双驱动电机、动力系统及电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别是涉及双驱动电机、动力系统及电动汽车。


背景技术：

2.在电动汽车领域，一般采用双驱动电机作为动力源。现有的双电机驱动方式主要包括两种，第一种是两个功率相同的电机进行叠加，实现扭矩和功率的倍数增长；第二种是采用两个功率不同的单电机，一个负责控制高速时汽车的运转，另外一个则负责控制低速区的运转，进而提升工作效率。
3.现有的这两种方式的驱动电机在设计时，一般采用的是完整的电机，也就是说每个电机均自身均包括壳体和端盖，两个电机的外部同时被壳体包覆为整体。这种设计的思路导致每个双驱动电机的集成度降低，也就是说每个电机的壳体和端盖以及包覆电机的壳体导致整个双驱动电机的整体体积较大。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述提到的双驱动电机的集成度不高，整体体积占比较大的问题，提供一种集成度更高的双驱动电机，进而还提出一种包括该电机的减速器以及电动汽车。
5.一种双驱动电机，所述双驱动电机包括：
6.壳体，包括收容腔，所述收容腔内设置有隔板，所述隔板将所述收容腔分隔为独立地两个安装腔，所述隔板面向所述两个安装腔的侧面分别设置有第一安装孔；
7.每个所述安装腔分别设置有转动组件，所述转动组件包括转轴，所述转轴的一端位于所述第一安装孔内，所述转轴的另一端位于所述壳体以外的外部空间。
8.上述双驱动电机，通过壳体的两个安装腔分别收容转动组件，同时利用隔板共同支撑两个转动组件的转轴，使得双驱动电机只包括双驱动电机的壳体，另外还使得两个转动组件的转轴能够共用一块隔板。相比现有方案中双驱动电机中的每个独立电机均包括壳体和端盖而言，本实用新型通过一个壳体能够实现安装两个转动组件，通过隔板实现两个转动组件的转轴共用，减少了每个独立电机的壳体以及每个电机的端盖，从而使得双驱动电机的集成程度更高，体积更小。
9.在其中一个实施例中，所述转动组件包括转子以及与所述转子配合的定子，所述转轴设置在所述转子上。
10.在其中一个实施例中，所述转动组件还包括支架，所述支架位于所述定子内并支撑所述转子。考虑以通过减轻转子的重量，进而减轻整个双驱动电机的重量，为此通过设置支架支撑转子，达到减轻转子重量的目的。
11.在其中一个实施例中，所述双驱动电机还包括旋转变压器，所述旋转变压器设置在所述转轴上。
12.在双驱动电机的工作中，需要实时地了解转子的运行状态，例如转轴的位置以及转速等，以更好地控制双驱动电机工作。为此，需要在转轴上设置相应的传感器以检测转子的状态。旋转变压器一般应用在在电机驱动中，其能够获取转轴的位置、转速。旋转变压器对系统的控制起到关键性作用。当旋转变压器设置在转轴上时，旋转变压器能够实时地获取转轴的位置、转速。
13.一种动力系统，包括所述的双驱动电机以及减速器，所述双驱动电机驱动所述减速器转动。
14.在基于本实用新型提出的双驱动电机的基础上，研究人员还提出一种包括该双驱动电机的动力系统。在该动力系统中，通过双驱动电机驱动减速器转动。由于该动力系统中的双驱动电机的集成度高，因此能够使得该动力系统具有更小的体积占比。
15.在其中一个实施例中，每个所述转动组件的所述转轴位于所述壳体以外的一端均与所述减速器的输入端同心连接。考虑现有的动力系统在设置上采用的减速器与双驱动电机的转轴不同心设置时存在整体体积较大，安装在电动汽车上又会导致具有较长的半轴的问题，为此研究人员想到将减速器与双驱动电机同心设置，从而使得减速器沿转轴的轴线方向上，如此使得减速器在竖直方向上的尺寸较小，同时当动力系统直接与例如电动汽车的车轮连接时，还能够降低半轴的尺寸。
16.在其中一个实施例中，所述减速器与所述转动组件之间设置有端盖，所述端盖设置有第二安装孔，所述第二安装孔同时支撑所述减速器与所述转动组件。在考虑减速器与转动组件的连接时，需要考虑至少两个方面的问题。第一，动力系统的整体体积尽可能地减小；第二，减速器与双驱动电机之间连接紧密。为此，通过设置端盖的第二安装孔来同时支撑减速器和双驱动电机的转动组件，使得减速器与转动组件之间接触更加紧密，从而缩小减速器的整体体积。另外，端盖还可以通过螺纹连接的方式与双驱动电机的壳体以及减速器连接。
17.在其中一个实施例中，所述减速器包括行星减速机构，所述行星减速机构输入端与所述转轴连接。在减速器的应用过程中，一方面需要利用减速器将双驱动电机的转速下降，以调整到所需要的转速，从而使得电动汽车达到相应的运行速度；另一方面，还需要使得减速器在减速的过程中获取较大的转矩。为此，利用行星减速机构来实现。行星减速机构属于齿轮传动，其包括行星轮和太阳轮，通过三个行星轮围绕一个太阳轮旋转从而实现减速的减速器。
18.在其中一个实施例中，所述减速器与所述第二安装孔之间以及所述转轴与所述第二安装孔之间均设置有轴承。
19.当减速器和转动组件的转轴被端盖支撑时，为了使得减速器与转轴能被端盖较好地支撑。为此在减速器和转轴上分别设置轴承，轴承能够较好地支撑减速器和转轴，同时轴承不会影响减速器的转轴和转动组件的转轴的转动。
20.一种电动汽车，包括所述的动力系统。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例中的双驱动电机的爆炸示意图；
22.图2为本实用新型一实施例中动力系统的结构示意图；
23.图3为本实用新型一实施例中动力系统的爆炸示意图；
24.图4为本实用新型一实施例中动力系统的全剖视图。
25.附图标号说明：
26.100、壳体；110、收容腔；120、隔板；121、第一安装孔；
27.130、转动组件；131、转轴；132、转子；133、定子；134、支架；
28.150、旋转变压器；
29.200、减速器；210、端盖；211、第二安装孔；220、行星减速机构。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
36.在电动汽车领域，一般采用双驱动电机作为动力源。现有的双电机驱动方式主要包括两种，第一种是两个功率相同的电机进行叠加，实现扭矩和功率的倍数增长；第二种是采用两个功率不同的单电机，一个负责控制高速时汽车的运转，另外一个则负责控制低速区的运转，进而提升工作效率。
37.现有的这两种方式的驱动电机在设计时，一般采用的是完整的电机，也就是说每个电机均自身均包括壳体和端盖，两个电机的外部同时被壳体包覆为整体。这种设计的思路导致每个双驱动电机的集成度降低，也就是说每个电机的壳体和端盖以及包覆电机的壳体导致整个双驱动电机的整体体积较大。需要解释的是，现有的双电机包括壳体和两个电机，每个电机均各自包括壳体和与壳体配合的端盖，壳体内设置有转动组件，再通过双驱动电机的壳体将两个电机收容，从而形成双驱动电机。在本实用新型中，研究人员的思路是，将每个电机的壳体去除，利用双驱动电机的壳体直接收容转动组件，利用一个隔板同时支撑转动组件，从而使得双驱动电机的整体集成度更高，整体体积更小。
38.另外，现有双驱动电机的减速器采用的双驱动电机与减速器不同轴的设计思路，这导致减速器在竖直方向上的体积增加，电动汽车需要设置较大体积去收容减速器。另外，由于双驱动电机转轴与减速器的转轴不同心，因此减速器驱动电动汽车的车轮时，需要较长的半轴去连接车轮与减速器。为此，在本实用新型中，研究人员设计的是将减速器与双驱动电机的转轴同心设置的方案，以解决减速器空间占比大以及半轴尺寸较长的问题。
39.本实用新型中的双驱动电机主要应用于电动汽车，当然不限与此，还可以用于其他驱动技术领域。
40.参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例中的双驱动电机的爆炸示意图，本实用新型一实施例提供了的双驱动电机，包括：壳体100和转动组件130，其中壳体100用于收容转动组件130，转动组件130能够提供驱动力以用于驱动减速器或其它待驱动机构。本实用新型的思路是通过壳体100直接收容电机中的转动组件130，进而达到减少电机壳体100和端盖210的目的，使得双驱动电机的集成度更高，体积更小。
41.需要说明的是，现有的双驱动电机包括双驱动电机壳体以及电机，每个电机各自包括壳体、转动组件以及端盖，也就是说现有的技术方案是通过双驱动电机的壳体收容两个电机从而形成双驱动电机。本实用新型的目的是，去除电机壳体和端盖，直接通过双驱动电机的壳体收容转动组件，从而使得双驱动电机的集成度更高，体积更小。
42.具体地，壳体100包括收容腔110，收容腔110内设置有隔板120，其中隔板120将收容腔110分隔为独立地两个安装腔，隔板120面向两个安装腔的侧面设置有第一安装孔121；每个安装腔分别设置有转动组件130，其中转动组件130包括转轴131，转轴131的一端位于第一安装孔121内，转轴131的另一端位于壳体100以外的外部空间。其中转子132组件可以包括转子132和定子133，转轴131设置在转子132上。在本实施例中，通过壳体100的两个安装腔分别收容转动组件130，同时利用隔板120共同支撑两个转动组件130的转轴131，使得双驱动电机只包括双驱动电机的壳体，另外还使得两个转动组件130的转轴131能够共用一块隔板120。相比现有方案中双驱动电机中的每个独立电机均包括壳体和端盖而言，本实用新型通过一个壳体100能够实现安装两个转动组件130，通过隔板120实现两个转动组件130的转轴131共用，减少了每个独立电机的壳体100以及每个电机的端盖210，从而使得双驱动电机的集成程度更高，体积更小。
43.在一实施例中，两个第一安装孔121可以设置为连通的状态，例如图1中显示的结构；当然为了两个安装腔的转动组件130工作的独立性，两个第一安装孔121可以设置为不连通的状态。转动组件130的转轴131安装在第一安装孔121时，转轴131的直径可以与第一安装孔121的直径相同或者略小于第一安装孔121的直径或者在转轴131设置例如轴承等，使得第一安装孔121能够通过轴承承载转轴131。
44.考虑在实际的双驱动电机使用过程中，可能需要两个不同功率的转动组件130工作，在这一情况下，可以将壳体100的截面尺寸设计为渐变结构。当隔板120设置在壳体100的收容腔110时，可以将收容腔110分割为两个大小不同的安装腔，此时两个安装腔内安装的转动组件130尺寸大小不相同，与此同时在隔板120上设置的两个第一安装孔121尺寸大小也不相同，其可以根据转动组件130的转轴131的尺寸大小设计。
45.考虑减轻转子132的重量，进而减轻整个双驱动电机的重量，为此研究人员想到，通过设置支架134支撑转子132，达到减轻转子132重量的目的。具体地，参阅图1所示，转动组件130还包括支架134，其中支架134位于定子133内并支撑转子132。
46.在双驱动电机的工作中，需要实时地了解转轴131的运行状态，例如转轴131的位置以及转速等，以更好地控制双驱动电机工作。为此，需要在转轴131附近设置相应的传感器以检测转轴131的状态。而在对转轴131的多状态检测中，研究人员想到通过旋转变压器150来获取转轴131的相关运行参数。旋转变压器150一般应用在电机驱动中，其能够获取转轴131的位置、转速。具体地，参阅图1所示，双驱动电机还包括旋转变压器150，旋转变压器150设置在转轴131上。当旋转变压器150设置在转轴131后，旋转变压器150能够实时地获取转轴131的位置、转速。旋转变压器150可以设置于支架134内，通过支架134收容旋转变压器150能够减少双驱动电机内部的空间占比。
47.在基于本实用新型提出的双驱动电机的基础上，研究人员还提出一种包括该双驱动电机的动力系统。具体地，该动力系统包括上述提到的双驱动电机以及减速器200。在该动力系统中，通过双驱动电机驱动减速器200转动。由于该动力系统中的双驱动电机的集成度高，因此能够使得该动力系统具有更小的体积占比。
48.考虑现有的动力系统在设置上采用的减速器200与双驱动电机的转轴131不同心设置时存在整体体积较大，安装在电动汽车上又会导致具有较长的半轴的问题，为此研究人员想到将减速器200的输入端与双驱动电机同心设置，从而使得动力系统沿转轴131的轴线方向上，如此使得动力系统在竖直方向上的尺寸较小，同时当动力系统直接与例如电动汽车的车轮连接时，还能够降低半轴的尺寸。具体地，参阅图2所示，本实用新型还提出一种动力系统，每个转动组件130的转轴131位于壳体100以外的一端均与减速器200的输入端同心连接。也即是说，在本实施例中，双驱动电机的每个转轴131都连接有一个减速器200。本实施例的思路是，将双驱动电机的每个转动组件130的转轴131分别与减速器200的输入端连接，从而能够实现减速器在工作时的扭矩成倍增加。双驱动电机与减速器200的输入端同心设置时，使得减速器的纵向尺寸降低。另外，由于减速器200与转动组件130的转轴131同心连接，因此减速器200的输出端在通过半轴与电动汽车的车轮连接时，可以利用减速器的沿转轴131延伸方向的轴向尺寸，使得半轴的尺寸能够被缩短。
49.在考虑减速器200与转动组件130的连接时，需要考虑至少两个方面的问题。第一，动力系统的整体体积尽可能地减小；第二，减速器200与双驱动电机之间连接紧密。为此，研
究人员想到通过设置端盖210来同时支撑减速器200和双驱动电机的转动组件130，同时端盖210还可以通过螺纹连接的方式与双驱动电机的壳体以及减速器200连接。具体地，参阅图2至图4所示，减速器200与转动组件130之间设置有端盖210，其中端盖210设置有第二安装孔211，第二安装孔211同时支撑减速器200与转动组件130。也就是说，在本实施例中，通过在减速器200与转动组件130之间设置端盖210，并在端盖210上设置第二安装孔211支撑减速器200与转动组件130，从而使得减速器200与转动组件之间接触更加紧密，进而缩小减速器的整体体积。另外，减速器200与端盖210之间以及端盖210与双驱动电机的壳体之间均可以设置螺纹，以此达到固定减速器200与双驱动电机的效果。
50.在减速器200的应用过程中，一方面需要利用减速器200将双驱动电机的转速下降，以调整到所需要的的转速，从而使得电动汽车达到相应的运行速度；另一方面，还需要使得减速器200在减速的过程中获取较大的转矩。为此，研究人员想到利用行星减速机构220来实现。行星减速机构220属于齿轮传动，其包括行星轮和太阳轮，通过三个行星轮围绕一个太阳轮旋转从而实现减速的减速器。具体到本实施例中，参阅图3和图4所示，减速器200包括行星减速机构220，行星减速机构220机构的输入端与转轴131连接。通过将行星减速机构中输入端与转轴131连接，从而实现减速器200的减速效果。需要说明的是，行星减速机构220与转动组件130中的转轴131连接的齿轮与转轴131同心设置。
51.当减速器200和转动组件130的转轴131被端盖210支撑时，为了使得减速器200与转轴131能被端盖210较好地支撑。为此研究人员想到，在减速器和转轴131上分别设置轴承。具体地，减速器200与端盖210的第二安装孔211之间以及转轴131组件的转轴131与端盖210的第二安装孔211之间均设置轴承。在本实施例中，轴承能够较好地支撑减速器200和转轴131，同时不会影响减速器200的转轴和转动组件130的转轴131的转动。
52.考虑动力系统在工作时，其内部会积聚热量。如果热量不及时散失，则可能会影响减速器的工作效率。为此研究人员想到，在动力系统的内部设置冷却系统，例如在双驱动电机的内部设置水冷系统，以较好地吸收动力系统内部的热量。
53.本实用新型中提出的动力系统，通过双驱动电机能够实现较大的扭矩。由于双驱动电机集成度高，体积占比较小，从而使得减速器的整体体积也得以降低。另外，在双驱动电机和减速器200之间设置端盖210，实现一块端盖210同时驱动电机的转轴131与减速器的主体，从而使得双驱动电机与减速器200之间的整体体积能够更进一步地降低。
54.本实用新型还提出一种电动汽车，该电动汽车包括上述的动力系统。由于本实用新型提出的动力系统集成度高，体积小，从而使得电动汽车放置减速器的空间也能够更进一步地缩小。另外，由于本实用新型中的动力系统中的减速器200与双驱动电机为同心设置，因此还能够更进一步地减少半轴的长度尺寸。本实用新型中的动力系统可以直接与电动汽车的车轮连接，从而可以实现直接驱动电动汽车运动。另外，在动力系统还可以与二级或者多级减速器连接，以实现减速要求。
55.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人
员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。