[实用新型]一种电动车动力单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动车动力领域和自带传感器的机电设备及其相关技术的应用。

背景技术

汽车动力一般采用内燃机并通过机构复杂的变速箱(多档位变速或自动变速)驱动车轮。通常，人们将组合在一体的内燃机和变速箱称为动力单元，也有将内燃机、变速箱和差速机构组合在一起统称为动力单元。

随着人们节约资源、保护环境和低碳经济的意识日益增强，电动汽车受到全社会的关注。但是，因储电技术及其装置、动力单元及其控制等方面的技术尚未达到理想(尚未达到使众多人士比较满意或可以接受)的程度，影响了电动汽车的普及。

譬如，为了节省成本、减轻电动车的重量，通常采用较简单的自动变速器，甚至直接采用定速比的减速器(单速传动)，这样注定了电动车动力性能不够理想，同时也将对动力电机性能及其控制装置提出特别高要求(这也将增加技术上的难度并增加制造成本)。

人们迫切希望上述技术有新的突破。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种可以提高动力与负载匹配性能的电动车动力单元。

本实用新型所述的一种电动车动力单元包括：

一自带转矩传感器的动力电机；

一传动和变速机构；

一差速机构；

一控制电路及其执行机构；

或其中的一部分。

其特征是：

本实用新型的控制电路及其执行机构利用自带传感器的动力电机上的传感器测得的实时转矩(扭矩)信号来调控传动和变速机构的传动比以及动力电机的输出功率，以获得动力与负载在运行中的最佳匹配。

自带转矩传感器的电机轴上安置了制动装置。

自带转矩传感器的电机轴上安置了双向防逆转装置(双向止逆装置)，它由两个单向止逆器(单向离合器)转向互反安装，并通过离合器或定位器(牙盘定位器或齿盘定位器)选择和控制防逆转的转向；双向止逆装置也可以安置在传动和变速机构的任一轴上。电动车通常采用电机正反转来驱动车辆的前进或倒车，安置双向止逆装置可以使车辆无论在上坡起步或上坡倒车时均不会产生溜坡现象。

传动和变速机构的变速机构可以是任何类型的变速机构。

传动和变速机构推荐采用以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构，该无级变速机构也可以应用于其它交通工具或其它需要应用无级变速传动的场合或领域。

控制电路及其执行机构可以根据动力电机和调控电机(或其中之一)的实时转矩参数以及司机操控车辆的档位、控速踏板的情况来调节主电机的功率以及传动和变速机构的传动比，使动力与负载在运行中的实现最佳匹配；可以通过向调控电机输送电能并增加动力的方式实现减小传动比而提高车速的效果；也可以通过制动、输出短路、调节可控硅的导通角控制向电源反馈能量的量等方式(或其中的部分方式)使调节调控电机产生阻力转矩来调节传动比；同时能够控制调控电机在调节传动比的过程中向电源反馈能量(电量)。

以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的调控电机也采用自带转矩传感器的电机。

以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的调控电机上安置了制动装置和止逆装置，或其中之一。

以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的调控电机通过向电源反馈电量的方式形成阻力转矩来调节传动比(而不是利用摩擦发热或电阻耗能发热等来形成阻力转矩的调速方式，这样可以充分利用车载电能并减少机械或电器部件的发热)；并且可以通过向调控电机输送电能并增加辅助动力的方式实现减小传动比而提高车速的效果。

本实用新型中的自带转矩传感器的电机是本人向国家专利局提出的申请号为201220489310.0和201210357726.1的《自带转矩传感器的机电设备》专利技术的应用之一。

本实用新型和现有技术相比具有以下优点：

本实用新型通过控制电路及其执行机构利用自带传感器的动力电机上的传感器测得实时的转矩(扭矩)信号来调控以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构(传动和变速机构)的传动比以及动力电机的输出功率，以获得动力与负载在运行中的最佳匹配。而应用《自带转矩传感器的机电设备》和以行星齿轮系统为基础并以电机调控的无级变速机构的技术将有利于电动车动力单元的集成化和智能化，有利于电动车动力单元减小设备体积、有利于降低设备的制造成本和重量，有利于充分利用车载能源并减少机械或电器部件发热。

附图说明

图1是本实用新型的传动和变速机构配置了两级行星齿轮的两档自动变速器的示意

图2是本实用新型的传动和变速机构配置了单速行星齿轮的示意