[發明專利]一種電動汽車多模式動力系統

有效

• 申請號: 201510573696.1
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105034782B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 余捷;胡旭軍;李芳慧;雷學國;張慶永
• 申請（專利權）人: 福建萬潤新能源科技有限公司
• 主分類號: B60K1/02
• 分類號: B60K1/02;B60K17/02;B60K17/04;B60L7/10
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 黃以琳;林祥翔

本發明公開了一種電動汽車多模式動力系統，包括控制器、主驅電機、輔助電機、行星輪系、第一離合器和第二離合器；主驅電機的轉軸與行星輪系的太陽輪連接，行星輪系的行星架為動力輸出端，離合器的主動部分連接于行星輪系的齒圈，離合器的從動部分連接于行星輪系的太陽輪；輔助電機的轉軸連接于行星輪系的齒圈，所述齒圈上設置有齒圈制動器。本發明電動汽車多模式動力系統結構簡單，可實現轉矩耦合和轉速耦合驅動模式。

技術領域

本發明涉及電動汽車領域，特別是涉及一種電動汽車多模式動力系統。

背景技術

與傳統燃油汽車不同，常規集中驅動式純電動車的動力系統結構簡圖如圖1所示。驅動電機通過變速器或減速器的減速增扭作用驅動整車運行，電機控制器控制電機不同的轉速和扭矩來滿足整車行駛功率需求。由于采用單電機驅動，電機應具有較寬的調速范圍、低速可以大扭矩輸出以及高速有一定的功率儲備、高效率和高可靠性。顯然，這樣的高轉速電機制造難度太大，而且電機無法在各種工況下都能夠高效率工作導致整體效率較低，并且難以兼顧車輛的加速性能與最高車速。為此，基于雙電機的動力耦合系統設計成為另一種解決方案。

在已有技術中，中國專利CN101633305公開了一種雙電機通過花鍵傳動實現串聯結構式的動力總成系統，通過2套電機控制器分別控制1臺低速電機和1臺高速電機在不同車速工況下運轉，從而保證2臺電機盡量處于高效率區運轉；與之對應的，專利CN203739605U公開了一種雙電機并聯式驅動系統，每臺電機分別通過定軸式齒輪傳動機構將動力傳遞到輸出軸，使高速電機和低速電機在不同車速工況下運轉來保證動力系統高效運轉；CN102490599同樣采用并聯方式，不同的是其設計理念在于利用定軸輪系實現雙電機轉矩耦合來改善汽車的爬坡性能和加速性能；專利ACN104015600同樣采用并聯方式，不過其設計理念在于利用雙電機的獨立調速來實現一種無級變速功能的驅動系統；專利CN201110257806公開了一種雙電機純電動一體化傳動系統控制方法，采用雙電機提供不同的動力，并經過動力耦合器進行綜合輸出，其中動力耦合器由具有四個不同傳動比的檔位的兩套自動換檔執行機構AMT組成，通過對電機和機械式自動變速器(AMT)進行一體化控制來實現換擋；CN104691319利用一套行星排機構實現雙電機轉速耦合來達到2臺電機盡可能高效運轉的目的。

專利CN101633305和CN203739605U分別采用串聯和并聯模式實現高速電機和低速電機在不同車速下切換運轉，從而提高動力系統效率。然而，2種方案里在車輛運行時只有1臺電機參與工作，這就要求2臺電機均具備較大功率以滿足車輛在不同車速下均有良好的加速性能。

專利CN102490599利用定軸輪系實現雙電機轉矩耦合來改善汽車的爬坡性能和加速性能，但由于2臺電機轉速成比例導致調速必須同步進行，否則易導致功率流內循環而降低整套動力系統效率；并且高速模式下，該系統無法實現轉速解耦導致效率急劇下降。

專利CN201110257806采用雙電機和雙機械式自動變速器(AMT)實際動力耦合，然而這種結構過于復雜，并且由于控制復雜導致存在換擋時間長、換擋沖擊明顯，有時甚至會出現車輛在行駛過程中換不了擋的問題。

專利CN104691319利用一套行星排機構實現雙電機轉速耦合實現2臺電機各自高效運轉的目的。但由于沒有實現轉矩耦合，2臺電機輸出扭矩無法耦合從而無法提高整套系統的加速性能和爬坡性能。

CN103754099A公布了一種雙電機多模式動力耦合驅動總成，這個多模式指的是轉速耦合、低速實現單電機驅動、單電機制動能量回收制動，雙電機轉速耦合驅動，雙電機轉速耦合制動能量回收等多種工作模式，在動力耦合上其本質還是只能實現轉速耦合一種方式。在結構上，行星輪系由于缺少離合器無法實現三元件(齒圈、行星架、太陽輪)的同向同轉速整體運動，所以根本無法實現轉矩耦合。另外，通過太陽輪處有設置鎖止器制動太陽輪，從而實現與齒圈連接的電機單獨驅動模式，不過由于齒圈處缺少制動器從而無法實現另一個電機的單電機驅動。這也就使得一旦齒圈處的電機出現故障，整個系統就癱瘓，其故障應對性較弱。