一种双电机双行星排纯电驱动系统的制作方法

本实用新型涉及汽车动力传动领域，具体涉及一种双电机双行星排纯电驱动系统。

背景技术：

新能源汽车进入了快速发展阶段，纯电动汽车是新能源汽车的重要组成部分，更代表了汽车产业未来发展方向。受限于电机特性，单电机在车辆行驶时，存在驱动力不足以及无法同时满足汽车起步、爬坡、高速行驶等等多种工况需求，不能达到最佳驱动效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有驱动装置存在驱动力不足以及无法同时满足汽车起步、爬坡、高速行驶等多种工况需求的问题，提供一种双电机双行星排纯电驱动系统。该系统一种纯电动汽车传动方案，由两套行星轮系及两套电机组成，可实现两部电机独立或耦合驱动，制动能量回收等功能，发挥各电机的优势，提高了驱动效率，节能高效。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种双电机双行星排纯电驱动系统，包括第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、传动输出轴和壳体；所述第二电机的输出轴为空心轴，且第一电机的额定转速大于第二电机的额定转速；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一外齿圈和第一行星架；所述第一太阳轮与第一电机的输出轴连接，用于输入第一电机的驱动力；所述第一行星轮安装在第一行星架上，沿第一太阳轮的周向布置，且与第一太阳轮啮合，用于将第一太阳轮的动力传递至第一行星架；所述第一外齿圈设置在壳体上，且位于第一行星轮的外侧，与第一行星轮啮合；所述第一行星架与传动输出轴连接，将第一电机的动力输出；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二外齿圈和第二行星架；所述第二太阳轮与第二电机的输出轴连接，用于输入第二电机的驱动力；所述第二行星轮安装在第二行星架上，沿第二太阳轮的周向布置，且与第二太阳轮啮合，用于将第二太阳轮的动力传递至第二行星架；所述第二外齿圈设置在壳体上，且位于第二行星轮的外侧，与第二行星轮啮合；所述第二行星架与传动输出轴固定连接，且传动输出轴穿过第二电机的输出轴，将第二电机的动力输出。

进一步地，所述第一电机的输出轴为空心轴，所述传动输出轴从第一电机的输出轴穿过，实现前后桥双驱动。

进一步地，所述第一太阳轮与第一电机的输出轴通过花键连接。

进一步地，所述第一电机的输出轴和第二电机的输出轴同轴设置。

进一步地，所述第二太阳轮与第二电机的输出轴通过花键连接。

进一步地，所述第一行星架与传动输出轴通过花键连接。

进一步地，所述第二行星架与传动输出轴通过花键连接。

进一步地，所述第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排均集成在壳体内。

进一步地，所述壳体为全铝合金结构。

与现有技术相比，本实用新型技术方案具有以下技术效果：

1.本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统中双电机分别选配高速电机和低速电机，高速电机具有高转速大功率特点，适用于车辆高速行驶驱动；低速电机具有低转速大扭矩特点，适用于车辆起步或低速行驶驱动，根据行车特点使不同电机处于主工作地位，从而充分发挥各电机的特性，传动高效节能。

2.本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统中双排行星分别连接双电机，在中部耦合输出，双排行星传动的速比特征参数k值选取根据电机特点配置，可充分发挥高、低速电机特点，高效驱动。

3.本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统采用双电机驱动，可以有效减小电机外廓尺寸，同时弥补单电机驱动动力不足问题，同时双电机同轴布置，单独或耦合驱动。

4.本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统中，当车辆进行制动时，可根据制动能量大小选择单电机或双电机进行制动能量回收，从而最大限度的回收能量，节省能源。

5.本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统中，当第一电机的输出轴也设置为空心轴时，动力从前部同时输出，实现前后桥双驱动。

6.本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统中，电机与行星齿轮传动可集成化设计，也可分体设计。

附图说明

图1为本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统示意图一；

图2为本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统示意图二。

附图标记：1-第一电机，2-壳体，3-第二电机，4-传动输出轴，11-第一太阳轮，12-第一行星轮，13-第一外齿圈，14-第一行星架，21-第二太阳轮，22-第二行星轮，23-第二外齿圈，24-第二行星架。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述。

本实用新型提供一种双电机双行星排纯电驱动系统，可实现单电机驱动和双电机耦合驱动，从而实现整个行驶车速范围内电机高效驱动。该驱动系统包括两台电机和两套行星排，两套行星轮系和电机差异化配置，即两台电机由高速电机和低速电机搭配布置，相应的行星机构也根据电机特性选定不同速比特征参数k值，充分发挥各电机的优势，使得的行车更加顺畅和节能，满足商用车大扭矩起步，高速大功率输出等多种工况需求；同时双电机可以单独或同时回收制动能量，最大限度实现能量回收。

如图1所示，本实用新型双电机双行星排纯电驱动系统包括第一电机1、第二电机3、第一行星排、第二行星排、传动输出轴4和壳体2；第一电机1的输出轴和第二电机3的输出轴同轴设置，且第一电机1的额定转速大于第二电机3的额定转速；第一行星排包括第一太阳轮11、第一行星轮12、第一外齿圈13和第一行星架14；第一太阳轮11与第一电机1的输出轴连接，用于输入第一电机1的驱动力；第一行星轮12安装在第一行星架14上，沿第一太阳轮11的周向布置，且与第一太阳轮11啮合，用于将第一太阳轮11的动力传递至第一行星架14；第一外齿圈13设置在壳体2上，且位于第一行星轮12的外侧，与第一行星轮12啮合；第一行星架14与传动输出轴4连接，将第一电机1的动力输出。

第二行星排包括第二太阳轮21、第二行星轮22、第二外齿圈23和第二行星架24；第二太阳轮21与第二电机3的输出轴连接，用于输入第二电机3的驱动力；第二行星轮22安装在第二行星架24上，沿第二太阳轮21的周向布置，且与第二太阳轮21啮合，用于将第二太阳轮21的动力传递至第二行星架24；第二外齿圈23设置在壳体2上，且位于第二行星轮22的外侧，与第二行星轮22啮合；第二行星架24与传动输出轴4固定连接，且传动输出轴4穿过第二电机3的输出轴，将第二电机3的动力输出。

如图2所示，本实用新型系统中，第一电机1的主轴和第一太阳轮11相连，输入第一电机1的驱动力；第二电机3的主轴和第二太阳轮21相连，输入第二电机3的驱动力；第一外齿圈13和第二外齿圈23固定在壳体2上，第一行星架14、第二行星架24和传动输出轴4连接，第一行星轮12和第二行星轮22分别装配在第一行星架14和第二行星架24上。第二电机3做成空心轴，传动输出轴4穿过第二电机3的空心轴从后端输出，输出动力驱动车辆。此时，可将第一电机1的输出轴设置为空心轴，传动输出轴4从第一电机1的输出轴穿过，实现前后桥双驱动。

本实用新型系统中，第一电机1为高速电机，第二电机3为低速电机，根据行车需要合理设计第一行星排和第二行星排的速比k值，使得第一电机1适合于车辆高速行驶，第二电机3工作于车辆低速状态，充分发挥高、低速电机的特性，达到节能高效。第一行星排和第二行星排的速比特征参数k1/k2分别等于第一外齿圈齿数比第一太阳轮齿数、第二外齿圈齿数比第二太阳轮齿数，反映了行星排降速增扭的能力。

在本实用新型实施例中，第一太阳轮11与第一电机1的输出轴通过花键连接。第二太阳轮21与第二电机3的输出轴通过花键连接。第一行星架14与传动输出轴4通过花键连接。第二行星架24与传动输出轴4通过花键连接。第一电机1、第二电机3、第一行星排、第二行星排均集成在壳体2内。壳体2为全铝合金结构。

以下通过工作模式对该双电机双行星排纯电驱动系统的工作过程进行说明：

1)单电机驱动模式一：此工作模式下，第二电机3工作，第二电机3的主轴将动力传给第二太阳轮21，第二太阳轮21和第二行星轮22啮合，第二行星轮22同时与第二外齿圈23啮合，第二外齿圈23固定在减速器壳体2内，动力由第二行星架24输出，第二行星架24和传动输出轴4连接，将动力传给传动输出轴4输出。第二电机3为低速电机，其特点是额定转速低、输出扭矩大，因此该模式适用于汽车起步、爬坡等低速行驶阶段。

2)单电机驱动模式二：此工作模式下，第一电机1工作，第一电机1的主轴将动力传给第一太阳轮11，第一太阳轮11和第一行星轮12啮合，第一行星轮12同时与第一外齿圈13啮合，第二外齿圈23固定在减速器壳体2内，动力由第一行星架14输出，第一行星架14和传动输出轴4连接，将动力传给传动输出轴4输出。第一电机1为高速电机，其特点是额定转速高、输出功率大，因此该模式适用于汽车中高速行驶阶段，输出功率大，传动效率高。

3)双电机驱动模式一：在起步车载较重或某些坡度较陡的路段，第二电机的驱动力显得不足，此时第一电机参与驱动，起到助力作用。

4)双电机驱动模式二：在车辆高速行驶的过程中，由于路况的变化或载重变化，第二电机3的驱动有时功率不足，此时第二电机3加入驱动，起到补功作用。

5)制动能量回收模式：车辆制动能量回收是车辆驱动的逆过程，就是由车辆惯性带动传动输出轴4，传动输出轴4驱动各行星排的行星轮，由行星轮到太阳轮再到各电机，电机发电，给蓄电池的充电，实现能量回收。该系统可根据行车状态和制动能量大小，选取第一电机1和第二电机3分别回收或同时回收制动能量，达到最优和最大能量回收，实现最大节能效果。