CN113726116B - 一种电机及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及交通工具技术领域，公开一种电机及车辆，电机包括：壳体，以及，位于壳体内的第一定子、第一转子、第二定子和第二转子；第一转子与第一定子同轴且相对转动，第二转子和第二定子同轴且相对转动；第一转子的输出轴和第二转子的输出轴均延伸至壳体外。在上述电机中，第一定子、第一转子、第二定子和第二转子封装于同一个壳体内，可以减少端盖等壳体结构的使用，有利于轻量化；同时，壳体将内部结构独立封装起来，利用延伸至壳体外的第一转子的输出轴和第二转子的输出轴来分别驱动一个车轮，而不用将电机布置在轮毂内，有利于避免轮毂的转动惯量增加；并且，由于两套转子两套定子共用一个壳体，可以仅布置一套冷却回路，简化冷却设计。

Description

一种电机及车辆
技术领域
本发明涉及交通工具技术领域，特别涉及一种电机及车辆。
背景技术
轮边电机驱动结构是将两个电机安装在轮边，通过电机轴和减速装置将电机与轮毂相连接。轮毂电机驱动结构是将电机嵌入到轮毂内，电机直接驱动车轮前进。
对于轮边驱动方式：两个电机分散布置，需要从散热器引出2路冷却回路，不利于热管理，2个电机有2套前后端盖，不利于电驱***轻量化。
对于轮毂驱动方式：由于电机布置在轮毂内，大幅度增加了簧下质量，同时也增加了轮毂的转动惯量，对于车辆的操控性不利；且电制动不能满足整车制动性能的要求，需要增加机械制动，由于空间有限设计机械制动十分困难，同样因为空间问题，电机的冷却设计也存在很大困难。
发明内容
本发明公开了一种电机及车辆，用于实现驱动***的轻量化、避免轮毂的转动惯量增加、便于冷却。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，提供一种电机，包括：壳体，以及，位于所述壳体内的第一定子、第一转子、第二定子和第二转子；所述第一转子与所述第一定子同轴且相对转动，所述第二转子和所述第二定子同轴且相对转动；所述第一转子的输出轴和所述第二转子的输出轴均延伸至所述壳体外。
在上述电机中，第一定子、第一转子、第二定子和第二转子封装于同一个壳体内，可以减少端盖等壳体结构的使用，有利于轻量化；同时，壳体将内部结构独立封装起来，利用延伸至壳体外的第一转子的输出轴和第二转子的输出轴来分别驱动一个车轮，而不用将电机布置在轮毂内，有利于避免轮毂的转动惯量增加；并且，由于两套转子两套定子共用一个壳体，可以仅布置一套冷却回路，简化冷却设计。
可选地，所述壳体包括周向围壁以及位于所述周向围壁两端的第一端盖和第二端盖；所述第一转子和所述第二转子均与所述周向围壁同轴设置。
可选地，所述第一转子位于所述第二转子和所述第一端盖之间，所述第一转子的输出轴贯穿所述第一端盖；所述第二转子位于所述第一转子与所述第二端盖之间，所述第二转子的输出轴贯穿所述第二端盖。
可选地，所述第一定子呈环形，所述第一转子位于所述第一定子内；所述第二定子呈环形，所述第二转子位于所述第二定子内。
可选地，所述电机还包括第一轴套，所述第一转子的输出轴和所述第二转子的输出轴通过所述第一轴套连接。
可选地，沿所述壳体设有冷却回路。
第二方面，提供一种车辆，包括：第一车轮、第一传动机构、第二车轮、第二传动机构和上述任一技术方案所述的电机；所述第一车轮连接有第一轴，所述第二车轮连接有第二轴；所述第一转子的输出轴与所述第一轴传动连接，所述第二转子的输出轴与所述第二轴传动连接。
所述的车辆与所述的电机，相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
可选地，所述车辆还包括第一传动机构和第二传动机构；所述第一转子的输出轴与所述第一轴不同轴，且通过所述第一传动机构与所述第一轴传动连接，所述第二转子的输出轴与所述第二轴不同轴，且通过所述第二传动机构与所述第二轴传动连接。
可选地，所述车辆还包括第二轴套；所述第一轴和所述第二轴同轴，且通过所述第二轴套连接。
可选地，所述电机位于所述第一车轮和所述第二车轮之间；且所述第一转子的输出轴与所述第一轴同轴，且直接与所述第一轴传动连接，所述第二转子的输出轴与所述第二轴同轴，且直接与所述第二轴传动连接。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种车辆的部分结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种车辆的部分结构示意图；
图3为本申请实施例提供的车辆调速流程图。
图标：1-第一输出轴；2-第一主动齿轮；3-第一从动齿轮；4-第一轴；5-第二轴套；6-第二输出轴；7-第二主动齿轮；8-第二从动齿轮；9-第二轴；10-第一轴套；11-第二端盖；12-第一端盖；13-周向围壁；14-方向盘***；15-刹车***；16-整车控制器；17-电机控制器；18-第一车轮；19-第二车辆；20-入口；21-出口；22-第一定子；23-第二定子；24-第一转子；25-第二转子。
具体实施方式
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。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案，结合图1至图3：
,本申请实施例提供的电机包括：壳体，以及，位于壳体内的第一定子22、第一转子24、第二定子23和第二转子25；第一转子24与第一定子22同轴且相对转动，第二转子25和第二定子23同轴且相对转动；第一转子24的输出轴(记作第一输出轴1)和第二转子25的输出轴(记作第二输出轴6)均延伸至壳体外。
在上述电机中，第一定子22、第一转子24、第二定子23和第二转子25封装于同一个壳体内，可以减少端盖等壳体结构的使用，有利于轻量化；同时，壳体将内部结构独立封装起来，利用延伸至壳体外的第一输出轴1和第二输出轴6来分别驱动一个车轮，而不用将电机布置在轮毂内，有利于避免轮毂的转动惯量增加；并且，由于两套转子两套定子共用一个壳体，可以仅布置一套冷却回路，简化冷却设计。
具体地，壳体包括周向围壁13以及位于周向围壁13两端的第一端盖12和第二端盖11；第一转子24和第二转子25均与周向围壁13同轴设置，以便于第一转子24可以经第一端盖12伸出，第二输出轴6可以经第二端盖11伸出，第一端盖12和第二端盖11均可设有用于对应转子的输出轴进行转动支撑的结构，如轴承等，以避免发生摩擦，同时提供稳定支撑。该结构中，仅需要一对端盖，即第一端盖12和第二端盖11，简化了壳体的结构，有利于轻量化。
在一个具体的可实施方案中，第一转子24位于第二转子25和第一端盖12之间，第一输出轴1贯穿第一端盖12；第二转子25位于第一转子24与第二端盖11之间，第二输出轴6贯穿第二端盖11。也就是使第一输出轴1和第二输出轴6均经相邻的端盖12伸出，两个转子在轴向上排列，输出轴分别沿相反的方向经临近的端盖伸出。
在一个具体的可实施方案中，第一定子22呈环形，第一转子24位于第一定子22内，也就是第一定子22环绕第一转子24；第二定子23呈环形，第二转子25位于第二定子23内，也就是第二转子25环绕第二定子23。但这并不是唯一的方式，也可以是第一转子24环绕第一定子22，第二定子23环绕第二转子25。
在一个具体的可实施方案中，电机还包括第一轴套10，第一输出轴1和第二输出轴6通过第一轴套10连接。第一轴套10内有轴承，第一输出轴1和第二输出轴6的转速可以不同步。
在一个具体的可实施方案中，沿壳体设有冷却回路，例如，冷却回路沿周向围壁13设置，并且该冷却回路仅有一个入口20，一个出口21。
基于相同的发明构思，本申请实施例提供一种车辆，车辆包括：第一车轮18、第一传动机构、第二车轮19、第二传动机构和上述任一技术方案的电机；第一车轮18连接有第一轴4，第二车轮19连接有第二轴9；第一输出轴1与第一轴4传动连接，第二输出轴6与第二轴9传动连接。
在上述车辆中，第一定子22、第一转子24、第二定子23和第二转子25封装于同一个壳体内，可以减少端盖等壳体结构的使用，有利于轻量化；同时，壳体将内部结构独立封装起来，利用延伸至壳体外的第一输出轴1和第二输出轴6来分别驱动一个车轮，而不用将电机布置在轮毂内，有利于避免轮毂的转动惯量增加；并且，由于两套转子两套定子共用一个壳体，可以仅布置一套冷却回路，简化冷却设计。
在一个具体的实施例中，如图1，车辆还包括第一传动机构和第二传动机构；第一输出轴1与第一轴4不同轴，且通过第一传动机构与第一轴4传动连接，例如，第一传动机构可以是一个齿轮箱，具体可以包括与第一输出轴1直接连接的第一主动齿轮2，以及与第一主动齿轮2传动连接的第一从动齿轮3，第一从动齿轮3安装于第一轴4上；第二输出轴6与第二轴9不同轴，且通过第二传动机构与第二轴9传动连接，第二传动机构与第一传动机构类似地，可以包括与第二输出轴6连接的第二主动齿轮7，以及与第二主动齿轮7传动连接的第二从动齿轮8。
在一个具体的实施例中，车辆还包括第二轴套5；第一轴4和第二轴9同轴，且通过第二轴套5连接，第二轴9套内有轴承，第一轴4和第二轴9的转速可以不同步。
在一个具体的实施例中，如图2，电机位于第一车轮18和第二车轮19之间；且第一输出轴1与第一轴4同轴，且直接与第一轴4传动连接，第二输出轴6与第二轴9同轴，且直接与第二轴9传动连接。
并且，在上述车辆中，第一转子24单独驱动第一车轮18，第二转子25单独驱动第二车辆19，可以省去传统的传动轴、离合器、差速器等部件，结构得到简化，提高了效率。
第一转子24和第一定子22通过一组三相高压线(实线)和一条通信线(虚线)与电机控制器(英文简称MCU)17实现电连接和信号连接，第二转子25和第二定子23通过一组三相高压线(实线)和一条通信线(虚线)与电机控制器17实现电连接和信号连接，电机控制器17通过一根信号线与整车控制器(英文简称VCU)16信号连接，方向盘***14和刹车***15与整车控制器16通过通信线连接。
参考图3的流程图，整车控制器16通过采集方向盘***14的转角信号、油门开度信号和刹车***15的刹车信号，通过整车控制器16的逻辑运算得出目标车速V0，整车控制器16通过CAN通信将目标车速V0提供给电机控制器17，电机控制器17通过逻辑运算得第一输出轴1的目标输出转速V01，以及第二输出轴6的目标输出转速V02，电机控制器17通过三相高压线给电机提供电功率，电机将电功率转换成机械功率输出，同时电机控制器17可以通过调整三相高压线输入的三相交流电的电流大小和频率大小，来控制第一输出轴1和第二输出轴6输出的转矩和转速。第一输出轴1的瞬时转速为V1，第二输出轴6的瞬时转速为V2，电机控制器17可以控制第一转子24和第二转子25的转速。当V1≠V01，或V2≠V02时，电机控制器17将继续对电机进行转速控制；当V1＝V01，且V2＝V02时达到目标车速。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电机，其特征在于，包括：壳体，以及，位于所述壳体内的第一定子、第一转子、第二定子和第二转子；
所述第一转子与所述第一定子同轴且相对转动，所述第二转子和所述第二定子同轴且相对转动；
所述第一转子的输出轴和所述第二转子的输出轴均延伸至所述壳体外；
所述第一转子和所述第二转子之间无端盖，且所述第一转子的输出轴和所述第二转子的输出轴同轴、且仅通过第一轴套连接，所述第一轴套内有轴承，以使所述第一转子的输出轴和所述第二转子的输出轴可以不同步；
所述壳体设有冷却回路，所述冷却回路沿所述壳体的周向围壁设置，并且所述冷却回路仅有一个入口和一个出口。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体包括周向围壁以及位于所述周向围壁两端的第一端盖和第二端盖；
所述第一转子和所述第二转子均与所述周向围壁同轴设置。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一转子位于所述第二转子和所述第一端盖之间，所述第一转子的输出轴贯穿所述第一端盖；
所述第二转子位于所述第一转子与所述第二端盖之间，所述第二转子的输出轴贯穿所述第二端盖。
4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一定子呈环形，所述第一转子位于所述第一定子内；
所述第二定子呈环形，所述第二转子位于所述第二定子内。
5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，沿所述壳体设有冷却回路。
6.一种车辆，其特征在于，包括：第一车轮、第二车轮和权利要求1至5任一项所述的电机；
所述第一车轮连接有第一轴，所述第二车轮连接有第二轴；
所述第一转子的输出轴与所述第一轴传动连接，所述第二转子的输出轴与所述第二轴传动连接。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括第一传动机构和第二传动机构；
所述第一转子的输出轴与所述第一轴不同轴，且通过所述第一传动机构与所述第一轴传动连接，所述第二转子的输出轴与所述第二轴不同轴，且通过所述第二传动机构与所述第二轴传动连接。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括第二轴套；
所述第一轴和所述第二轴同轴，且通过所述第二轴套连接。
9.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述电机位于所述第一车轮和所述第二车轮之间；且
所述第一转子的输出轴与所述第一轴同轴，且直接与所述第一轴传动连接，所述第二转子的输出轴与所述第二轴同轴，且直接与所述第二轴传动连接。
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