[发明专利]变速器、混合动力系统和混合动力汽车

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种变速器、混合动力系统和混合动力汽车。

背景技术

目前，现有技术中通常采用的变速器包括固定变速器、多档变速器和无级变速器。其中，固定变速器是由两个或者多个齿轮、链条或皮带等组合而成的变速器，具有固定的变速比；多档变速器一般是由换档装置、多个齿轮、链条或皮带等组合而成的变速器，分有若干个档位，变速比可按多个档位调整；无级变速器的种类比较多，一般是靠摩擦实现变速比的连续可调；上述固定变速器、多档变速器和无级变速器都是通过机械传递，实现变速的目的。

虽然固定变速器的传动效率高，但是不能实现变速比的连续可调。多档变速器虽然变速比可调，但结构复杂，同样不能实现变速比的连续可调。机械式无级变速器存在摩擦动力损耗较大，磨损较严重的问题，因而很少用在大功率场合。

混合动力系统或混合动力汽车，由于可以在需要较小输出功率时，将发动机输出的多余能量转化为电池组的电能，还可以在频繁起动或低速运行的时候，利用电池组的电能工作，因而可以使发动机工作在最佳状态，有效地降低油耗，并降低污染物的排放，因而具有经济环保的优点。

常见的混合动力系统或混合动力汽车一般分为串联式、并联式、混联式。串联式混合动力系统主要由发动机、发电机、驱动电动/发电机、蓄电池组和电子控制系统等部件组成；串联式混合动力由发动机带动发电机发电，发电机输出的电能用来驱动电动机，由电动机输出动力。在驱动负荷较轻时，发电机发出的多余电能通过电子控制系统为电池组充电。在电池组充满电时，发动机停止工作，并由蓄电池组提供电力，驱动电动机输出动力。这样发动机可以一直工作在最佳工作状态，从而达到节约燃油和减少污染物排放的目的，并且在减速制动时，可以由电动机作为发电机，将刹车的动能转化为电能为电池组充电，进一步节约燃油。串联式混合动力系统没的变速箱，可以简单地实现无级调速。

并联式混合动力系统主要是在普通的燃油汽车的动力输出轴上并联一个电动/发电机，在驱动负荷较轻时，发动机输出的多余的能量由电动/发电机发电，通过电子控制系统为电池组充电，在电池组充满电时，可以由电池组输出电能，通过电子控制系统驱动电动/发电机输出动力，也可以由发动机和电动/发电机共同输出动力。并联式混合动力系统有传统的变速箱，无法实现无级变速，电动/发电机一般只作为辅助动力系统。

混联式混合动力系统主要由发动机、两个电动/发电机、行星齿轮机构、和电子控制系统构成，其结构比较复杂，工作原理也比较复杂。混联式混合动力系统可以使发动机工作在最佳状态，从而达到节约燃油和降低排放的目的，并且可以实现无级变速。

上述三种混合动力系统中，串联式混合系统的结构最为简单，但存在发电机和电动机体积大，成本较高，电动/发电机损耗较高的缺点；并联式混合动力系统中电动/发电机一般只作为辅助动力系统，混合动力系统的性能稍差，并且有传统燃油动力系统的变速箱，因而结构相对复杂；混联式混合动力系统结构复杂，成本较高，但性能较串联式混合动力系统和并联式混合动力系统好。

综上所述，如何提供一种变速器，该变速器不仅具有无级变速的优点，而且结构简单，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种变速器、混合动力系统和混合动力汽车，以不仅具有无级变速的优点，而且结构简单。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种变速器，包括：

一种变速器，包括：

动力输入轴和动力输出轴；

双转子发电机，所述双转子发电机的第一转子安装在所述动力输入轴上，第二转子安装在所述动力输出轴上；

双转子电动机，所述双转子电动机的第一转子安装在所述动力输入轴上，第二转子安装在所述动力输出轴上；

电子控制系统，所述双转子发电机的电流输出端和所述双转子电动机的电流输入端均连接到电子控制系统，所述电子控制系统用于调节所述双转子发电机输出的电压和所述双转子电动机输入的电压，实现对所述动力输入轴和动力输出轴转速差的调节。

优选地，在上述变速器中，所述双转子发电机的第一转子或第二转子由永磁体构成，另一转子上安装电枢绕组；

所述双转子电动机的第一转子或第二转子由永磁体构成，另一转子上安装电枢绕组；

所述双转子发电机和双转子电动机的电枢绕组与电子控制系统安装在同一转子上。

一种变速器，包括：

动力输入轴和动力输出轴；