿轮轴，所述中间轴(22)上设有输入齿组和输出齿组，所述输入轴(21)与所述输入齿组啮合，所述输出轴(23)与所述输出齿组啮合，所述输入轴(21)与所述驱动电机(4)相连，所述输出轴(23)适于与半轴相连。

7.根据权利要求6所述的增程电驱动系统，其特征在于，所述减速器(2)还包括多个轴承，多个轴承分别套设在所述输入轴(21)、所述中间轴(22)和所述输出轴(23)的两端，所述集成式壳体(1)和所述减速器壳体(6)上均设有轴承座，所述轴承配合在所述轴承座内。

8.根据权利要求6所述的增程电驱动系统，其特征在于，所述双电机安装腔(12)包括相互独立的发电机安装腔(121)和驱动电机安装腔(122)，所述发电机(3)安装在所述发电机安装腔(121)内，所述驱动电机(4)安装在所述驱动电机安装腔(122)内。

9.根据权利要求8所述的增程电驱动系统，其特征在于，所述发电机(3)包括发电机定子(31)、发电机转子(32)，所述发电机转子(32)安装在所述发电机定子(31)内，所述发电机转子(32)的转子轴与发动机同轴连接；

所述驱动电机(4)包括驱动电机定子(41)、驱动电机转子(42)，所述驱动电机转子(42)安装在所述驱动电机定子(41)内，所述驱动电机转子(42)的转子轴与所述输入轴(21)相连。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的增程电驱动系统。

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