CN202827142U - 电动汽车用双转子电机及电子无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，包括双转子电机和传动系统，双电子电机的定子位于内外转子之间，传动系统的差速器具有左右驱动半轴，内转子通过第一输出轴连接传动系统的行星排的太阳轮，外转子通过第二输出轴连接齿圈，行星架和第一齿轮均安设在第一中间轴上，第二和第三齿轮均安设在第二中间轴上，第四齿轮安设在差速器上，第一、第二齿轮啮合，第三、第四齿轮啮合。还包括用于制动齿圈的制动器，以及驻车系统，其包括安设在第二中间轴上的棘轮。本实用新型设计巧妙，结构简洁，使得电动汽车的动力总成具有无级调速，高效传动的特点，在提高电动汽车的舒适性的同时，延长电动汽车的续驶里程，适于大规模推广应用。

Description

电动汽车用双转子电机及电子无级变速器

技术领域

本实用新型涉及纯电动车辆驱动系统技术领域，特别涉及应用于纯电动汽车的动力总成技术领域，具体是指一种电动汽车用双转子电机及电子无级变速器。

背景技术

电动车辆（包括纯电动和混合动力车辆）动力传动系统的技术方案常见的有五种：（1）单电机、减速器、差速器；（2）单电机、变速器、差速器，变速器一般可以是2速至4速；（3）2台或4台轮毂电机，无减速器；（4）2台或4台轮毂电机带行星齿轮减速器；（5）定子和转子可以相反方向转动的逆转电机。

在上述系统中，由于轮毂电机和逆转电机控制复杂，目前尚未在电动汽车上推广。第一个方案中单电机与减速器匹配无法满足车辆复杂的工况要求。第二个方案中单电机与变速器匹配时，若变速器采用无级变速，则变速器极为复杂，且浪费了电机本身的调速能力，若变速器采用有级变速，则存在动力中断和换挡冲击等现象。

因此，期望提供一种电动车辆的动力传动系统，能充分利用电机本身调速范围宽的特点进行调速，电机又能经常工作在高效区，传动部分又能比常规燃油车辆变速系统简单，使动力总成具有无级变速、高效传动的特点，使电动汽车的续驶里程更长。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，该电动汽车用双转子电机及电子无级变速器设计巧妙，结构简洁，使得电动汽车的动力总成具有无级调速，高效传动的特点，在提高电动汽车的舒适性的同时，延长电动汽车的续驶里程，适于大规模推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，其特点是，包括双转子电机和传动系统，所述双电子电机包括内转子、外转子、定子、第一输出轴和第二输出轴，所述定子位于所述内转子和所述外转子之间，所述传动系统包括行星排、第一中间轴、第一齿轮、第二中间轴、第二齿轮、第三齿轮、差速器和第四齿轮，所述差速器具有分别用于连接左车轮和右车轮的左驱动半轴和右驱动半轴，所述内转子通过所述第一输出轴连接所述行星排的太阳轮，所述外转子通过所述第二输出轴连接所述行星排的齿圈，所述行星排的行星架和所述第一齿轮均安设在所述第一中间轴上，所述第二齿轮和所述第三齿轮均安设在所述第二中间轴上，所述第四齿轮安设在所述差速器上，所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，所述第三齿轮啮合所述第四齿轮。

较佳地，所述双电子电机还包括电机壳体，所述传动系统还包括传动系统壳体，所述电机壳体安设在所述传动系统壳体上从而在所述电机壳体和所述传动系统壳体之间形成内部容纳腔，所述内转子、所述外转子和所述定子位于所述内部容纳腔中，所述定子安设在所述电机壳体和所述传动系统壳体上，所述行星排、所述第一中间轴、所述第一齿轮、所述第二中间轴、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述差速器和所述第四齿轮均位于所述传动系统壳体中，所述第一输出轴、所述第二输出轴、所述第一中间轴、所述第二中间轴、所述左驱动半轴和所述右驱动半轴均可转动穿设所述传动系统壳体。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机及电子无级变速器还包括制动器，所述制动器与所述齿圈配合设置用于制动所述齿圈。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机及电子无级变速器还包括驻车系统，所述驻车系统包括棘轮，所述棘轮安设在所述第二中间轴上。

本实用新型的有益效果具体在于：本实用新型的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器包括双转子电机和传动系统，所述双电子电机包括内转子、外转子、定子、第一输出轴和第二输出轴，所述定子位于所述内转子和所述外转子之间，所述传动系统包括行星排、第一中间轴、第一齿轮、第二中间轴、第二齿轮、第三齿轮、差速器和第四齿轮，所述差速器具有分别用于连接左车轮和右车轮的左驱动半轴和右驱动半轴，所述内转子通过所述第一输出轴连接所述行星排的太阳轮，所述外转子通过所述第二输出轴连接所述行星排的齿圈，所述行星排的行星架和所述第一齿轮均安设在所述第一中间轴上，所述第二齿轮和所述第三齿轮均安设在所述第二中间轴上，所述第四齿轮安设在所述差速器上，所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，所述第三齿轮啮合所述第四齿轮，设计巧妙，结构简洁，使得电动汽车的动力总成具有无级调速，高效传动的特点，在提高电动汽车的舒适性的同时，延长电动汽车的续驶里程，适于大规模推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的一具体实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的另一具体实施例的结构示意图。

其中：1第一输出轴；2第二输出轴；3行星排；31太阳轮；32行星轮；33齿圈；34行星架；4第一中间轴；41第一齿轮；5第二中间轴；51棘轮；52第二齿轮；53第三齿轮；6差速器；61第四齿轮；7左驱动半轴；71左车轮；8右驱动半轴；81右车轮；91电机壳体；93传动系统壳体；94驻车系统壳体；99制动器；100双转子电机；200传动系统；300驻车系统。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参见图1-图2所示，本实用新型的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器包括双转子电机100和传动系统200，所述双电子电机100包括内转子11、外转子13、定子12、第一输出轴和第二输出轴，所述定子12位于所述内转子11和所述外转子13之间，所述传动系统包括行星排3、第一中间轴4、第一齿轮41、第二中间轴5、第二齿轮52、第三齿轮53、差速器6和第四齿轮61，所述差速器6具有分别用于连接左车轮71和右车轮81的左驱动半轴7和右驱动半轴8，所述内转子11通过所述第一输出轴1连接所述行星排3的太阳轮31，所述外转子13通过所述第二输出轴2连接所述行星排3的齿圈33，所述行星排3的行星架34和所述第一齿轮41均安设在所述第一中间轴4上，所述第二齿轮52和所述第三齿轮53均安设在所述第二中间轴5上，所述第四齿轮61安设在所述差速器6上，所述第一齿轮41啮合所述第二齿轮52，所述第三齿轮53啮合所述第四齿轮61。

所述双电子电机100和所述传动系200可以集成在一起，请参见图1-图2所示，在本实用新型的两个具体实施例中，所述双电子电机100还包括电机壳体91，所述传动系统200还包括传动系统壳体93，所述电机壳体91安设在所述传动系统壳体93上从而在所述电机壳体91和所述传动系统壳体93之间形成内部容纳腔，所述内转子11、所述外转子13和所述定子12位于所述内部容纳腔中，所述定子12安设在所述电机壳体91和所述传动系统壳体93上，所述行星排3、所述第一中间轴4、所述第一齿轮41、所述第二中间轴5、所述第二齿轮52、所述第三齿轮53、所述差速器6和所述第四齿轮61均位于所述传动系统壳体93中，所述第一输出轴1、所述第二输出轴2、所述第一中间轴4、所述第二中间轴5、所述左驱动半轴7和所述右驱动半轴8均可转动穿设所述传动系统壳体93。

为了提高车辆在低速行驶时的动力，提高车辆的最大爬坡度，请参见图2所示，在本实用新型的另一具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机及电子无级变速器还包括制动器99，所述制动器99与所述齿圈33配合设置用于制动所述齿圈33。

所述制动器99可以固定在任何合适的位置，请参见图2所示，在本实用新型的另一具体实施例中，所述制动器99位于所述传动系统壳体93内并固定在所述传动系统壳体93上。

为了实现驻车，请参见图1-图2所示，在本实用新型的两个具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机及电子无级变速器还包括驻车系统300，所述驻车系统300包括棘轮51，所述棘轮51安设在所述第二中间轴5上。

较佳地，请参见图1-图2所示，在本实用新型的两个具体实施例中，所述驻车系统300还包括驻车系统壳体94，所述驻车系统壳体94安设在所述传动系统壳体93上从而在所述驻车系统壳体94和所述传动系统壳体93之间形成另一个内部容纳腔，所述棘轮51位于该内部容纳腔中。

本实用新型使用时，将左驱动半轴7和右驱动半轴8分别连接左车轮71和右车轮81即可。

在本实用新型中，内转子11和定子12构成内电机，并通过第一输出轴1将动力输出至行星排3中的太阳轮31，外转子13和定子12构成外电机，并通过第二输出轴2将动力输出至行星排3中的齿圈33，定子12固定在电机壳体91和传动系统壳体93上。内电机与外电机独立控制和独立输出动力。行星排3将第一输出轴1和第二输出轴2的动力耦合后通过行星架34输出至第一中间轴4上，第一齿轮41固定在第一中间轴4上并与第二齿轮52构成常啮合齿轮副，第二中间轴4通过第一齿轮41将动力传递至第二齿轮52，第二齿轮52固定在第二中间轴5上并与第一齿轮41构成常啮合齿轮副，第三齿轮53固定在第二中间轴5上并与第四齿轮61构成常啮合齿轮副，第二齿轮52通过第二中间轴5和第三齿轮53将动力传递至第四齿轮61，第四齿轮61固定在差速器6上并与第三齿轮53构成常啮合齿轮副，第四齿轮61通过差速器6将动力分别通过左驱动半轴7和右驱动半轴8传递至左车轮71和右车轮81上。

棘轮51固定在第二中间轴5上，驻车系统300通过锁止和解锁棘轮51实现车辆的驻车和解锁。

车辆前进时，内电机与外电机正向输出转矩和转矩，其中内电机与外电机的转矩满足行星排3动力耦合要求，内电机与外电机的转速在经济模式时根据电机的效率最高的原则进行选择，在动力模式时根据动力最大的原则进行选择。

车辆后退时，内电机与外电机负向输出转矩和转矩，其中内电机与外电机的转矩满足行星排3动力耦合要求，内电机与外电机的转速在经济模式时根据电机的效率最高的原则进行选择，在动力模式时根据动力最大的原则进行选择。

车辆在坡道上短时驻车时，内电机正向输出转矩和转速，外电机正向输出转矩，负向输出转速，使得内、外电机在行星排3处的耦合结果为正向输出转矩，转速输出为零，并保持输出至车轮处的动力与车轮阻力相等。

车轮在坡道上长时间驻车时，驻车系统300将棘轮51锁止，由于棘轮51与左车轮71和右车轮81刚性连接，因此车轮也被锁止，达到驻车目的。

在行星排3的齿圈33上增加制动器99，使得内电机可以在外电机不工作时独立输出动力，使得外电机与内电机的峰值转矩比值可以小于齿圈33与太阳轮31的齿数比，进而提高车辆在低速行驶时的动力，提高车辆的最大爬坡度。

本实用新型通过采用两个电机的动力耦合驱动车辆，使得各个电机能够根据路况进行调整工作状态，使得电机尽可能在高效区运行，同时，利用电机本身的调速性能，使得本实用新型具有无级调速、高效传动的特点，既提高了电动车辆舒适性，又延长了续驶里程。

综上，本实用新型的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器设计巧妙，结构简洁，使得电动汽车的动力总成具有无级调速，高效传动的特点，在提高电动汽车的舒适性的同时，延长电动汽车的续驶里程，适于大规模推广应用。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (4)

1.一种电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，其特征在于，包括双转子电机和传动系统，所述双电子电机包括内转子、外转子、定子、第一输出轴和第二输出轴，所述定子位于所述内转子和所述外转子之间，所述传动系统包括行星排、第一中间轴、第一齿轮、第二中间轴、第二齿轮、第三齿轮、差速器和第四齿轮，所述差速器具有分别用于连接左车轮和右车轮的左驱动半轴和右驱动半轴，所述内转子通过所述第一输出轴连接所述行星排的太阳轮，所述外转子通过所述第二输出轴连接所述行星排的齿圈，所述行星排的行星架和所述第一齿轮均安设在所述第一中间轴上，所述第二齿轮和所述第三齿轮均安设在所述第二中间轴上，所述第四齿轮安设在所述差速器上，所述第一齿轮啮合所述第二齿轮，所述第三齿轮啮合所述第四齿轮。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，其特征在于，所述双电子电机还包括电机壳体，所述传动系统还包括传动系统壳体，所述电机壳体安设在所述传动系统壳体上从而在所述电机壳体和所述传动系统壳体之间形成内部容纳腔，所述内转子、所述外转子和所述定子位于所述内部容纳腔中，所述定子安设在所述电机壳体和所述传动系统壳体上，所述行星排、所述第一中间轴、所述第一齿轮、所述第二中间轴、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述差速器和所述第四齿轮均位于所述传动系统壳体中，所述第一输出轴、所述第二输出轴、所述第一中间轴、所述第二中间轴、所述左驱动半轴和所述右驱动半轴均可转动穿设所述传动系统壳体。

3.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机及电子无级变速器还包括制动器，所述制动器与所述齿圈配合设置用于制动所述齿圈。

4.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机及电子无级变速器，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机及电子无级变速器还包括驻车系统，所述驻车系统包括棘轮，所述棘轮安设在所述第二中间轴上。

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