CN220009479U - 动力系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种动力系统和车辆。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，驱动电机组件设置于发动机组件和发电机组件之间，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，驱动电机和发电机连接，第三转轴用于与车轮的车轮连接，由于第一转轴、第二转轴以及第三转轴同轴设置，此时，发动机组件、驱动电机组件和发电机组件可以视为被设置于同一直线上，因此，相较于三者设置于不同位置而言，动力系统的整体体积较小，因而可以减小其所占用的整车空间，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，尤其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设置在不同位置，其整体体积较大，因而需要占用较大的整车空间，进而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，动力系统体积较小，可以减小其所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

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；驱动电机组件设置于发动机组件和发电机组件之间，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，驱动电机与发电机电连接，第三转轴用于与车辆的车轮连接，第一转轴、第二转轴和第三转轴同轴设置。

根据本申请的一个方面，第二转轴包括相互连接的第一子轴和第二子轴，第一子轴连接于发电机的转子，第二子轴沿第三转轴的轴向穿过第三转轴，并连接于第一转轴。

根据本申请的一个方面，第三转轴形成有供第二子轴穿过的通孔，通孔的直径大于第二子轴的直径，第三转轴朝向通孔的内壁与第二子轴之间形成预设间隙。

根据本申请的一个方面，发电机组件还包括位于通孔内的第一轴承，第一轴承沿第三转轴的径向套设于第二子轴和第三转轴之间。

根据本申请的一个方面，发电机组件还包括增速器，增速器连接于第一子轴和第二子轴之间。

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

根据本申请的一个方面，动力系统还包括减速器，减速器的输入端与第三转轴连接，且位于发动机和驱动电机之间，减速器的输出端用于与车辆的车轮连接。

根据本申请的一个方面，动力系统还包括差速器，差速器连接于减速器的输出端，减速器的输出端通过差速器用于与车轮连接。

根据本申请的一个方面，发电机组件还包括位于发电机沿第三转轴的轴向的两侧的第二轴承，第二轴承套设于第二转轴的外周。

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。

本申请提供一种动力系统和车辆。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，且第一转轴和第二转轴连接，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，由于第一转轴、第二转轴以及第三转轴同轴设置，发动机组件、驱动电机组件和发电机组件可以视为被设置于同一直线上，因此，相较于三者设置于不同位置而言，动力系统的整体体积较小，因而可以减小其所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

附图说明

图1是本申请一些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；

附图标号说明：

发动机组件10；发动机100；第一转轴101；发电机组件20；发电机200；第二转轴201；第一子轴202；第二子轴203；第一轴承204；第二轴承205；驱动电机组件30；驱动电机300；第三转轴301；通孔302；第三轴承303；减振器40；减速器50；第一主动齿轮500；第一从动齿轮501；第二主动齿轮502；第二从动齿轮503；差速器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是本申请一些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设置于发动机组件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电连接，第三转轴301用于与车辆的车轮连接，第一转轴101、第二转轴201和第三转轴301同轴设置。

需要明确的是，在本申请实施例中，第二转轴201与第一转轴101连接，可以为第二转轴201与第一转轴101直接连接，也可以为第二转轴201通过某类零部件与第一转轴101间接连接，在此不作具体限定；第一转轴101连接于发动机100，第二转轴201连接于发电机200，第三转轴301连接于驱动电机300，具体的，第一转轴101可以连接于发动机100的转子，第二转轴201可以连接于发电机200的转子，第三转轴301可以连接于驱动电机300的转子；第一转轴101、第二转轴201和第三转轴301同轴设置，具体表现为第一转轴101的轴线、第二转轴201的轴线和第三转轴301的轴线共线。

发动机组件10用于带动发电机组件20发电；具体的，当发动机100启动后，其内部的转子转动，带动第一转轴101转动，第一转轴101带动第二转轴201转动，进而带动发电机200的转子转动，驱动发电机200发电。

发电机200发电时可以为驱动电机组件30提供电能，驱动电机组件30驱动车辆运行；具体的，发电机200与驱动电机300电连接，当发电机200发电时，可以为驱动电机300提供电能，驱动电机300通电后驱动其内部的转子转动，并带动连接于转子上的第三转轴301转动，进而带动车辆的车轮运行。

可以理解的是，现有技术中的发电机组件20、发动机组件10和驱动电机组件30通常被设置在车辆的不同位置，此时，动力系统整体将占用较大的整车空间，因此，在本申请实施例中，通过设置发动机组件10的第一转轴101、驱动电机组件30的第三转轴301和发电机组件20的第二转轴201同轴设置，从而使发动机组件10、驱动电机组件30和发电机组件20可以视为被设置于同一直线上，因此，相较于三者设置于不同位置而言，可以缩小动力系统的尺寸，减小动力系统的整体体积，减小其所占用的整车空间，提高车辆的空间利用率。

本申请实施例提供的动力系统由于结构紧凑、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。

可选地，发电机200还可以与发动机100电连接，当发电机组件20在发动机组件10的带动下发电时，发电机组件20还可以为发动机组件10的运行提供电能，从而实现电能的循环利用。

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。

可选地，驱动电机组件30设置于发电机组件20和发动机组件10之间，因此，第一转轴101和第二转轴201连接时，第一转轴101可以沿第三转轴301的轴向经过第三转轴301，以与第二转轴201连接，此时，第一转轴101可以套设于第三转轴301的外周，优选第三转轴301可以套设第一转轴101的外周，从而在实现第一转轴101和第二转轴201的连接的同时，还可以避免第一转轴101套设在第三转轴301外时影响第三转轴301与车轮的连接。或者，第一转轴101和第二转轴201连接时，也可以由第二转轴201沿第三转轴301的轴向经过第三转轴301与第一转轴101连接，此时，第二转轴201可以套设于第三转轴301的外周，优选第三转轴301套设于第二转轴201的外周，从而在实现第一转轴101和第二转轴201的连接的同时，可以避免第二转轴201套设在第三转轴301外时影响第三转轴301与车轮的连接。

可选地，第二转轴201与发电机200的转子之间可以通过设置内外花键来实现二者之间的连接，例如，可以在第二转轴201的外周加工形成外花键，并在转子上加工形成内花键。

请继续参照图1，根据本申请的一个方面，第二转轴201包括相互连接的第一子轴202和第二子轴203，第一子轴202连接于发电机200的转子，第二子轴203沿第三转轴301的轴向穿过第三转轴301，并连接于第一转轴101。

第一子轴202和第二子轴203的连接可以为直接连接，或者，第一子轴202和第二子轴203也可以通过联轴器、内外花键以及其他的连接结构间接连接，在此不作具体限定。

第一子轴202连接于发电机200的转子，第二子轴203沿第三转轴301的轴向穿过第三转轴301，并连接于第一转轴101，从而当发动机100带动第一转轴101转动时，第一转轴101可以带动第二子轴203转动，进一步带动第一子轴202转动，以最终带动发电机200发电。同时，由于第二子轴203穿过第三转轴301，即，第二子轴203从第三转轴301的一端穿入第三转轴301的内部并从第三转轴301的另一端穿出，以与第一转轴101连接，此时，第二子轴203设置于第三转轴301内部可以避免第二子轴203影响到第三转轴301与车轮的连接。

在本申请实施例中，第二转轴201包括相互连接的第一子轴202和第二子轴203，且第一子轴202连接于发电机200的转子，第二子轴203沿第三转轴301的轴向穿过第三转轴301，并连接于第一转轴101，从而在实现发电机200带动发电机200发电的同时，通过将第二转轴201分段设置，当第二转轴201发生部分损耗时，仅需更换该部分的第二转轴201即可，无需将第二转轴201整体更换，因而可以降低更换第二转轴201的成本。

请继续参照图1，根据本申请的一个方面，第三转轴301形成有供第二子轴203穿过的通孔302，通孔302的直径大于第二子轴203的直径，第三转轴301朝向通孔302的内壁与第二子轴203之间形成预设间隙。

第二子轴203通过通孔302穿过第三转轴301，通孔302的直径大于第二子轴203的直径，因此，第二子轴203设置在通孔302中时，第二子轴203的外周将第三转轴301朝向通孔302的内壁之间形成预设间隙，从而可以减小高速转动时的第二子轴203和第三转轴301之间的摩擦损耗，提高二者的使用寿命。

请继续参照图1，根据本申请的一个方面，发电机组件20还包括位于通孔302内的第一轴承204，第一轴承204沿第三转轴301的径向套设于第二子轴203和第三转轴301之间。

第一轴承204用于将第二子轴203连接于第三转轴301，以提高第二子轴203转动时的稳定性；第一轴承204优选可以为滚针轴承，以在保证第二子轴203的稳定性的同时减小高速转动所带来的摩擦。

在本申请实施例中，通过在第三轴承303和第二子轴203之间套设第一轴承204，且第一轴承204位于通孔302内，从而可以提高第二子轴203在高速转动时的稳定性。

进一步的，第一轴承204的数量可以为多个，多个第一轴承204沿第二子轴203的轴向依次间隔设置，以进一步保证第一子轴202在转动时的稳定性。

根据本申请的一个方面，发电机组件20还包括增速器，增速器连接于第一子轴202和第二子轴203中间。

增速器用于增速降扭，具体用于提高第二转轴201传递至第一转轴101的转速，减小第一子轴202的扭矩；增速器可以为行星齿轮增速器。具体地，增速器设置于第一子轴202和第二子轴203之间，当发动机100驱动第一转轴101转动时，第一转轴101带动第二子轴203以相同的转速转动，同时，第二子轴203带动第一子轴202转动，进而带动发电机组件20的转子转动，由于第二子轴203和第一子轴202之间设置有增速器，因此，第一子轴202的转速大于第二子轴203的转速，同时，第一子轴202的扭矩将在一定程度上减小，相较于扭矩较大的转轴而言，可以在一定程度上缩小连接于第一子轴202的发电机组件20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。

如图2所示，根据本申请的一个方面，动力系统还包括减振器40，减振器40连接于第一转轴101和第二转轴201之间，从而通过减振器40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40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40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40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。

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，动力系统还包括减速器50，减速器50的输入端与第三转轴301连接，且位于发动机100和驱动电机300之间，减速器50的输出端用于与车辆的车轮连接。

减速器50包括但不限于齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器中的一种或多种；减速器50用于减速增扭，以提高驱动电机组件30的驱动力。减速器50的输入端连接于第三转轴301，且位于发动机100和驱动电机300之间，此时，当动力系统安装于车辆时，减速器50可以趋近于车辆的中间位置，当减速器50的输出端与车辆的车轮连接时，可以提高位于减速器50两侧的车轮的平衡性，降低车轮在车辆运行过程中出现偏移的可能性。

可选地，减速器50可以包括相互啮合的第一主动齿轮500和第一从动齿轮501，第一主动齿轮500套设于第三转轴301的外周，且位于发动机100和驱动电机300之间，第一从动齿轮501可以用于与车轮连接。

进一步地，减速器50还包括相互啮合的第二主动齿轮502和第二从动齿轮503，第二主动齿轮502和第一从动齿轮501同轴连接，第二从动齿轮503用于与车轮连接，从而通过两级减速来增大减速器50的减速增扭的作用。可选地，可以在连接第一从动齿轮501和第二主动齿轮502的轴上的两个端部分别设置安装轴承，以保证该轴的稳定运行，进而保证第一从动齿轮501和第二主动齿轮502之间的稳定传动。

请继续参照图3，根据本申请的一个方面，动力系统还包括差速器60，差速器60连接于减速器50的输出端，减速器50的输出端通过差速器60用于与车轮连接，从而通过差速器60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。

可以理解的是，差速器60的输入端连接于减速器50的第二从动齿轮503上，差速器60的输出端用于与车轮连接，具体可以表现为差速器60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60一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60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。

需要明确的是，在发动机组件10带动发电机组件20发电后，发电机组件20为驱动电机组件30供电，使驱动电机300的转子带动第三转轴301转动，第三转轴301带动第一主动齿轮500转动，并通过第一主动齿轮500和第一从动齿轮501的啮合带动第一从动齿轮501转动，由于第一从动齿轮501与第二主动齿轮502同轴连接，因而通过第一从动齿轮501可以带动第二主动齿轮502转动，进而带动第二从动齿轮503转动，使连接于第二从动齿轮503的差速器60运转，并最终通过差速器60两侧的输出端分别连接位于其两侧的驱动半轴以分别实现对两侧的车轮的驱动。

可选地，差速器60两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60的输出端的稳定运行。

请继续参照图3，根据本申请的一个方面，发电机组件20还包括位于发电机200沿第三转轴301的轴向的两侧的第二轴承205，第二轴承205套设于第二转轴201的外周，从而通过第二轴承205可以提高第二转轴201在高速转动时的稳定性。

请继续参照图3，进一步地，驱动电机组件30还包括位于驱动电机300沿第三转轴301的轴向的两侧的第三轴承303，第三轴承303套设于第三转轴301的外周，从而通过第三轴承303可以提高第三转轴301在高速转动时的稳定性。

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。

本申请提供一种动力系统和车辆。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设置于发动机组件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和发电机200连接，第三转轴301用于与车轮的车轮连接，由于第一转轴101、第二转轴201以及第三转轴301同轴设置，此时，发动机组件10、驱动电机组件30和发电机组件20可以视为被设置于同一直线上，因此，相较于三者设置于不同位置而言，动力系统的整体体积较小，因而可以减小其所占用的整车空间，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，设置于所述发动机组件和所述发电机组件之间，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电连接，所述第三转轴用于与车辆的车轮连接，所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴同轴设置。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述第二转轴包括相互连接的第一子轴和第二子轴，所述第一子轴连接于所述发电机的转子，所述第二子轴沿所述第三转轴的轴向穿过所述第三转轴，并连接于所述第一转轴。

3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述第三转轴形成有供所述第二子轴穿过的通孔，所述通孔的直径大于所述第二子轴的直径，所述第三转轴朝向所述通孔的内壁与所述第二子轴之间形成预设间隙。

4.根据权利要求3所述的动力系统，其特征在于，所述发电机组件还包括位于所述通孔内的第一轴承，所述第一轴承沿所述第三转轴的径向套设于所述第二子轴和所述第三转轴之间。

5.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述发电机组件还包括增速器，所述增速器连接于所述第一子轴和所述第二子轴之间。

6.根据权利要求1～5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，所述减振器连接于所述第一转轴和所述第二转轴之间。

7.根据权利要求1～5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速器，所述减速器的输入端与所述第三转轴连接，且位于所述发动机和所述驱动电机之间，所述减速器的输出端用于与车辆的车轮连接。

8.根据权利要求7所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括差速器，所述差速器连接于所述减速器的输出端，所述减速器的输出端通过所述差速器用于与所述车轮连接。

9.根据权利要求1～5任一项所述的动力系统，其特征在于，所述发电机组件还包括位于所述发电机沿所述第三转轴的轴向的两侧的第二轴承，所述第二轴承套设于所述第二转轴的外周。

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。