CN114789654A - 电驱动传动***以及工程车辆 - Google Patents

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CN114789654A CN202210716086.2A CN202210716086A CN114789654A CN 114789654 A CN114789654 A CN 114789654A CN 202210716086 A CN202210716086 A CN 202210716086A CN 114789654 A CN114789654 A CN 114789654A
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drive axle
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transmission line
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张付义
王志强
束昊
叶海翔
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Abstract

本发明公开了一种电驱动传动***以及工程车辆，涉及工程机械领域，用以简化电驱动传动***结构复杂度。电驱动传动***包括电机、传动箱、驱动桥组件、工作元件以及动力分配装置。传动箱与电机连接。传动箱包括第一动力输送线、第二动力输送线、第三动力输送线。驱动桥组件的第一和第二驱动桥均通过第一和第二动力输送线与电机驱动连接，且第一和第二动力输送线择一处于工作状态。工作元件通过传动箱与电机连接；传动箱被构造为将电机的动力通过第三动力输送线将动力传递至工作元件。动力分配装置位于第一动力输送线和驱动桥组件之间，和/或，位于第二动力输送线和驱动桥组件之间。其结构集成化程度高，组成元件少，***可靠性高，成本低。

Description

电驱动传动***以及工程车辆
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种电驱动传动***以及工程车辆。
背景技术
工程机械、专用车辆包括用于实现整机行驶功能的整机行驶***，以及用于实现作业功能的专用装置，因此，工程机械、专用车辆需要能为整机行驶***、专用装置提供动力源。
相关技术中，工程机械、专用车辆都是由发动机提供动力。然而，发动机的热效率较低、使用成本高，发动机排出的气体也会造成环境污染。随着全球各国对工程机械、专用车辆的节能、环保要求越来越高，行业各厂家都开始探索研发以电机为驱动动力的电动（包括油电混合动力）工程机械、专用车辆。
相关技术中，存在以下几种传动***。第一种形式：传动***为每个驱动桥以及作业***都单独配备驱动电机，每个驱动电机都配备有单独的电池管理***和控制器。第二种形式为：将整车的功能区分为行走和作业两大功能，为行走***提供一套驱动电机，为作业***也提供一套驱动电机。每个驱动电机单独配备电池管理***和控制器。
发明人发现，如何优化电动工程机械、专用车辆的传动***、降低整机成本、提高传动效率，是产品研发需要攻克的关键难题之一。相关技术中，不管是按照驱动桥的数量配备驱动电机，还是按照功能配备驱动电机，整车驱动***的结构和控制部件的数量都很多，***都非常复杂。
发明内容
本发明提出一种电驱动传动***以及工程车辆，用以简化电驱动传动***结构复杂度。
本发明实施例提供了一种电驱动传动***，包括：
电机，被构造为提供动力；
传动箱，与所述电机驱动连接；所述传动箱包括第一动力输送线、第二动力输送线、第三动力输送线；
驱动桥组件，包括第一驱动桥和第二驱动桥；所述第一驱动桥和所述第二驱动桥均通过第一动力输送线和所述第二动力输送线与所述电机驱动连接，且所述第一动力输送线和所述第二动力输送线择一处于工作状态；所述第一动力输送线和所述第二动力输送线传递的动力转动方向相反；
工作元件，通过所述传动箱与所述电机驱动连接；所述传动箱被构造为将所述电机的动力通过所述第三动力输送线将动力传递至所述工作元件；其中，所述第三动力输送线的工作状态与所述第一动力输送线、第二动力输送线各自的工作状态均是独立的；以及
动力分配装置，位于所述第一动力输送线和所述驱动桥组件之间，和/或，位于所述第二动力输送线和所述驱动桥组件之间，以调节所述驱动桥组件的所述第一驱动桥和所述第二驱动桥之间的动力分配方式。
在一些实施例中，所述传动箱还包括：
输入轴，与所述电机驱动连接;
输出轴，与所述输入轴间隔布置;
第一换挡机构，包括至少一组第一齿轮副；所述第一齿轮副与所述输入轴在驱动连接和分离状态之间切换；所述输出轴与所述第一齿轮副驱动连接；其中，所述输入轴、所述输出轴以及所述第一换挡机构均位于所述第一动力输送线上，所述输入轴还位于第三输送线上；以及
第二换挡机构，包括至少一组第二齿轮副；所述第二齿轮副与所述输入轴在驱动连接和分离状态之间切换；所述输出轴与所述第二齿轮副驱动连接；所述输入轴、所述输出轴以及所述第二换挡机构均位于所述第二动力输送线上。
在一些实施例中，所述第一驱动桥与所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均驱动连接；所述第二驱动桥与所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均驱动连接；其中，所述第一驱动桥和所述第二驱动桥的至少其中一个位于所述动力分配装置的动力传递方向的下游。
在一些实施例中，所述第一换挡机构和所述第二换挡机构互锁，以实现两者择一与所述电机驱动连接。
在一些实施例中，所述动力分配装置安装于所述输出轴的下游端，且位于所述第一驱动桥的动力传递方向的上游以及所述第一齿轮副的动力传递方向的下游。
在一些实施例中，所述动力分配装置为脱桥机构；所述电驱动传动***包括以下工作模式：
第一种：所述第一驱动桥和所述第二驱动桥同时被驱动；
第二种：所述第二驱动桥被驱动且所述第一驱动桥未被驱动。
在一些实施例中，所述动力分配装置为差速器；所述电驱动传动***包括以下几种工作模式：
第一种：所述第一驱动桥和所述第二驱动桥同时被驱动，且所述第一驱动桥和所述第二驱动桥的转速相同或者不同；
第二种：所述第二驱动桥被驱动且所述第一驱动桥未被驱动。
在一些实施例中，所述动力分配装置安装于所述输出轴，且位于所述第二驱动桥的动力传递方向的上游以及所述第二齿轮副的动力传递方向的下游。
在一些实施例中，所述动力分配装置为脱桥机构；所述电驱动传动***包括以下几种工作模式：
第一种：所述第一驱动桥和所述第二驱动桥同时被驱动；
第二种：所述第一驱动桥被驱动且所述第二驱动桥未被驱动。
在一些实施例中，所述动力分配装置为差速器；所述电驱动传动***包括以下几种工作模式：
第一种：所述第一驱动桥和所述第二驱动桥同时被驱动，且所述第一驱动桥和所述第二驱动桥的转速相同或者不同；
第二种：所述第一驱动桥被驱动且所述第二驱动桥未被驱动。
在一些实施例中，所述输入轴和所述工作元件驱动连接。
在一些实施例中，电驱动传动***还包括：
取力器，安装于所述工作元件和所述输入轴之间。
在一些实施例中，电驱动传动***还包括：
电池组，与所述电机电连接，以向所述电机提供电能；以及
电池管理***，与所述电池组电连接。
在一些实施例中，电驱动传动***还包括：
控制器，与所述电池管理***通信连接，所述控制器被构造为控制所述电机的运行参数。
在一些实施例中，所述工作元件包括液压泵。
在一些实施例中，所述第一动力输送线的数量为多条，各条所述第一动力输送线传递的动力转动方向相同，扭矩和/或转速不同；和/或，
所述第二动力输送线的数量为多条，各条所述第二动力输送线传递的动力转动方向相同，扭矩和/或转速不同。
本发明实施例还提供一种工程车辆，包括本发明任一技术方案所提供的电驱动传动***。
上述技术方案提供的电驱动传动***，只具有一个电机、一个传动箱就能实现驱动桥组件、工作元件在择一工作、同时工作等多种工作模式之间切换，并且驱动桥组件的各个驱动桥的工作状态也可以调节，以实现车辆在多个驱动比如两驱、四驱之间切换，其结构集成化程度很高，组成元件少，协同性高，***可靠性高，且成本低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电驱动传动***的原理示意图。
图2为本发明实施例提供的电驱动传动***的传动箱的第一换挡机构和第二换挡机构原理示意图。
图3为本发明实施例提供的电驱动传动***的第一换挡机构处于工作状态的动力传递路径示意图。
图4为本发明实施例提供的电驱动传动***的第二换挡机构处于一个挡位时动力传递路径示意图。
图5为本发明实施例提供的电驱动传动***的第二换挡机构处于另一个挡位时动力传递路径示意图。
图6为本发明实施例提供的电驱动传动***仅有工作元件被驱动时的动力传递路径示意图。
图7为本发明实施例提供的电驱动传动***脱桥机构原理示意图。
附图标记：
1、电机；2、传动箱；3、驱动桥组件；4、工作元件；5、动力分配装置；6、电池管理***；7、控制器；8、取力器；9、电池组；21、第一换挡机构；22、第二换挡机构；23、输入轴；24、输出轴；20、中间轴；211、第一齿轮副；221、第二齿轮副；31、第一驱动桥；32、第二驱动桥。
具体实施方式
下面结合图1～图7对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
参见图1至图7，本发明实施例还提供一种电驱动传动***，包括电机1、传动箱2、驱动桥组件3、工作元件4以及动力分配装置5。电机1被构造为提供动力。传动箱2与电机1驱动连接。传动箱2包括第一动力输送线、第二动力输送线、第三动力输送线。驱动桥组件3包括第一驱动桥31和第二驱动桥32；第一驱动桥31和第二驱动桥32均通过第一动力输送线和第二动力输送线与电机1驱动连接，且第一动力输送线和第二动力输送线择一处于工作状态；第一动力输送线和第二动力输送线传递的动力转动方向相反。工作元件4通过传动箱2与电机1连接；传动箱2被构造为将电机1的动力通过第三动力输送线将动力传递至工作元件4。其中，第三动力输送线的工作状态与第一动力输送线、第二动力输送线各自的工作状态均是独立的。动力分配装置5位于第一动力输送线和驱动桥组件3之间，和/或，动力分配装置5位于第二动力输送线和驱动桥组件3之间，以调节驱动桥组件3的各个驱动桥之间的动力分配方式。
电机1是一种采用电力作为驱动能源的部件。电机1可以选择具有单一转向的型号，也可以选择同时具有正、反转功能的产品。
电驱动传动***中只具有一个电机1，通过该电机1为工作元件4、驱动桥组件3提供动力。根据电驱动传动***所在的设备的工况需要，该电机1可以单独驱动工作元件4作业，也可以驱动第一驱动桥31和第二驱动桥32中的至少一个工作。工作元件4的工作状态与第一驱动桥31、第二驱动桥32各自的工作状态独立。也就是说，可以只有工作元件4工作，第一驱动桥31和第二驱动桥32均不工作。也可以工作元件4与第一驱动桥31、第二驱动桥32中的至少一个同时工作。也可以第一驱动桥31和第二驱动桥32中的一个工作或者全部工作，工作元件4并不工作。
在电机1朝着一个方向转动时，可以通过第一动力输送线、第二动力输送线来改变驱动桥组件3的运动方向，以提高电机1的使用寿命；同时，在电机1也可以通过自身的正、反转实现更多的工作模式，比如，在第一动力输送线、第二动力输送线中的其中一个出现故障时，可以切换电机1的正、反转来改变驱动桥组件3的运动方向，进而实现车辆的前进、后退。上述技术方案，极大地拓展了电驱动传动***的工作模式，并且所包括的部件种类、数量少，集成化程度极高；并且通过电机1和第一动力输送线、第二动力输送线的配合，使得电驱动传动***具有自身矫正、纠正故障的能力。
在一些实施例中，传动箱2是一种内置齿轮传动或者涡轮蜗杆传动装置，通过齿轮传动或者涡轮蜗杆传动将输入动力的转速、扭矩、传动方向等变换后输出到输出端，也可通过啮合或断开机构实现动力传递或中断。传动箱2包括变速箱、分动箱、取力箱等。
传动箱2具有前进挡、后退挡、空挡等多种挡位。第一换挡机构21比如为后退挡，后退挡具有多个不同的挡位。第二换挡机构22比如为前进挡，前进挡也具有多个不同的挡位。后退挡的每个挡位对应一条第一动力输送线，各条第一动力输送线的输入轴23和输出轴24可以共用。前进挡的每个挡位对应一条第二动力输送线，各条第二动力输送线的输入轴23和输出轴24可以共用。在电机1转动方向都朝向一个方向时，通过传动箱2可以实现驱动桥组件3前进、后退、停止等多种模式。
参见图2，在一些实施例中，传动箱2包括输入轴23、输出轴24、第一换挡机构21以及第二换挡机构22。输入轴23与电机1驱动连接。输出轴24与输入轴23间隔布置，可以平行或者不平行。
第一换挡机构21包括至少一组第一齿轮副211，各个第一齿轮副211对应的转速不同，即挡位不同。各第一齿轮副211均与输入轴23在驱动连接和分离状态之间切换；输出轴24与各第一齿轮副211均驱动连接。第一换挡机构21整***于第一动力输送线上，输入轴23还位于第三输送线上。
输入轴23与电机1的动力轴保持驱动连接。第一换挡机构21的第一齿轮副211与输入轴23在驱动连接、断开连接的状态切换，可以采用已知的换挡原理实现切换。
第一齿轮副211包括多组，每组中的其中一个齿轮与输入轴23固定连接，另一个齿轮与输出轴24驱动连接。在每组第一齿轮副211中，还可以设置中间齿轮和中间轴20。每组第一齿轮副211所在的动力传递路径为一条第一动力输送线。各条第一动力输送线的动力传递方向相同，但是转速和扭矩中的至少一个不相同。各组第一动力输送线的输入轴23、输出轴24是共用的。中间轴20用于支撑中间齿轮，中间齿轮与上述各个齿轮存在啮合关系。与输入轴23驱动连接的齿轮的直径小于与输出轴24驱动连接的齿轮的直径，以实现减速。多组齿轮副相互间隔布置，以在多个位置支撑输入轴23和输出轴24，使得动力传递更可靠、稳定。
第一换挡机构21比如为后退挡，也就是说，在第一换挡机构21工作时，电驱动传动***所在的车辆处于后退状态，具体的后退模式可以是两驱或四驱的，这取决于动力分配装置5的设置位置以及结构。
根据使用需要，在第一换挡机构21中的某一齿轮副啮合时，后文介绍的取力器8可以是啮合状态，也可以是脱开状态。
在一些实施例中，第二换挡机构22包括至少一组第二齿轮副221。第二齿轮副221与输入轴23在驱动连接和分离状态之间切换，可以采用已知的换挡原理实现切换。输出轴24与第二齿轮副221驱动连接；第二换挡机构22整***于第二动力输送线上，输入轴23还位于第三输送线上。
第二换挡机构22比如为前进挡，也就是说，在第二换挡机构22工作时，电驱动传动***所在的车辆处于前进状态，具体的前进驱动模式可以是两驱或者四驱的，这取决于动力分配装置5的设置位置以及结构。
第二齿轮副221包括多组。每组中的其中一个齿轮固定安装于输入轴23，另一个齿轮固定安装于输出轴24。与输入轴23啮合的齿轮的直径小于与输出轴24啮合的齿轮的直径，以实现减速。多组相互啮合的第二齿轮副221相互间隔布置，以在多个位置支撑输入轴23和输出轴24，使得动力传递更加可靠、稳定。每组第二齿轮副221所在的动力传递路径为一条第二动力输送线。各条第二动力输送线的动力传递方向相同，但是转速和扭矩中的至少一个不相同。各条第二动力输送线的输入轴23、输出轴24是共用的。
如图4所示，当传动箱2中第一换挡机构21中的某一齿轮副啮合，电机1可以将动力依次经过第一换挡机构21的输入轴23、中间轴20、输出轴24传递给第一驱动桥31、第二驱动桥32。
如图5所示，当传动箱2中第二换挡机构22中的某一齿轮副啮合，电机1可以将动力依次经过第二换挡机构22的输入轴23、中间轴20、输出轴24传递给第一驱动桥31、第二驱动桥32。中间轴20与输入轴23平行。
如图6所示，当传动箱2中第一换挡机构21、第二换挡机构22均不啮合，电机1可以将动力经过输入轴23传递给工作元件4。
该传动箱2可通过换挡机构实现不同挡位的切换，示意图仅示意了部分挡位。传动箱2的前进、后退挡位数量根据使用需要，可以设置多种挡位。在第二换挡机构22中的某一齿轮副啮合时，后文介绍的取力器8可以是啮合状态，也可以是脱开状态。
在一些实施例中，第一换挡机构21和第二换挡机构22并排布置。电机1设置于输入轴23的一端、工作元件4连接于输入轴23的另一端。这种布置方式，一方面大大简化了传动箱2的结构；另一方面，这种布置方式所需要的部件数量少，实现了采用少量部件还能够完成驱动工作元件4、第一驱动桥31、第二驱动桥32中的任何一个，并且，工作元件4和第一驱动桥31可以同时被驱动，工作元件4和第二驱动桥32也可以同时被驱动。在动力传递过程中，不需要换向机构，大大提高了动力传输的效率。
继续参见图2，第一驱动桥31设置于输出轴24的一端、第二驱动桥32连接于输出轴24的另一端。整个传动箱2的输入轴23和输出轴24平行，整个传动箱2只有沿着输入轴23、输出轴24轴向方向的轴，没有其他方向的轴，这种形式的传动箱2动力传递的效率高、结构紧凑。
参见图2，第一驱动桥31与第一换挡机构21和第二换挡机构22均驱动连接。第二驱动桥32与第一换挡机构21和第二换挡机构22均驱动连接。其中，第一驱动桥31和第二驱动桥32的至少其中一个位于动力分配装置5的动力传递方向的下游。
驱动桥组件3的工作模式与工作元件4的工作模式是独立的。也就是说，在工作元件4执行作业过程中，驱动桥组件3可以是前进状态、后退状态、停止状态中的任何一种。类似地，在工作元件4未执行作业时，驱动桥组件3可以是前进状态、后退状态、停止状态中的任何一种。
工作元件4具体为液压泵，电机1给液压泵提供转动动力，以驱动液压泵工作。工作元件4通过传动箱2与电机1连接；工作元件4与传动箱2在驱动连接和分离状态之间切换。
在一些实施例中，第一换挡机构21和第二换挡机构22互锁，以实现两者择一与电机1驱动连接。第一换挡机构21、第二换挡机构22通过程序控制实现互锁，即通过程序控制，只要第一换挡机构21工作，第二换挡机构22就不会工作；只要第二换挡机构22工作，第一换挡机构21就不会工作。可以采用液压机构配合控制器实现第一换挡机构21和第二换挡机构22各自工作状态的切换以及互锁。
上述结构的传动箱2，利用第一换挡机构21可实现电机1只沿一个方向转动就能进行车辆后退行驶，不需要电机1频繁切换转向，提高了电机1使用寿命。有了第一换挡机构21，在车辆需要前进时，第二换挡机构22工作；在车辆需要后退时，第一换挡机构21工作。不管前进还是后退，电机1一直都是一个方向转动。这就实现了电驱动传动***中，电机1的动力轴一直朝同一个方向旋转，靠传动箱2的第一换挡机构21和第二换挡机构22工作实现车辆的前进和后退。并且，如果第一换挡机构21出现故障或者损坏，电机1也可以通过正转、反转实现车辆的前进、后退，所以大大提高了电驱动传动***的性能，极大地拓展了电驱动传动***功能。
参见图2，在一些实施例中，驱动桥组件3包括第一驱动桥31以及第二驱动桥32。第一驱动桥31与第一换挡机构21和第二换挡机构22均驱动连接。第二驱动桥32与第一换挡机构21和第二换挡机构22均驱动连接。其中，第一驱动桥31和第二驱动桥32的至少其中一个位于动力分配装置5的动力传递方向的下游。
工作元件4与各个驱动桥的工作状态是独立的，可以是工作元件4与各个驱动桥中的至少一个同时处于被驱动状态，也可以单独是工作元件4、单独是某个驱动桥或者全部的驱动桥处于驱动状态。
上述技术方案，实现了由一个电机1、一个传动箱2即可完成整机行驶功能、专用装置的作业功能，避免了相关技术的多个电机1作业不同步、协同性差的问题，同时组成元件少，使***可靠性得到提升，集成化程度高、成本较现有技术低。
如上文介绍的，动力分配装置5具有多个可以安装的位置。比如，动力分配装置5位于第一动力输送线和驱动桥组件3之间。或者，动力分配装置5位于第二动力输送线和驱动桥组件3之间，以调节驱动桥组件3的各个驱动桥之间的动力分配方式。动力分配方式是指：动力分配装置5使得各个驱动桥按需要进行控制，可以实现第一驱动桥31独立驱动，第二驱动桥32独立驱动，第一驱动桥31和第二驱动桥32同时驱动，第一驱动桥31和第二驱动桥32差速驱动等不同驱动形式的切换。动力分配装置5可以设置在输出轴24上的多个位置，如图2所示的位置A、位置B、位置C等。
参见图2，在一些实施例中，动力分配装置5安装于输出轴24的下游端，且位于第一驱动桥31的动力传递方向的上游以及第一齿轮副211的下游。
在一些实施例中，动力分配装置5安装于输出轴24，参见图2中A位置示意的，此时B位置和C位置均未设置动力分配装置5。动力分配装置5位于第一驱动桥31的动力传递方向的上游，并且，动力分配装置5位于第一齿轮副211的下游。通过切换动力分配装置5的工作状态，控制第一驱动桥31是否被驱动或者控制第一驱动桥31的转速。
电机1的动力经由驱动桥组件3先传递至动力分配装置5，然后再根据动力分配装置5的状态决定是否传递至第一驱动桥31、以及第一驱动桥31的转速。
第一换挡机构21工作时，车辆处于后退行驶的状态。此时第二换挡机构22处于脱开状态。动力分配装置5可以为脱桥机构、差速器中的其中一种。脱桥机构的原理参见图7所示，比如动力分配装置5设计在位置A。在位置A上，当脱桥装置脱开时，第一换挡机构21的动力就传递不到第一驱动桥31，只传递给第二驱动桥32，实现单独驱动第二驱动桥32。同理，当动力分配装置5设计在位置B时，当脱桥装置脱开时，第一换挡机构21的动力就传递不到第二驱动桥32，只传递给第一驱动桥31，实现单独驱动第一驱动桥31。
下面介绍电驱动传动***的动力传递路径。电机1输出的动力传递路径为：电机1的动力传递至输入轴23、然后传递至与输入轴23驱动连接的输入轴23。也就是说，只要电机1工作，输入轴23都是转动的。而输出轴24是否转动则取决于第一齿轮副211是否与输入轴23啮合、第二齿轮副221是否与输入轴23啮合。只要第一齿轮副211、第二齿轮副221的其中任何一个与输入轴23处于啮合状态，那么输出轴24都处于转动状态。
根据第一换挡机构21、第二换挡机构22的工作状态不同，动力接下来按照以下路径传递：
先介绍第一换挡机构21处于工作状态的具体传递方式，此时第二换挡机构22不工作。此情况下，工程车辆处于后退行驶的状态。此时，动力分配装置5可以设置于输出轴24以及连接轴25，共计三种情况。
第一种情况，动力分配装置5安装于输出轴24。动力分配装置5位于第一驱动桥31的上游以及第一齿轮副211的下游；通过切换动力分配装置5的工作状态，控制第一驱动桥31是否被驱动或者控制第一驱动桥31的转速。
第一换挡机构21处于工作状态，则第一齿轮副211和输入轴23啮合。第二齿轮副221未和输入轴23啮合。动力经由输入轴23传递至第一齿轮副211，然后传递至输出轴24。由于输出轴24是正常转动的，所以与输出轴24驱动连接的第二驱动桥32始终处于被驱动的状态，即前驱始终存在。而第一驱动桥31的工作状态则与动力分配装置5的结构和工作状态相关。
如果动力分配装置5采用脱桥机构，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递或者不传递至第一驱动桥31。脱桥机构通过两部分的配合来实现动力的传递以及断开。
如果动力分配装置5采用差速器，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递、不传递至第一驱动桥31以及第一驱动桥31的转速，进而调整第一驱动桥31和第二驱动桥32的转速。
不管动力分配装置5采用何种结构，第一驱动桥31和第二驱动桥32均被驱动时，车辆为四驱状态。只有第二驱动桥32被驱动时，车辆为前驱状态。
第二种情况，动力分配装置5安装于输出轴24。动力分配装置5位于第二驱动桥32的上游以及第二齿轮副221的下游；通过切换动力分配装置5的工作状态，控制第二驱动桥32是否被驱动或者控制第二驱动桥32的转速。
具体来说，第一换挡机构21处于工作状态，则第一齿轮副211和输入轴23啮合。第二齿轮副221未和输入轴23啮合。动力经由输入轴23传递至第一齿轮副211，然后传递至输出轴24。由于输出轴24是正常转动的，所以与输出轴24驱动连接的第一驱动桥31始终处于被驱动的状态。而第二驱动桥32的工作状态则与动力分配装置5的结构和工作状态相关。
如果动力分配装置5采用脱桥机构，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递或者不传递至第二驱动桥32。脱桥机构通过两部分的配合来实现动力的传递以及断开。
如果动力分配装置5采用差速器，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递、不传递至第二驱动桥32以及第二驱动桥32的转速，进而调整第一驱动桥31和第二驱动桥32的转速。
此情形中，不管动力分配装置5采用何种结构，第一驱动桥31和第二驱动桥32均被驱动时，车辆为四驱状态。只有第二驱动桥32被驱动时，车辆为前驱状态。
不管动力分配装置5采用何种结构，第一驱动桥31和第二驱动桥32均被驱动时，车辆为四驱状态。只有第二驱动桥32被驱动时，车辆为前驱状态。
下面介绍第二换挡机构22处于工作状态，此时第一换挡机构21不工作的动力传递方式。此情况下，车辆处于前进行驶的状态。此时，动力分配装置5可以设置于输出轴24以及连接轴25，共计三种情况。
第一种情况，动力分配装置5安装于输出轴24。动力分配装置5位于第一驱动桥31的上游以及第一齿轮副211的下游。通过切换动力分配装置5的工作状态，控制第一驱动桥31是否被驱动或者控制第一驱动桥31的转速。
具体来说，第二换挡机构22处于工作状态，则第二齿轮副221和输入轴23啮合。第一齿轮副211未和输入轴23啮合。动力经由输入轴23传递至输入轴23，并且不传递至第一齿轮副211。然后动力传递至输出轴24。由于输出轴24是正常转动的，所以与输出轴24驱动连接的第二驱动桥32始终处于被驱动的状态，即前驱始终存在。而第一驱动桥31的工作状态则与动力分配装置5的结构和工作状态相关。
如果动力分配装置5采用脱桥机构，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递或者不传递至第一驱动桥31。脱桥机构通过两部分的配合来实现动力的传递以及断开。
如果动力分配装置5采用差速器，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递、不传递至第一驱动桥31以及第一驱动桥31的转速，进而调整第一驱动桥31和第二驱动桥32的转速。
第二种情况，动力分配装置5安装于输出轴24。动力分配装置5位于第二驱动桥32的上游以及第二齿轮副221的下游；通过切换动力分配装置5的工作状态，控制第二驱动桥32是否被驱动或者控制第二驱动桥32的转速。
第二换挡机构22处于工作状态，则第二齿轮副221和输入轴23啮合。第一齿轮副211未和输入轴23啮合。动力经由输入轴23传递至第一齿轮副211，然后传递至输出轴24。由于输出轴24是正常转动的，所以与输出轴24驱动连接的第一驱动桥31始终处于被驱动的状态。而第二驱动桥32的工作状态则与动力分配装置5的结构和工作状态相关。动力分配装置5可以是脱桥机构（啮合/脱开机构）、差速器、离合器或者其他能够实现该功能的装置。
如果动力分配装置5采用脱桥机构，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递或者不传递至第二驱动桥32。脱桥机构通过两部分的配合来实现动力的传递以及断开。
如果动力分配装置5采用差速器，则：动力分配装置5可以控制输出轴24的动力传递、不传递至第二驱动桥32以及第二驱动桥32的转速，进而调整第一驱动桥31和第二驱动桥32的转速。
综合以上介绍可知，只要电机1工作，输入轴23、输入轴23均被驱动，但是第一齿轮副211和第二齿轮副221则在与输入轴23、输入轴23的驱动连接、断开连接状态之间切换。此时，第一换挡机构21、第二换挡机构22各自的工作状态也是可切换的。
工作元件4的驱动状态与电驱动传动***所在***的行驶状态是独立的，即可以单独作业、不行走；也可以边前进边作业，还可以边后退边作业。
下面介绍工作元件4的驱动方式。继续参见图2，在一些实施例中，输入轴23和工作元件4驱动连接。
在一些实施例中，电驱动传动***还包括取力器8，取力器8安装于工作元件4和输入轴23之间。通过控制取力器8的工作状态，控制工作元件4是否被驱动。具体地，工作元件4包括液压泵。液压泵与作业装置驱动连接。除了取力器8之外，还可以通过脱开机构、离合器等实现对工作元件4工作状态的切换。
当取力器8处于啮合状态时，传动箱2直接将电机1的动力传递至液压泵，驱动液压泵旋转，为作业装置提供液压油，按照驾驶员操作意图驱动各执行机构工作，如图6所示。通过控制程序可设置2种模式。
第一种模式是仅作业装置作业时，通过控制程序实现前进挡、后退挡处于脱开状态，此时作业装置与整机行驶***（包括前进挡位、后退挡位）互锁。此模式下，第一齿轮副211、第二齿轮副221均与各自对应的同步器与分离，即不接合，不确定连接，使各齿轮在输入轴23上空转，此时动力从电机1的动力轴经由输入轴23直接传递给液压泵。此时，由液压泵驱动的专用装置可以工作。而由前进或第一换挡机构21驱动的驱动桥组件3不工作。
第二种模式是作业装置与行驶***同时工作。此时可根据使用需要，将作业装置与前进挡或与后退挡互锁（如前进行驶中执行作业，或者，后退行驶中执行作业）。此时液压泵工作，且同步器与前进挡或后退挡齿轮啮合，动力从电机1的动力轴传递给液压泵和齿轮副。
继续参见图1，在一些实施例中，电驱动传动***还包括电池组9以及电池管理***6。电池组9与电机1电连接，以向电机1提供电能。电池管理***6与电池组9电连接。
电池组9可以采用可充电电池。电池管理***6与电池组9通信连接，以控制电池组9的温度、充电时长等参数。
继续参见图2，在一些实施例中，控制器7与传动箱2通信连接，控制器7被构造为控制电机1的运行参数。控制器7则根据工况需要控制电机1输出的参数，比如功率大小等。
电池组9经过电池管理***6给电机1供电，电机1根据控制信号带动传动箱2运转，将电机1的动力按照控制要求传递给整机行驶***以用于驱动车辆行驶，或者传递给液压泵以驱动工作元件4作业。
本发明实施例还提供一种工程车辆，包括本发明任一技术方案所提供的电驱动传动***。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种电驱动传动***，其特征在于，包括：
电机（1），被构造为提供动力；
传动箱（2），与所述电机（1）驱动连接；所述传动箱（2）包括第一动力输送线、第二动力输送线、第三动力输送线；
驱动桥组件（3），包括第一驱动桥（31）和第二驱动桥（32）；所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）均通过所述第一动力输送线和所述第二动力输送线与所述电机（1）驱动连接，且所述第一动力输送线和所述第二动力输送线择一处于工作状态；所述第一动力输送线和所述第二动力输送线传递的动力转动方向相反；
工作元件（4），通过所述传动箱（2）与所述电机（1）驱动连接；所述传动箱（2）被构造为将所述电机（1）的动力通过所述第三动力输送线将动力传递至所述工作元件（4）；其中，所述第三动力输送线的工作状态与所述第一动力输送线、所述第二动力输送线各自的工作状态均是独立的；以及
动力分配装置（5），位于所述第一动力输送线和所述驱动桥组件（3）之间，和/或，位于所述第二动力输送线和所述驱动桥组件（3）之间，以调节所述驱动桥组件（3）的所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）之间的动力分配方式。
2.根据权利要求1所述的电驱动传动***，其特征在于，所述传动箱（2）还包括：
输入轴（23），与所述电机（1）驱动连接;
输出轴（24），与所述输入轴（23）间隔布置;
第一换挡机构（21），包括至少一组第一齿轮副（211）；各所述第一齿轮副（211）与所述输入轴（23）在驱动连接和分离状态之间切换；所述输出轴（24）与各个所述第一齿轮副（211）驱动连接；其中，所述输入轴（23）、所述输出轴（24）以及所述第一换挡机构（21）均位于所述第一动力输送线上，所述输入轴（23）还位于第三输送线上；以及
第二换挡机构（22），包括至少一组第二齿轮副（221）；所述第二齿轮副（221）与所述输入轴（23）在驱动连接和分离状态之间切换；所述输出轴（24）与所述第二齿轮副（221）驱动连接；所述输入轴（23）、所述输出轴（24）以及所述第二换挡机构（22）均位于所述第二动力输送线上。
3.根据权利要求2所述的电驱动传动***，其特征在于，所述第一驱动桥（31）与所述第一换挡机构（21）、所述第二换挡机构（22）均驱动连接；所述第二驱动桥（32）与所述第一换挡机构（21）、所述第二换挡机构（22）均驱动连接；其中，所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）的至少其中一个位于所述动力分配装置（5）的动力传递方向的下游。
4.根据权利要求2所述的电驱动传动***，其特征在于，所述第一换挡机构（21）和所述第二换挡机构（22）互锁，以实现两者择一与所述电机（1）驱动连接。
5.根据权利要求3所述的电驱动传动***，其特征在于，所述动力分配装置（5）安装于所述输出轴（24）的下游端，且位于所述第一驱动桥（31）的动力传递方向的上游以及所述第一齿轮副（211）的动力传递方向的下游。
6.根据权利要求5所述的电驱动传动***，其特征在于，所述动力分配装置（5）为脱桥机构；所述电驱动传动***包括以下工作模式：
第一种：所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）同时被驱动；
第二种：所述第二驱动桥（32）被驱动且所述第一驱动桥（31）未被驱动。
7.根据权利要求5所述的电驱动传动***，其特征在于，所述动力分配装置（5）为差速器；所述电驱动传动***包括以下几种工作模式：
第一种：所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）同时被驱动，且所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）的转速相同或者不同；
第二种：所述第二驱动桥（32）被驱动且所述第一驱动桥（31）未被驱动。
8.根据权利要求3所述的电驱动传动***，其特征在于，所述动力分配装置（5）安装于所述输出轴（24），且位于所述第二驱动桥（32）的动力传递方向的上游以及所述第二齿轮副（221）的动力传递方向的下游。
9.根据权利要求8所述的电驱动传动***，其特征在于，所述动力分配装置（5）为脱桥机构；所述电驱动传动***包括以下几种工作模式：
第一种：所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）同时被驱动；
第二种：所述第一驱动桥（31）被驱动且所述第二驱动桥（32）未被驱动。
10.根据权利要求8所述的电驱动传动***，其特征在于，所述动力分配装置（5）为差速器；所述电驱动传动***包括以下几种工作模式：
第一种：所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）同时被驱动，且所述第一驱动桥（31）和所述第二驱动桥（32）的转速相同或者不同；
第二种：所述第一驱动桥（31）被驱动且所述第二驱动桥（32）未被驱动。
11.根据权利要求2所述的电驱动传动***，其特征在于，所述输入轴（23）和所述工作元件（4）驱动连接。
12.根据权利要求2所述的电驱动传动***，其特征在于，还包括：
取力器（8），安装于所述工作元件（4）和所述输入轴（23）之间。
13.根据权利要求1所述的电驱动传动***，其特征在于，还包括：
电池组（9），与所述电机（1）电连接，以向所述电机（1）提供电能；以及
电池管理***（6），与所述电池组（9）电连接。
14.根据权利要求13所述的电驱动传动***，其特征在于，还包括：
控制器（7），与所述电池管理***（6）通信连接，所述控制器（7）被构造为控制所述电机（1）的运行参数。
15.根据权利要求1所述的电驱动传动***，其特征在于，所述工作元件（4）包括液压泵。
16.根据权利要求1所述的电驱动传动***，其特征在于，所述第一动力输送线的数量为多条，各条所述第一动力输送线传递的动力转动方向相同，且扭矩和/或转速不同；和/或，
所述第二动力输送线的数量为多条，各条所述第二动力输送线传递的动力转动方向相同，且扭矩和/或转速不同。
17.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求1～16任一所述的电驱动传动***。
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