CN209320655U - 一种双电机单行星排纯电动驱动***和纯电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双电机单行星排纯电动驱动***和纯电动车辆。双电机单行星排纯电动驱动***包括第一电机、第二电机及单行星排动力系，所述单行星排动力系包括用于与第一电机的输出轴传动连接的太阳轮、用于固定在壳体上的齿圈及作为输出端的行星架，行星架经传动轴用于与驱动桥相连，第一电机的输出轴和太阳轮之间还设置有第一离合器，第二电机的输出轴与传动轴传动连接。本实用新型的双电机单行星排纯电动驱动***的结构简单，可利用离合器的分离、结合实现纯电驱动、制动能量回收等工作模式的切换，控制过程也简单。
Description
技术领域
本实用新型属于纯电动车辆驱动技术领域，特别涉及一种双电机单行星排纯电动驱动***和纯电动车辆。
背景技术
面对能源匮乏和环境污染日益严重的现状，发展纯电动汽车是当前最有效的绿色环保汽车方案。纯电动驱动***主要有电机直驱、电机+AMT、分布式驱动等形式。电机直驱***结构简单，性能可靠，但爬坡动力性弱；电机+AMT***动力性增强，路况适用性广，通过换挡能够实现电机高效区占比提高，经济性好，但换挡过程中存在动力中断，平顺性不好；分布式驱动***取消了传动轴和主减速器，传动距离短，***效率高，但控制复杂，对电子差速控制技术要求高。
授权公告号为CN205890525U的中国专利公开了一种双电机单行星排动力装置及电动汽车，包括第一电机、第二电机及单行星排动力系，第一电机输出轴与太阳轮相连接、第二电机输出轴与齿圈相连接，行星架为输出端，第一电机与第二电机输出轴分别设有单独锁止的锁止装置。该动力装置通过锁止装置可实现多种工作模式，但存在两处不足：(1)其双电机单行星排动力装置结构相对复杂，使用了两个锁止装置，控制难度增加，***成本增加；(2)第一电机和太阳轮需要做成空心轴结构，对零部件制造及装配工艺要求高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双电机单行星排纯电动驱动***和纯电动车辆，用于解决现有双电机单行星排动力装置结构相对复杂和控制难度较大的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
本实用新型提供了一种双电机单行星排纯电动驱动***，包括第一电机、第二电机及单行星排动力系，所述单行星排动力系包括用于与第一电机的输出轴传动连接的太阳轮、用于固定在壳体上的齿圈及作为输出端的行星架，行星架经传动轴用于与驱动桥相连，第一电机的输出轴和太阳轮之间还设置有第一离合器，第二电机的输出轴与传动轴传动连接。
本实用新型驱动***的有益效果是：结构简单，可利用离合器的分离、结合实现纯电驱动、制动能量回收等工作模式的切换，控制过程也简单。
进一步的，为了降低电机零部件制造及装配的工艺难度及技术要求，降低电机零部件成本，本实用新型所述第一电机和第二电机的输出轴均为实心轴。
进一步的，为了便于集成化设计，本实用新型所述双电机单行星排纯电动驱动***还包括电机控制器和动力电池，动力电池连接电机控制器，电机控制器连接第一电机和第二电机。
本实用新型的一种纯电动车辆，包括驱动桥和用于驱动所述驱动桥的双电机单行星排纯电动驱动***，所述双电机单行星排纯电动驱动***包括第一电机、第二电机及单行星排动力系，所述单行星排动力系包括用于与第一电机的输出轴传动连接的太阳轮、用于固定在壳体上的齿圈及作为输出端的行星架，行星架经传动轴与驱动桥相连，第一电机的输出轴和太阳轮之间还设置有第一离合器，第二电机的输出轴与传动轴传动连接。
本实用新型纯电动车辆的有益效果：结构简单，可利用离合器的分离、结合实现纯电驱动、制动能量回收等工作模式的切换，控制过程也简单。
进一步的，为了降低电机零部件制造及装配的工艺难度及技术要求，降低电机零部件成本，本实用新型所述第一电机和第二电机的输出轴均为实心轴。
进一步的，为了便于集成化设计，本实用新型所述双电机单行星排纯电动驱动***还包括电机控制器和动力电池，动力电池连接电机控制器，电机控制器连接第一电机和第二电机。
附图说明
图1为本实用新型的双电机单行星排纯电动驱动***结构示意图；
图2是本实用新型双电机单行星排纯电动驱动***的控制方法逻辑图；
图中：1-第一电机；2-太阳轮；3-电机控制器；4-动力电池；5-齿圈；6-第二电机；7-传动轴；8-行星架；9-离合器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
双电机单行星排纯电动驱动***实施例
如图1所示，本实施例中的双电机单行星排纯电动驱动***包括第一电机1、第二电机6及单行星排动力系，单行星排动力系包括行星架8、太阳轮2及齿圈5，第一电机1的输出轴通过离合器9与太阳轮2相连接，齿圈5固定在外壳上，行星架8经传动轴7与驱动桥相连，第一电机1和第二电机6还与电机控制器3相连，电机控制器3还与动力电池4相连。
双电机单行星排纯电动驱动***的控制方法如图2所示：
第一步，根据油门踏板的状态来判定是否属于滑行制动模式，当油门踏板被踩下的时候，进入第二步，否则进入第四步。
第二步，当车速V＞VD1时，进入第三步，否则进入纯电模式1。
第三步，当车速V＞VD2时，进入纯电模式3，否则进入纯电模式2。
第四步，当制动踏板未被踩下，进入滑行模式，否则进入第五步。
第五步，当车速V＞VB1时，进入第六步，否则进入制动模式3。
第六步，当车速V＞VB2时，进入制动模式1，否则进入制动模式2。
其中，V是车辆行驶速度，VD1为第一驱动车速限值1，VD2为第二驱动车速限值，VB1为第一制动车速限值，VB2为第二制动车速限值。
各工作模式的具体控制方法为：
(1)纯电模式
包括3种子模式，双电机联合驱动(纯电模式1)、第一电机单独驱动(纯电模式2)和第二电机单独驱动(纯电模式3)。
纯电模式1：
第一电机1驱动，第二电机6驱动，离合器9结合，动力电池4向第一电机1和第二电机6提供能量驱动整车。
当车速V≤VD1，双电机联合驱动车辆，以纯电模式1工作，具体的转矩关系为：Tout＝(1+k1)TMG1+TMG2，其中k1为齿圈5半径与太阳轮2半径的比值，TMG1为第一电机1输出转矩，TMG2为第二电机6输出转矩，V为当前车速，VD1为第一驱动车速限值。
纯电模式2：
第一电机1驱动，第二电机6空转，离合器9结合，动力电池4向第一电机1提供能量驱动整车。
当车速VD1＜V≤VD2，第一电机1单独驱动车辆，以纯电模式2工作，具体的转矩关系为：Tout＝(1+k1)TMG1，其中k1为齿圈5半径与太阳轮2半径的比值，TMG1为第一电机1输出转矩，V为当前车速，VD1为第一驱动车速限值，VD2为第二驱动车速限值。
纯电模式3：
第一电机1静止，第二电机6驱动，离合器9分离，动力电池4向第二电机6提供能量驱动整车。
当车速V＞VD2，第二电机6单独驱动车辆，以纯电模式3工作，具体的转矩关系为：Tout＝TMG2，其中TMG2为第二电机6输出转矩，V为当前车速，VD2为第二驱动车速限值。
(2)滑行制动模式
包括3种子模式，制动模式1、制动模式2和制动模式3，3种模式的选择通过车速条件进行选择。
制动模式1：
第一电机1发电，第二电机6发电，离合器9结合，双电机施加的电制动扭矩通过传动轴7作用到车轮上，实现能量回收功能。
当车速V＞VB2，双电机联合制动车辆，以制动模式1工作，具体的转矩关系为：Tout＝(1+k1)TMG1+TMG2，其中k1为齿圈5半径与太阳轮2半径的比值，TMG1为第一电机1输出转矩，TMG2为第二电机6输出转矩，V为当前车速，VB2为第二制动车速限值。
制动模式2：
第一电机1发电，第二电机6空转，离合器9结合，第一电机1施加的电制动扭矩通过传动轴7作用到车轮上，实现能量回收功能。
当车速VB1＜V≤VB2，第一电机1单独制动车辆，以制动模式2工作，具体的转矩关系为：Tout＝(1+k1)TMG1，其中k1为齿圈5半径与太阳轮2半径的比值，TMG1为第一电机1输出转矩V为当前车速，VB1为第一制动车速限值，VB2为第二制动车速限值。
制动模式3：
第一电机1静止，第二电机6发电，离合器9分离，第二电机6施加的电制动扭矩通过传动轴7作用到车轮上，实现能量回收功能。
当车速V≤VB1，第二电机6单独制动车辆，以制动模式3工作，具体的转矩关系为：Tout＝TMG2，其中TMG2为第二电机6输出转矩，V为当前车速，VB1为第一制动车速限值。
滑行模式：
第一电机1静止，第二电机6发电，离合器9分离，第二电机6施加较小的电制动扭矩通过传动轴7作用到车轮上，实现能量回收功能。
当驾驶员不踩油门踏板、制动踏板时，车辆处于滑行状态，以滑行模式工作，具体的转矩关系为：Tout＝TMG2，其中TMG2为第二电机6输出转矩。
下表为几种模式下，具体各零部件的工作状态见表1：
表1工作模式
本实施例中第一电机1的输出轴直接通过离合器9与太阳轮2相连，作为其他实施方式，第一电机1的输出轴与太阳轮2之间除了设置离合器9之外，还设置有减速齿轮机构。
本实施例中第二电机6的输出轴直接与传动轴7相连，作为其他实施方式，第二电机6的输出轴也可以通过离合器与传动轴7相连，或者第二电机6的输出轴通过离合器和齿轮减速机构与传动轴7相连。
本实施例中的双电机单行星排纯电动驱动***包括电机控制器和动力电池，作为其他实施方式，双电机单行星排纯电动驱动***也可以不包括电机控制器和动力电池，电机控制器和动力电池是独立于双电机单行星排纯电动驱动***而存在的。
本实施例中的双电机单行星排纯电动驱动***结构简单，可利用离合器的分离、结合实现纯电驱动、制动能量回收等工作模式的切换，控制过程也简单。
纯电动车辆实施例：
本实施例中的纯电动车辆包括驱动桥和用于驱动驱动桥的双电机单行星排纯电动驱动***实施例中的双电机单行星排纯电动驱动***，关于双电机单行星排纯电动驱动***的具体结构，此处不再赘述。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而己，并非对实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型己以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种双电机单行星排纯电动驱动***，包括第一电机、第二电机及单行星排动力系，其特征在于，所述单行星排动力系包括用于与第一电机的输出轴传动连接的太阳轮、用于固定在壳体上的齿圈及作为输出端的行星架，行星架经传动轴用于与驱动桥相连，第一电机的输出轴和太阳轮之间还设置有第一离合器，第二电机的输出轴与传动轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的双电机单行星排纯电动驱动***，其特征在于，所述第一电机和第二电机的输出轴均为实心轴。
3.根据权利要求1所述的双电机单行星排纯电动驱动***，其特征在于，所述双电机单行星排纯电动驱动***还包括电机控制器和动力电池，动力电池连接电机控制器，电机控制器连接第一电机和第二电机。
4.一种纯电动车辆，包括驱动桥和用于驱动所述驱动桥的双电机单行星排纯电动驱动***，所述双电机单行星排纯电动驱动***包括第一电机、第二电机及单行星排动力系，其特征在于，所述单行星排动力系包括用于与第一电机的输出轴传动连接的太阳轮、用于固定在壳体上的齿圈及作为输出端的行星架，行星架经传动轴与驱动桥相连，第一电机的输出轴和太阳轮之间还设置有第一离合器，第二电机的输出轴与传动轴传动连接。
5.根据权利要求4所述的纯电动车辆，其特征在于，所述第一电机和第二电机的输出轴均为实心轴。
6.根据权利要求4所述的纯电动车辆，其特征在于，所述双电机单行星排纯电动驱动***还包括电机控制器和动力电池，动力电池连接电机控制器，电机控制器连接第一电机和第二电机。
Priority Applications (1)
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| CN201821622253.2U CN209320655U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种双电机单行星排纯电动驱动***和纯电动车辆 |
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| CN201821622253.2U Active CN209320655U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种双电机单行星排纯电动驱动***和纯电动车辆 |
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2018
- 2018-09-30 CN CN201821622253.2U patent/CN209320655U/zh active Active
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