一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，主要包括發(fā)動機、第一電動機、第二電動機、連接斷開單元、第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)；發(fā)動機通過內(nèi)軸與第一電動機轉(zhuǎn)子連接；第二電動機轉(zhuǎn)子通過外軸與齒輪連接；發(fā)動機通過第一變速機構(gòu)輸出動力，第二電動機通過第二變速機構(gòu)輸出動力，第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)均只有一個變速比；通過控制連接斷開單元的分離或者結(jié)合，可以實現(xiàn)所述電動汽車動力系統(tǒng)工作模式的切換；該動力系統(tǒng)具有良好的高速長途性能，且動力系統(tǒng)較簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低。
【專利說明】 —種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車領(lǐng)域，涉及一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，公知有以下內(nèi)容:
[0003]增程式電動車是一種配有車載動力電池和輔助動力單元(Auxiliary EnergySupply, AES)的純電驅(qū)動的電動汽車，當電能充足時，電池提供車輛行駛所需的所有能量，當電能不足時，輔助動力單元工作。
[0004]增程式電動汽車工作模式分成兩個階段,第一階段為⑶(Charge Depleting,電量消耗)階段，該階段下保持純電動行駛，在有限的行駛里程內(nèi)由電池提供能量；第二階段為CS (Charge Sustaining,電量保持)階段，該階段下發(fā)動機參與工作，實現(xiàn)整車續(xù)駛里程的延長。
[0005]目前的增程式電動汽車存在兩種構(gòu)型，包括串聯(lián)增程式電動汽車(如AudiAle-tron)和混聯(lián)增程式電動汽車(如Chevrolet VOLT)。在串聯(lián)增程式電動車中，電動機為驅(qū)動動力源，發(fā)動機不直接驅(qū)動車輛，只是在動力電池電量下降到一定程度時，發(fā)動機才會起動，帶動發(fā)電機發(fā)電，為驅(qū)動電機提供能量。串聯(lián)增程式電動汽車動力總成較為簡單，成本較低。在混聯(lián)增程式電動汽車VOLT中，CS階段，低速行駛時串聯(lián)驅(qū)動，高速行駛時電動機與發(fā)動機聯(lián)合驅(qū)動車輛行駛，在CS階段下動力性和油耗均優(yōu)于串聯(lián)增程式電動汽車。
[0006]中國大多數(shù)用戶都是首次購車，對高速長途性能要求較高。由于目前電池能量密度低，純電動車不能滿足高速長途行駛的要求。
[0007]如上述串聯(lián)增程式電動汽車，通常配置小功率的發(fā)動機和發(fā)電機，在CS階段下動力性只能滿足回家行駛。如果增大發(fā)動機和發(fā)電機的功率以提高CS階段的高速長途動力性，則由于能量二次轉(zhuǎn)換損失，高速長途行駛時經(jīng)濟性差。所以，串聯(lián)增程式電動汽車高速長途性能差。
[0008]混聯(lián)增程式電動汽車在CS階段下動力性和油耗均優(yōu)于串聯(lián)增程式電動汽車，可以滿足高速長途行駛的要求，但動力總成復(fù)雜、成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供了一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，該并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)較簡單，成本較低，具有良好的高速長途性能。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0011]一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、第一電動機、第二電動機、連接斷開單元、內(nèi)軸、外軸、第一變速機構(gòu)、第二變速機構(gòu)和主減速齒輪。
[0012]所述發(fā)動機通過內(nèi)軸與第一電動機轉(zhuǎn)子連接；第二電動機轉(zhuǎn)子與外軸相連；
[0013]所述外軸設(shè)置在所述內(nèi)軸的外周，且能夠相對于內(nèi)軸獨立旋轉(zhuǎn)；
[0014]所述連接斷開單元接合時，發(fā)動機通過第一變速機構(gòu)輸出動力；[0015]所述連接斷開單元分離時，發(fā)動機與第二電動機各自獨立工作；
[0016]所述第二電動機通過第二變速機構(gòu)輸出動力；
[0017]所述第一變速機構(gòu)和所述第二變速機構(gòu)均只有一個變速比，經(jīng)過同一根輸出軸輸出動力至主減速齒輪，然后經(jīng)過差速器及半軸輸出至車輪。
[0018]所述連接斷開單元為離合器，所述離合器是干式離合器或者濕式離合器，其布置在第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的輸出軸上。
[0019]所述連接斷開單元為換檔接合套，其布置在內(nèi)軸上或第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的輸出軸上。
[0020]所述的第一電動機和所述的第二電動機同側(cè)配置，并且配置在同一條軸線上。
[0021]在所述的發(fā)動機動力輸出端配置一個減震器，起緩沖減震作用。
[0022]所述的第二電動機峰值功率不僅大于整車百公里加速需求功率、而且大于最高車速需求功率。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0024]在動力電池電量充足時(SOC為35%?100%)，第二電動機單獨驅(qū)動車輛行駛，發(fā)動機停機，降低油耗與排放。動力電池電量不足時(S0C為25%?35%),低速行駛時利用第一電動機為動力電池充電以滿足車輛功率需求，高速行駛時發(fā)動機參與驅(qū)動以滿足車輛的驅(qū)動功率與電動附件消耗功率的需求，提高了發(fā)動機的負荷率，從而改善了整車的燃油經(jīng)濟性；本發(fā)明在動力電池電量不足時，低速時串聯(lián)驅(qū)動車輛，高速時并聯(lián)驅(qū)動車輛，提高了高速長途性能；第一電動機和第二電動機集成設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0026]圖1所示為第一實施例中所述的并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2所示為第一實施例的變形例中所述的并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3所示為第二實施例中所述的并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4所示為第二實施例的變形例中所述的并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖中:
[0031]1、發(fā)動機，2、齒輪A,3、內(nèi)軸，4、齒輪B, 5、外軸,6、第一電動機轉(zhuǎn)子，7、第一電動機定子，8、第二電動機轉(zhuǎn)子，9、第二電動機定子，10、主減速齒輪，11、齒輪C，12、軸，13、離合器，14、齒輪D，15、差速器，16、半軸，17、車輪，18、換檔接合套，20、減震器。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的描述:
[0033]第一實施例
[0034]參閱圖1，本發(fā)明所述的并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)包括:發(fā)動機1，齒輪A2，內(nèi)軸3，齒輪B4,外軸5,第一電動機轉(zhuǎn)子6,第一電動機定子7,第二電動機轉(zhuǎn)子8,第二電動機定子9,主減速齒輪10，齒輪C11，軸12，離合器13，齒輪D14，差速器15，半軸16，車輪17。
[0035]第一變速機構(gòu)包括齒輪A2，齒輪C11。
[0036]第二變速機構(gòu)包括齒輪B4，齒輪D14。[0037]第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的動力輸出軸是一根軸，為軸12，此軸12也是主減速齒輪10的動力輸入軸。
[0038]第一電動機包括第一電動機轉(zhuǎn)子6,第一電動機定子7 ;第二電動機包括第二電動機轉(zhuǎn)子8，第二電動機定子9。
[0039]在此實施例中，所述的連接斷開單元為離合器13，離合器13布置在第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的動力輸出的軸12上。
[0040]第二電動機由未示于圖中的動力電池供電，在車輛停止運行時，可以通過外接電網(wǎng)對動力電池進行充電，在車輛行駛過程中，當動力電池電量下降到一定程度時，發(fā)動機I驅(qū)動第一電動機為動力電池充電。
[0041]發(fā)動機I通過內(nèi)軸3與第一電動機轉(zhuǎn)子6連接。第二電動機轉(zhuǎn)子8通過外軸5與齒輪B4連接。
[0042]離合器13結(jié)合時，發(fā)動機I通過第一變速機構(gòu)輸出動力；第二電動機通過第二變速機構(gòu)輸出動力。
[0043]從第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)輸出的動力經(jīng)過主減速齒輪10傳遞到差速器15，再經(jīng)過半軸16傳遞到車輪17。
[0044]離合器13結(jié)合，發(fā)動機I的動力可以傳遞到車輪；離合器13分離，發(fā)動機I與車輪17之間的動力傳遞斷開。
[0045]在發(fā)動機I的動力輸出端配置一個減震器20，起緩沖減震所用，削減發(fā)動機傳遞到第一電動機及第二變速機構(gòu)的震動。
[0046]所述的第一電動機和所述的第二電動機同側(cè)配置，并且配置在同一條軸線上，第一電動機和第二電動機可以集成設(shè)計，結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0047]所述的第二電動機峰值功率由整車動力性決定，其不僅大于整車百公里加速的需求功率，而且大于整車最高車速的需求功率，具體功率大小由整車整備質(zhì)量、百公里加速時間、整車風阻、滾阻等決定。其中整車百公里加速的需求功率和整車最高車速的需求功率均為本領(lǐng)域技術(shù)人員通過常規(guī)技術(shù)手段就可以確定的。
[0048]根據(jù)動力電池荷電狀態(tài)，所述并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)有兩個工作階段:電量消耗(⑶)階段和電量維持(CS)階段。當動力電池電量充足(S0C為35%?100%)時，所述并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)工作在⑶階段，當動力電池電量降低到一定程度(S0C為25%?35%)時，所述并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)進入到CS階段。在CD階段下所述并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)工作在純電動模式。在CS階段下所述并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)有以下幾種工作模式:低速串聯(lián)模式、高速行車發(fā)電模式、高速發(fā)動機單獨驅(qū)動模式和高速聯(lián)合驅(qū)動模式。在CS階段下，由于發(fā)動機可以直接參與驅(qū)動，減少了能量的二次損失，所以其高速長途性能較好。
[0049]CD和CS階段下所述并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)工作模式如下表所示。
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于: 包括發(fā)動機(I)、第一電動機、第二電動機、連接斷開單元、內(nèi)軸(3)、外軸(5)、第一變速機構(gòu)、第二變速機構(gòu)和主減速齒輪(10)； 所述發(fā)動機(I)通過內(nèi)軸(3)與第一電動機轉(zhuǎn)子(6)連接；第二電動機轉(zhuǎn)子(8)與外軸(5)相連； 所述外軸(5)設(shè)置在所述內(nèi)軸(3)的外周，且能夠相對于內(nèi)軸(3)獨立旋轉(zhuǎn)； 所述連接斷開單元接合時，發(fā)動機(I)通過第一變速機構(gòu)輸出動力； 所述連接斷開單元分離時，發(fā)動機(I)與第二電動機各自獨立工作；所述第二電動機通過第二變速機構(gòu)輸出動力； 所述第一變速機構(gòu)和所述第二變速機構(gòu)均只有一個變速比，經(jīng)過同一根軸(12)輸出動力至主減速齒輪(10)，然后經(jīng)過差速器(15)及半軸(16)輸出至車輪(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于: 所述連接斷開單元為離合器(13)，其布置在第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的軸(12)上，所述離合器(13)是干式離合器或者濕式離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于: 所述連接斷開單元為換檔接合套(18)，其布置在內(nèi)軸(3)上或第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的軸(12)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于: 所述的第一電動機和所述的第二電動機同側(cè)配置，并且配置在同一條軸線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于: 在所述的發(fā)動機動力輸出端配置一個減震器(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于: 所述的第二電動機峰值功率不僅大于整車百公里加速需求功率，而且大于最高車速需求功率。
【文檔編號】B60L11/18GK103921687SQ201410129116
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】楊興旺, 趙子亮, 羅國鵬, 趙洪輝, 劉旭剛, 李元 申請人:中國第一汽車股份有限公司