一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、連接斷開(kāi)單元、第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)；發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)內(nèi)軸與第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子連接；第二電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)外軸與齒輪連接；發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力，第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)第二變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力，第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)均只有一個(gè)變速比；通過(guò)控制連接斷開(kāi)單元的分離或者結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)所述電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)工作模式的切換；該動(dòng)力系統(tǒng)具有良好的高速長(zhǎng)途性能，且動(dòng)力系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，涉及一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)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(dòng)車(chē)是一種配有車(chē)載動(dòng)力電池和輔助動(dòng)力單元（Auxiliary Energy Supply，AES)的純電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)，當(dāng)電能充足時(shí)，電池提供車(chē)輛行駛所需的所有能量， 當(dāng)電能不足時(shí)，輔助動(dòng)力單元工作。
[0004] 增程式電動(dòng)汽車(chē)工作模式分成兩個(gè)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(dòng)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(dòng)機(jī)參與工作，實(shí)現(xiàn)整車(chē)?yán)m(xù)駛里程的 延長(zhǎng)。
[0005] 目前的增程式電動(dòng)汽車(chē)存在兩種構(gòu)型，包括串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)（如Audi Ale-tron)和混聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)(如Chevrolet VOLT)。在串聯(lián)增程式電動(dòng)車(chē)中，電動(dòng)機(jī) 為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，只是在動(dòng)力電池電量下降到一定程度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才 會(huì)起動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供能量。串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成較為簡(jiǎn)單， 成本較低。在混聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)VOLT中，CS階段，低速行駛時(shí)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)，高速行駛時(shí)電 動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，在CS階段下動(dòng)力性和油耗均優(yōu)于串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)。
[0006] 中國(guó)大多數(shù)用戶(hù)都是首次購(gòu)車(chē)，對(duì)高速長(zhǎng)途性能要求較高。由于目前電池能量密 度低，純電動(dòng)車(chē)不能滿(mǎn)足高速長(zhǎng)途行駛的要求。
[0007] 如上述串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)，通常配置小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，在CS階段下動(dòng) 力性只能滿(mǎn)足回家行駛。如果增大發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率以提高CS階段的高速長(zhǎng)途動(dòng)力 性，則由于能量二次轉(zhuǎn)換損失，高速長(zhǎng)途行駛時(shí)經(jīng)濟(jì)性差。所以，串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)高速 長(zhǎng)途性能差。
[0008] 混聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)在CS階段下動(dòng)力性和油耗均優(yōu)于串聯(lián)增程式電動(dòng)汽車(chē)，可 以滿(mǎn)足高速長(zhǎng)途行駛的要求，但動(dòng)力總成復(fù)雜、成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供了一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，該并聯(lián)電動(dòng) 汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好的高速長(zhǎng)途性能。
[0010] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0011] 一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、連接斷開(kāi)單 元、內(nèi)軸、外軸、第一變速機(jī)構(gòu)、第二變速機(jī)構(gòu)和主減速齒輪。
[0012] 所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)內(nèi)軸與第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子連接；第二電動(dòng)機(jī)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(duì)于內(nèi)軸獨(dú)立旋轉(zhuǎn)；
[0014] 所述連接斷開(kāi)單元接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力；
[0015] 所述連接斷開(kāi)單元分離時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與第二電動(dòng)機(jī)各自獨(dú)立工作；
[0016] 所述第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)第二變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力；
[0017] 所述第一變速機(jī)構(gòu)和所述第二變速機(jī)構(gòu)均只有一個(gè)變速比，經(jīng)過(guò)同一根輸出軸輸 出動(dòng)力至主減速齒輪，然后經(jīng)過(guò)差速器及半軸輸出至車(chē)輪。
[0018] 所述連接斷開(kāi)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(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)的輸出軸上。
[0019] 所述連接斷開(kāi)單元為換檔接合套，其布置在內(nèi)軸上或第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī) 構(gòu)的輸出軸上。
[0020] 所述的第一電動(dòng)機(jī)和所述的第二電動(dòng)機(jī)同側(cè)配置，并且配置在同一條軸線(xiàn)上。
[0021] 在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出端配置一個(gè)減震器，起緩沖減震作用。
[0022] 所述的第二電動(dòng)機(jī)峰值功率不僅大于整車(chē)百公里加速需求功率、而且大于最高車(chē) 速需求功率。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是：
[0024] 在動(dòng)力電池電量充足時(shí)（SOC為35%?100%)，第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，發(fā)動(dòng) 機(jī)停機(jī)，降低油耗與排放。動(dòng)力電池電量不足時(shí)（SOC為25%?35%)，低速行駛時(shí)利用第一電 動(dòng)機(jī)為動(dòng)力電池充電以滿(mǎn)足車(chē)輛功率需求，高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)參與驅(qū)動(dòng)以滿(mǎn)足車(chē)輛的驅(qū)動(dòng) 功率與電動(dòng)附件消耗功率的需求，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，從而改善了整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性； 本實(shí)用新型在動(dòng)力電池電量不足時(shí)，低速時(shí)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，高速時(shí)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，提高了高 速長(zhǎng)途性能；第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)集成設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明：
[0026] 圖1所示為第一實(shí)施例中所述的并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2所示為第一實(shí)施例的變形例中所述的并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3所示為第二實(shí)施例中所述的并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖4所示為第二實(shí)施例的變形例中所述的并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖中：
[0031] 1、發(fā)動(dòng)機(jī)，2、齒輪A，3、內(nèi)軸，4、齒輪B，5、外軸，6、第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，7、第一電動(dòng)機(jī) 定子，8、第二電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，9、第二電動(dòng)機(jī)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(chē)輪，18、換檔接合套，20、減震器。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述：
[0033] 第一實(shí)施例
[0034] 參閱圖1，本實(shí)用新型所述的并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)1，齒輪A2,內(nèi)軸 3,齒輪B4,外軸5,第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子6,第一電動(dòng)機(jī)定子7,第二電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子8,第二電動(dòng)機(jī)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(chē)輪17。
[0035] 第一變速機(jī)構(gòu)包括齒輪A2,齒輪Cll。
[0036] 第二變速機(jī)構(gòu)包括齒輪M，齒輪D14。
[0037] 第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸是一根軸，為軸12,此軸12也是主減 速齒輪10的動(dòng)力輸入軸。
[0038] 第一電動(dòng)機(jī)包括第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子6,第一電動(dòng)機(jī)定子7 ;第二電動(dòng)機(jī)包括第二電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)子8,第二電動(dòng)機(jī)定子9。
[0039] 在此實(shí)施例中，所述的連接斷開(kāi)單元為離合器13,離合器13布置在第一變速機(jī)構(gòu) 和第二變速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出的軸12上。
[0040] 第二電動(dòng)機(jī)由未示于圖中的動(dòng)力電池供電，在車(chē)輛停止運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)外接電 網(wǎng)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，在車(chē)輛行駛過(guò)程中，當(dāng)動(dòng)力電池電量下降到一定程度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1 驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力電池充電。
[0041] 發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)內(nèi)軸3與第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子6連接。第二電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子8通過(guò)外軸5與 齒輪B4連接。
[0042] 離合器13結(jié)合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)第一變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力；第二電動(dòng)機(jī)通過(guò)第二變 速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力。
[0043] 從第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)輸出的動(dòng)力經(jīng)過(guò)主減速齒輪10傳遞到差速器 15,再經(jīng)過(guò)半軸16傳遞到車(chē)輪17。
[0044] 離合器13結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力可以傳遞到車(chē)輪；離合器13分離，發(fā)動(dòng)機(jī)1與車(chē) 輪17之間的動(dòng)力傳遞斷開(kāi)。
[0045] 在發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力輸出端配置一個(gè)減震器20,起緩沖減震所用，削減發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞 到第一電動(dòng)機(jī)及第二變速機(jī)構(gòu)的震動(dòng)。
[0046] 所述的第一電動(dòng)機(jī)和所述的第二電動(dòng)機(jī)同側(cè)配置，并且配置在同一條軸線(xiàn)上，第 一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)可以集成設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0047] 所述的第二電動(dòng)機(jī)峰值功率由整車(chē)動(dòng)力性決定，其不僅大于整車(chē)百公里加速的需 求功率，而且大于整車(chē)最高車(chē)速的需求功率，具體功率大小由整車(chē)整備質(zhì)量、百公里加速時(shí) 間、整車(chē)風(fēng)阻、滾阻等決定。其中整車(chē)百公里加速的需求功率和整車(chē)最高車(chē)速的需求功率均 為本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)常規(guī)技術(shù)手段就可以確定的。
[0048] 根據(jù)動(dòng)力電池荷電狀態(tài)，所述并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有兩個(gè)工作階段：電量消耗 (⑶）階段和電量維持（CS)階段。當(dāng)動(dòng)力電池電量充足（S0C為35%?100%)時(shí)，所述并聯(lián) 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)工作在⑶階段，當(dāng)動(dòng)力電池電量降低到一定程度（SOC為25%?35%)時(shí)， 所述并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)入到CS階段。在CD階段下所述并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)工作 在純電動(dòng)模式。在CS階段下所述并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有以下幾種工作模式：低速串聯(lián)模 式、高速行車(chē)發(fā)電模式、高速發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式和高速聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式。在CS階段下，由于 發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接參與驅(qū)動(dòng)，減少了能量的二次損失，所以其高速長(zhǎng)途性能較好。
[0049] CD和CS階段下所述并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)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(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于： 包括發(fā)動(dòng)機(jī)（1)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、連接斷開(kāi)單元、內(nèi)軸（3)、外軸（5)、第一變 速機(jī)構(gòu)、第二變速機(jī)構(gòu)和主減速齒輪（10); 所述發(fā)動(dòng)機(jī)（1)通過(guò)內(nèi)軸（3)與第一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子（6)連接；第二電動(dòng)機(jī)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(duì)于內(nèi)軸（3)獨(dú)立旋轉(zhuǎn)； 所述連接斷開(kāi)單元接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)（1)通過(guò)第一變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力； 所述連接斷開(kāi)單元分離時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)（1)與第二電動(dòng)機(jī)各自獨(dú)立工作；所述第二電動(dòng)機(jī) 通過(guò)第二變速機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力； 所述第一變速機(jī)構(gòu)和所述第二變速機(jī)構(gòu)均只有一個(gè)變速比，經(jīng)過(guò)同一根軸（12)輸出動(dòng) 力至主減速齒輪（10)，然后經(jīng)過(guò)差速器（15)及半軸（16)輸出至車(chē)輪（17)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于： 所述連接斷開(kāi)單元為離合器（13)，其布置在第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)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(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于： 所述連接斷開(kāi)單元為換檔接合套（18)，其布置在內(nèi)軸（3)上或第一變速機(jī)構(gòu)和第二變 速機(jī)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(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于： 所述的第一電動(dòng)機(jī)和所述的第二電動(dòng)機(jī)同側(cè)配置，并且配置在同一條軸線(xiàn)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于： 在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出端配置一個(gè)減震器（20)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于： 所述的第二電動(dòng)機(jī)峰值功率不僅大于整車(chē)百公里加速需求功率，而且大于最高車(chē)速需 求功率。
【文檔編號(hào)】B60L11/02GK204161138SQ201420155397
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)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(guó)鵬, 趙洪輝, 劉旭剛, 李元 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車(chē)股份有限公司