[發明專利]一種純電動雙電機單行星排驅動系統和一種純電動車輛

在審

• 申請號: 201711377883.8
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109927530A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 付昱;張曉偉;左利鋒;陳德智;白學森;蔣鵬飛;蔡旭東
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60K1/02
• 分類號: B60K1/02;B60K17/02;B60K17/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 符亞飛

本發明涉及一種純電動雙電機單行星排驅動系統和一種純電動車輛，驅動系統包括行星排、第一電機、第二電機和雙離合器機構，第一電機直接或者通過離合器與系統輸出軸連接，系統輸出軸、第二電機、行星排和雙離合器機構之間通過相應的連接關系進行連接。驅動系統結構簡單，并沒有涉及很復雜的機構，也沒有涉及很復雜的機械傳動關系，那么，工作模式切換的操作簡單，很容易實現工作模式切換，而且切換比較平順。可由單電機獨立驅動，又可雙電機轉矩耦合，既可滿足低速時的爬坡動力性需求，又可滿足高速時的爬坡及加速超車需求。另外，兩個電機可以冗余設計，當其中一個電機出現故障時，另一個電機可單獨驅動，確保車輛能正常運行。

技術領域

本發明涉及一種純電動雙電機單行星排驅動系統和一種純電動車輛。

背景技術

目前全球面臨著能源危機以及環境污染的困境，發展純電動汽車為大勢所趨。純電動車目前驅動行駛系統構型主要為電機直驅或電機+AMT的結構，電機直驅模式受電機扭矩限制，車輛爬坡性能較弱，而電機+AMT的結構存在換擋過程中動力中斷、平順性較差等問題。

目前市場上常見的純電動系統不足之處在于：①由于純電動車要求較高車速和較大爬坡度，因此直驅系統電機設計時往往需要有較高的轉速和較大的扭矩，造成電機功率較大富余、電機體積和重量大且設計規格較高；②電機+AMT的結構雖然可滿足高車速和大爬坡度的要求，但存在換擋過程中動力中斷、車輛失速沖擊較大等問題；③單電機系統可靠性較差，當電機出現故障時，車輛無法行駛。

為了克服上述問題，申請號為201010100671.7的中國專利公開了一種適合于純電動大客車的雙電機轉速耦合的電驅動裝置，由一組簡單行星齒輪機構、兩臺驅動電機、一個鎖止器組成。低速時，鎖止器將齒圈鎖止，一號電機動力經太陽輪由行星架輸出，一號電機單獨驅動；高速時，齒圈解鎖，二號電機與行星機構齒圈連接，與一號電機通過行星機構實現轉速耦合。該方案結構簡單，通過高速情況下轉速耦合，減小了單臺電機功率。缺點是工作模式少，車輛低速時只能由一號電機單獨驅動，對一號電機轉矩要求大，且高速時一號電機轉矩受制于二號電機轉矩容量，造成兩電機的利用效率不高。

申請號為201210024534.9的中國專利提供了一種電動汽車雙電機耦合驅動及其控制系統，由一組行星齒輪機構、一組齒輪傳動機構、兩臺驅動電機、一個鎖止器、兩個離合器組成，通過對兩個離合器與一個鎖止器的聯合控制可以實現雙電機的轉矩耦合輸出、轉速耦合和主電機單獨驅動輸出。該方案實現了車輛行駛時的無動力中斷換擋；在低速時通過雙電機轉矩耦合實現大轉矩輸出，高速時通過雙電機轉速耦合實現高轉速輸出。但是在低速小轉矩工況下，汽車由主電機驅動，由于主電機負荷率較低，造成該構型在低速小轉矩情況下的經濟性并不明顯；由于兩個電機采用平行軸布置，為保證合適的軸間距，需要將系統做的很大，很難在車中布置。

申請號為201310633682.5的中國專利提供了一種電動汽車雙電機耦合驅動系統，由兩個驅動電機、一組齒輪傳動機構、一組行星齒輪機構、三個離合器、一個鎖止器、傳動軸和驅動橋組成。主電機輸出的動力經二號離合器、太陽輪，由行星架輸出至驅動橋實現動力輸出，實現主電機單獨驅動；輔助電機輸出的動力經三號離合器、太陽輪，由行星架輸出至驅動橋實現動力輸出，實現輔助電機單獨驅動；主電機和輔助電機的動力分別經過二號離合器和三號離合器耦合到太陽輪，由行星架輸出至驅動橋實現主電機和輔助電機的轉矩耦合；主電機輸出的動力經過二號傳動齒輪、一號傳動齒輪、一號離合器和三號傳動齒輪到齒圈，輔助電機輸出的動力經三號離合器輸出到太陽輪，動力耦合后經行星架輸出至驅動橋，實現主電機和輔助電機的轉速耦合。該方案實現了低速小轉矩工況、中高速中轉矩、低速大轉矩和高速工況可分別采用輔助電機驅動、主電機驅動、雙電機轉矩耦合和雙電機轉速耦合工作模式，不僅能夠減小單電機的轉矩和功率容量，又能夠允分發揮雙電機耦合驅動的經濟性優勢。但裝置結構復雜、控制系統復雜，且工作模式之間切換時較為復雜，存在切換不平順等現象。

發明內容