CN220535394U - 一种双电机混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双电机混合动力系统，包括：减震器的第一端与发动机的输出轴固定连接；第一传动组件的第一端与减震器的第二端固定连接；发电机包括发电机转子和发电机定子，发电机转子的第一端固定连接第一传动组件的第二端，发电机转子的第二端设置安装部；离合器包括离合器主动端和离合器被动端，离合器主动端固定设置在发电机转子的安装部；第一输出轴的第一端固定连接离合器被动端；驱动电机包括驱动电机转子和驱动电机定子，驱动电机转子与第一输出轴的第二端固定连接；第一齿轮设置在发电机和驱动电机之间，第一齿轮和第一输出轴固定连接；第二传动组件的第一端与第一齿轮传动连接；差速器与第二传动组件的第二端固定连接。

Description

一种双电机混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及车载混合动力系统技术领域，具体地，涉及一种双电机混合动力系统。

背景技术

目前混动车型专用的变速箱为实现驱动电机足够大的减速比，导致结构体积较大，前舱布置困难。

实用新型内容

为解决上述问题的至少一个方面，本实用新型提供一种双电机混合动力系统，包括：发动机；减震器，所述减震器的第一端与所述发动机的输出轴固定连接；第一传动组件，所述第一传动组件的第一端与所述减震器的第二端固定连接；发电机，所述发电机包括发电机转子和发电机定子，所述发电机转子的第一端固定连接所述第一传动组件的第二端，所述发电机转子的第二端设置安装部；离合器，所述离合器包括离合器主动端和离合器被动端，所述离合器主动端固定设置在所述发电机转子的安装部；第一输出轴，所述第一输出轴的第一端固定连接所述离合器被动端；驱动电机，所述驱动电机包括驱动电机转子和驱动电机定子，所述驱动电机转子与所述第一输出轴的第二端固定连接，所述驱动电机与所述发电机共轴设置；第一齿轮，所述第一齿轮设置在所述发电机和所述驱动电机之间，所述第一齿轮和所述第一输出轴固定连接；第二传动组件，所述第二传动组件的第一端与所述第一齿轮传动连接；差速器，所述差速器与所述第二传动组件的第二端固定连接，所述差速器通过所述第二传动组件与所述第一齿轮传动连接。

优选地，所述第一传动组件包括动力输入轴、行星排和第二输出轴，所述动力输入轴的第一端与所述减震器固定连接，所述动力输入轴的第二端与所述行星排的行星排支架的第一端固定连接，所述行星排支架的第二端固定连接所述行星排的行星排行星轮，所述行星排行星轮与所述行星排太阳轮啮合，所述第二输出轴与所述行星排太阳轮固定连接，所述第二输出轴和所述动力输入轴共线设置。

优选地，所述第二传动组件包括第三输出轴、双联齿轮和第四齿轮，所述第三输出轴与所述双联齿轮固定连接，所述双联齿轮的输入齿轮与所述第一齿轮啮合，所述双联齿轮的输出齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

优选地，所述第二传动组件包括第三输出轴、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮和所述第三输出轴固定连接，所述第三齿轮与所述第三输出轴固定连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

优选地，所述第一传动组件包括动力输入轴、齿圈、第五齿轮和第二输出轴，所述动力输入轴的第一端与所述减震器固定连接，所述动力输入轴的第二端与所述齿圈固定连接，所述第五齿轮与所述齿圈啮合，所述第二输出轴的第一端与所述第五齿轮固定连接，所述第二输出轴的第二端与所述发电机转子的第一端固定连接。

优选地，所述第五齿轮的直径小于所述齿圈的半径。

优选地，所述第二传动组件包括第三输出轴、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮和所述第三输出轴固定连接，所述第三齿轮与所述第三输出轴固定连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

优选地，所述第二传动组件包括第三输出轴、双联齿轮和第四齿轮，所述第三输出轴与所述双联齿轮固定连接，所述双联齿轮的输入齿轮与所述第一齿轮啮合，所述双联齿轮的输出齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

优选地，所述双联齿轮的输入齿轮的半径大于所述双联齿轮的输出齿轮的半径。

本实用新型实施例的双电机混合动力系统具有以下有益效果：离合器与发电机进行完全集成，不占用轴向空间；发动机动力输出，与驱动电机动力输出，共用部分减速齿轮，使结构更加紧凑；发动机输出端连接升速装置，有利于实现发电机的小型化；通过发电机和驱动电机的同轴结构，缩减动力系统整体尺寸。

附图说明

为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为本实用新型实施例的双电机混合动力系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的双电机混合动力系统的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例的双电机混合动力系统的又一结构示意图；

图4为本实用新型实施例的双电机混合动力系统的再一结构示意图。

附图标记：

1、发动机；2、减震器；3、动力输入轴；4、行星排支架；5、行星排行星轮；6、行星排太阳轮；7、第二输出轴；8、发电机转子；9、发电机定子；10、离合器主动端；11、离合器被动端；12、第一输出轴；13、第一齿轮；14、驱动电机转子；15、驱动电机定子；16、第三输出轴；17、第二齿轮；18、第三齿轮；19、第四齿轮；20、差速器；21、齿圈；22、第五齿轮；23、双联齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的一个实施例提出了一种双电机混合动力系统，包括：发动机1、减震器2、第一传动组件、发电机、离合器、第一输出轴12、驱动电机、第一齿轮13、第二传动组件和差速器20，减震器2的第一端与发动机1的输出轴固定连接；第一传动组件的第一端与减震器2的第二端固定连接；发电机包括发电机转子8和发电机定子9，发电机转子8的第一端固定连接第一传动组件的第二端，发电机转子8的第二端设置安装部；离合器包括离合器主动端10和离合器被动端11，离合器主动端10固定设置在发电机转子8的安装部；第一输出轴12的第一端固定连接离合器被动端11；驱动电机包括驱动电机转子14和驱动电机定子15，驱动电机转子14与第一输出轴12的第二端固定连接，驱动电机与发电机共轴设置；第一齿轮13设置在发电机和驱动电机之间，第一齿轮13和第一输出轴12固定连接；第二传动组件的第一端与第一齿轮13传动连接；差速器20与第二传动组件的第二端固定连接，差速器20通过第二传动组件与第一齿轮13传动连接。

具体地，如图1-图4所示，发动机1通过发动机转子与减震器2固定连接，或者，发动机1的发动机转子固定连接发动机输出轴，发动机输出轴与减震器2固定连接。发电机通过第一传动组件和减震器2与发动机1驱动连接，驱动电机与发电机同轴设置，发电机转子8与驱动电机的相邻端开设安装部，离合器主动端10与安装部固定连接，第一输出轴12的两端分别固定连接驱动电机转子14和离合器被动端11。第一齿轮13通过与第一输出轴12固定连接实现随第一输出轴12的同步转动。第二传动组件用于第一齿轮13和差速器20的传动连接。

纯电驱动模式下，发动机1不工作，由驱动电机输出动力，动力经过驱动电机转子14输出到第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13将动力通过第二传动组件传递给差速器20，进而输出至车轮。此工况下，驱动电机的能量来源为整车电池储备的电能。

发动机启动模式下，此时发电机输出动力，动力经过发电机转子8输出，通过第一传动组件将动力传递给减震器2，减震器2将动力传给发动机1以带动发动机1的转子转动，从而启动发动机1。此时发电机的能量来源为整车电池储备的电能。

发电模式下，此时发动机1输出动力，动力经过减震器2传递至第一传动组件，第一传动组件将动力传递给与其固定连接的发电机转子8并通过发电机发电。此时驱动电机可以利用发电机所发电能输出动力，动力经过驱动电机转子14输出到第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13通过第二传动组件将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。

发动机直驱模式下，此模式下离合器主动端10与离合器被动端11接合。此时发动机1输出动力，动力经过减震器2传递至第一传动组件，第一传动组件将动力传递给与其固定连接的发电机转子8，发电机转子8将动力通过离合器传递给第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13通过第二传动组件将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。

混和驱动模式下，在如上的发动机直驱模式下，同时驱动电机输出动力，动力经过驱动电机转子14输出到第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13通过第二传动组件将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。此时发动机1的输出动力和驱动电机的输出动力同时输出驱动车辆行驶，实现混合驱动。

在一些实施例中，第一传动组件包括动力输入轴3、行星排和第二输出轴7，动力输入轴3的第一端与减震器2固定连接，动力输入轴3的第二端与行星排的行星排支架4的第一端固定连接，行星排支架4的第二端固定连接行星排的行星排行星轮5，行星排行星轮5与行星排太阳轮6啮合，第二输出轴7与行星排太阳轮6固定连接，第二输出轴7和动力输入轴3共线设置。

具体地，如图1所示，发动机1和发电机共轴设置，动力输入轴3的两端分别固定连接减震器2和行星排，第二输出轴7的两端分别固定连接发电机转子8和行星排。

在一些实施例中，第二传动组件包括第三输出轴16、第二齿轮17、第三齿轮18和第四齿轮19，第二齿轮17与第一齿轮13啮合，第二齿轮17和第三输出轴16固定连接，第三齿轮18与第三输出轴16固定连接，第四齿轮19与第三齿轮18啮合，第四齿轮19与差速器20的外壳固定连接。

具体地，如图1和图3所示，第二传动组件的第一端通过第二齿轮17与第一齿轮13啮合，第二传动组件的第二端通过第四齿轮19与差速器20固定连接。从而实现第一齿轮13通过第二传动组件与差速器20的传动连接。

在一些实施例中，第二传动组件包括第三输出轴16、双联齿轮23和第四齿轮19，第三输出轴16与双联齿轮23固定连接，双联齿轮23的输入齿轮与第一齿轮13啮合，双联齿轮23的输出齿轮与第四齿轮19啮合，第四齿轮19与差速器20的外壳固定连接。

具体地，如图2所示，第三输出轴16可转动地设置在变速箱内，双联齿轮23与第三输出轴16固定连接，且双联齿轮23与第三输出轴16同轴设置。

纯电驱动模式下，此时发动机1不工作，由驱动电机输出动力，动力经过驱动电机转子14输出到第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13将动力传递给与其啮合的双联齿轮23，双联齿轮23将动力传递给与其啮合的第四齿轮19，第四齿轮19将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。此工况下，驱动电机的能量来源为整车电池储备的电能。

发动机启动模式下，此时发电机输出动力，动力经过发电机转子8传递到第二输出轴7，第二输出轴7将动力传递给行星排太阳轮6，行星排太阳轮6将动力传递给与其啮合的行星排行星轮5，行星排行星轮5将动力传递给行星排支架4，行星排支架4将动力传递给动力输入轴3，动力输入轴3将动力传递给减震器2，减震器2将动力传给发动机1并带动发动机1转动，从而启动发动机1。此时发电机的能量来源为整车电池储备的电能。

发电模式下，此时发动机1输出动力，动力经过减震器2传递至动力输入轴3，动力输入轴3将动力传递给行星排支架4，行星排支架4将动力传递给行星排行星轮5，行星排行星轮5将动力传递给与其啮合的行星排太阳轮6，行星排太阳轮6将动力传递给第二输出轴7，第二输出轴7将动力传递给与其固定连接的发电机转子8并通过发电机发电。此时驱动电机可以利用发电机所发电能输出动力，动力经过驱动电机转子14输出到第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13第一齿轮13将动力传递给与其啮合的双联齿轮23，双联齿轮23将动力传递给与其啮合的第四齿轮19，第四齿轮19将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。

发动机直驱模式下，此模式下离合器主动端10与离合器被动端11接合。此时发动机1输出动力，动力经过减震器2传递至动力输入轴3，动力输入轴3将动力传递给行星排支架4，行星排支架4将动力传递给行星排行星轮5，行星排行星轮5将动力传递给与其啮合的行星排太阳轮6，行星排太阳轮6将动力传递给第二输出轴7，第二输出轴7将动力传递给与其固定连接的发电机转子8，发电机转子8将动力通过离合器传递给第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13将动力传递给与其啮合的双联齿轮23，双联齿轮23将动力传递给与其啮合的第四齿轮19，第四齿轮19将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。

混和驱动模式下，在如上的发动机直驱模式下，同时驱动电机输出动力，动力经过驱动电机转子14输出到第一输出轴12，第一输出轴12将动力传递给与其固定连接的第一齿轮13，第一齿轮13将动力传递给与其啮合的双联齿轮23，双联齿轮23将动力传递给与其啮合的第四齿轮19，第四齿轮19将动力传递给差速器20，进而输出至车轮。此时发动机1输出的动力和驱动电机输出的动力同时输出驱动车辆行驶，实现混合驱动。

在一些实施例中，第一传动组件包括动力输入轴3、齿圈21、第五齿轮22和第二输出轴7，动力输入轴3的第一端与减震器2固定连接，动力输入轴3的第二端与齿圈21固定连接，第五齿轮22与齿圈21啮合，第二输出轴7的第一端与第五齿轮22固定连接，第二输出轴7的第二端与发电机转子8的第一端固定连接。

具体地，如图3和图4所示，发动机1与驱动电机和发电机平行设置。第一传动组件的一端通过动力输入轴3与减震器2固定连接，第一传动组件的另一端通过第二输出轴7与发电机转子8固定连接。

在一些实施例中，第五齿轮22的直径小于齿圈21的半径。本领域技术人员可以理解地，在另外的实施例中，第五齿轮22的直径大于等于齿圈21的半径，且小于齿圈21的直径。

在一些实施例中，第二传动组件包括第三输出轴16、第二齿轮17、第三齿轮18和第四齿轮19，第二齿轮17与第一齿轮13啮合，第二齿轮17和第三输出轴16固定连接，第三齿轮18与第三输出轴16固定连接，第四齿轮19与第三齿轮18啮合，第四齿轮19与差速器20的外壳固定连接。

具体地，如图3所示的双电机混合动力系统，发动机1的转子与减震器2固定连接，减震器2通过第一传动组件连接发电机转子8，第一传动组件包括动力输入轴3、齿圈21、第五齿轮22和第二输出轴7，动力输入轴3的第一端与减震器2固定连接，动力输入轴3的第二端与齿圈21固定连接，第五齿轮22与齿圈21啮合，第二输出轴7的第一端与第五齿轮22固定连接，第二输出轴7的第二端与发电机转子8的第一端固定连接。第二传动组件的第一端通过第二齿轮17与第一齿轮13啮合，第二传动组件的第二端通过第四齿轮19与差速器20固定连接。从而实现第一齿轮13通过第二传动组件与差速器20的传动连接。

在另外的实施例中，第二传动组件包括第三输出轴16、双联齿轮23和第四齿轮19，第三输出轴16与双联齿轮23固定连接，双联齿轮23的输入齿轮与第一齿轮13啮合，双联齿轮23的输出齿轮与第四齿轮19啮合，第四齿轮19与差速器20的外壳固定连接。

具体地，如图4所示的双电机混合动力系统，发动机1的转子与减震器2固定连接，减震器2通过第一传动组件连接发电机转子8，第一传动组件包括动力输入轴3、齿圈21、第五齿轮22和第二输出轴7，动力输入轴3的第一端与减震器2固定连接，动力输入轴3的第二端与齿圈21固定连接，第五齿轮22与齿圈21啮合，第二输出轴7的第一端与第五齿轮22固定连接，第二输出轴7的第二端与发电机转子8的第一端固定连接。第三输出轴16可转动地设置在变速箱内，双联齿轮23与第三输出轴16固定连接，且双联齿轮23与第三输出轴16同轴设置。

在一些实施例中，双联齿轮23的输入齿轮的半径大于双联齿轮23的输出齿轮的半径。

具体地，本领域技术人员可以理解地，双联齿轮23的输入齿轮和输出齿轮的半径比值可以根据任意的传动需求进行设置。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文。

Claims (9)

1.一种双电机混合动力系统，其特征在于，包括：

发动机；

减震器，所述减震器的第一端与所述发动机的输出轴固定连接；

第一传动组件，所述第一传动组件的第一端与所述减震器的第二端固定连接；

发电机，所述发电机包括发电机转子和发电机定子，所述发电机转子的第一端固定连接所述第一传动组件的第二端，所述发电机转子的第二端设置安装部；

离合器，所述离合器包括离合器主动端和离合器被动端，所述离合器主动端固定设置在所述发电机转子的安装部；

第一输出轴，所述第一输出轴的第一端固定连接所述离合器被动端；

驱动电机，所述驱动电机包括驱动电机转子和驱动电机定子，所述驱动电机转子与所述第一输出轴的第二端固定连接，所述驱动电机与所述发电机共轴设置；

第一齿轮，所述第一齿轮设置在所述发电机和所述驱动电机之间，所述第一齿轮和所述第一输出轴固定连接；

第二传动组件，所述第二传动组件的第一端与所述第一齿轮传动连接；

差速器，所述差速器与所述第二传动组件的第二端固定连接，所述差速器通过所述第二传动组件与所述第一齿轮传动连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传动组件包括动力输入轴、行星排和第二输出轴，所述动力输入轴的第一端与所述减震器固定连接，所述动力输入轴的第二端与所述行星排的行星排支架的第一端固定连接，所述行星排支架的第二端固定连接所述行星排的行星排行星轮，所述行星排行星轮与所述行星排太阳轮啮合，所述第二输出轴与所述行星排太阳轮固定连接，所述第二输出轴和所述动力输入轴共线设置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二传动组件包括第三输出轴、双联齿轮和第四齿轮，所述第三输出轴与所述双联齿轮固定连接，所述双联齿轮的输入齿轮与所述第一齿轮啮合，所述双联齿轮的输出齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二传动组件包括第三输出轴、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮和所述第三输出轴固定连接，所述第三齿轮与所述第三输出轴固定连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传动组件包括动力输入轴、齿圈、第五齿轮和第二输出轴，所述动力输入轴的第一端与所述减震器固定连接，所述动力输入轴的第二端与所述齿圈固定连接，所述第五齿轮与所述齿圈啮合，所述第二输出轴的第一端与所述第五齿轮固定连接，所述第二输出轴的第二端与所述发电机转子的第一端固定连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第五齿轮的直径小于所述齿圈的半径。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二传动组件包括第三输出轴、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮和所述第三输出轴固定连接，所述第三齿轮与所述第三输出轴固定连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二传动组件包括第三输出轴、双联齿轮和第四齿轮，所述第三输出轴与所述双联齿轮固定连接，所述双联齿轮的输入齿轮与所述第一齿轮啮合，所述双联齿轮的输出齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第四齿轮与所述差速器的外壳固定连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述双联齿轮的输入齿轮的半径大于所述双联齿轮的输出齿轮的半径。