CN107719097B - 一种混合动力***及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力***及应用，属于汽车领域。该***包括：发动机、第一离合器、行星齿轮系、第一电机、第二电机、齿轮组件、第一制动器、第二离合器、可充放电的电池；行星齿轮系包括：第一传动端、第二传动端、第三传动端、第四传动端；行星齿轮系的第一传动端通过传动轴顺次与第一离合器、发动机传动联接，第二传动端通过传动轴与第一电机传动联接，第三传动端与第二电机的转子传动联接，第四传动端与齿轮组件传动联接；齿轮组件通过传动轴与车轮传动联接；电池为第一电机、第二电机提供电能，且第一电机和第二电机通过电缆并联连接；第一制动器设置在行星齿轮系与第一电机之间的传动轴上，用于使第二传动端转动或者制动。

Description

一种混合动力***及应用
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种混合动力***及应用。
背景技术
传统汽车依靠燃烧化石燃料(如汽油、柴油等)为发动机提供动力，其排出的尾气会对环境造成污染，不符合节能、环保的要求。因此，需要通过电能等无污染的新能源来替代化石燃料为汽车提供动力。但是以电能为能源的纯电动汽车续航里程较短，配套设施还不完善，短期内难以广泛应用。而将化石燃料与电能结合起来使用，既能缓解化石燃料的危机，又能弥补纯电动汽车的缺陷，因此，提供一种能够利用化石燃料与电能的混合动力***是十分必要的。
现有技术提供了一种混合动力***，包括：发动机、离合器、变速组件、电机、电池。其中，发动机通过传动轴顺次与离合器、电机、变速组件、车轮传动联接。变速组件可以将动力传递给车轮，并且可以调整传动比(始端主动轮与末端从动轮的角速度或转速的比值)。电池通过电缆与电机电连接。在应用时，通过调整离合器的断开、闭合状态，来使该***处于纯电动模式和混合动力模式。当离合器断开时，为纯电动模式，此时仅由电池为电机提供动力，电机将动力传递给变速组件和车轮，以驱动车轮转动。当离合器闭合时，为混合动力模式，此时发动机和电机同时提供动力，通过变速组件将动力传递给车轮，以驱动车轮转动。
发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术提供的混合动力***在应用时实现的驱动模式少，不能高效、节能地利用发动机和电机。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种驱动模式多，且能够高效、节能地利用发动机和电机的混合动力***及应用。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种混合动力***，包括：发动机、第一离合器；
所述***还包括：行星齿轮系、第一电机、第二电机、齿轮组件、第一制动器、第二离合器、可充放电的电池；
所述行星齿轮系包括：第一传动端、第二传动端、第三传动端、第四传动端；
所述行星齿轮系的所述第一传动端通过传动轴顺次与所述第一离合器、所述发动机传动联接，所述第二传动端通过传动轴与所述第一电机传动联接，所述第三传动端与所述第二电机的转子传动联接，所述第四传动端与所述齿轮组件传动联接；
所述齿轮组件通过传动轴与车轮传动联接；
所述电池为所述第一电机、所述第二电机提供电能，且所述第一电机和所述第二电机通过电缆并联连接；
所述第二离合器用于使所述第三传动端与所述第四传动端之间的动力传输路径连通或者断开；
所述第一制动器设置在所述行星齿轮系与所述第一电机之间的传动轴上，用于使所述第二传动端转动或者制动，且在所述第三传动端与所述第四传动端之间的动力传输路径连通时，使所述第一传动端与所述第四传动端之间的动力传输路径断开或者连通。
具体地，作为优选，所述行星齿轮系包括：第一太阳轮、多个第一行星轮、第一齿圈、第一行星轮架、第二太阳轮、多个第二行星轮、第二齿圈、第三太阳轮、多个第三行星轮；
每个所述第一行星轮同时与所述第一太阳轮的外圆齿、以及所述第一齿圈的内圆齿啮合，且多个所述第一行星轮可转动地设置在所述第一行星轮架上；
每个所述第二行星轮同时与所述第二太阳轮的外圆齿、以及所述第二齿圈的内圆齿啮合，且多个所述第二行星轮可转动地设置在与所述第一齿圈的端部连接的轴上；
每个所述第三行星轮同时与所述第三太阳轮的外圆齿、所述第二电机转子的内圆齿啮合，且每个所述第三行星轮与每个所述第二行星轮同轴连接，所述第三行星轮可转动地设置在与所述第一齿圈的端部连接的轴上；
所述第一行星轮架、所述第一太阳轮、多个所述第三行星轮、所述第二齿圈分别作为所述行星齿轮系的所述第一传动端、所述第二传动端、所述第三传动端、所述第四传动端；
所述第二离合器用于制动所述第三太阳轮；
所述第一太阳轮、所述第二太阳轮、所述第三太阳轮的直径不同。
具体地，作为优选，所述***还包括：第三离合器；
所述第三离合器用于制动所述第二太阳轮。
具体地，作为优选，所述齿轮组件包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮；
所述第一齿轮与所述第二齿圈的外圆齿啮合，且通过传动轴与所述第二齿轮传动联接；
所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，且通过传动轴与所述车轮传动联接。
具体地，作为优选，所述***还包括：第二制动器；
所述第二制动器设置在所述第一离合器和所述行星齿轮系之间的传动轴上。
具体地，作为优选，所述***还包括：逆变器；
所述逆变器的一端通过电缆与所述电池电连接，另一端与并联的所述第一电机和所述第二电机电连接。
第二方面，本发明实施例还提供了所述的***在汽车驱动中的应用，所述***的应用模式包括：纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式。
具体地，作为优选，所述纯电动模式包括：单电机驱动模式和双电机驱动模式；
在所述单电机驱动模式中，发动机不工作，第一离合器断开，第二离合器和第三离合器中的一个闭合，第二制动器制动，电池为第一电机供电，通过所述第一电机驱动车轮转动；
或者，所述发动机不工作，所述第一离合器断开，所述第二离合器和所述第三离合器中的一个闭合，所述电池为第二电机供电，通过所述第二电机驱动所述车轮转动；
在所述双电机驱动模式中，所述发动机不工作，所述第一离合器断开，所述第二离合器和所述第三离合器中的一个闭合，所述第二制动器制动，所述电池为所述第一电机和所述第二电机供电，通过所述第一电机和所述第二电机共同驱动所述车轮转动。
具体地，作为优选，在所述纯发动机模式中，发动机工作，第一电机和第二电机不工作，第一离合器闭合，第二离合器和第三离合器中的一个闭合，第一制动器制动，通过所述发动机驱动车轮转动。
具体地，作为优选，所述混合驱动模式包括：单电机混合驱动模式和双电机混合驱动模式；
在所述单电机混合驱动模式中，发动机工作，电池为第二电机提供电能，第一离合器闭合，第二离合器和第三离合器中的一个闭合，第一制动器制动，通过所述发动机和所述第二电机共同驱动车轮转动；
在所述双电机混合驱动模式中，所述发动机工作，所述电池为所述第一电机和所述第二电机供电，所述第一离合器闭合，所述第二离合器和所述第三离合器中的一个闭合，通过所述发动机、所述第一电机、所述第二电机共同驱动所述车轮转动。
具体地，作为优选，所述能量回收模式包括：单电机回收模式和双电机回收模式；
在所述单电机回收模式中，发动机不工作，第一离合器断开，第二离合器和第三离合器中的一个闭合，第二制动器制动，控制第一电机开启发电模式，车轮为所述第一电机提供机械能，所述第一电机将机械能转化为电能，并储存在电池中；
或者，所述发动机不工作，所述第一离合器断开，所述第二离合器和所述第三离合器中的一个闭合，控制第二电机开启发电模式，所述车轮为所述第二电机提供机械能，所述第二电机将机械能转化为电能，并储存在电池中；
在所述双电机回收模式中，所述发动机不工作，所述第一离合器断开，所述第二离合器和所述第三离合器中的一个闭合，所述第二制动器制动，控制所述第一电机和所述第二电机开启发电模式，所述车轮为所述第一电机和所述第二电机提供机械能，所述第一电机和所述第二电机将所述机械能转化为电能，并储存在所述电池中。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的混合动力***，将其应用于汽车驱动中，可以实现电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式等多种模式，以高效利用发动机和电池，降低能耗。在上述多种模式中，通过行星齿轮系及齿轮组件的配合作用，便于实现多速比。本发明实施例提供的混合动力***还具有结构简单的特点，可规模化推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的混合动力***的结构图；
图2是本发明实施例提供的混合动力***在单电机驱动模式下能量传递示意图；
图3是本发明实施例提供的混合动力***在双电机驱动模式下能量传递示意图；
图4是本发明实施例提供的混合动力***在纯发动机模式下能量传递示意图；
图5是本发明实施例提供的混合动力***在双电机混合驱动模式下能量传递示意图；
图6是本发明实施例提供的混合动力***在双电机回收模式下能量传递示意图。
其中，附图标记分别表示：
1 发动机，
2 第一离合器，
3 行星齿轮系，
301 第一太阳轮，
302 第一行星轮，
303 第一齿圈，
304 第一行星轮架，
305 第二太阳轮，
306 第二行星轮，
307 第二齿圈，
308 第三太阳轮，
309 第三行星轮，
4 第一电机，
5 第二电机，
6 齿轮组件，
601 第一齿轮，
602 第二齿轮，
603 第三齿轮，
7 第一制动器，
8 第二离合器，
9 电池，
10 第三离合器，
11 第二制动器，
12 逆变器，
C 车轮。
附图中带虚线的箭头表示电能的传递方向，带实线的箭头表示机械能或者动力的传递方向。
具体实施方式
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本发明实施例提供给了一种混合动力***，如附图1所示，该***包括：发动机1、第一离合器2、行星齿轮系3、第一电机4、第二电机5、齿轮组件6、第一制动器7、第二离合器8、可充放电的电池9。其中，行星齿轮系3包括：第一传动端、第二传动端、第三传动端、第四传动端；行星齿轮系3的第一传动端通过传动轴顺次与第一离合器2、发动机1传动联接，第二传动端通过传动轴与第一电机4传动联接，第三传动端与第二电机5的转子传动联接，第四传动端与齿轮组件6传动联接；齿轮组件6通过传动轴与车轮C传动联接；电池9为第一电机4、第二电机5提供电能，且第一电机4和第二电机5通过电缆并联连接；第二离合器8用于使第三传动端与第四传动端之间的动力传输路径连通或者断开；第一制动器7设置在行星齿轮系3与第一电机4之间的传动轴上，用于使第二传动端转动或者制动，且在第三传动端与第四传动端之间的动力传输路径连通时，使第一传动端与第四传动端之间的动力传输路径断开或者连通。
以下就本发明实施例提供的混合动力***在汽车驱动中的应用给予简单描述：
该混合动力***在应用时可以实现纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式四种模式。
需要说明的是，在进行上述四种模式时，可以通过设置在汽车中的控制模块或者控制组件来控制发动机1、第一电机4、第二电机5的工作状态。
在行星齿轮系3中，第一传动端、第二传动端、第三传动端、第四传动端之间可以相互传递动力。第二离合器8闭合或者断开，使第三传动端与第四传动端之间的动力传输路径连通或者断开。第一制动器7设置在行星齿轮系3与第一电机4之间的传动轴上，用于使第二传动端转动或者制动，且在第二离合器8闭合时，使第一传动端与第四传动端之间的动力传输路径断开或者连通。当第一制动器7制动，且第二离合器8闭合时，动力可由第一传动端传递至第四传动端，动力也可由第三传动端传递至第四传动端，动力也可由第一传动端、第三传动端同时传递至第四传动端。当第一离合器2和第二离合器8均闭合时，第一传动端、第二传动端、第三传动端的动力均可传递至第四传动端。
具体地，在纯电动模式中，如附图2所示，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8闭合，电池9为第二电机5提供电能，第二电机5将动力顺次传递至行星齿轮系3的第三传动端、第四传动端、齿轮组件6、车轮C，以驱动车轮C转动。
在纯发动机模式中，如附图3所示，发动机1工作，第一离合器2、第二离合器8闭合，第一制动器7制动，电池9不为第一电机4和第二电机5提供电能。发动机1顺次将动力传递至第一离合器2、行星齿轮系3的第一传动端，由于第一制动器7制动，且第二离合器8闭合，所以动力可由第一传动端传递至第四传动端、齿轮组件6、车轮C，以驱动车轮C转动。
在混合驱动模式中，发动机1工作，第一离合器2、第二离合器8闭合，第一制动器7制动，电池9为第二电机5提供电能。发动机1顺次将动力传递至第一离合器2、行星齿轮系3的第一传动端，由于第一制动器7制动，所以动力可由行星齿轮系3的第一传动端传递至第四传动端，并且，第二电机5可将动力由第三传动端传递至第四传动端，以与发动机1传递的动力耦合，然后耦合后的动力顺次传递至齿轮组件6、车轮C，以驱动车轮C转动。
或者，如附图5所示，发动机1工作，第一离合器2、第二离合器8闭合，电池9为第一电机4和第二电机5提供电能。发动机1顺次将动力传递至第一离合器2、行星齿轮系3的第一传动端、第四传动端，第一电机4将动力传递至行星齿轮系3的第二传动端、第四传动端，第二电机5将动力顺次传递至行星齿轮系3的第三传动端、第四传动端，发动机1、第一电机4、第二电机5的动力在第四传动端耦合，然后顺次传递至齿轮组件6、车轮C，以驱动车轮C转动。
在能量回收模式中，发动机1不工作，电池9不为第一电机4和第二电机5提供电能，且控制第二电机5开启发电模式，第一离合器2断开，第二离合器8闭合。在滑行或者制动时，车轮C将动力顺次传递至齿轮组件6、行星齿轮系3的第四传动端、第三传动端、第二电机5，第二电机5将获取的机械能转化为电能，储存在电池9中。
本发明实施例提供的混合动力***，将其应用于汽车驱动中，可以实现电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式等多种模式，以高效利用发动机1和电池9，降低能耗。在上述多种模式中，通过行星齿轮系3及齿轮组件6的配合作用，便于实现多速比。本发明实施例提供的混合动力***还具有结构简单的特点，可规模化推广应用。
在该混合动力***中，通过使用行星齿轮系3，并与齿轮组件6、第一离合器2、第二离合器8、第一制动器7相互配合，便于实现多速比，以满足车辆的行驶需求。
其中，行星齿轮系3可以设置为多种结构，在基于结构简单，成本低廉的前提下，如附图1所示，行星齿轮系3包括：第一太阳轮301、多个第一行星轮302、第一齿圈303、第一行星轮架304、第二太阳轮305、多个第二行星轮306、第二齿圈307、第三太阳轮308、多个第三行星轮309；每个第一行星轮302同时与第一太阳轮301的外圆齿、以及第一齿圈303的内圆齿啮合，且多个第一行星轮302可转动地设置在第一行星轮架304上；每个第二行星轮306同时与第二太阳轮305的外圆齿、以及第二齿圈307的内圆齿啮合，且多个第二行星轮306可转动地设置在与第一齿圈303的端部连接的轴上；每个第三行星轮309同时与第三太阳轮308的外圆齿、第二电机5的转子的内圆齿啮合，且每个第三行星轮309与每个第二行星轮306同轴连接，第三行星轮309可转动地设置在与第一齿圈303的端部连接的轴上；第一行星轮架304、第一太阳轮301、多个第三行星轮309、第二齿圈307分别作为行星齿轮系3的第一传动端、第二传动端、第三传动端、第四传动端；第二离合器8用于制动第三太阳轮308；第一太阳轮301、第二太阳轮305、第三太阳轮308的直径不同。
需要说明的是，第一齿圈303的端部连接有传动轴，传动轴上设置有轴承，第二行星轮306、第三行星轮309均可转动地套装在轴承上。
其中，将第一太阳轮301、第二太阳轮305、第三太阳轮308的直径设置为不同，并通过齿轮组件6、第一离合器2、第二离合器8、第一制动器7相互配合，便于实现多速比，以满足车辆的行驶需求。
根据行星齿轮系3的动力传输原理，行星齿轮系3需将太阳轮、齿圈和行星轮架三个元件中任一个加以固定，或者三者同时转动，才能实现动力传递。因此，通过设置第一制动器7，可以将第一太阳轮301固定，以实现第一太阳轮301与多个第一行星轮302之间的动力传递。通过设置第二离合器8，并且当第二离合器8闭合时，将第三太阳轮308固定，以便于多个第三行星轮309(第二行星轮306与第三行星轮309同轴)将动力传递至多个第二行星轮306、第二齿圈307，进一步地传递至齿轮组件6、车轮C。
除此之外，行星齿轮系3还可以设置大于三组的行星排，以实现多档位或者多扭矩分配，对于其具体设置方式不作具体限定。
为了便于实现不同档位和多扭矩分配，本发明实施例提供的混合动力***还包括：第三离合器10；第三离合器10用于制动第二太阳轮305。
当第三离合器10闭合时，制动第二太阳轮305，以便于第一齿圈303与多个第二行星轮306、多个第二行星轮306(多个第三行星轮309)与第二齿圈307之间动力的相互传递。选择第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，便于实现两个不同档位，以提高发动机1、第一电机4、第二电机5的能量利用率。
齿轮组件6可以设置为多种结构，在基于结构紧凑，降低生产成本的前提下，如附图1所示，齿轮组件6包括：第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603；第一齿轮601与第二齿圈307的外圆齿啮合，且通过传动轴与第二齿轮602传动联接；第三齿轮603与第二齿轮602啮合，且通过传动轴与车轮C传动联接。
动力可以由第一齿轮601顺次传递至第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，也可以沿相反方向传递。
为了便于实现多个档位和扭矩的不同分配，如附图1所示，本发明实施例提供的***还包括：第二制动器11；第二制动器11设置在第一离合器2和行星齿轮系3之间的传动轴上。
当第二制动器11制动时，第一行星轮架304固定，第一太阳轮301的动力能够传递至多个第一行星轮302、第一齿圈303，或者，第一齿圈303的动力能够传递至多个第一行星轮302、第一太阳轮301。此时便于实现第一电机4和/或第二电机5能够将动力传递至齿轮组件6、车轮C，以驱动车轮C转动。
为了便于电池9向第一电机4和第二电机5供交流电，使第一电机4和第二电机5正常工作，如附图1所示，本发明实施例提供的混合动力***还包括：逆变器12；逆变器12的一端通过电缆与电池9电连接，另一端与并联的第一电机4和第二电机5电连接。
设置逆变器12还便于将第一电机4和第二电机5提供的交流电转变为直流电储存在电池9中。
第二方面，本发明实施例还提供了上述***在汽车驱动中的应用，该***的应用模式包括：纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式。
将该混合动力***应用于汽车驱动中，通过上述多种模式的配合作用，以高效利用发动机1和电池9，降低能耗，且可实现多速比，可规模化推广应用。
以下就本发明实施例提供的混合动力***在汽车驱动中的应用给予详细描述：
纯电动模式即仅使用第一电机4和/或第二电机5驱动车轮C转动，纯电动模式包括：单电机驱动模式、双电机驱动模式。
在单电机驱动模式中，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第二制动器11制动，电池9为第一电机4供电，通过第一电机4驱动车轮C转动。
具体地，当第三离合器10闭合时，第一离合器2和第二离合器8断开时，电池9通过逆变器12为第一电机4提供交流电，由于第二制动器11制动，第一电机4可将动力顺次传递至第一太阳轮301、多个第一行星轮302、第一齿圈303，由于第三离合器10闭合，第二太阳轮305固定，第一齿圈303将动力顺次传递至多个第二行星轮306、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
当第二离合器8闭合时，第一离合器2和第三离合器10断开时，并且由于第二制动器11制动，第一电机4可将动力传递至第一太阳轮301、多个第一行星轮302、第一齿圈303。由于第二离合器8闭合，第三太阳轮308固定，第一齿圈303将动力传递至多个第三行星轮309(多个第二行星轮306)、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
或者，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，电池9为第二电机5供电，通过第二电机5驱动车轮C转动。
具体地，当第二离合器8闭合，第三离合器10断开时，如附图2所示，第二电机5将动力传递至多个第三行星轮309，由于第二离合器8闭合，第三太阳轮308固定，第三行星轮309能够将动力传递至第二行星轮306、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
当第二离合器8断开，第三离合器10闭合时，第二电机5将动力传递至多个第三行星轮309，由于第三行星轮309与第二行星轮306同轴，且第三离合器10闭合，使第二太阳轮305固定，所以动力可以由第三行星轮309传递至第二行星轮306、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
可见，在第二电机5单独工作时，可以实现两个档位。第二电机5既可以正转也可以反转，以实现前行和倒车。上述单电机模式可应用于驱动力较小，且燃油耗尽时的车辆行驶。
在双电机驱动模式中，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第二制动器11制动，电池9为第一电机4和第二电机5供电，通过第一电机4和第二电机5共同驱动车轮C转动。
具体地，如附图3所示，当第二离合器8闭合时，第一离合器2和第三离合器10断开。由于第二制动器11制动，第一电机4的动力顺次传递至第一太阳轮301、多个第一行星轮302、第一齿圈303、多个第二行星轮306、第二齿圈307。与此同时，第二电机5的动力顺次传递至多个第三行星轮309、多个第二行星轮306、第二齿圈307，即第一电机4和第二电机5的动力在第二齿圈307处耦合，然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
当第三离合器10闭合时，第一离合器2和第二离合器8断开。由于第二制动器11制动，第三离合器10闭合，第一电机4的动力可顺次传递至第一太阳轮301、多个第一行星轮302、第一齿圈303，多个第二行星轮306、第二齿圈307。与此同时，第二电机5的动力顺次传递至多个第三行星轮309、多个第二行星轮306、第二齿圈307，即第一电机4和第二电机5的动力在第二齿圈307处耦合，然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
在双电机驱动模式中，通过控制第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，另一个断开，可以实现两个不同档位。上述双电机驱动模式可应用于驱动力较大，且燃油耗尽时的车辆行驶。
纯发动机模式即仅让发动机1作为动力源，在纯发动机模式中，发动机1工作，第一电机4和第二电机5不工作，第一离合器2闭合，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第一制动器7制动，通过发动机1驱动车轮C转动。
具体地，如附图4所示，当第一离合器2和第二离合器8闭合，第三离合器10断开时，并且由于第一制动器7制动，发动机1将动力顺次传递至第一行星轮架304、多个第一行星轮302、第一齿圈303、多个第二行星轮306、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
当第二离合器8断开，第一离合器2和第三离合器10闭合时，并且由于第一制动器7制动，发动机1将动力顺次传递至第一行星轮架304、多个第一行星轮302、第一齿圈303、多个第二行星轮306、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
在纯发动机模式中，通过控制第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，另一个断开，可以实现两个不同档位。
混合驱动模式即通过发动机1、第一电机4和/或第二电机5共同驱动车轮C转动。
混合驱动模式包括：单电机混合驱动模式、双电机混合驱动模式。
在单电机混合驱动模式中，发动机1工作，电池9为第二电机5提供电能，第一离合器2闭合，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第一制动器7制动，通过发动机1和第二电机5共同驱动车轮C转动。
具体地，当第二离合器8或者第三离合器10中的一个闭合，另一个断开时，第三太阳轮308或者第二太阳轮305制动，由于每个第二行星轮306和每个第三行星轮309同轴连接，所以均可实现第二电机5将动力传递至多个第二行星轮306、多个第三行星轮309、第二齿圈307、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
在双电机混合驱动模式中，如附图5所示，发动机1工作，电池9为第一电机4和第二电机5供电，第一离合器2闭合，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，通过发动机1、第一电机4、第二电机5共同驱动车轮C转动。
具体地，当第二离合器8或者第三离合器10中的一个闭合，另一个断开时，第三太阳轮308或者第二太阳轮305制动，由于每个第二行星轮306和每个第三行星轮309同轴连接，所以均可实现第二电机5将动力传递至多个第二行星轮306、多个第三行星轮309、第二齿圈307。并且，发动机1带动第一行星轮架304转动、第二电机5带动第一太阳轮301转动，第二离合器8或者第三离合器10中的一个闭合，所以发动机1、第一电机4的动力可以传递至第二齿圈307。即发动机1、第一电机4、第二电机5的动力在第二齿圈307处耦合，然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C，以驱动车轮C转动。
在上述单电机混合驱动模式和双电机混合驱动模式中均可以实现两个档位，以便于根据车辆的具体驱动需求，高效地利用发动机1、第一电机4、第二电机5三个驱动源。
第一电机4、第二电机5、发动机1三者共同驱动车轮C转动时，三者的动力均在第二齿圈307处耦合，相当于三者之间以并联的方式驱动。在驱动过程中，发动机1、第一电机4在行星齿轮系3杠杆作用下，可以保持齿圈转速不变或者小范围变动，发动机1的转速可在一定范围内调整，第一电机4的转速可在一定范围内调整，以优化发动机1的利用率，节省燃油。
能量回收模式包括：单电机回收模式、双电机回收模式，即通过一个电机或者两个电机对滑行、制动等能量进行回收。
在单电机回收模式中，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第二制动器11制动，控制第一电机4开启发电模式，车轮C为第一电机4提供机械能，第一电机4将机械能转化电能，并储存在电池9中。
具体地，由于第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第二制动器11制动，车轮C能够将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、第二齿圈307、多个第二行星轮306、第一齿圈303、多个第一行星轮302、第一太阳轮301、第一电机4，第一电机4开启发电模式，将获取的机械能转化为电能，并通过逆变器12储存在电池9中。
或者，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，控制第二电机5开启发电模式，车轮C为第二电机5提供机械能，第二电机5将机械能转化电能，并储存在电池9中。
具体地，由于第一离合器2断开，且第一太阳轮301、多个第一行星轮302、第一行星轮架304均未固定，所以车轮C将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、第二齿圈307、多个第二行星轮306后，不会传递至第一齿圈303，而是直接传递至多个第三行星轮309、第二电机5，第二电机5开启发电模式，将获取的机械能转化为电能，并通过逆变器12储存在电池9中。
在双电机回收模式中，如附图6所示，发动机1不工作，第一离合器2断开，第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，第二制动器11制动，控制第一电机4和第二电机5开启发电模式，车轮C为第一电机4和第二电机5提供机械能，第一电机4和第二电机5将机械能转化为电能，并储存在电池9中。
具体地，通过将第二制动器11制动，并且使第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，可以使车轮C将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、第二齿圈307、多个第二行星轮306。然后传递至多个第二行星轮306的一部分动力传递至多个第三行星轮309、第二电机5，剩余部分动力顺次传递至第一齿圈303、多个第一行星轮302、第一太阳轮301、第一电机4。第一电机4和第二电机5开启发电模式，并将分别获取的机械能转化为电能，储存在电池9中。其中，当第二离合器8闭合，第三离合器10断开时，参见附图6。
在上述单电机回收模式和双电机回收模式中，通过控制第二离合器8和第三离合器10中的一个闭合，可以实现两个不同的档位。
车辆运行时因为惯性作用会具有动能，在滑行或者制动时，当需要制动扭矩较小时，可以使第一电机4或者第二电机5单独开启发电模式，当需要制动扭矩较大时，通过第一电机4和第二电机5共同回收机械能并发电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合动力***，包括：发动机(1)、第一离合器(2)；
其特征在于，所述***还包括：行星齿轮系(3)、第一电机(4)、第二电机(5)、齿轮组件(6)、第一制动器(7)、第二离合器(8)、可充放电的电池(9)；
所述行星齿轮系(3)包括：第一传动端、第二传动端、第三传动端、第四传动端；
所述行星齿轮系(3)的所述第一传动端通过传动轴顺次与所述第一离合器(2)、所述发动机(1)传动联接，所述第二传动端通过传动轴与所述第一电机(4)传动联接，所述第三传动端与所述第二电机(5)的转子传动联接，所述第四传动端与所述齿轮组件(6)传动联接；
所述齿轮组件(6)通过传动轴与车轮(C)传动联接；
所述电池(9)为所述第一电机(4)、所述第二电机(5)提供电能，且所述第一电机(4)和所述第二电机(5)通过电缆并联连接；
所述第二离合器(8)用于使所述第三传动端与所述第四传动端之间的动力传输路径连通或者断开；
所述第一制动器(7)设置在所述行星齿轮系(3)与所述第一电机(4)之间的传动轴上，用于使所述第二传动端转动或者制动，且在所述第三传动端与所述第四传动端之间的动力传输路径连通时，使所述第一传动端与所述第四传动端之间的动力传输路径断开或者连通；
第二制动器(11)；
所述第二制动器(11)设置在所述第一离合器(2)和所述行星齿轮系(3)之间的传动轴上，所述第二制动器用于实现所述第一电机(4)和/或第二电机(5)将动力传递至所述齿轮组件(6)、所述车轮(C)，以驱动所述车轮(C)转动。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述行星齿轮系(3)包括：第一太阳轮(301)、多个第一行星轮(302)、第一齿圈(303)、第一行星轮架(304)、第二太阳轮(305)、多个第二行星轮(306)、第二齿圈(307)、第三太阳轮(308)、多个第三行星轮(309)；
每个所述第一行星轮(302)同时与所述第一太阳轮(301)的外圆齿、以及所述第一齿圈(303)的内圆齿啮合，且多个所述第一行星轮(302)可转动地设置在所述第一行星轮架(304)上；
每个所述第二行星轮(306)同时与所述第二太阳轮(305)的外圆齿、以及所述第二齿圈(307)的内圆齿啮合，且多个所述第二行星轮(306)可转动地设置在与所述第一齿圈(303)的端部连接的轴上；
每个所述第三行星轮(309)同时与所述第三太阳轮(308)的外圆齿、所述第二电机(5)转子的内圆齿啮合，且每个所述第三行星轮(309)与每个所述第二行星轮(306)同轴连接，所述第三行星轮(309)可转动地设置在与所述第一齿圈(303)的端部连接的轴上；
所述第一行星轮架(304)、所述第一太阳轮(301)、多个所述第三行星轮(309)、所述第二齿圈(307)分别作为所述行星齿轮系(3)的所述第一传动端、所述第二传动端、所述第三传动端、所述第四传动端；
所述第二离合器(8)用于制动所述第三太阳轮(308)；
所述第一太阳轮(301)、所述第二太阳轮(305)、所述第三太阳轮(308)的直径不同；
所述***还包括：第三离合器(10)；
所述第三离合器(10)用于制动所述第二太阳轮(305)。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述齿轮组件(6)包括：第一齿轮(601)、第二齿轮(602)、第三齿轮(603)；
所述第一齿轮(601)与所述第二齿圈(307)的外圆齿啮合，且通过传动轴与所述第二齿轮(602)传动联接；
所述第三齿轮(603)与所述第二齿轮(602)啮合，且通过传动轴与所述车轮(C)传动联接。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：逆变器(12)；
所述逆变器(12)的一端通过电缆与所述电池(9)电连接，另一端与并联的所述第一电机(4)和所述第二电机(5)电连接。
5.权利要求2-3任一项所述的***在汽车驱动中的应用，其特征在于，所述***的应用模式包括：纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述纯电动模式包括：单电机驱动模式和双电机驱动模式；
在所述单电机驱动模式中，发动机(1)不工作，第一离合器(2)断开，第二离合器(8)和第三离合器(10)中的一个闭合，第二制动器(11)制动，电池(9)为第一电机(4)供电，通过所述第一电机(4)驱动车轮(C)转动；
或者，所述发动机(1)不工作，所述第一离合器(2)断开，所述第二离合器(8)和所述第三离合器(10)中的一个闭合，所述电池(9)为第二电机(5)供电，通过所述第二电机(5)驱动所述车轮(C)转动；
在所述双电机驱动模式中，所述发动机(1)不工作，所述第一离合器(2)断开，所述第二离合器(8)和所述第三离合器(10)中的一个闭合，所述第二制动器(11)制动，所述电池(9)为所述第一电机(4)和所述第二电机(5)供电，通过所述第一电机(4)和所述第二电机(5)共同驱动所述车轮(C)转动。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，在所述纯发动机模式中，发动机(1)工作，第一电机(4)和第二电机(5)不工作，第一离合器(2)闭合，第二离合器(8)和第三离合器(10)中的一个闭合，第一制动器(7)制动，通过所述发动机(1)驱动车轮(C)转动。
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述混合驱动模式包括：单电机混合驱动模式和双电机混合驱动模式；
在所述单电机混合驱动模式中，发动机(1)工作，电池(9)为第二电机(5)提供电能，第一离合器(2)闭合，第二离合器(8)和第三离合器(10)中的一个闭合，第一制动器(7)制动，通过所述发动机(1)和所述第二电机(5)共同驱动车轮(C)转动；
在所述双电机混合驱动模式中，所述发动机(1)工作，所述电池(9)为所述第一电机(4)和所述第二电机(5)供电，所述第一离合器(2)闭合，所述第二离合器(8)和所述第三离合器(10)中的一个闭合，通过所述发动机(1)、所述第一电机(4)、所述第二电机(5)共同驱动所述车轮(C)转动。
9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述能量回收模式包括：单电机回收模式和双电机回收模式；
在所述单电机回收模式中，发动机(1)不工作，第一离合器(2)断开，第二离合器(8)和第三离合器(10)中的一个闭合，第二制动器(11)制动，控制第一电机(4)开启发电模式，车轮(C)为所述第一电机(4)提供机械能，所述第一电机(4)将机械能转化为电能，并储存在电池(9)中；
或者，所述发动机(1)不工作，所述第一离合器(2)断开，所述第二离合器(8)和所述第三离合器(10)中的一个闭合，控制第二电机(5)开启发电模式，所述车轮(C)为所述第二电机(5)提供机械能，所述第二电机(5)将机械能转化为电能，并储存在电池(9)中；
在所述双电机回收模式中，所述发动机(1)不工作，所述第一离合器(2)断开，所述第二离合器(8)和所述第三离合器(10)中的一个闭合，所述第二制动器(11)制动，控制所述第一电机(4)和所述第二电机(5)开启发电模式，所述车轮(C)为所述第一电机(4)和所述第二电机(5)提供机械能，所述第一电机(4)和所述第二电机(5)将所述机械能转化为电能，并储存在所述电池(9)中。
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