电驱动系统、电动汽车的动力系统以及电动汽车的制作方法

1.本发明涉及纯电动汽车电驱动技术领域，具体涉及一种电驱动系统、电动汽车的动力系统及电动汽车。


背景技术：

2.电动汽车具有清洁无污染、能量效率高、低噪声等优点，使其具有较好的产业化势，为使电动汽车能够适应复杂路况，电动汽车的电驱系统采用两档换速方案。目前，电驱动系统的两档换速方案中，实现两档切换的换挡机构结构复杂，使电驱动系统的整体结构较大，导致电驱动系统布置所需空间较大、适应差。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种电驱动系统、电动汽车的动力系统及电动汽车，旨在解决现有实现两档切换的换挡机构结构复杂导致电驱动系统布置所需空间较大、适应差的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的一种电驱动系统，所述电驱动系统包括：
5.箱体；
6.驱动电机，设于所述箱体内，包括输出轴；
7.第一行星排，包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一太阳轮和所述驱动电机的输出轴连接；
8.第二行星排，包括第二太阳轮、第二行星轮结构和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述第一行星架固定连接，所述第二齿圈固定安装于所述箱体，所述第二行星轮结构包括第二行星架；
9.差速器，所述差速器包括差速器壳体，所述差速器壳体与所述第二行星轮结构固定连接，以及，
10.换挡机构，包括制动器和离合器，所述制动器设于所述箱体与所述第一齿圈之间，所述制动器具有制动状态以及非制动状态，所述离合器设于所述第一行星架和所述第一齿圈之间，所述离合器具有结合状态和分离状态；
11.其中，当所述制动器处于所述制动状态时，所述箱体与所述第一齿圈固定连接，所述离合器处于所述分离状态，所述第一行星架和所述第一齿圈分离；
12.当所述制动器处于所述非制动状态时，所述箱体与所述第一齿圈分离，所述离合器处于所述结合状态，所述第一行星架和所述第一齿圈固定连接。
13.可选的，所述制动器包括第一固定部和制动盘，所述第一固定部设于所述箱体，所述制动盘能够相对所述第一固定部活动，以抵紧于所述第一齿圈，使得所述第一齿圈止转。
14.可选的，所述离合器包括第二固定部和压盘，所述第二固定部与所述第一齿圈固定连接，所述压盘与所述第一行星架固定连接，且能够相对所述第二固定部活动，以抵紧于所述第一齿圈，使得所述第一齿圈和所述第一行星架固定连接。
15.可选的，所述驱动电机的输出轴、所述第一行星排和所述第二行星排同轴设置；或，
16.所述差速器、所述驱动电机的输出轴、所述第一行星排和所述第二行星排同轴设置。
17.可选的，所述差速器还包括设于所述差速器壳体内的左半轴齿轮、右半轴齿轮以及两个行星齿轮，所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮均与两个所述行星齿轮啮合；
18.所述左半轴齿轮依次贯穿所述第二太阳轮、所述第一太阳轮和所述驱动电机的输出轴设置。
19.可选的，所述差速器壳体与所述第二行星轮结构一体设置。
20.可选的，所述第二行星轮结构还包括第二行星轮和第三行星轮，所述第二行星轮和所述第三行星轮并联，且通过所述第二行星架连接，所述第二行星轮与所述第二太阳轮啮合，所述第三行星轮与所述第二齿圈啮合。
21.可选的，所述离合器包括湿式离合器。
22.本发明还提供一种电动汽车的动力系统，包括电驱动系统，所述电驱动系统包括：
23.箱体；
24.驱动电机，设于所述箱体内，包括输出轴；
25.第一行星排，包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一太阳轮和所述驱动电机的输出轴连接；
26.第二行星排，包括第二太阳轮、第二行星轮结构和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述第一行星架固定连接，所述第二齿圈固定安装于所述箱体，所述第二行星轮结构包括第二行星架；
27.差速器，所述差速器包括差速器壳体，所述差速器壳体与所述第二行星轮结构固定连接，以及，
28.换挡机构，包括制动器和离合器，所述制动器设于所述箱体与所述第一齿圈之间，所述制动器具有制动状态以及非制动状态，所述离合器设于所述第一行星架和所述第一齿圈之间，所述离合器具有结合状态和分离状态；
29.其中，当所述制动器处于所述制动状态时，所述箱体与所述第一齿圈固定连接，所述离合器处于所述分离状态，所述第一行星架和所述第一齿圈分离；
30.当所述制动器处于所述非制动状态时，所述箱体与所述第一齿圈分离，所述离合器处于所述结合状态，所述第一行星架和所述第一齿圈固定连接。
31.本发明还提供一种电动汽车，包括上述的电动汽车的动力系统。
32.本发明的技术方案中，所述电驱动系统包括箱体、驱动电机、第一行星排、第二行星排、差速器和换挡机构，所述换挡机构包括制动器和离合器，所述电驱动系统通过所述制动器和所述离合器实现速度切换，所述制动器设于所述箱体和所述第一齿圈之间，且具有制动状态和非制动状态，所述离合器设于所述第一行星架和所述第一齿圈之间，且具有结合状态和分离状态，当所述制动器处于制动状态时，所述箱体与所述第一齿圈固定连接，即所述第一齿圈固定，所述离合器处于所述分离状态，所述第一行星架和所述第一齿圈分离，所述驱动电机驱动所述第一太阳轮转动，所述第一行星轮与所述第一太阳轮和所述第一齿圈啮合，以带动所述第一行星架转动，所述第二太阳轮和所述第一行星架固定连接，从而将
所述驱动电机的输出转速经所述第一行星排减速后传递至所述第二太阳轮，所述第二行星轮结构与所述第二太阳轮和所述第二齿圈啮合，带动所述第二行星架转动，由于所述第二齿圈固定安装于所述箱体，因此所述驱动电机的输出转速经所述第二行星排减速后，由所述第二行星架传递至所述差速器，使得左右车轮以第一转速转动；当所述制动器处于非制动状态时，所述箱体和所述第一齿圈分离，所述离合器处于所述结合状态，所述第一行星架和所述第一齿圈固定连接，所述第一行星架和所述第一齿圈同速同向转动，即所述第一行星架和所述第一齿圈与所述太阳轮的转动方向和转速相同，也即所述第一行星排直接输出所述驱动电机转速，所述第二太阳轮与所述第一行星架固定连接，从而将所述驱动电机的输出转速传递至所述第二太阳轮，所述第二行星轮结构与所述第二太阳轮和所述第二齿圈啮合，带动所述第二行星架转动，由于所述第二齿圈固定安装于所述箱体，因此所述驱动电机的输出转速经所述第二行星排减速后，由所述第二行星架传递至所述差速器，使得左右车轮以第二转速转动；如此所述电驱动系统可输出两种转速，即所述电驱动系统实现两档传动，以能够更好适应复杂路况，所述电驱动系统采用所述第一行星排和所述第二行星排实现动力传输，行星排的结构紧凑、空间占用小，且所述制动器和所述离合器的结构较简单、体积小，从而使整个所述电驱动系统的结构更紧凑，布置所需空间小，具有更好的适应性。
附图说明
33.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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本发明提供的电驱动系统的一实施例的结构示意图。
35.附图标号说明：
36.[0037][0038]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0041]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0042]
电动汽车具有清洁无污染、能量效率高、低噪声等优点，使其具有较好的产业化势，为使电动汽车能够适应复杂路况，电动汽车的电驱系统采用两档换速方案。目前，电驱动系统的两档换速方案中，实现两档切换的换挡机构结构复杂，使电驱动系统的整体结构较大，导致电驱动系统布置所需空间较大、适应差。
[0043]
请参阅图1，所述电驱动系统100包括箱体1、驱动电机2、第一行星排3、第二行星排
4、差速器5和换挡机构6，所述驱动电机2设于所述箱体1内，包括输出轴，所述第一行星排3包括第一太阳轮31、第一行星轮32、第一行星架33和第一齿圈34，所述第一太阳轮31和所述驱动电机2的输出轴连接，所述第二行星排4包括第二太阳轮41、第二行星轮结构42和第二齿圈43，所述第二太阳轮41与所述第一行星架33固定连接，所述第二齿圈43固定安装于所述箱体1，所述第二行星轮结构42包括第二行星架421，所述差速器5包括差速器壳体51，所述差速器壳体51与所述第二行星轮结构42固定连接，所述换挡机构6包括制动器61和离合器62，所述制动器61设于所述箱体1与所述第一齿圈34之间，所述制动器61具有制动状态以及非制动状态，所述离合器62设于所述第一行星架33和所述第一齿圈34之间，所述离合器62具有结合状态和分离状态；其中，当所述制动器61处于所述制动状态时，所述箱体1与所述第一齿圈34固定连接，所述离合器62处于所述分离状态，所述第一行星架33和所述第一齿圈34分离；当所述制动器61处于所述非制动状态时，所述箱体1与所述第一齿圈34分离，所述离合器62处于所述结合状态，所述第一行星架33和所述第一齿圈34固定连接。
[0044]
本发明的技术方案中，所述电驱动系统100包括箱体1、驱动电机2、第一行星排3、第二行星排4、差速器5和换挡机构6，所述换挡机构6包括制动器61和离合器62，所述电驱动系统100通过所述制动器61和所述离合器62实现速度切换，所述制动器61设于所述箱体1和所述第一齿圈34之间，且具有制动状态和非制动状态，所述离合器62设于所述第一行星架33和所述第一齿圈34之间，且具有结合状态和分离状态，当所述制动器61处于制动状态时，所述箱体1与所述第一齿圈34固定连接，即所述第一齿圈34固定，所述离合器62处于所述分离状态，所述第一行星架33和所述第一齿圈34分离，所述驱动电机2驱动所述第一太阳轮31转动，所述第一行星轮32与所述第一太阳轮31和所述第一齿圈34啮合，以带动所述第一行星架33转动，所述第二太阳轮41和所述第一行星架33固定连接，从而将所述驱动电机2的输出转速经所述第一行星排3减速后传递至所述第二太阳轮41，所述第二行星轮结构42与所述第二太阳轮41和所述第二齿圈43啮合，带动所述第二行星架421转动，由于所述第二齿圈43固定安装于所述箱体1，因此所述驱动电机2的输出转速经所述第二行星排4减速后，由所述第二行星架421传递至所述差速器5，使得左右车轮以第一转速转动；当所述制动器61处于非制动状态时，所述箱体1和所述第一齿圈34分离，所述离合器62处于所述结合状态，所述第一行星架33和所述第一齿圈34固定连接，所述第一行星架33和所述第一齿圈34同速同向转动，即所述第一行星架33和所述第一齿圈34与所述第一太阳轮31的转动方向和转速相同，也即所述第一行星排3直接输出所述驱动电机2转速，所述第二太阳轮41与所述第一行星架33固定连接，从而将所述驱动电机2的输出转速传递至所述第二太阳轮41，所述第二行星轮结构42与所述第二太阳轮41和所述第二齿圈43啮合，带动所述第二行星架421转动，由于所述第二齿圈43固定安装于所述箱体1，因此所述驱动电机2的输出转速经所述第二行星排4减速后，由所述第二行星架421传递至所述差速器5，使得左右车轮以第二转速转动；如此所述电驱动系统100可输出两种转速，即所述电驱动系统100实现两档传动，以能够更好适应复杂路况，所述电驱动系统100采用所述第一行星排3和所述第二行星排4实现动力传输，行星排的结构紧凑、空间占用小，且所述制动器61和所述离合器62的结构较简单、体积小，从而使整个所述电驱动系统100的结构更紧凑，布置所需空间小，具有更好的适应性。
[0045]
具体的，请参阅图1，所述制动器61包括第一固定部611和制动盘612，所述第一固定部611设于所述箱体1，所述制动盘612能够相对所述第一固定部611活动，以抵紧于所述
第一齿圈34，使得所述第一齿圈34止转，即所述制动盘612与所述第一固定部611结合使得所述第一齿圈34止转，也就是说，所述第一固定部611和所述制动盘612的分离与结合实现所述第一齿圈34的转动和制动，当所述第一固定部611和所述制动盘612结合时，所述箱体1通过所述制动器61与所述第一齿圈34固定连接，所述制动器61处于所述制动状态，制动所述第一齿圈34；当所述第一固定部611和所述制动盘612分离时，所述箱体1与所述第一齿圈34分离，所述制动器61处于非制动状态，所述第一齿圈34能够转动，所述制动器61的状态变化改变所述第一齿圈34的状态，从而改变了所述第一行星排3的输出转速，进而改变左右车轮的转速。
[0046]
具体的，请参阅图1，所述离合器62包括第二固定部621和压盘622，所述第二固定部621与所述第一齿圈34固定连接，所述压盘622与所述第一行星架33固定连接，且能够相对所述第二固定部621活动，以抵紧于所述第一齿圈34，使得所述第一齿圈34和所述第一行星架33固定连接，即所述第二固定部621和所述压盘622的结合使得所述第一齿圈34和所述第一行星架33同向同速转动，即所述第一行星排3直接输出所述驱动电机2转速，而当所述第二固定部621和所述压盘622分离时，所述第一齿圈34和所述第一行星架33分离，所述第一齿圈34不能将动力传递至第二行星排4，所述第一行星架33可以将动力传动至所述第二行星排4，从而改变左右车轮的转速。
[0047]
具体的，所述驱动电机2的输出轴、所述第一行星排3和所述第二行星排4同轴设置，如此同轴设置的布置方式，相较于现有的两个行星排平行轴布置方式，减小了所述电驱动系统100在车桥上的宽度尺寸，从而节约了布置空间；且如此设置使得所述第一行星排3和所述第二行星排4串联连接，从而实现所述电驱动系统100无动力中断换档，降低了电耗；另外，通过同轴布置使得所述电驱动系统100的动力部件的转矩中心一致，有利于传动的稳定性。
[0048]
进一步地，请参阅图1，在本发明的一实施例中，所述差速器5、所述驱动电机2的输出轴、所述第一行星排3和所述第二行星排4同轴设置，如此进一步减小了所述电驱动系统100在车桥上的宽度尺寸，节约了布置空间。
[0049]
进一步地，请参阅图1，所述差速器5还包括设于所述差速器壳体51内的左半轴齿轮52、右半轴齿轮53以及两个行星齿轮54，所述左半轴齿轮52和所述右半轴齿轮53均与两个所述行星齿轮54啮合；所述左半轴齿轮52依次贯穿所述第二太阳轮41、所述第一太阳轮31和所述驱动电机2的输出轴设置；所述第二行星架421将所述驱动电机2的转动传递至所述差速器壳体51，以使安装在所述差速器壳体51上的两个所述行星齿轮54转动，从而带动所述左半轴齿轮52和所述右半轴齿轮53转动，所述左半轴齿轮52和所述右半轴齿轮53的转动，分别经所述左半轴齿轮52的左半轴和所述右半轴齿轮53的右半轴传递至车轮，所述左半轴齿轮52和所述右半轴齿轮53同轴设置，通过将所述左半轴齿轮52依次贯穿所述第二太阳轮41、所述第一太阳轮31和所述驱动电机2的输出轴，以实现所述差速器5、所述驱动电机2的输出轴、所述第一行星排3和所述第二行星排4同轴设置，从而节约布置空间。
[0050]
在本发明中，所述差速器壳体51与所述第二行星轮结构42的连接方式不受限制，可以是螺纹连接，具体的，在本发明一实施例中，所述差速器壳体51与所述第二行星轮结构42一体设置，以此简化装配步骤，提高工作效率，同时也使所述第二行星轮结构42和所述差速器5的结构更紧凑，节约安装空间。
[0051]
在本发明中，所述第二行星轮结构42中的行星轮排数不作限定，可以是单排行星轮，也可以是双排行星轮。具体的，请参阅图1，在本发明一实施例中，所述第二行星轮结构42还包括第二行星轮和第三行星轮，所述第二行星轮与所述第三行星轮并联，且通过所述第二行星架421连接，所述第二行星轮与所述第二太阳轮41啮合，所述第三行星轮与所述第二齿圈43啮合；所述驱动电机2的转动经所述第一行星排3传递至所述第二太阳轮41，所述第二太阳轮41与所述第二行星轮啮合，以将转动传递至所述第二行星轮，所述第二行星轮和所述第三行星轮通过所述第二行星架421连接，因此所述第三行星轮与所述第二行星轮结构42同步转动，所述第三行星轮与所述第二齿圈43啮合，由于所述第二齿圈43固定于所述箱体1上，因此转动通过所述第二行星架421传动至所述差速器5，通过设置所述第三行星轮，使得所述电驱动系统100实现较大速比，提高传动效率。
[0052]
具体的，在本发明一实施例中，所述离合器62包括湿式离合器62，湿式离合器62为用油液冷却的离合器62，其冷却油可使得动力传递更为平滑柔和，有利于提高传动的稳定性，且使用寿命长，一般不会发生故障，提高安全性能。
[0053]
本发明还提出一种电动汽车的动力系统，所述电动汽车的动力系统包括电驱动系统100，所述电驱动系统100的具体结构参照上述实施例。可以理解的是，由于本发明所述电动汽车的动力系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0054]
此外，本发明还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括电动汽车的动力系统。可以理解的是，由于本发明所述电动汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0055]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。