[发明专利]一种纯电动双电机单行星排驱动系统和一种纯电动车辆

说明书

本发明涉及一种纯电动双电机单行星排驱动系统和一种纯电动车辆，驱动系统包括行星排、第一电机、第二电机和双离合器机构，第一电机直接或者通过离合器与系统输出轴连接，系统输出轴、第二电机、行星排和双离合器机构之间通过相应的连接关系进行连接。驱动系统结构简单，并没有涉及很复杂的机构，也没有涉及很复杂的机械传动关系，那么，工作模式切换的操作简单，很容易实现工作模式切换，而且切换比较平顺。可由单电机独立驱动，又可双电机转矩耦合，既可满足低速时的爬坡动力性需求，又可满足高速时的爬坡及加速超车需求。另外，两个电机可以冗余设计，当其中一个电机出现故障时，另一个电机可单独驱动，确保车辆能正常运行。

技术领域

本发明涉及一种纯电动双电机单行星排驱动系统和一种纯电动车辆。

背景技术

目前全球面临着能源危机以及环境污染的困境，发展纯电动汽车为大势所趋。纯电动车目前驱动行驶系统构型主要为电机直驱或电机+AMT的结构，电机直驱模式受电机扭矩限制，车辆爬坡性能较弱，而电机+AMT的结构存在换挡过程中动力中断、平顺性较差等问题。

目前市场上常见的纯电动系统不足之处在于：①由于纯电动车要求较高车速和较大爬坡度，因此直驱系统电机设计时往往需要有较高的转速和较大的扭矩，造成电机功率较大富余、电机体积和重量大且设计规格较高；②电机+AMT的结构虽然可满足高车速和大爬坡度的要求，但存在换挡过程中动力中断、车辆失速冲击较大等问题；③单电机系统可靠性较差，当电机出现故障时，车辆无法行驶。

为了克服上述问题，申请号为201010100671.7的中国专利公开了一种适合于纯电动大客车的双电机转速耦合的电驱动装置，由一组简单行星齿轮机构、两台驱动电机、一个锁止器组成。低速时，锁止器将齿圈锁止，一号电机动力经太阳轮由行星架输出，一号电机单独驱动；高速时，齿圈解锁，二号电机与行星机构齿圈连接，与一号电机通过行星机构实现转速耦合。该方案结构简单，通过高速情况下转速耦合，减小了单台电机功率。缺点是工作模式少，车辆低速时只能由一号电机单独驱动，对一号电机转矩要求大，且高速时一号电机转矩受制于二号电机转矩容量，造成两电机的利用效率不高。

申请号为201210024534.9的中国专利提供了一种电动汽车双电机耦合驱动及其控制系统，由一组行星齿轮机构、一组齿轮传动机构、两台驱动电机、一个锁止器、两个离合器组成，通过对两个离合器与一个锁止器的联合控制可以实现双电机的转矩耦合输出、转速耦合和主电机单独驱动输出。该方案实现了车辆行驶时的无动力中断换挡；在低速时通过双电机转矩耦合实现大转矩输出，高速时通过双电机转速耦合实现高转速输出。但是在低速小转矩工况下，汽车由主电机驱动，由于主电机负荷率较低，造成该构型在低速小转矩情况下的经济性并不明显；由于两个电机采用平行轴布置，为保证合适的轴间距，需要将系统做的很大，很难在车中布置。

申请号为201310633682.5的中国专利提供了一种电动汽车双电机耦合驱动系统，由两个驱动电机、一组齿轮传动机构、一组行星齿轮机构、三个离合器、一个锁止器、传动轴和驱动桥组成。主电机输出的动力经二号离合器、太阳轮，由行星架输出至驱动桥实现动力输出，实现主电机单独驱动；辅助电机输出的动力经三号离合器、太阳轮，由行星架输出至驱动桥实现动力输出，实现辅助电机单独驱动；主电机和辅助电机的动力分别经过二号离合器和三号离合器耦合到太阳轮，由行星架输出至驱动桥实现主电机和辅助电机的转矩耦合；主电机输出的动力经过二号传动齿轮、一号传动齿轮、一号离合器和三号传动齿轮到齿圈，辅助电机输出的动力经三号离合器输出到太阳轮，动力耦合后经行星架输出至驱动桥，实现主电机和辅助电机的转速耦合。该方案实现了低速小转矩工况、中高速中转矩、低速大转矩和高速工况可分别采用辅助电机驱动、主电机驱动、双电机转矩耦合和双电机转速耦合工作模式，不仅能够减小单电机的转矩和功率容量，又能够允分发挥双电机耦合驱动的经济性优势。但装置结构复杂、控制系统复杂，且工作模式之间切换时较为复杂，存在切换不平顺等现象。

发明内容