1.本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种双电机纯电动汽车多模动力耦合驱动系统。
背景技术：
2.传统汽车在人们生产、生活占据着不可忽视的地位，但由于近些年石油资源的快速消耗，使得传统汽车在市场的占有率逐年下降。纯电动汽车使用电能作为汽车的动力源驱动车辆行驶，其节能环保、运行噪音小、加速性能良好等优点使得纯电动汽车越来越受到普通民众的欢迎。但电动汽车续航里程差和动力性、经济性与电机尺寸三者之间不平衡这两个重要的难题又制约了电动汽车的发展。解决该问题的途径，主要可以从以下两个方面来考虑：第一个方面是对电池管理系统进行优化，提高电池能量密度，第二个方面是从汽车驱动系统角度进行研究。
3.目前汽车驱动系统的解决方案主要是使用多个电机进行驱动，在保证经济性、动力性、空间利用率的前提下尽可能提高车载电池效率。多个电机的布置要分为集中式布置与分散式布置两大类。分散式布置是将电动机分散布置在汽车车架的四周，可以是轮边电机式、也可以是轮毂电机式。而电机集中式布置主要是将多个电机通过搭载减速齿轮、变速箱、行星排进行动力耦合驱动。现有多电机动力耦合装置无法实现多种模式耦合，电池利用率相对较低。
技术实现要素：
4.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种双电机纯电动汽车多模动力耦合驱动系统，用以解决现有电动汽车续航里程差和动力性、经济性与电机尺寸三者之间不平衡这两个重要的难题。本发明采用双电机与复合行星齿轮结构耦合的动力驱动系统具备驱动模式多样，结构紧凑、电池利用率高等优点。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.本发明所提出的一种双电机纯电动汽车多模动力耦合驱动系统，包括第一电动机、第二电动机、第一输入轴、第二输入轴、复合行星齿轮机构、第一制动器、第二制动器、第三制动器、行星齿轮组壳体、减速齿轮、输出轴和差速器；所述第一电动机与第一输入轴的一端连接，所述第一输入轴的另一端与复合行星齿轮机构的一个输入端连接，所述第一制动器设置在第一输入轴上；所述第二电动机与第二输入轴的一端连接，所述第二输入轴的另一端与复合行星齿轮机构的一个输入端连接，所述第二制动器设置在第二输入轴上；所述第三制动器设置在复合行星齿轮机构上；所述复合行星齿轮机构的输出端通过减速齿轮与输出轴连接，所述输出轴通过差速器与车轮连接；
7.所述复合行星齿轮机构和减速齿轮均位于行星齿轮组壳体内部；所述第一制动器、第二制动器和第三制制动器均与车架和行星齿轮组壳体内部连接。
8.进一步的，所述复合行星齿轮机构包括小太阳轮、齿圈、行星架、内行星齿轮、外行
星齿轮和大太阳轮；所述小太阳轮通过第一输入轴与第一电动机连接；所述大太阳轮通过第二输入轴与第二电动机连接；所述小太阳轮和大太阳轮平行且同轴布置；所述内行星齿轮设置在小太阳轮的圆周外侧；所述外行星齿轮设置在大太阳轮和内行星齿轮的圆周外侧之间；所述齿圈设置在外行星齿轮的圆周外侧，所述第三制动器设置在齿圈上；所述行星架分别与内行星齿轮和外行星齿轮连接，作为动力输出与减速齿轮相连接。
9.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
10.本发明巧妙地结合了双电机与复合行星齿轮机构，一方面该结合在保证电动汽车动力性的前提下，可以控制电动机的体积，进而增大汽车有用空间；且本发明动力驱动系统能够实现六种驱动模式，其中四种单电机单独驱动模式、两种双电动动力耦合驱动模式。多种工作模式的存在使得电动机能够在满足驾驶需求的前提下，更多地工作在高效区间。工作在高效区间的电动机可以减少电源的功率损失、进而提高电动汽车的续航里程。这一有益效果可以有效解决现有电动汽车面临的难题；
11.另一方面该驱动系统只需控制电动机和制动器即可完成不同模式之间的切换，与传统变速器相比模式切换构件数量较少。这不仅提高驱动系统的可靠性及驱动效率，而且由于模式之间的切换只需控制电机及制动器，可实现无动力中断的模式切换，驾驶平稳，乘坐舒适感大大提高。；
12.最后当电动汽车处于制动状态时，即电机正转负扭矩工作，可以进行制动能量回收，相比于单电机的制动能量回收，双电机的制动能量回收的电能总能也与远远大于单电机。其原因在与电动机的充放电效率一致，而搭载双电机的驱动系统电动机可以更多的时间工作在高效区间，从而导致回收能量更多。故可得出上述结论。
附图说明
13.图1是本发明所提出的一种双电机纯电动汽车多模动力耦合驱动系统一个实施例的整体结构示意图；
14.图2是本发明驱动系统的模式一、模式二动力传递示意图；
15.图3是本发明驱动系统的模式三、模式四动力传递示意图；
16.图4是本发明驱动系统的模式t、模式s动力传递示意图。
17.其中，附图标记：1
‑
第一电动机；2
‑
第一制动器；3
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第二电动机；4
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第二制动器；5
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小太阳轮；6
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齿圈；7
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内行星齿轮；8
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行星架；9
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减速齿轮；10
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差速器；11
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输出轴；12
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行星齿轮组壳体；13
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第三制动器；14
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外行星齿轮；15
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大太阳轮；16
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车架；17
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第二输入轴；18
‑
车架；19
‑
第一输入轴。
具体实施方式
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
20.参见附图1至4，给出了本发明所提出的一种双电机纯电动汽车多模动力耦合驱动系统的一个实施例的具体结构。所述驱动系统包括第一电动机1、第一制动器2、第二电动机3、第二制动器4、行星齿轮组壳体12、第三制动器13、减速齿轮9、输出轴11、第二输入轴17、第一输入轴19、复合行星齿轮机构和差速器10。
21.其中，所述复合行星齿轮机构包括小太阳轮5、齿圈6、行星架8、内行星齿轮7、外行星齿轮14和大太阳轮15；所述小太阳轮5和大太阳轮15同轴平行布置；所述内行星齿轮7连接在小太阳轮5的圆周外侧；所述外行星齿轮14连接在大太阳轮15和内行星齿轮7的圆周外侧之间；所述齿圈6连接在外行星齿轮14的圆周外侧；所述行星架8分别与内行星齿轮7和外行星齿轮14连接。
22.所述第一电动机1与第一输入轴19的一端连接，所述第一输入轴19的另一端与复合行星齿轮机构中的小太阳轮5的输入端连接，所述第一制动器2连接在第一输入轴19上，用于制动第一输入轴19；所述第二电动机3与第二输入轴17的一端连接，所述第二输入轴17的另一端与复合行星齿轮机构中的大太阳轮15的输入端连接，所述第二制动器4连接在第二输入轴17上，用于制动第二输入轴17；所述第三制动器13连接在复合行星齿轮机构中的齿圈6上，用于制动齿圈6；所述复合行星齿轮机构中的行星架8作为动力输出通过减速齿轮9与输出轴11连接，所述输出轴11与差速器10连接在一起，所述差速器10连接至车架，所述输出轴11输出的动力经差速器10分流后驱动车轮行驶。
23.所述复合行星齿轮机构和减速齿轮9均位于行星齿轮组壳体12的内部；所述第一制动器2、第二制动器4和第三制制动器13还均分别与车架和行星齿轮组壳体12内部连接。
24.所述驱动系统具备模式一、模式二、模式三、模式四、模式t和模式s六种驱动模式；
25.其中当汽车处于中低速行驶时，根据需求扭矩的不同，汽车的备选驾驶模式分别为模式一、模式二、模式三、模式四，这时虽然四种驾驶模式都能满足驱动汽车的要求，但为了尽可能的节约电能延长电动汽车的行驶里程，汽车的整车控制器会自行地进行判断并进行对应模式的切换。至于确定何时进行模式切换这一内容不属于所述专利范畴，作者在相应学术论文中有所研究。
26.随着车速的提高，汽车的需求扭矩也会不断提高，这时上述的四种单电机驾驶模式已经无法提供驾驶需求。因而作者设计了模式t与模式s两种双电机驱动模式来满足汽车大功率需求。同样地为了尽可能节约电能延长电动汽车的行驶里程，在汽车行驶过程中整车控制器也会根据不同的驾驶需求来判断何时使用模式t或模式s。
27.其中，如图2所示，当驱动系统处于模式一时，所述第一电动机1和第三制动器13接通工作，所述第二电动机3、第一制动器2和第二制动器4关闭不工作；所述第一电动机1接通，将动力经过第一输入轴19输入到复合行星齿轮机构的小太阳轮5上，动力经过复合行星齿轮机构，在复合行星机构的行星架8处输出，因为复合行星机构的行星架8与减速齿轮9连接，所以将动力传递到输出轴11上，经过输出轴11的动力到达差速器10，动力经差速器10分流后驱动车轮行驶；其中模式二与模式一的区别之处在于模式二制动部分由第二制动器4制动第二输入轴17，但两种模式的动力流向相同，故模式二驱动系统动力流向不再进行赘述。
28.如图3所示，当驱动系统处于模式三时，所述第一电动机1、第一制动器2和第二制动器4关闭不工作，所述第二电动机3和第三制动器13接通；所述第二电动机3接通工作，将动力经过第二输入轴17输入到复合行星齿轮机构的大太阳轮15上，动力经过复合行星齿轮机构，在复合行星机构的行星架8处输出，因为复合行星机构的行星架8与减速齿轮9连接，所以将动力传递到输出轴11上，经过输出轴11的动力到达差速器10，动力经差速器10分流后驱动车轮行驶；其中模式四与模式三的区别之处在于模式四制动部分由第一制动器2制动第一输入轴19，但两种模式的动力流向相同，故模式四驱动系统动力流向也不再进行赘述。
29.如图4所示，当驱动系统处于模式t时，所述第一电动机1、第二电动机3和第三制动器13工作，所述第一制动器2和第二制动器4关闭；所述第二电动机3接通，将动力经过第一输入轴19和第二输入轴17输入到复合行星齿轮机构的小太阳轮5和大太阳轮15上，动力经过复合行星齿轮机构，在复合行星机构的行星架8处输出，因为复合行星机构的行星架8与减速齿轮9连接，所以将动力传递到输出轴11上，经过输出轴11的动力到达差速器10，动力经差速器10分流后驱动车轮行驶；其中模式s与模式t的区别之处在于模式s时制动器都不工作，但两种模式的动力流向相同，故模式s驱动系统动力流向也不再进行赘述。
30.上述不同工作模式对应构件工作状态见表1：
31.modeem1em2brake 1brake 2brake 31onoffoffoffon2onoffoffonoff3offonoffoffon4offononoffofftononoffoffonsononoffoffoff
32.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。