CN104417340A - 一种混合动力车辆及其驱动电机*** - Google Patents

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姚友良
宋润州
侯文军
石松山
孟令奎
黄晓婷
张建波
郑中建
张凯
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Abstract

本发明公开了一种驱动电机***，包括箱体、设置于所述箱体的至少两个子电机、设置于各个所述子电机输出轴的行星轮、与各个所述行星轮均相啮合的太阳轮以及与所述太阳轮同轴连接的总输出轴。如此设置，本发明提供的驱动电机***，其体积小、功率大，能够适用于大型车辆。本发明还提供了一种包括上述驱动电机***的混合动力车辆。

Description

一种混合动力车辆及其驱动电机***
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆及其驱动电机***。
背景技术
随着我国石油资源的日趋紧张，节能的重要性已经上升到国家能源安全的高度；另外，以商品柴油为主要动力原料的大型车辆已成为环境污染和能源过度消耗的重要因素之一。
以解决环保需求与能源危机问题为出发点，电驱动技术的发展受到全球广泛关注。目前，可应用于各类车辆的电驱动技术主要有纯电动技术与混合动力技术，这两种技术相比，无论是技术上、性能上还是成本上，混合动力技术占有绝对优势。
驱动电机及其控制***是混合动力技术的关键，一般混合动力车辆上的驱动电机应满足以下几个方面的要求，如高效率、低损耗、质量轻、体积小、高功率密度、过载能力强、成本低、可靠性好等。
驱动电机种类很多，以下是不同驱动电机的性能对比。
永磁同步电动机与其他类型电动机相比，具有以下几个优点：效率最高，功率因数高，功率密度大；结构简单，可靠性好，体积小，质量轻，维护方便；整体发热小，冷却***简单；电机动态性能好，极限转速和制动性能都超过其他类型电动机。
尽管永磁同步电动机功率密度大，由于技术所限，超大功率永磁电机价格昂贵，体积庞大，很难应用于实际生产，目前混合动力车辆中永磁同步电机仅在小型家用轿车有所应用，对于大油耗高污染的大型车辆鲜有问津。
因此，如何提供一种适用于大型车辆的驱动电机，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明提供了一种驱动电机***，其体积小、功率大，能够适用于大型车辆。本发明还提供了一种包括上述驱动电机***的混合动力车辆。
本发明提供的一种驱动电机***，包括箱体、设置于所述箱体的至少两个子电机、设置于各个所述子电机输出轴的行星轮、与各个所述行星轮均相啮合的太阳轮以及与所述太阳轮同轴连接的总输出轴。
优选地，所述箱体设有经过所述行星轮的转轴轴承位置、所述行星轮和所述太阳轮啮合位置以及所述太阳轮的转轴轴承位置的第一冷却液循环道，所述驱动电机***还包括与所述第一冷却液循环道相通的储液装置、驱动冷却液沿所述第一冷却液循环道流动的第一循环动力装置以及用于散发所述储液装置内的热量的散热装置。
优选地，所述箱体还设有经过各个子电机的第二冷却液循环道，所述第二冷却液循环道与所述储液装置相连通，所述驱动电机***还包括用于驱动冷却液沿所述第二冷却液循环道流动的第二循环动力装置。
优选地，所述箱体包括前端盖和后端盖，所述总输出轴通过轴承连接于所述前端盖。
优选地，还包括用于检测各个所述子电机的输出轴转矩的扭矩传感器以及根据所述扭矩传感器检测的扭矩控制各个所述子电机转矩的控制器。
优选地，还包括用于显示所述扭矩传感器检测到的扭矩的显示器。
优选地，各个所述子电机均为永磁电机。
本发明还提供了一种混合动力车辆，包括如上任一项所述的驱动电机***。
本发明提供的一种驱动电机***，包括箱体、设置于所述箱体的至少两个子电机、设置于各个所述子电机输出轴的行星轮、与各个所述行星轮均相啮合的太阳轮以及与所述太阳轮同轴连接的总输出轴。如此设置，本发明提供的驱动电机***，将多个子电机通过箱体集成至一起，其体积较小，另外，各个子电机的输出轴将动力输送至行星轮，各个行星轮均与太阳轮相啮合，太阳轮由多个行星轮同时驱动，进而本发明提供的驱动电机***功率大、体积小，能够适用于大型车辆。
本发明还提供了一种混合动力车辆，包括如上所述的驱动电机***。如此设置，本发明提供的混合动力车辆，其驱动电机***功率大、体积小，该有益效果的推导过程与上述驱动电机所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中驱动电机******结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中驱动电机***的动力传递路线图；
图3为本发明具体实施方式中驱动电机***的第一冷却***原理图；
图4为本发明具体实施方式中驱动电机***的第二冷却***原理图；
图5为本发明具体实施方式中驱动电机***的监控***原理图。
图1-图5中：
箱体—11、子电机—12、行星轮—13、太阳轮—14、总输出轴—15、行星轮子转轴轴承—16、轮系机构齿轮副—17、太阳轮输出轴轴承—18、储液装置—19、第一循环动力装置—20、第二循环动力装置—21、前端盖—22、后端盖—23、扭矩传感器—24、控制器—25、显示器—26。
具体实施方式
本具体实施方式提供了一种驱动电机***，其体积小、功率大，能够适用于大型车辆。本具体实施方式还提供了一种包括上述驱动电机***的混合动力车辆。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1-图5，本具体实施方式提供的驱动电机***，包括箱体11、设置于箱体11的至少两个子电机12、设置于各个子电机12的输出轴的行星轮13、与各个行星轮13均相啮合的太阳轮14以及与太阳轮14同轴连接的总输出轴15。
如此设置，本具体实施方式提供的驱动电机***，将多个子电机12通过箱体11集成至一起，其体积较小，另外，各个子电机12的输出轴将动力输送至行星轮13，各个行星轮13均与太阳轮14相啮合，太阳轮14由多个行星轮13同时驱动，进而本发明提供的驱动电机***功率大、体积小，能够适用于大型车辆。
作为优选地，本具体实施方式中，箱体11内设有第一冷却***，该第一冷却***包括经过行星轮13的转轴轴承位置即图3中所示的行星轮子转轴轴承16位置、行星轮13和太阳轮14啮合位置即图3中所示的轮系机构齿轮副17位置、以及太阳轮14的转轴轴承位置即图3中所示的太阳轮输出轴轴承18位置的第一冷却液循环道，驱动电机***还包括与第一冷却液循环道相通的储液装置19、驱动冷却液沿第一冷却液循环道流动的第一循环动力装置20以及用于散发储液装置19内的热量的散热装置。
上述储液装置19散热装置可以为风扇，通过风扇提供的风流将储液装置19内的热量带走进而降低冷却液的温度，第一循环动力装置20可以为泵。
如此设置，本具体实施方式提供的驱动电机***，能够对行星轮子转轴轴承16位置、轮系机构齿轮副17位置以及太阳轮输出轴轴承18位置进行有效冷却，防止运行时产生高温而对部件的寿命产生不利影响。
另外，本具体实施方式还可以包括第二冷却***，该第二冷却***包括设置于箱体11的且经过各个子电机12的第二冷却液循环道，第二冷却液循环道与储液装置19相连通，驱动电机***还包括用于驱动冷却液沿第二冷却液循环道流动的第二循环动力装置21。
需要说明的是，第二冷却***可与第一冷却***共用一个储液装置19和散热装置，第二循环动力装置21也可为泵。
如此设置，本具体实施方式提供的驱动电机***，能够对各个子电机12的定子、转子等部件进行冷却，防止运行时子电机12产生高温而对部件的寿命产生不利影响。
作为优选及举例，驱动电机***的箱体11包括前端盖22和后端盖23，总输出轴15通过轴承连接于前端盖22。如此设置，可方便地对驱动电机***进行拆卸，进而提高了检修驱动电机***的可操作性。
本具体实施方式的优选方案中，还包括用于检测各个子电机12的输出轴转矩的扭矩传感器24以及根据扭矩传感器24检测的扭矩控制各个子电机12转矩的控制器25。控制器25可通过对各个子电机12的输入电流进行控制，进而控制各个子电机12的输出扭矩。另外，本具体实施方式提供的驱动电机***还可包括用于显示扭矩传感器24检测到的扭矩的显示器26。如此设置，通过显示器26和控制器25能够监控各个子电机12的扭矩，确保各个子电机12***能够精确运行。
本具体实施方式中各个子电机12优选为永磁电机，当然也可以是直流电机、感应电机或开关磁阻电机等。
本具体实施方式还提供了一种混合动力车辆，包括如上所述的驱动电机***。如此设置，本具体实施方式提供的混合动力车辆，其驱动电机***功率大、体积小，该有益效果的推导过程与上述驱动电机所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种驱动电机***，其特征在于，包括箱体、设置于所述箱体的至少两个子电机、设置于各个所述子电机输出轴的行星轮、与各个所述行星轮均相啮合的太阳轮以及与所述太阳轮同轴连接的总输出轴。
2.如权利要求1所述的驱动电机***，其特征在于，所述箱体设有经过所述行星轮的转轴轴承位置、所述行星轮和所述太阳轮啮合位置以及所述太阳轮的转轴轴承位置的第一冷却液循环道，所述驱动电机***还包括与所述第一冷却液循环道相通的储液装置、驱动冷却液沿所述第一冷却液循环道流动的第一循环动力装置以及用于散发所述储液装置内的热量的散热装置。
3.如权利要求2所述的驱动电机***，其特征在于，所述箱体还设有经过各个子电机的第二冷却液循环道，所述第二冷却液循环道与所述储液装置相连通，所述驱动电机***还包括用于驱动冷却液沿所述第二冷却液循环道流动的第二循环动力装置。
4.如权利要求1所述的驱动电机***，其特征在于，所述箱体包括前端盖和后端盖，所述总输出轴通过轴承连接于所述前端盖。
5.如权利要求1所述的驱动电机***，其特征在于，还包括用于检测各个所述子电机的输出轴转矩的扭矩传感器以及根据所述扭矩传感器检测的扭矩控制各个所述子电机转矩的控制器。
6.如权利要求5所述的驱动电机***，其特征在于，还包括用于显示所述扭矩传感器检测到的扭矩的显示器。
7.如权利要求1所述的驱动电机***，其特征在于，各个所述子电机均为永磁电机。
8.一种混合动力车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的驱动电机***。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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