一種純電動動力系統(tǒng)及具有該動力系統(tǒng)的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電機集成驅(qū)動裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種純電動動力系統(tǒng)及具有該動力系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色環(huán)保的設計是汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向，純電動汽車日益受到政府和人民的關(guān)注和重視，目前，純電動汽車的動力集成系統(tǒng)有很多種，中國專利CN 104691319 A的實用新型專利公開了一種雙電機-單行星排動力傳動系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在純電動汽車中，包括主電機即第一驅(qū)動電機、輔助電機即第二驅(qū)動電機、制動器和單行星排，其中主電機與行星排的太陽輪傳動連接，輔助電機與行星排的行星架傳動連接，驅(qū)動電機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩通過單行星排的齒圈將力矩傳輸?shù)捷敵鲚S驅(qū)動車輪運轉(zhuǎn)，當車輛正常行駛或車輛需要的功率小時，制動器固定行星架，此時輔助電機不工作，只有主電機驅(qū)動太陽輪為整車提供動力，當車輛需要功率較大時，此時主電機不能滿足車輛所需功率，制動器放開行星架，同時輔助電機驅(qū)動行星架開始協(xié)同工作，共同提供車輛所需的功率。但是該系統(tǒng)也存在以下缺點:一是車輛正常行駛時，主電機驅(qū)動行星排的太陽輪轉(zhuǎn)動，太陽輪帶動行星輪，由行星輪帶動齒圈將動力傳遞到輸出軸，由于行星輪的傳動消耗了一部分能量，這種傳遞方式的傳遞效率較低；二是在車輛制動或減速滑行時，輔助電機處于發(fā)電機工作模式，輔助電機與行星架傳動連接，由于齒圈與行星架的增速比較小，因此該系統(tǒng)將車輛動能轉(zhuǎn)化為電能的效率較低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種動力傳輸效率高和動能轉(zhuǎn)化為電能的回收效率高的純電動動力系統(tǒng)及具有該動力系統(tǒng)的車輛。
[0004]本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種純電動動力系統(tǒng)，包括主電機、輔助電機和行星排，行星排具有太陽輪、行星架和用于與相應車橋傳動連接的齒圈，主電機與行星排的行星架傳動連接，輔助電機與行星排的太陽輪傳動連接。
[0005]所述純電動動力系統(tǒng)還包括與主電機連接的主電池和與輔助電機相連接的輔助電池。
[0006]所述主電池與輔助電池導電連接，所述主電池可以向輔助電池傳遞能量。
[0007]所述主電池為燃料電池。
[0008]—種車輛，包括純電動動力系統(tǒng)，所述純電動動力系統(tǒng)包括主電機、輔助電機和行星排，行星排具有太陽輪、行星架和用于與相應車橋傳動連接的齒圈，主電機與行星排的行星架傳動連接，輔助電機與行星排的太陽輪傳動連接。
[0009]所述純電動動力系統(tǒng)還包括與主電機連接的主電池和與輔助電機相連接的輔助電池。
[0010]所述主電池與輔助電池導電連接，所述主電池可以向輔助電池傳遞能量。
[0011]所述主電池為燃料電池。
[0012]本實用新型的有益效果為:主電機與行星排的行星架傳動連接，當車輛正常行駛時，主電機通過行星架直接將動力傳遞給齒圈，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中由太陽輪先傳遞給行星輪再由行星輪傳遞給齒圈，因此，提升了主電機的能量傳遞效率；當車輛制動或減速滑行時，輔助電機處于發(fā)電機模式，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為電能存儲起來，輔助電機與太陽輪傳動連接，由于齒圈與太陽輪的增速比大于齒圈與行星架的增速比，因此，將輔助電機與太陽輪傳動連接可以提高動能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型一種車輛的一個實施例中的純電動動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為輔助電機單獨工作模式下的車輛制動或滑行時能量傳遞路線示意圖；
[0015]圖3為輔助電機單獨工作模式下的車輛起步時的能量傳遞路線示意圖；
[0016]圖4為主電機單獨工作模式下的能量傳遞路線示意圖；
[0017]圖5為主電機和輔助電機同時工作模式下的能量傳遞路線示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型的一種車輛的實施例如圖1所示，包括純電動動力系統(tǒng)，純電動動力系統(tǒng)包括主電池1、輔助電池2、主電機3、輔助電機4和行星排，行星排包括太陽輪6、行星架5和齒圈7，本實施例中，主電池I為燃料電池，主電池I與主電機3相連接，主電機3的輸出軸與行星排的行星架5傳動連接，輔助電池2與輔助電機4相連接，輔助電機4與行星排的太陽輪6傳動連接，所述太陽輪6與主電機3之間通過套軸傳動連接，由行星架的齒圈7輸出動力傳遞到車輪。在本實施例中主電池I為燃料電池，當然在其他實施例中也可以是其他動力電池，例如由外部充電的且電容量高于輔助電池的動力電池。
[0019]在本實用新型一種車輛的其他實施例中，主電池也可以與輔助電池不連通，主電池不向輔助電池輸送能量。
[0020]該車輛的純電動動力系統(tǒng)主要有以下幾種工作模式:
[0021]模式一:輔助電機單獨工作模式。輔助電機單獨工作模式又分為兩種工況，一是制動或減速滑行工況，二是車輛起步工況。
[0022](I)制動或減速滑行工況。輔助電機單獨工作模式下的車輛制動或減速滑行工況下的能量傳遞路線示意圖如圖2所示，當車輛減速滑行或制動時，主電機3處于關(guān)閉模式，此時輔助電機4工作在發(fā)電狀態(tài)，由齒圈7通過行星輪帶動太陽輪進行轉(zhuǎn)動，輔助電機4將整車的動能轉(zhuǎn)化為電能存儲在輔助電池2中。
[0023](2)車輛起步工況。輔助電機單獨工作模式下的車輛起步時的能量傳遞路線示意圖如圖3所示，由于車輛起步時需要的功率較小，主電機3不啟動，由輔助電池2驅(qū)動輔助電機4工作，給整車提供動力。
[0024]模式二:主電機單獨工作模式。主電機單獨工作模式下的能量傳遞路線示意圖如圖4所示，當車輛行駛需要的功率完全可以由主電池I提供時，此時輔助電池2和輔助電機4不工作，由主電池I驅(qū)動主電機3工作，主電機3帶動行星排的行星架5，再經(jīng)過行星排的減速增扭后由行星排的齒圈7將動力輸出到輸出軸8，給整車提供動力。
[0025]模式三:主電機和輔助電機同時工作模式。主電機和輔助電機同時工作模式下的能量傳遞路線示意圖如圖5所示，此時整車需求功率較大，主電池I不能滿足車輛功率需求，因此需要輔助電池2驅(qū)動輔助電機4進行與主電機3協(xié)同工作，由主電池I驅(qū)動主電機3工作，輔助電池2驅(qū)動輔助電機4工作，一起帶動齒圈7將動力輸出到輸出軸8，給整車提供動力。
[0026]模式四:跛行工作模式。由于是主電池I和輔助電池2分別控制主電機3和輔助電機4進行工作，因此，無論是主電池1、主電機3出現(xiàn)故障或者是輔助電池2、輔助電機4出現(xiàn)故障，整車均能實現(xiàn)跛行行車，到修理廠進行維修。
[0027]模式五:主電池I和輔助電池2相連接，為了防止輔助電池2虧電，造成對輔助電池2的損壞，當輔助電池2電量低于某一值時，只要需求功率小于主電池I的輸出功率，由主電池I就向輔助電池2輸送電量，保證輔助電池2的電量充足。
[0028]—種純電動動力系統(tǒng)的實施例與上述一種車輛的各實施例中的純電動動力系統(tǒng)的實施例相同，此處不再贅述。
【主權(quán)項】
1.一種純電動動力系統(tǒng)，包括主電機、輔助電機和行星排，行星排具有太陽輪、行星架和用于與相應車橋傳動連接的齒圈，其特征在于:主電機與行星排的行星架傳動連接，輔助電機與行星排的太陽輪傳動連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動動力系統(tǒng)，其特征在于:所述純電動動力系統(tǒng)還包括與主電機連接的主電池和與輔助電機相連接的輔助電池。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種純電動動力系統(tǒng)，其特征在于:所述主電池與輔助電池導電連接，所述主電池可以向輔助電池傳遞能量。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種純電動動力系統(tǒng)，其特征在于:所述主電池為燃料電池。5.—種車輛，包括純電動動力系統(tǒng)，所述純電動動力系統(tǒng)包括主電機、輔助電機和行星排，行星排具有太陽輪、行星架和用于與相應車橋傳動連接的齒圈，其特征在于:主電機與行星排的行星架傳動連接，輔助電機與行星排的太陽輪傳動連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種車輛，其特征在于:所述純電動動力系統(tǒng)還包括與主電機連接的主電池和與輔助電機相連接的輔助電池。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種車輛，其特征在于:所述主電池與輔助電池導電連接，所述主電池可以向輔助電池傳遞能量。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種車輛，其特征在于:所述主電池為燃料電池。
【專利摘要】本實用新型涉及一種純電動動力系統(tǒng)及具有該動力系統(tǒng)的車輛，該系統(tǒng)采用主電池與主電機傳動連接，輔助電池與輔助電機傳動連接，主電機與行星排的行星架傳動連接，當車輛行駛時，主電機通過行星架直接將動力傳遞給齒圈，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中由太陽輪先傳遞給行星輪再由行星輪傳遞給齒圈，因此，提升了主電機的傳遞效率；當車輛制動或減速滑行時，輔助電機處于發(fā)電機模式，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為電能存儲起來，由齒圈將動力通過行星輪傳遞給太陽輪，由于齒圈與太陽輪的增速比大于齒圈與行星架的增速比，因此，將輔助電機與太陽輪傳動連接可以提高動能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化效率。
【IPC分類】B60K1/04, B60K17/04, B60K1/02
【公開號】CN204915269
【申請?zhí)枴緾N201520557493
【發(fā)明人】劉振楠, 楊學青, 王宗田, 李飛強, 高建平, 蘇常軍
【申請人】鄭州宇通客車股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月29日