本申请涉及电动车，尤其涉及电动车传动技术。
背景技术：
纯电动车具有环保、节能等诸多优点，近年来的发展日益蒸蒸日上，大有有朝一日取代汽油车的趋势。但是目前电动车的动力传动系统要么采用电机直驱，过于简单，无法实现低速大扭矩启动爬坡和高速小扭矩高速行驶和下坡性能的兼容；要么采用复杂的汽车变速换挡机构，加大了电动车的生产成本。
技术实现要素：
本发明的实施例提供一种电动车电机传动系统，包括电机、用于驱动所述电机的电机驱动器、离合系统、由所述电机提供动力的变速系统、差速器、以及与所述差速器连接的轮轴，所述变速系统包括至少一个变速器，其中，所述离合系统包括择一性地工作在结合状态下的第一离合器和第二离合器，所述第一离合器在连接状态时源自所述电机的第一转动被输出到所述差速器，所述第二离合器在连接状态时所述变速器输出的第二转动被输出到所述差速器。
较佳的，所述变速器为第一变速器，所述变速系统还包括第二变速器，所述第一离合器在连接状态时所述第二变速器输出所述第一转动到所述差速器，所述第一变速器和第二变速器设置在同一个齿轮箱中或者分离设置在不同的齿轮箱中。
较佳的，所述第一转动和第二转动源自所述电机的同一根输出轴。
较佳的，所述第一离合器设置于所述电机的输出轴与差速器之间以将所述输出轴与差速器连接或分离，所述第二离合器设置于所述变速器与差速器之间，所述离合系统还包括设置于所述电机的输出轴与变速器之间的第三离合器；或者
所述电机为低速电机，所述第一离合器设置于所述低速电机的输出轴与差速器之间以将所述输出轴与差速器连接或分离，所述第二离合器设置于所述变速器与差速器之间；或者
所述变速器为第一变速器，所述变速系统还包括第二变速器，所述第一离合器设置于所述电机的输出轴与第二变速器之间或者设置于所述第二变速器与差速器之间，所述第二离合器设置于所述第一变速器与差速器之间，所述离合系统还包括设置于所述电机的输出轴与第一变速器之间的第三离合器；或者
所述变速器为第一变速器，所述变速系统还包括第二变速器，所述第二变速器与所述输出轴连接，所述第一离合器设置于所述第二变速器与差速器之间，所述第二离合器设置于所述第一变速器与差速器之间，所述第一变速器与所述第二变速器连接；或者
所述变速器为第一变速器，所述变速系统还包括第二变速器，所述第二变速器与所述输出轴连接，所述第一离合器设置于所述第二变速器与差速器之间，所述第二离合器设置于所述第一变速器与差速器之间，所述离合系统还包括设置于所述第二变速器与第一变速器之间的第三离合器。
较佳的，所述电机具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一转动源自所述第一输出轴，所述第二转动源自所述第二输出轴。
较佳的，所述变速器为第一变速器，所述变速系统还包括第二变速器，所述第一离合器设置于所述第一输出轴与第二变速器之间或者设置于所述第二变速器与差速器之间，所述第二离合器设置于所述第一变速器与差速器之间，所述离合系统还包括设置于所述第二输出轴与第一变速器之间的第三离合器；或者
所述第一离合器设置于所述第一输出轴与差速器之间以将所述第一输出轴与差速器连接或分离，所述第二离合器设置于所述变速器与差速器之间，所述离合系统还包括设置于所述第二输出轴与变速器之间的第三离合器。
较佳的，所述第一变速器为变速比高于所述第二变速器，所述第一离合器设置于所述电机与第二变速器之间，所述第二离合器设置于所述电机与第一变速器之间，所述离合系统还包括设置于所述第一变速器与差速器之间的第三离合器，所述第一变速器与第二变速器的输出轴共轴设置。
较佳的，所述电机驱动器被配置为驱动所述电机选择性地在恒转矩和恒功率状态下运行。
较佳的，所述电机为变极电机。
较佳的，所述变极电机为异步电机、同步电机、无刷直流电机或磁阻电机，所述电机驱动器为无级调速驱动器，是变频调速器、逆变器或无刷直流电机驱动器。
本发明较佳实施例中的电动车电机传动系统，采用无级调速器、变极电机及2种变比的变速器的组合，结构简单、成本低，提高了低速大扭矩/高速小扭矩兼容性能。
附图说明
图1是本申请一实施例的电动车电机传动系统的结构框图；
图2示出本申请一实施例的电动车电机传动系统；
图3是图2的电动车电机传动系统的结构框图；
图4是图2的电动车电机传动系统的输出到差速器的转速-扭矩工作曲线；
图5至图12是本申请其他实施例的电动车电机传动系统的结构框图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明进行详细说明。
参阅图1，本发明实施例提供一种电动车电机传动系统10，包括电机12、用于驱动所述电机12的电机驱动器14、离合系统、由所述电机提供动力的变速系统、差速器16以及与所述差速器16连接的轮轴18，所述变速系统包括至少一个变速器20，其中，所述离合系统包括择一性地工作在连接状态下的第一离合器22和第二离合器24，所述第一离合器22在连接状态时源自所述电机的第一转动被输出到所述差速器16，所述第二离合器24在连接状态时所述变速器20输出的第二转动被输出到所述差速器16。可以理解的，第一转动可以是由电机12直接输出到差速器16，也可以是通过另一变速器间接输出到差速器16。
较佳的，电机12为变极电机，电动车工作过程中，可改变电机12的定子绕组极对数，从而使电机具有不同的额定转速和转矩，电机12可以是单输出轴驱动，或者也可以是双输出轴驱动，其类型例如可以是异步电机、同步电机、无刷直流电机、磁阻电机等。电机驱动器14为无级电子调速驱动器，例如可以是变频调速器、逆变器、无刷直流电机驱动器。差速器16通过轮轴18连接电动车的左、右两个车轮，能够使两个车轮实现以不同转速转动，可以理解的，差速器及车轮可以是前轮驱动，也可以是后轮驱动，或前后4轮驱动。
图2和图3示出本申请另一实施例的电动车电机传动系统30。图2中，电动车为前轮驱动，仅两个前轮32受驱动，其两个后轮34不受驱动。所述电动车动力传动系统30包括电机12、用于驱动所述电机12的电机驱动器(图中未示出)、离合系统、由所述电机12提供动力的变速系统、差速器16以及与所述差速器16连接的前轮轴18。其中，所述变速系统包括第一变速器20和第二变速器21，其中，第一变速器20可以为高速齿轮变速器(也称为高速变速箱)，第二变速器21可以是低速齿轮变速器(也称为低速变速箱)。图3中，所述离合系统包括第一离合器22、第二离合器24及第三离合器26,三者例如可以是电磁离合器。电机12具有两个输出轴36和37，分别自电机12的轴向两端伸出电机，第一输出轴(也称为电机1轴)36经第一离合器22连接第一变速器20，第一变速器20连接差速器16，第二输出轴(也称为电机2轴)37经第二离合器24连接第二变速器21，第二变速器21经第三离合器26连接差速器16，第一变速器20和第二变速器21具有共同的输出轴28(见图2)。
本实施例中，电机12例如可以工作在两种极数状态下，具有不同的额定转速和额定扭矩，第一变速器20和第二变速器21具有不同的变速比，可组合出四种工作模式。
下表一示出在一个具体实例中电机传动系统的四种工作模式，其中，变极电机为高速电机，可工作在2极和4极两种极数，例如对应的电机额定转速分别是10000转每分钟(rpm)和5000rpm，第一变速器20为高变速器，其变速比例如为1：4，第二变速器21为低变速器，其变速比例如为1：16，第二变速器21的变速比高于第一变速器20的变速比。表中的n表示离合器处于断开状态或者变速器处于不工作状态，y表示离合器处于连接状态或者变速器处于工作状态。本例中无级调速两种极数电机加2种变比的变速箱结构，可以实现4种额定扭矩/转速的无级调速，从而使输出在更宽的速度范围内实现转速的平滑调节及高速小转矩、低速大转矩工作状态。
表1
本实施例中，电机驱动器可被配置为驱动电机12选择性地在恒转矩和恒功率状态下调速运行。图4示例性地示出表1所示实例中，系统输出到差速器的转速-扭矩工作曲线。图中显示出的8个调速区有很多重叠工作区域，其控制策略可以有很多种组合，可以视实际需要选择。
可以理解的，各离合器及第一变速器20和第二变速器21可以设置在同一个齿轮箱中(如常规的空档、1档、2档变速箱)或者分离设置在不同的齿轮箱中。
本例中用无级电子调速器、配合有2种磁极数的高速变极电机以及2种变比的变速箱的电动车驱动方式，结构简单、体积小、重量轻、成本低、可实现4种恒扭矩调速和4种弱磁调速范围，大大提高了低速大扭矩/高速小扭矩兼容驱动性能，特别适用于价廉物美的高性能驱动电动车领域。
可以理解，在更多实施例中，电机也可以是只有一种极数的电机，此时可输出2种额定扭矩和转速，或者电机也可以是多于两种极数的电机，此时可输出多种额定扭矩和转速。
图5示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统40，该系统与图3中的电机传动系统30类似，区别之处在于，在电机传动系统40中，第一离合器22不是设置在电机的输出1轴36与高速变速箱20之间，而是设置在高速变速箱20与差速器26之间，可使车辆滑行时完全没有齿轮箱损耗。
图6示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统42，该系统与图3中的电机传动系统30类似，区别之处在于，在电机传动系统42中，电机12不是有两个输出轴，而是仅有单根输出轴36，通过第一离合器22和第二离合器24可以控制输出轴36的转动传递到高速变速箱20或传递到低速变速箱21。
图7示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统44，该系统与图6中的电机传动系统42类似，区别之处在于，在电机传动系统44中，第一离合器22不是设置在电机的输出轴36与高速变速箱20之间，而是设置在高速变速箱20与差速器26之间，可使车辆滑行时完全没有齿轮箱损耗。
图8示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统46，该系统与图3中的电机传动系统30类似，区别之处在于，在电机传动系统46中，电机1轴36与差速器26之间不设变速箱20，第一离合器22处于连接状态时电机1轴36输出的转动可直接传递到差速器，使传动系统更加简单。
图9示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统50，该系统与图8中的电机传动系统46类似，区别之处在于，在电机传动系统52中，电机12不是有两个输出轴，而是仅有单根输出轴36，通过第一离合器22和第二离合器24可以控制输出轴36的转动直接传递到差速器16或传递到变速箱21。
图10示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统54，该系统与图7中的电机传动系统44类似，区别之处在于，在电机传动系统54中，低速变速箱21不是经第二离合器24与电机的输出轴连接，而是经第二离合器24与高速变速箱20的输出轴串联连接，通过第一离合器22和第二离合器24可以控制高速变速箱20输出的旋转直接传递到差速器16或传递到低速变速箱21，提高了高速变速箱的利用率，降低了低速变速箱的变比。
图11示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统56，本实施例中，传动系统只具有一个变速器(本实施例中为低速变速箱)21，离合系统包括两个离合器22和26，电机12较佳的为低速电机，低速电机具有单根输出轴，电机的输出轴经离合器22直接连接差速器，并同时连接低速变速箱21，低速变速箱21经离合器26连接差速器，通过离合器22和离合器26可以控制低速电机的输出轴输出的转动直接传递到差速器16或经低速变速箱21变速后传递到差速器16，较图9减少了一个离合器。
图12示出本发明另一实施例的电动车电机传动系统58，该系统与图12中的电机传动系统54类似，区别之处在于，高速变速箱20与低速变速箱21之间不设离合器，通过离合器22和离合器26控制高速变速箱20输出的转动直接传递到差速器16或经低速变速箱21变速后传递到差速器16，较图10减少了一个离合器。
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，例如将图11、图12的离合器移到低速变速箱21的左边等，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。