CN219769650U - 动力系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种动力系统和车辆。车辆的动力系统包括发动机组件、发电机组件和驱动电机组件，发动机组件包括发动机和连接于发动机的第一转轴，发电机组件包括发电机和连接于发电机的第二转轴，第二转轴与第一转轴连接；驱动电机组件位于发电机组件和发动机组件之间，驱动电机组件包括驱动电机和连接于驱动电机的第三转轴，驱动电机与发电机连接，第三转轴用于与车轮连接，第三转轴与第二转轴同轴设置，此时，发电机组件和驱动电机组件位于同一直线上，相较于将三者设置于不同位置而言，可以在一定程度上缩小动力系统的整体体积，减小动力系统所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

Description

动力系统和车辆

技术领域

本公开属于车辆技术领域，具体涉及一种动力系统和车辆。

背景技术

电动车是以动力电池包作为动力源的新能源汽车，随着电动车的快速发展，市场对电动车的要求越来越高，尤其是续航方面，是成为消费者购买电动车时关注的重点之一。

目前，为了提高电动车的续航能力，可以在车辆上增设发电机组件，通过发电机组件与车辆原本的发动机组件以及驱动电机组件共同组成车辆的动力系统，以提高车辆的续航能力，提升车辆的行驶里程。但是，上述动力系统中，由于发电机组件、发动机组件以及驱动电机组件通常安装在不同的位置，三者之间的传动路径较长且结构复杂，因而导致动力系统的整体体积较大，安装在车辆上时需要占用较大的整车空间，影响到整车的空间利用率。

实用新型内容

本申请实施例提供一种动力系统和车辆，可以缩小动力系统的体积，降低动力系统对整车空间的占用，提高整车的空间利用率。

一方面，本申请提供一种动力系统，包括发动机组件、发电机组件和驱动电机组件，发动机组件包括发动机和连接于发动机的第一转轴；发电机组件包括发电机和连接于发电机的第二转轴，第二转轴与第一转轴连接；驱动电机组件位于发电机组件和发动机组件之间，驱动电机组件包括驱动电机和连接于驱动电机的第三转轴，驱动电机与发电机连接，第三转轴用于与车轮连接，第三转轴和第二转轴同轴设置。

根据本申请的一个方面，第一转轴包括第一子轴以及连接于第一子轴上的第一齿轮，第二转轴包括第二子轴以及连接于第二子轴上的第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合。

根据本申请的一个方面，第一齿轮的齿数多于第二齿轮的齿数。

根据本申请的一个方面，动力系统还包括第一安装轴承，第一安装轴承套设于第一子轴，且分别位于第一齿轮沿第一子轴的轴向的两侧；和/或，动力系统还包括第二安装轴承，第二安装轴承套设于第二子轴，且位于第二齿轮沿第二子轴的轴向背离发电机的一侧。

根据本申请的一个方面，动力系统还包括第三安装轴承，第三安装轴承套设于第一转轴、第二转轴和第三转轴中的至少一者。

根据本申请的一个方面，动力系统还包括减速齿轮组，减速齿轮组的输入端连接于第三转轴，减速齿轮组的输出端用于与车轮连接。

根据本申请的一个方面，减速齿轮组的输入端连接于第三转轴靠近发动机组件的一侧。

根据本申请的一个方面，第二转轴沿第三转轴的轴向穿过第三转轴，并与第一转轴连接。

根据本申请的一个方面，动力系统还包括减振器，减振器设置于第一转轴和第二转轴之间。

另一方面，本申请还提供一种车辆，包括上述任一项所述的动力系统。

本申请提供一种车辆的动力系统和车辆。车辆的动力系统包括发动机组件、发电机组件和驱动电机组件，由于发动机组件中的第一转轴连接于发动机，发电机组件中的第二转轴连接于发电机，且第一转轴与第二转轴连接，因此，当发动机带动第一转轴转动时，第一转轴将带动第二转轴转动，进而使第二转轴带动发电机发电，此时，由于驱动电机和发电机连接，且第三转轴与驱动电机连接，因此，发电机发电时可以为驱动电机供电，使驱动电机带动第三转轴转动，实现对车轮的驱动，在此过程中，由于第三转轴和第二转轴同轴设置，因此，发电机组件和驱动电机组件位于同一直线上，相较于三者设置于不同位置而言，可以在一定程度上缩小动力系统的整体体积，减小动力系统所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的动力系统的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的动力系统的另一结构示意图；

图3是本申请一些实施例提供的动力系统的又一结构示意图；

图4是本申请一些实施例提供的动力系统的还一结构示意图；

图5是本申请一些实施例提供的动力系统的再一结构示意图。

标号说明：

发动机组件10；发动机100；第一转轴101；第一子轴102；第一齿轮103；第一安装轴承104；发电机组件20；发电机200；第二转轴201；第二子轴202；第二齿轮203；第二安装轴承204；第三子轴205；第四子轴206；驱动电机组件30；驱动电机300；第三转轴301；减速齿轮组40；差速器50；减振器60。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1是本申请实施例提供的动力系统的结构示意图。

如图1所示，一方面，本申请提供一种车辆的动力系统，包括发动机组件10、发电机组件20和驱动电机组件30，发动机组件10包括发动机100和连接于发动机100的第一转轴101；发电机组件20包括发电机200和连接于发电机200的第二转轴201，第二转轴201与第一转轴101连接；驱动电机组件30位于发电机组件20和发动机组件10之间，驱动电机组件30包括驱动电机300和连接于驱动电机300的第三转轴301，驱动电机300与发电机200连接，第三转轴301用于与车轮连接，第三转轴301和第二转轴201同轴设置。

第二转轴201与第一转轴101可以直接相连接，也可以通过其他的连接结构间接连接，仅需保证二者之间的传动关系即可；第一转轴101连接于发动机100上，具体可以通过内外花键连接于发动机100的转子上，第二转轴201连接于发电机200上，具体连接于发电机200的转子上，第三转轴301连接于驱动电机300上，具体连接于驱动电机300的转子上。

在本申请实施例中，由于第一转轴101连接于发电机200，因此，当发动机100通电启动后，其内部的转子可以带动第一转轴101转动，由于第一转轴101和第二转轴201连接，因而第一转轴101转动时可以带动第二转轴201转动，进而使第二转轴201带动发电机200的转子转动，以实现发电机200发电；由于发电机200与驱动电机300连接，因此，发电机200发电时可以为驱动电机300提供电能，驱动电机300通电启动后其内部的转子转动，带动第三转轴301转动，进而使第三转轴301带动车辆的车轮转动。

本申请提供的车辆的动力系统包括发动机组件10、发电机组件20和驱动电机组件30中，由于发电机组件20中的第二转轴201和驱动电机组件30中的第三转轴301同轴设置，此时，发电机组件20和驱动电机组件30位于同一直线上，相较于三者设置于不同位置而言，可以在一定程度上缩小动力系统的整体体积，减小动力系统所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

在本申请实施例提供的动力系统中，由于动力系统的结构紧凑、体积较小，因此，动力系统外周围合的外壳的尺寸较小，因而还可以在一定程度上减轻动力系统的整体重量，降低动力系统装配到车辆时对车辆造成的负担。

可以理解的是，驱动电机组件30位于发电机组件20和发动机组件10之间，当动力系统安装于车辆上时，驱动电机组件30可以趋近于车辆的中间位置，如果第三转轴301与车辆两侧的车轮分别连接，可以提高驱动电机组件30驱动车辆两侧的车轮时的平衡性，降低车轮在运行过程中发生偏移的可能性。

可选地，发电机组件20中的发电机200还可以与动力电池包电连接，以在发电后为动力电池包充电，在动力电池包电量充满后，发电机组件20可以停止发电，由动力电池包为驱动电机300供电。

可选地，第三转轴301用于与车轮连接，具体可以表现为第三转轴301与车辆的驱动半轴连接，驱动半轴与车轮连接，此时，当第三转轴301转动时，可以带动驱动半轴转动，进而通过驱动半轴带动车轮转动，以实现车辆的运行。可以理解的是，当轮胎自转时，例如，当车辆处于下坡状态时，车轮自转可以带动与其连接的驱动半轴反转，驱动半轴进而带动驱动电机组件30的第三转轴301反转，此时，驱动电机组件30可以相对于发电机组件20，在短时间内进行发电。

请继续参照图1，根据本申请的一个方面，第一转轴101包括第一子轴102以及连接于第一子轴102上的第一齿轮103，第二转轴201包括第二子轴202以及连接于第二子轴202上的第二齿轮203，第一齿轮103和第二齿轮203相互啮合。

第一转轴101中的第一子轴102连接于发动机100的转子上，可以在发动机100的转子的带动下转动，第二子轴202连接于发电机200的转子，因此，当发动机100启动时，其转子带动第一转轴101转动，此时，连接于第一转轴101上的第一齿轮103随之转动，由于第一齿轮103和第二齿轮203相互啮合，因而第一齿轮103可以带动第二齿轮203转动，进而带动第二子轴202转动，以实现发电机200的发电。

在本申请实施例中，通过第一齿轮103和第二齿轮203的相互啮合实现第一转轴101和第二转轴201的连接，相较于通过链传动或带传动而言，其传动更加稳定，使用寿命更高。

图2是本申请实施例提供的动力系统的另一结构示意图。

如图2所示，根据本申请的一个方面，第一齿轮103的齿数多于第二齿轮203的齿数。

在本申请实施例中，第一齿轮103的齿数多于第二齿轮203的齿数，此时，第一齿轮103和第二齿轮203的组合可以相当于设置于第一转轴101和第二转轴201之间的增速器，从而可以在第一转轴101带动第二转轴201转动的过程中实现增速降扭。具体地，当发动机100启动并带动第一子轴102转动时，第一子轴102带动第一齿轮103转动，并通过第一齿轮103和第二齿轮203的啮合带动第二子轴202转动，进而通过第二子轴202带动发电机200发电，在此过程中，由于第一齿轮103的齿数多于第二齿轮203的齿数，因而第二齿轮203的转速大于第一齿轮103的转速，即，第二子轴202的转速大于第一子轴102的转速，同时，第二子轴202的扭矩也会随之在一定程度上降低，相较于扭矩较大的转轴而言，扭矩较小的第二子轴202可以在一定程度上缩小连接于第二子轴202的发电机200的尺寸，以进一步减轻动力系统的重量，降低动力系统对车辆的负载。

图3是本申请一些实施例提供的动力系统的又一结构示意图。

如图3所示，根据本申请的一个方面，动力系统还包括第一安装轴承104，第一安装轴承104套设于第一子轴102，且分别位于第一齿轮103沿第一子轴102的轴向的两侧；和/或，动力系统还包括第二安装轴承204，第二安装轴承204套设于第二子轴202，且位于第二齿轮203沿第二子轴202的轴向背离发电机200的一侧。

第一安装轴承104安装于第一子轴102上，从而可以提高第一子轴102在转动过程中的稳定性，由于第一安装轴承104分别位于第一齿轮103沿第一子轴102的轴向的两侧，因而通过第一安装轴承104还可以对第一齿轮103进行限位，防止第一齿轮103在啮合过程中出现轴向窜动。

第二安装轴承204安装于第二子轴202，因而可以提高第二子轴202在转动过程中的稳定性，同时，由于第二安装轴承204位于第二齿轮203沿第二子轴202的轴向背离发电机200的一侧，因而通过第二安装轴承204还可以防止第二齿轮203在啮合过程中沿轴向朝向靠近第一齿轮103的方向窜动。

需要明确的是，在动力系统中，可以仅在第一子轴102上设置第一安装轴承104，也可以仅在第二子轴202上设置第二安装轴承204，或者，可以在第一子轴102上设置第一安装轴承104的同时在第二子轴202上设置第二安装轴承204，以上所述均在本申请实施例的保护范围内。

需要明确的是，第一安装轴承104和第二安装轴承204可以相同种类的轴承，也可以为不同种的轴承，例如，第一安装轴承104和第二安装轴承204可以均为球轴承，也可以均为滚子轴承，仅需保证其对转轴的安装即可。

根据本申请的一个方面，动力系统还包括第三安装轴承，第三安装轴承套设于第一转轴101、第二转轴201和第三转轴301中的至少一者。

在本申请实施例中，第三安装轴承套设于第一转轴101、第二转轴201和第三转轴301中的至少一者，从而通过第三安装轴承可以实现第一转轴101、第二转轴201和第三转轴301中的至少一者的稳定性，优选第三安装轴承分别套设于第一转轴101、第二转轴201和第三转轴301中的每一个上，以提高上述三个转轴的稳定性。

图4是本申请一些实施例提供的动力系统的还一结构示意图。

如图4所示，根据本申请的一个方面，动力系统还包括减速齿轮组40，减速齿轮组40的输入端连接于第三转轴301，减速齿轮组40的输出端用于与车轮连接。

减速齿轮组40可以为一级减速齿轮组，优选减速齿轮组40为二级减速齿轮组，以提高减速增扭的效果。减速齿轮组40中的齿轮可以为直齿轮，也可以为斜齿轮，在此不作具体限定。减速齿轮组40的输出端用于与车轮连接，具体可以通过连接于车辆的驱动半轴，进而通过驱动半轴与车轮连接。

在本申请实施例中，通过在第三转轴301和车轮之间设置减速齿轮组40，可以增大第三转轴301传递至车轮的扭矩，降低转速，同时，还可以改变扭矩传递的方向。

根据本申请的一个方面，减速齿轮组40的输入端连接于第三转轴301靠近发动机组件10的一侧。

在本申请实施例中，由于减速齿轮组40的输入端连接于第三转轴301靠近发动机组件10的一侧，因此，当动力系统安装于车辆时，减速齿轮组40可以更加趋近于车辆的中间位置，因此，当减速齿轮组40的输出端与车辆两侧的车轮连接时，该输出端至两侧车轮的距离可以趋近相等，从而进一步提高车辆两侧的车轮的平衡性，降低车轮在车辆运行过程中出现偏移的可能性。

图5是本申请一些实施例提供的动力系统的再一结构示意图。

如图5所示，进一步地，动力系统还可以包括差速器50，差速器50的输入端连接于减速器的输出端，差速器50的输出端连接于车辆的驱动半轴，进而通过驱动半轴与车轮连接，从而通过差速器50可以调节车辆两侧车轮的转速差，避免车辆在转弯时由于两侧车轮的转速不一致而造成机械性损伤。具体地，差速器50相对的两侧分别具有输出端，两个输出端分别通过驱动半轴连接于位于车辆两侧的车轮上，即，位于差速器50一侧的输出端通过一个驱动半轴连接于一侧的车轮，位于差速器50另一侧的输出端通过另一个驱动半轴连接于另一侧的车轮。

可选地，差速器50两侧的输出端均为输出转轴，此时，可以在两个输出端上分别设置安装轴承，以保证差速器50的输出端的稳定运行。

根据本申请的一个方面，第二转轴201沿第三转轴301的轴向穿过第三转轴301，并与第一转轴101连接。

第二转轴201沿第三转轴301的轴向穿过第三转轴301，此时，第二转轴201与第三转轴301同轴设置；可以理解的是，由于驱动电机组件30位于发动机组件10和发电机组件20之间，因此，发电机组件20中的第二转轴201如果要与发动机组件10中的第一转轴101连接，第二转轴201需要经过驱动电机组件30中的第三转轴301，由于第二转轴201和第三转轴301同轴设置，因此，第二转轴201可以套设在第三转轴301的外周并延伸至与第一转轴101连接，但是，第二转轴201套设于第三转轴301外周可能会增大第三转轴301与车轮之间的连接难度，因此，优选第二转轴201自第三转轴301的内部穿过第三转轴301，从而既可以实现第二转轴201与第一转轴101的连接，又不会对第三转轴301与车轮的连接造成影响。

具体地，第三转轴301上可以形成沿轴向延伸的通孔，第二转轴201自通孔穿过，并与第一转轴101连接。优选通孔的直径大于第二转轴201的直径，从而可以在第三转轴301朝向通孔的内壁与第二转轴201的外周之间形成一定间隙，以减小二者在高速转动过程中的摩擦损耗。进一步地，第二转轴201设置于通孔内的部分的外周可以套设滚针轴承，滚针轴承的数量可以在实际应用中根据情况确定，以保证第二转轴201在转动过程中的稳定性。

请继续参照图5，可选地，第二转轴201还可以包括相互连接的第三子轴205和第四子轴206，具体可以为第二子轴202包括第三子轴205和第四子轴206，第三子轴205连接于发电机200，第四子轴206穿过第三转轴301延伸至与第一转轴101连接。第三子轴205和第四子轴206可以通过花键连接，或者，也可以通过其他的连接方式连接，在此不作具体限定。

请继续参照图5，根据本申请的一个方面，动力系统还包括减振器60，减振器60设置于第一转轴101和第二转轴201之间，从而通过减振器60可以减轻第一转轴101和第二转轴201之间的振动，提高第一转轴101和第二转轴201的使用寿命。

可选地，减振器60可以通过螺栓、螺钉等紧固件连接于第一转轴101上，并且，减振器60还可以通过内外花键之间的配合连接于第二转轴201上；需要明确的是，减振器60与第一转轴101或第二转轴201之间的连接方式不限于上述的连接方式，其他任何可以实现连接的方式均在本实施例中保护范围内。

另一方面，本申请还提供一种车辆，包括上述任一项所述的动力系统。

本申请提供一种车辆的动力系统和车辆。车辆的动力系统包括发动机组件10、发电机组件20和驱动电机组件30，发动机组件10包括发动机100和连接于发动机100的第一转轴101，发电机组件20包括发电机200和连接于发电机200的第二转轴201，第二转轴201与第一转轴101连接；驱动电机组件30位于发动机组件10和发电机组件20之间，驱动电机组件30包括驱动电机300和连接于驱动电机300的第三转轴301，驱动电机300与发电机200连接，第三转轴301用于与车轮连接，第二转轴201和第三转轴301同轴设置，此时，发电机组件20和驱动电机组件30位于同一直线上，相较于三者设置于不同位置而言，可以在一定程度上缩小动力系统的整体体积，减小动力系统所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种动力系统，其特征在于，包括：

发动机组件，包括发动机和连接于所述发动机的第一转轴；

发电机组件，包括发电机和连接于所述发电机的第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴连接；

驱动电机组件，位于所述发电机组件和所述发动机组件之间，所述驱动电机组件包括驱动电机和连接于所述驱动电机的第三转轴，所述驱动电机与所述发电机连接，所述第三转轴用于与车轮连接，所述第三转轴和所述第二转轴同轴设置。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述第一转轴包括第一子轴以及连接于所述第一子轴上的第一齿轮，所述第二转轴包括第二子轴以及连接于所述第二子轴上的第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮相互啮合。

3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述第一齿轮的齿数多于所述第二齿轮的齿数。

4.根据权利要求3所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括第一安装轴承，所述第一安装轴承套设于所述第一子轴，且分别位于所述第一齿轮沿所述第一子轴的轴向的两侧；和/或，所述动力系统还包括第二安装轴承，所述第二安装轴承套设于所述第二子轴，且位于所述第二齿轮沿所述第二子轴的轴向背离所述发电机的一侧。

5.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括第三安装轴承，所述第三安装轴承套设于所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括减速齿轮组，所述减速齿轮组的输入端连接于所述第三转轴，所述减速齿轮组的输出端用于与车轮连接。

7.根据权利要求6所述的动力系统，其特征在于，所述减速齿轮组的输入端连接于所述第三转轴靠近所述发动机组件的一侧。

8.根据权利要求7所述的动力系统，其特征在于，所述第二转轴沿所述第三转轴的轴向穿过所述第三转轴，并与所述第一转轴连接。

9.根据权利要求1～8任一项所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括减振器，所述减振器设置于所述第一转轴和所述第二转轴之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的动力系统。