CN219277229U - 混合动力系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种混合动力系统及车辆，包括：差速器；发动机，发动机的输出轴与差速器传动连接；动力电池；发电机，发电机的转子与发动机的输出轴传动连接，且发电机与动力电池电相连，发电机配置为能向动力电池输出电量或能接收来自动力电池输出的电量；电动机，电动机的输出轴和差速器之间连接有传动组件，且传动组件的传动比可调节，电动机与动力电池电连接，电动机配置为能接收来自动力电池输出的电量或向动力电池输出电量。本申请两个电机与发动机的相互协调使用，具有发动机直驱模式、电动驱动模式、并联直驱模式、制动回收模式、增程模式、驻车发电模式以及点火启动模式，极大的提高车辆的动力性与燃油经济性。

Description

混合动力系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，特别涉及一种混合动力系统和一种车辆。

背景技术

现有的混合动力系统，多通过设置发电机，发电机为动力电池充电，这样存在只能发动机驱动发电机充电，且制动能量的回收传递路线过长，机械损失较大，容易发生电池馈电的情形。

此外，电动机多为单个档位，工作模式单一，电动机的能耗利用难以在最优区间，整车的燃油经济性不高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种混合动力系统和一种车辆，旨在解决当前混合动力系统电池易馈电、工作模式单一的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一个方面的技术方案提出了一种混合动力系统，包括：差速器；发动机，所述发动机的输出轴与所述差速器传动连接；动力电池；发电机，所述发电机的转子与所述发动机的输出轴传动连接，且所述发电机与所述动力电池电相连，所述发电机配置为能向所述动力电池输出电量或能接收来自所述动力电池输出的电量；电动机，所述电动机的输出轴和所述差速器之间连接有传动组件，且所述传动组件的传动比可调节，所述电动机与所述动力电池电连接，所述电动机配置为能接收来自所述动力电池输出的电量或向所述动力电池输出电量。

根据本实用新型的一些技术方案，所述传动组件包括：一太阳轮，与所述电动机的输出轴相连；一内齿圈；一行星架，所述行星架与所述差速器传动连接，所述行星架设有多个行星齿轮，所述行星齿轮之间沿所述内齿圈的周向分布，所述内齿圈和所述太阳轮分别与所述行星齿轮相啮合；一第一离合器，与所述太阳轮和所述内齿圈相连；一制动器，与所述内齿圈相连。

根据本实用新型的一些技术方案，所述发动机的输出轴与所述差速器之间连接有双离合变速器，所述双离合变速器具有第一子离合器和第二子离合器，当所述第一子离合器连接所述发动机和所述差速器，所述双离合变速器能以奇数档输出动力，当所述第二子离合器连接所述发动机和所述差速器，所述双离合变速器能以偶数档输出动力。

根据本实用新型的一些技术方案，所述双离合变速器和所述发电机分布于所述发动机相对的两侧。

根据本实用新型的一些技术方案，所述发电机的转子连接有第一齿轮，所述发动机的输出轴上设置有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

根据本实用新型的一些技术方案，混合动力系统还包括：主减主动齿轮，与所述传动组件相连；主减从动齿轮，设置于所述差速器上，所述主减从动齿轮与所述主减主动齿轮并列排布且相互啮合。

本实用新型还提供了一种车辆，包括：车体，所述车体上可转动安装有多个车轮；上述任一项技术方案所述的混合动力系统，所述混合动力系统安装在所述车体上，且所述混合动力系统的差速器与任意两个相对的所述车轮传动连接。

根据本实用新型的一些技术方案，车辆还包括：控制系统，所述控制系统用于控制所述混合动力系统以不同的工作模式运行，所述工作模式包括：

控制所述混合动力系统的发电机和电动机均不工作，发动机驱动差速器的发动机直驱模式；

控制所述混合动力系统的发电机和发动机均不工作，电动机通过传动组件驱动差速器的电动驱动模式；

控制所述混合动力系统的发电机不工作，发动机驱动差速器并且电动机通过传动组件驱动差速器的并联直驱模式；

在所述混合动力系统制动或者滑行的过程中，控制发电机和电动机中的至少一个为动力电池充电的制动回收模式；

控制电动机不工作，且发动机驱动差速器和发电机，使得差速器转动并且发电机为动力电池充电的增程模式；

控制所述混合动力系统的发动机和电动机均不驱动差速器，且发动机驱动发电机，使得发电机为动力电池充电的驻车发电模式；

控制所述混合动力系统的发电机驱动发动机的曲轴转动，以使得发动机被点火的点火启动模式。

根据本实用新型的一些技术方案，所述发动机直驱模式具体包括：

控制所述混合动力系统的发电机和电动机均不工作，并控制第一离合器断开太阳轮和内齿圈，制动器与内齿圈分离，双离合变速器的第一子离合器连接发动机和差速器，使得双离合变速器以奇数档输出动力的第一发动机直驱模式；以及

控制所述混合动力系统的发电机和电动机均不工作，并控制第一离合器断开太阳轮和内齿圈，制动器与内齿圈分离，双离合变速器的第二子离合器连接发动机和差速器，使得双离合变速器以偶数档输出动力的第二发动机直驱模式。

根据本实用新型的一些技术方案，所述电动驱动模式具体包括：

控制所述混合动力系统的发电机和发动机均不工作，并控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，使得电动机通过传动组件以第一传动比驱动差速器的第一电动驱动模式；以及

控制所述混合动力系统的发电机和发动机均不工作，并控制制动器制动内齿圈，使得电动机通过传动组件以第二传动比驱动差速器的第二电动驱动模式。

根据本实用新型的一些技术方案，所述并联直驱模式具体包括：

控制所述混合动力系统的发电机不工作，控制双离合变速器的第一子离合器连接发动机和差速器，使得双离合变速器以奇数档输出动力，并控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，使得电动机通过传动组件以第一传动比驱动差速器的第一并联直驱模式；以及

控制所述混合动力系统的发电机不工作，控制双离合变速器的第二子离合器连接发动机和差速器，使得双离合变速器以偶数档输出动力，并控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，使得电动机通过传动组件以第一传动比驱动差速器的第二并联直驱模式。

根据本实用新型的一些技术方案，所述制动回收模式具体包括：

在双离合变速器的第一子离合器连接发动机和差速器且所述混合动力系统制动的过程中，控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，差速器通过传动组件驱动电动机发电，使得电动机为动力电池充电的第一制动回收模式；

在双离合变速器的第二子离合器连接发动机和差速器且所述混合动力系统制动的过程中，控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，差速器通过传动组件驱动电动机发电，使得电动机为动力电池充电的第二制动回收模式；

在双离合变速器的第一子离合器连接发动机和差速器且所述混合动力系统制动的过程中，控制发动机驱动发电机发电以及控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，差速器通过传动组件驱动电动机发电，使得发电机和电动机同时为动力电池充电的第三制动回收模式；以及

在双离合变速器的第二子离合器连接发动机和差速器且所述混合动力系统制动的过程中，控制发动机驱动发电机发电以及控制第一离合器连接太阳轮和内齿圈，差速器通过传动组件驱动电动机发电，使得发电机和电动机同时为动力电池充电的第四制动回收模式。

根据本实用新型的一些技术方案，所述增程模式具体包括：

控制电动机不工作，并控制第一离合器断开太阳轮和内齿圈，制动器与内齿圈分离，双离合变速器的第一子离合器连接发动机和差速器，以使双离合变速器以奇数档输出动力，并控制发动机驱动发电机发电，以使发电机为动力电池充电的第一增程模式；以及

控制电动机不工作，并控制第一离合器断开太阳轮和内齿圈，制动器与内齿圈分离，双离合变速器的第二子离合器连接发动机和差速器，以使双离合变速器以偶数档输出动力，并控制发动机驱动发电机发电，以使发电机为动力电池充电的第二增程模式。

本实用新型提供的混合动力系统，将发电机设置于发动机端，发电机具有发动机启动、调节发动机能耗、充电的功能，且发电机充电传递路线短，在车辆驻车、滑行、空挡停车都可以高效的为动力电池充电。将电动机设置于差速器端，电动机具有多档驱动、制动能量回收、发动机混联的功能，且制动能量回收与电机驱动的传递路线短，机械损失小，可以减少制动能量回收过程中能量损耗，同时也可以减少混联或电驱工况的传动齿轮个数，减少机械损失，更加节约能耗。两个电机与发动机的相互协调使用，具有发动机直驱模式、电动驱动模式、并联直驱模式、制动回收模式、增程模式、驻车发电模式以及点火启动模式，极大的提高车辆的动力性与燃油经济性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1是本实用新型一个实施例所述混合动力系统的结构示意简图。

图2是本实用新型一个实施例所述混合动力系统的结构示意图。

10、混合动力系统；100、差速器；

200、发动机；210、发动机的输出轴；

300、动力电池；

400、发电机；410、第一齿轮；420、第二齿轮；

500、电动机；510、电动机的输出轴；

600、传动组件；610、太阳轮；620、内齿圈；630、行星架；631、行星齿轮；640、第一离合器；650、制动器；

700、双离合变速器；710、第一子离合器；720、第二子离合器；

810、主减主动齿轮；820、主减从动齿轮。

具体实施方式

尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下等)用于解释本实用新型的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本实用新型的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本实用新型的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

如图1和图2所示，本实用新型一个方面的实施例提出了一种混合动力系统10，包括：差速器100、发动机200、动力电池300、发电机400和电动机500。

差速器100用于与车辆的车轮传动连接，使得与其相连的两个车轮实现以不同转速转动。

发动机200的输出轴210与差速器100传动连接，这样，发动机200启动后能驱动差速器100转动，进而驱动车辆行驶。

发电机400的转子与发动机200的输出轴210传动连接，且发电机400与动力电池300电相连，发电机400配置为能向动力电池300输出电量或能接收来自动力电池300输出的电量。这样，当发动机200启动后，发动机200的输出轴210能带动发电机400的转子旋转以切割磁感线而产生电能，发电机400产生的电能能用于给动力电池300充电，或者，动力电池300给发电机400输出电量，发电机400能将电能转化成机械能，使得发电机400的转子做旋转运动，发电机400的转子旋转能用于驱动发动机200的输出轴210，使得发动机200能被点火启动，也即发电机400在这里代替了传统的起动机，实现一物多用，省去了额外设置起动机，利于车辆的小型化，降低成本。

电动机500的输出轴510和差速器100之间连接有传动组件600，且传动组件600的传动比可调节，电动机500与动力电池300电连接，电动机500配置为能接收来自动力电池300输出的电量或向动力电池300输出电量。

这样，当动力电池300向电动机500输出电量，电动机500将动力电池300的电能转化为机械能，使得电动机500的输出轴510能通过传动组件600驱动差速器100，进而驱动车辆行驶，同时，传动组件600的传动比可调节，实现电动机500能驱动差速器100以不同档位的转速运动，或者，在车辆处于制动或者滑行过程中，差速器100能反向带动电动机500的输出轴510旋转，使得电动机500能产生电能，电动机500产生的电能能用于给动力电池300充电，实现能量回收。

本实用新型提供的混合动力系统10，将发电机400设置于发动机200端，发电机400具有发动机200启动、调节发动机200能耗、充电的功能，且发电机400充电传递路线短，在车辆驻车、滑行、空挡停车都可以高效的为动力电池300充电。将电动机500设置于差速器100端，电动机500具有多档驱动、制动能量回收、发动机200混联的功能，且制动能量回收与电机驱动的传递路线短，机械损失小，可以减少制动能量回收过程中能量损耗，同时也可以减少混联或电驱工况的传动齿轮个数，减少机械损失，更加节约能耗。两个电机与发动机200的相互协调使用，具有发动机200直驱模式、电动驱动模式、并联直驱模式、制动回收模式、增程模式、驻车发电模式以及点火启动模式，极大的提高车辆的动力性与燃油经济性。

在某些实施例中，传动组件600包括一个太阳轮610、一个内齿圈620、一个行星架630、一个第一离合器640和一个制动器650。

太阳轮610与电动机500的输出轴510相连，行星架630与差速器100传动连接，行星架630设有多个行星齿轮631，行星齿轮631之间沿内齿圈620的周向分布，内齿圈620和太阳轮610分别与行星齿轮631相啮合，第一离合器640与太阳轮610和内齿圈620相连，制动器650与内齿圈620相连。

更详细地，当第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，制动器650与内齿圈620相分离，使得内齿圈620与太阳轮610抱紧，内齿圈620能与太阳轮610同步旋转，太阳轮610和内齿圈620共同作为主动件(或从动件)，行星架630作为从动件(或主动件)，传动组件600整体能以一个传动比输出动力。

当第一离合器640断开太阳轮610和内齿圈620，制动器650与内齿圈620相连接，使得内齿圈620被固定，太阳轮610作为主动件(或从动件)，行星架630作为从动件(或主动件)，传动组件600整体能以另一个传动比输出动力，实现两档的动力输出。

本实施例的电动机500通过一个行星排实现两档的动力输出。具有结构简单，空间紧凑，易于在设计空间十分有限的乘用车前舱中进行布置的优点。且由于电动机500本身的功率特性，在高转速段输出扭矩较小，通过两个档位可以使电动机500直驱工作在更高效的区间。在发动机200直驱工况，控制第一离合器640和制动器650分别与内齿圈620断开，产生的拖曳损失极小，降低发动机200直驱行驶过程中的机械损失。

在某些实施例中，发动机200的输出轴210与差速器100之间连接有双离合变速器700，双离合变速器700具有第一子离合器710和第二子离合器720，当第一子离合器710连接发动机200和差速器100，双离合变速器700能以奇数档输出动力，当第二子离合器720连接发动机200和差速器100，双离合变速器700能以偶数档输出动力。

双离合变速器700与电动机500的混联，既延续了双离合变速器700换挡迅速，动力性强，燃油利用率高的优点，同时混联电动机500，利用发动机200充电或制动能量回收充电，产生的电能再来驱动车辆行驶，也具备了降低油耗，提升车辆动力性的优点。

进一步地，双离合变速器700和发电机400分布于发动机200相对的两侧。更详细地，双离合变速器700和发电机400分布于发动机200轴向的两侧，这样在实现双离合变速器700和发电机400分别于发动机200的输出轴210相连的同时，实现了紧凑布置，节约空间。

在某些实施例中，发电机400的转子连接有第一齿轮410，发动机200的输出轴210上设置有第二齿轮420，第一齿轮410和第二齿轮420啮合。这样，发电机400和发动机200之间采用了一级齿轮传动，传动可靠，充电传递路线短，机械损失小。

在某些实施例中，混合动力系统10还包括主减主动齿轮810和主减从动齿轮820。主减主动齿轮810与传动组件600相连，主减从动齿轮820设置于差速器100上，主减从动齿轮820与主减主动齿轮810并列排布且相互啮合。

本实用新型还提供一种车辆，包括：车体，车体上可转动安装有多个车轮，上述任一项实施例的混合动力系统10，混合动力系统10安装在车体上，且混合动力系统10的差速器100与任意两个相对的车轮传动连接。

更详细地，车辆为燃油车车辆。

在某些实施例中，车辆还包括控制系统，控制系统用于控制混合动力系统10以不同的工作模式运行，工作模式包括：

控制混合动力系统10的发电机400和电动机500均不工作，发动机200驱动差速器100的发动机200直驱模式；

控制混合动力系统10的发电机400和发动机200均不工作，电动机500通过传动组件600驱动差速器100的电动驱动模式；

控制混合动力系统10的发电机400不工作，发动机200驱动差速器100并且电动机500通过传动组件600驱动差速器100的并联直驱模式；

在混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制发电机400和电动机500中的至少一个为动力电池300充电的制动回收模式；

控制电动机500不工作，且发动机200驱动差速器100和发电机400，使得差速器100转动并且发电机400为动力电池300充电的增程模式；

控制混合动力系统10的发动机200和电动机500均不驱动差速器100，且发动机200驱动发电机400，使得发电机400为动力电池300充电的驻车发电模式；

控制混合动力系统10的发电机400驱动发动机200的曲轴转动，以使得发动机200被点火的点火启动模式。

通过两个电机与发动机200的相互协调使用，具有发动机200直驱模式、电动驱动模式、并联直驱模式、制动回收模式、增程模式、驻车发电模式以及点火启动模式，极大的提高车辆的动力性与燃油经济性。

其中，发动机200直驱模式具体包括：

控制混合动力系统10的发电机400和电动机500均不工作，并控制第一离合器640断开太阳轮610和内齿圈620，制动器650与内齿圈620分离，双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100，使得双离合变速器700以奇数档输出动力的第一发动机直驱模式；以及

控制混合动力系统10的发电机400和电动机500均不工作，并控制第一离合器640断开太阳轮610和内齿圈620，制动器650与内齿圈620分离，双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100，使得双离合变速器700以偶数档输出动力的第二发动机直驱模式。

其中，电动驱动模式具体包括：

控制混合动力系统10的发电机400和发动机200均不工作，并控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，使得电动机500通过传动组件600以第一传动比驱动差速器100的第一电动驱动模式；以及

控制混合动力系统10的发电机400和发动机200均不工作，并控制制动器650制动内齿圈620，使得电动机500通过传动组件600以第二传动比驱动差速器100的第二电动驱动模式。

其中，并联直驱模式具体包括：

控制混合动力系统10的发电机400不工作，控制双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100，使得双离合变速器700以奇数档输出动力，并控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，使得电动机500通过传动组件600以第一传动比驱动差速器100的第一并联直驱模式；以及

控制混合动力系统10的发电机400不工作，控制双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100，使得双离合变速器700以偶数档输出动力，并控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，使得电动机500通过传动组件600以第一传动比驱动差速器100的第二并联直驱模式。

其中，制动回收模式具体包括：

在双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100且混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，使得电动机500为动力电池300充电的第一制动回收模式；

在双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100且混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，使得电动机500为动力电池300充电的第二制动回收模式；

在双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100且混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制发动机200驱动发电机400发电以及控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，使得发电机400和电动机500同时为动力电池300充电的第三制动回收模式；以及

在双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100且混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制发动机200驱动发电机400发电以及控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，使得发电机400和电动机500同时为动力电池300充电的第四制动回收模式。

其中，增程模式具体包括：

控制电动机500不工作，并控制第一离合器640断开太阳轮610和内齿圈620，制动器650与内齿圈620分离，双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100，以使双离合变速器700以奇数档输出动力，并控制发动机200驱动发电机400发电，以使发电机400为动力电池300充电的第一增程模式；以及

控制电动机500不工作，并控制第一离合器640断开太阳轮610和内齿圈620，制动器650与内齿圈620分离，双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100，以使双离合变速器700以偶数档输出动力，并控制发动机200驱动发电机400发电，以使发电机400为动力电池300充电的第二增程模式。

一个具体实施例

本实用新型公开了一种基于双离合变速器700的混合动力系统10，可用于燃油车车辆。该混合动力系统10在发动机200端与双离合变速器700的差速器100端分别增加一个电机，两个电机通过充电或与发动机200并联，或者电机直驱，实现混合动力输出。发电机400通过一对齿轮副与发动机200相连，电动机500通过一个行星排、一个制动器650和一个离合器实现两档的动力输出。发电机400实现发动机200启动、调节发动机200能耗，充电功能，电动机500实现电机直驱两档、制动能量回收、发动机200混联功能。两个电机与发动机200，双离合器的相互协调使用，在少量增加成本的条件下，极大的提高车辆的动力性与燃油经济性。

本实用新型的混合动力系统10，通过双离合变速器700与电动机500的混联，既延续了双离合变速器700换挡迅速，动力性强，燃油利用率高的优点，同时混联电动机500利用发动机200充电或制动能量回收充电，产生的电能再来驱动车辆行驶，也具备了降低油耗，提升车辆动力性的优点。

更详细地，本实用新型提供的混合动力系统10，包括发电机400、电动机500、太阳轮610、第一离合器640、内齿圈620、制动器650、行星架630、主减主动齿轮810、行星轮、主减从动齿轮820、差速器100、第一齿轮410、第二齿轮420和双离合变速器700。

主减从动齿轮820和主减从动齿轮820在同一平面，且与双离合变速器700的主减齿轮并联驱动、发电机400主要为动力电池300充电。电动机500既有电动驱动功能，亦可回收能量为动力电池300充电。太阳轮610与电动机500的输出轴510通过花键或一体加工。

电动机500的输出轴510与电动机500的转子通过花键联接，行星架630与主减主动齿轮810可通过一体加工或者花键联接，第一齿轮410与发电机400的转子一体加工或花键联接。

本实用新型的混合动力系统10，在发动机200前端布置一个小功率的发电机400，发电机400和发动机200之间采用一级齿轮传动，充电传递路线短，在车辆驻车、滑行、空挡停车都可以高效的为动力电池300充电，同时也可以代替启动电机的功能，直接点火启动发动机200。

在差速器100端布置电动机500，一方面制动能量回收与电机驱动的传递路线短，可以减少制动能量回收过程中能量损耗，同时也可以减少混联或电动驱动模式的传动齿轮个数，减少机械损失，更加节约能耗。

电动机500与差速器100的联接采用了一个行星排，通过一个第一离合器640和一个制动器650实现两档控制，既可以在电动驱动模式和混联工况下使电动机500工作在最佳效率区间，极大的提升整车的燃油经济性，亦可以节省布置空间，节省成本，此外，在发动机200直驱工况，第一离合器640和制动器650分别与内齿圈620断开，电动机500不参与工作，拖曳损失极小，整机的机械效率更高。

本实用新型实施例的混合动力系统10各驱动模式的操作逻辑表如下：

表1

序号

模式

发电机

电动机

第一子离合器

第二子离合器

第一离合器

制动器

1

第一发动机直驱模式

ON

2

第二发动机直驱模式

ON

3

第一电动驱动模式

ON

ON

4

第二电动驱动模式

ON

ON

5

第一并联直驱模式

ON

ON

ON

6

第二并联直驱模式

ON

ON

ON

7

第一制动回收模式

ON

ON

ON

8

第二制动回收模式

ON

ON

ON

9

第三制动回收模式

ON

ON

ON

ON

10

第四制动回收模式

ON

ON

ON

ON

11

第一增程模式

ON

ON

12

第二增程模式

ON

ON

13

驻车发电模式

ON

14

点火启动模式

ON

注：表格中ON表示相应元件处于工作状态。

各模式下的具体功率流分析如下

1、第一发动机直驱模式

该模式为发动机200直驱，发动机200功率不经电功率转化，直接驱动，效率高，第一子离合器710使发动机200的输出轴210和差速器100结合，第一子离合器710以奇数档(也即图中G1、G3、G5或G7档位)输出动力。

2、第二发动机直驱模式

该模式为发动机200直驱，发动机200功率不经电功率转化，直接驱动，效率高，第二子离合器720使发动机200的输出轴210和差速器100结合，第二子离合器720以偶数档(也即图中G2、G4或G6档位)输出动力。

3、第一电动驱动模式

该模式为电动直驱模式，第一子离合器710和第二子离合器720分别断开发动机200的输出轴210和差速器100，电动机500一档工作，第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，通过行星排实现电动机500一档输出动力。

4、第二电动驱动模式

该模式为电动直驱模式，第一子离合器710和第二子离合器720分别断开发动机200的输出轴210和差速器100，电动机500二档工作，制动器650连接内齿圈620，通过行星排实现电动机500二档输出动力。

5、第一并联直驱模式

该模式为电动机500与发动机200并联驱动。电动机500在双离合变速器700的低档位工作，第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，电动机500一档工作为发动机200提供助力，提高整车的动力性。第一子离合器710使发动机200的输出轴210和差速器100结合，第一子离合器710以奇数档中的较低档位(也即图中G1或G3档位)输出动力，电动机500与发动机200共同驱动。

6、第二并联直驱模式

该模式为电动机500与发动机200并联驱动。电动机500在双离合变速器700的低档位工作，第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，电动机500一档工作为发动机200提供助力，提高整车的动力性。第二子离合器720使发动机200的输出轴210和差速器100结合，第二子离合器720以偶数档中的较低档位(也即图中G2或G4档位)输出动力，电动机500与发动机200共同驱动。

7、第一制动回收模式

该模式为电动机500为动力电池300充电的模式。在双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100且所述混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，实现电动机500回收制动能量，为动力电池300充电。

8、第二制动回收模式

该模式为电动机500为动力电池300充电的模式。在双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100且所述混合动力系统10制动或者滑行的过程中，控制第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，实现电动机500回收制动能量，为动力电池300充电。

9、第三制动回收模式

该模式为电动机500和发电机400分别为动力电池300充电的模式。在双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100且所述混合动力系统10制动或者滑行的过程中，发动机200驱动发电机400发电以及第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，使得发电机400和电动机500同时回收制动能量，为动力电池300充电。

10、第四制动回收模式

该模式为电动机500和发电机400分别为动力电池300充电的模式。在双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100且所述混合动力系统10制动或者滑行的过程中，发动机200驱动发电机400发电以及第一离合器640连接太阳轮610和内齿圈620，差速器100通过传动组件600驱动电动机500发电，使得发电机400和电动机500同时回收制动能量，为动力电池300充电。

11、第一增程模式

该模式主要在电池馈电工况，在发动机200输出功率较低阶段，电动机500不工作，且双离合变速器700的第一子离合器710连接发动机200和差速器100，第一子离合器710以奇数档(也即图中G1、G3、G5或G7档位)行驶过程中，发动机200的输出轴210带动发电机400的转子，使得发电机400能为动力电池300充电。

12、第二增程模式

该模式主要在电池馈电工况，在发动机200输出功率较低阶段，电动机500不工作，且双离合变速器700的第二子离合器720连接发动机200和差速器100，第二子离合器720以奇数档(也即图中G2、G3或G6档位)行驶过程中，发动机200的输出轴210带动发电机400的转子，使得发电机400能为动力电池300充电。

13、驻车发电模式

该模式主要用于如等红绿灯等停车馈电工况。发动机200的输出轴210带动发电机400的转子，使得发电机400能为动力电池300充电，第一子离合器710和第二子离合器720分别断开发动机200的输出轴210和差速器100。

14、点火启动模式

该模式替代了传统燃油车启动电机的功能，由发电机400实现发动机200的点火启动，第一子离合器710和第二子离合器720分别断开发动机200的输出轴210和差速器100。

本实用新型具有如下优点：

1、双电机的使用，本实用新型在发动机200前端布置发电机400，在差速器100端布置电动机500，两个电机均可以充电，充分利用制动或驻车等工况为电池充电，避免电池馈电的状况。差速器100端的电动机500传递路线较短，在直驱和混联工况提供高效输出。两个电机的配合使用可以实现整个动力系统14种工作模式；

2、差速器100端的电动机500通过一个行星排实现两档输出。由于电动机500本身的功率特性，在高转速段输出扭矩较小，通过2个档位可以使电机直驱工作在更高效的区间。在发动机200直驱工况，行星排离合器与制动器650断开，产生的拖曳损失极小，降低发动机200直驱双离合变速器700行驶过程中的机械损失；

3、本实用新型在双离合变速器700基础上，仅增加2个电机、1对齿轮副，1个行星排，结构简单，空间紧凑，易于在设计空间十分有限的乘用车前舱中进行布置，成本优势明显；

4、本实用新型在车辆起步、爬坡、行车过程中的发动机200燃油低效区工作阶段，电机并联驱动助力，提高车辆动力性；在车辆滑行或者制动行驶过程中，电机回收能量进行电池充电，可以吸收发动机200“过剩的”能耗，并且在电力充分的条件下，使用纯电行驶模式，极大的提升整车燃油经济性。

5、本实用新型在发电机400和电动机500充电与工作的传动路线短，机械效率高。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括：

差速器；

发动机，所述发动机的输出轴与所述差速器传动连接；

动力电池；

发电机，所述发电机的转子与所述发动机的输出轴传动连接，且所述发电机与所述动力电池电相连，所述发电机配置为能向所述动力电池输出电量或能接收来自所述动力电池输出的电量；

电动机，所述电动机的输出轴和所述差速器之间连接有传动组件，且所述传动组件的传动比可调节，所述电动机与所述动力电池电连接，所述电动机配置为能接收来自所述动力电池输出的电量或向所述动力电池输出电量。

2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述传动组件包括：

一太阳轮，与所述电动机的输出轴相连；

一内齿圈；

一行星架，所述行星架与所述差速器传动连接，所述行星架设有多个行星齿轮，所述行星齿轮之间沿所述内齿圈的周向分布，所述内齿圈和所述太阳轮分别与所述行星齿轮相啮合；

一第一离合器，与所述太阳轮和所述内齿圈相连；

一制动器，与所述内齿圈相连。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力系统，其特征在于，

所述发动机的输出轴与所述差速器之间连接有双离合变速器，所述双离合变速器具有第一子离合器和第二子离合器，当所述第一子离合器连接所述发动机和所述差速器，所述双离合变速器能以奇数档输出动力，当所述第二子离合器连接所述发动机和所述差速器，所述双离合变速器能以偶数档输出动力。

4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，

所述双离合变速器和所述发电机分布于所述发动机相对的两侧。

5.根据权利要求1或2所述的混合动力系统，其特征在于，

所述发电机的转子连接有第一齿轮，所述发动机的输出轴上设置有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

6.根据权利要求1或2所述的混合动力系统，其特征在于，还包括：

主减主动齿轮，与所述传动组件相连；

主减从动齿轮，设置于所述差速器上，所述主减从动齿轮与所述主减主动齿轮并列排布且相互啮合。

7.一种车辆，其特征在于，包括：

车体，所述车体上可转动安装有多个车轮；

上述权利要求1至6中任一项所述的混合动力系统，所述混合动力系统安装在所述车体上，且所述混合动力系统的差速器与任意两个相对的所述车轮传动连接。

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