专利名称：一种电动汽车及其动力驱动系统的制作方法
—种电动汽车及其动力驱动系统技术领域
本发明是关于新能源车辆技术领域，且特别是关于一种电动汽车及其动力驱动系 统。
背景技术：
车辆自发明以来，已有100多年的历史了。在过去的100多年里，车辆技术有了突 飞猛进的发展。车辆的种类越来越多，同时其功能也越来越展现高科技程度和人性化方式， 从而为人们提供了方便、舒适的乘驾旅程。
随着人们对能源与环保观念增强，电动汽车逐渐成为汽车业界的一个研究热点。 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求 的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
但是，对于现有的电动汽车，还存在一些技术瓶颈。例如，通过性更好的四驱电动 汽车，当前往往是通过混合动力及增加轮边电机(或轮毂电机)的数量来实现。众所周知，为 了提升电动汽车有限的续驶里程，应该尽量减少部件，减轻重量，而增加的多套电机无疑会 增加车重，这使得电动汽车的续驶里程更难得到提升。并且传统的轮边电机结构复杂，不利 于悬架机构的布置，而轮毂电机将大大增加汽车的簧下重量，从而导致电动汽车的架乘舒 适性降低。发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种既能够实现四驱功能，又不会增加电动 汽车的重量的动力驱动系统，以及具有这种动力驱动系统的电动汽车。
本发明提供一种电动汽车动力驱动系统，包括电机总成，前桥总成、后桥总成、控 制装置，以及储能器，所述电机总成包括双转子电机；所述双转子电机包括内转子和外转 子；所述内转子输出轴和外转子输出轴其中的一方与所述前桥总成连接，向所述前桥总成 提供动力；所述内转子输出轴和外转子输出轴其中的另一方与所述后桥总成连接，向所述 后桥总成提供动力；所述控制装置分别与所述双转子电机和所述储能器连接。
在本发明的一个实施例中，前述的电机总成还包括内转子制动器和内转子离合 器。
在本发明的一个实施例中，前述的内转子输出轴通过内转子离合器与所述前桥总 成的前桥驱动轴或者所述后桥总成的后桥驱动轴连接，所述内转子制动器设置在所述内转 子输出轴上。
在本发明的一个实施例中，前述的电机总成还包括外转子制动器和外转子离合器。
在本发明的一个实施例中，前述的外转子输出轴通过外转子离合器与所述前桥总 成的前桥驱动轴或者所述后桥总成的后桥驱动轴连接，所述外转子制动器设置在所述外转 子输出轴上。
在本发明的一个实施例中，前述的电机总成还包括设置在所述外转子和内转子输出轴之间的外转子支撑轴承。在本发明的一个实施例中，前述的双转子电机是永磁直流电机、串励直流电机、混励直流电机，或者交流电机。在本发明的一个实施例中，前述的储能器是电池组、超级电容，或者超级电容和电池组的组合。在本发明的一个实施例中，前述的前桥总成还包括前桥驱动轴、前桥差速器、前桥左驱动半轴、前桥右驱动半轴，所述前桥驱动轴通过前桥差速器连接前桥左驱动半轴和前桥右驱动半轴，并向它们提供动力；所述后桥总成包括后桥驱动轴、后桥差速器、后桥左驱动半轴、后桥右驱动半轴，所述后桥驱动轴通过后桥差速器连接后桥左驱动半轴和后桥右驱动半轴，并向它们提供动力。本发明还提供一种电动汽车，包括如前述的任一项所述的电动汽车动力驱动系统。本发明的有益效果是，采用本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统，利用一套电机即可实现四驱功能，并且结合配套的离合器、制动器即能够实现前驱、后驱及四驱等多种驱动方式的转换，以满足不同使用条件的需求。而且本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统结构简单，重量轻，体积小，布置灵活，能够节省纯电动汽车宝贵的空间。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明电动汽车及其动力驱动系统的较佳实施例的结构示意图。图2是本发明电动汽车及其动力驱动系统的较佳实施例的立体结构示意图。图3是本发明电动汽车及其动力驱动系统的较佳实施例的另一角度的立体结构示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电动汽车及其动力驱动系统的具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如下:有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。请参照图1至图3所示,本发明较佳实施例的电动汽车的动力驱动系统包括电机总成1，前桥总成2、后桥总成3、控制装置4，以及电池组5。控制装置4例如通过总线与电机总成I和电池组5连接，电机总成I和电池组5受到控制装置4的控制。电机总成I包括双转子电机，该双转子电机可以是永磁直流电机、串励直流电机、混励直流电机，或者交流电机等。在本实施例中，该双转子电机是永磁无刷双转子电机。双 转子电机包括同轴设置的定子(图未示)、内转子12、外转子14、内转子输出轴121，以及外 转子输出轴141。在双转子电机通电时，内转子输出轴121和外转子输出轴141输出的转 矩相等，方向相反。电机总成I还包括内转子制动器122、内转子离合器124，以及外转子制 动器142、外转子离合器144、外转子支撑轴承146。内转子制动器122和外转子制动器142 可以是电磁制动器。在本实施例中，内转子输出轴121通过内转子离合器124连接前桥总 成2，内转子制动器122设置在内转子输出轴121上。外转子输出轴141通过外转子离合器 144连接后桥总成3，外转子制动器142设置在外转子输出轴141上。外转子支撑轴承146 设置在外转子14和内转子输出轴121之间，支承外转子14。
前桥总成2包括前桥驱动轴22、前桥差速器24、前桥左驱动半轴26、前桥右驱动半 轴28，以及左前轮291和右前轮292。前桥驱动轴22第一端通过通过内转子制动器122和 内转子离合器124连接内转子输出轴121，第二端通过前桥差速器24连接前桥左驱动半轴 26和前桥右驱动半轴28。前桥左驱动半轴26和前桥右驱动半轴28同轴设置，并与前桥驱 动轴22垂直设置。左前轮291和右前轮292分别设置在前桥左驱动半轴26和前桥右驱动 半轴28末端。
后桥总成3包括后桥驱动轴32、后桥差速器34、后桥左驱动半轴36、后桥右驱动 半轴38，以及左后轮391和右后轮392。后桥驱动轴32第一端通过外转子制动器142和外 转子离合器144连接外转子输出轴141，第二端通过后桥差速器34连接后桥左驱动半轴36 和后桥右驱动半轴38。后桥左驱动半轴36和后桥右驱动半轴38同轴设置，并与后桥驱动 轴32垂直设置。左后轮391和右后轮392分别设置在后桥左驱动半轴36和后桥右驱动半 轴38末端。
电池组5优选为动力电池组，受到控制装置4的控制，用于储存电力。
本发明较佳实施例的电动汽车包括上述动力驱动系统，以及本领域普通技术人员 所知的，构成电动汽车的其它必要系统和装置。
这样，在需要将电动汽车设置成四驱状态时，将内转子离合器124和外转子离合 器144均闭合，而将内转子制动器122和外转子制动器142均断开。在控制装置4控制电 池组5供电时，内转子12和外转子14 一同转动，产生的转矩相等，转速由控制装置4控制。 内转子12产生的转矩通过内转子输出轴121传递到前桥总成2的前桥驱动轴22，前桥驱动 轴22再通过前桥差速器24将转矩分配给前桥左驱动半轴26及前桥右驱动半轴26，从而 转矩分别输出到左前轮291和右前轮292。而外转子14产生的转矩通过外转子输出轴141 传递到后桥总成3的后桥驱动轴32，后桥驱动轴32再通过后桥差速器34将转矩分配给后 桥左驱动半轴36及后桥右驱动半轴36，从而转矩分别输出到左后轮391和右后轮392。
在需要将电动汽车设置成前驱状态时，将内转子离合器124和外转子制动器142 闭合，而将外转子离合器144和内转子制动器122均断开。在控制装置4控制电池组5供 电时，内转子12转动，而外转子14由外转子制动器142制动。因此，此时外转子14不产生 转动。内转子12的转速由控制装置4控制。内转子12产生的转矩通过内转子输出轴121 传递到前桥总成2的前桥驱动轴22，前桥驱动轴22再通过前桥差速器24将转矩分配给前 桥左驱动半轴26及前桥右驱动半轴26，从而转矩分别输出到左前轮291和右前轮292。此 为前驱状态。
在需要将电动汽车设置成后驱状态时，将外转子离合器144和内转子制动器122 闭合，而将内转子离合器124和外转子制动器142均断开。在控制装置4控制电池组5供 电时，外转子14转动，而内转子12由内转子制动器122制动。因此，此时内转子12不产生 转动。外转子14的转速由控制装置4控制。外转子14产生的转矩通过外转子输出轴141 传递到后桥总成3的后桥驱动轴32，后桥驱动轴32再通过后桥差速器34将转矩分配给后 桥左驱动半轴36及后桥右驱动半轴36，从而转矩分别输出到左后轮391和右后轮392。此 为后驱状态。
这样，采用本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统，利用一套电机即可实现 四驱功能，并且结合配套的离合器、制动器即能够实现前驱、后驱及四驱等多种驱动方式的 转换，以满足不同使用条件的需求。而且本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统结构 简单，重量轻，体积小，布置灵活，能够节省纯电动汽车宝贵的空间。
可以理解，在本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统的其它实施例中，也可 以是内转子输出轴121通过内转子制动器122和内转子离合器124连接后桥总成3，而外转 子输出轴141通过外转子制动器142和外转子离合器144连接前桥总成2。即，内转子输出 轴121向后桥总成3输出动力，而外转子输出轴141向前桥总成2输出动力。
同样可以理解，在本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统的其它实施例中， 电机总成I可以布置在前桥总成2和后桥总成3之间任意位置，即可实现前后驱动轴轴距 的任意分配。还可以理解，在本发明实施例的电动汽车及其动力驱动系统的其它实施例中， 可以不是通过电池组5，而是通过超级电容，或者超级电容和电池组的组合来充当储能器。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本 发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱 离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化 的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种电动汽车动力驱动系统，包括电机总成(I )，前桥总成(2 )、后桥总成(3 )、控制 装置(4)，以及储能器，其特征在于，所述电机总成(I)包括双转子电机；所述双转子电机包 括内转子(12)和外转子(14);所述内转子输出轴(121)和外转子输出轴(141)其中的一方 与所述前桥总成(2)连接，向所述前桥总成(2)提供动力；所述内转子输出轴(121)和外转 子输出轴(141)其中的另一方与所述后桥总成(3)连接，向所述后桥总成(3)提供动力；所 述控制装置(4 )分别与所述双转子电机和所述储能器连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述电机总成(I)还包括 内转子制动器(122)和内转子离合器(124)。
3.如权利要求2所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述内转子输出轴(121) 通过内转子离合器(124)与所述前桥总成(2)的前桥驱动轴(22)或者所述后桥总成(3)的 后桥驱动轴(32)连接，所述内转子制动器(122)设置在所述内转子输出轴(121)上。
4.如权利要求1所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述电机总成(I)还包括 外转子制动器(142 )和外转子离合器(144)。
5.如权利要求4所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述外转子输出轴(141) 通过外转子离合器(144)与所述前桥总成(2 )的前桥驱动轴(22 )或者所述后桥总成(3 )的 后桥驱动轴(32)连接，所述外转子制动器(142)设置在所述外转子输出轴(141)上。
6.如权利要求1所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述电机总成(I)还包括 设置在所述外转子(14)和内转子输出轴(121)之间的外转子支撑轴承(146)。
7.如权利要求1所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述双转子电机是永磁 直流电机、串励直流电机、混励直流电机，或者交流电机。
8.如权利要求1所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述储能器是电池组 (5 )、超级电容，或者超级电容和电池组(5 )的组合。
9.如权利要求1所述的电动汽车动力驱动系统，其特征在于，所述前桥总成(2)还包括 前桥驱动轴(22)、前桥差速器(24)、前桥左驱动半轴(26)、前桥右驱动半轴(28)，所述前桥 驱动轴(22 )通过前桥差速器(24 )连接前桥左驱动半轴(26 )和前桥右驱动半轴(28 )，并向 它们提供动力；所述后桥总成(3)包括后桥驱动轴(32)、后桥差速器(34)、后桥左驱动半轴 (36 )、后桥右驱动半轴(38 )，所述后桥驱动轴(32 )通过后桥差速器(34 )连接后桥左驱动半 轴(36)和后桥右驱动半轴(38)，并向它们提供动力。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1到9任一项所述的电动汽车动力驱 动系统。
全文摘要
本发明提出一种电动汽车动力驱动系统，包括电机总成，前桥总成、后桥总成、控制装置，以及储能器，所述电机总成包括双转子电机；所述双转子电机包括内转子和外转子；所述内转子输出轴和外转子输出轴其中的一方与所述前桥总成连接，向所述前桥总成提供动力；所述内转子输出轴和外转子输出轴其中的另一方与所述后桥总成连接，向所述后桥总成提供动力；所述控制装置分别与所述双转子电机和所述储能器连接。本发明还提出一种具有这种动力驱动系统的电动汽车。采用这种电动汽车及其动力驱动系统，利用一套电机即可实现四驱功能，并且结构简单，重量轻，体积小，布置灵活，能够节省纯电动汽车宝贵的空间。
文档编号B60L15/20GK103204083SQ20131011987
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者王之风, 王冰, 乐志国, 刘宗巍, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司