一种行驶车辆双电机串联驱动结构的制作方法

1.本发明属于电驱车辆技术领域，具体涉及一种行驶车辆双电机串联驱动结构。


背景技术：

2.目前，商用车及乘用车都在大力发展电驱动技术，其中一种技术路线为单电机加单级减速箱，尤其商用车，其工况复杂，既要满足低速大扭矩工况又要满足高速转运工况，配备一个电机加单级减速箱，满足一个工况动力输出后，另一种工况电机大部分没有处于高效区工作，造成电池能源消耗速度的增加，增加了充电频率，影响生产效率。
3.还有一种技术方案为单电机配动力换挡两档变速箱，此方案变速箱需要换挡操作，所以该结构中普遍存在换挡滑套或者换挡离合器结构，如电控系统不能很好的解决换挡时机问题，会有产生换挡冲击、换挡顿挫感的风险，换挡品质不高，使整车舒适性降低，且大部分换挡方式虽然为动力换挡，却需要停车换挡，降低生产效率及增加司机劳动强度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于要解决以上现有问题得不足之处，公开一种双电机串联直接驱动变速箱单元，减少了现有变速箱中配备的离合器，及同步器换挡的相关结构，简化了系统结构及降低了控制难度。本方案为双电机配一级减速箱，避免了现有方案中的换挡操作，并通过电机的变频调速，可实现从零到最高车速之间的无级变速。公布的方案为双电机动力输入驱动，常啮合直齿轮通过输出轴输出动力，通过智能控制可形成三种独立工况，来适应装载机复杂的工况，使电机始终工作在其高效区，减少作业时电池电量消耗量，增加续航里程，利用电机反转，可实现倒挡功能。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种行驶车辆双电机串联驱动结构，包括一级减速箱，所述一级减速箱的一侧依次设置有第一永磁同步电机、行星减速箱和第二永磁同步电机，所述行星减速箱的一侧设置有第一输入轴，另一侧设置有输出行星架，所述行星减速箱的输入端通过第一输入轴与所述第一永磁同步电机的输出端传动连接，所述行星减速箱的输出端通过输出行星架与第二永磁同步电机传动连接，所述一级减速箱内部一端转动设置有第二输入轴，所述第二永磁同步电机的输出端与第二输入轴的一端传动连接，所述第二输入轴上位于一级减速箱的内部设置有输入齿轮，所述一级减速箱的内部另一端转动设置有输出轴，且输出轴上设置有输出齿轮，所述输出齿轮与输入齿轮相互啮合，所述输出轴的两端分别延伸至一级减速箱的外侧。
6.一种行驶车辆双电机串联驱动结构，包括一级减速箱，所述一级减速箱的一侧设置有第一永磁同步电机和行星减速箱，所述行星减速箱的一侧设置有第一输入轴，所述行星减速箱的输入端通过第一输入轴与所述第一永磁同步电机的输出端传动连接，所述行星减速箱的输出端设置有输出行星架，所述一级减速箱的内部一端转动设置有第二输入轴，所述行星减速箱的输出端与一级减速箱通过第二输入轴与输出行星架传动连接，所述一级减速箱的另一侧设置有第二永磁同步电机，所述第二永磁同步电机的输出端与第二输入轴
的另一端传动连接，所述一级减速箱的内部另一端转动设置有输出轴，且输出轴的两端分别延伸至一级减速箱的外侧，所述第二输入轴上位于一级减速箱的内部设置有输入齿轮，所述输出轴上与输入齿轮对应处设置有输出齿轮，且输出齿轮与输入齿轮相互啮合传动连接。
7.优选的，所述输入齿轮与输出齿轮为常啮合结构，且速比范围为 1到10之间。
8.优选的，所述输出轴与第二输入轴相互平行，且输出轴和第二输入轴分别与一级减速箱的连接处均设置有轴承。
9.优选的，所述第一永磁同步电机的输出轴与第一输入轴通过联轴器连接。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公布的一种双电机串联驱动设计方案，要比现有单电机技术的传动效率要高，且双电机驱动无论同侧串联还是异侧串联，均可通过精密的控制系统衍生出三种工作模式，使整机可以轻松应对复杂的工况，且相对于单电机结构，双电机中各个电机始终工作在高效区，有效的提高了系统效率，提高了电池电能利用率，减少充电频率，增加了整机续航里程；本发明公开的双电机布置形式中使用的变速箱均为一级减速结构，减少了当前方案中的换挡机构，不用换挡，形式简单，传动效率高，成本低，且可从零速到最高速度实现无级变速，大大减少了换挡过程中产生的冲击顿挫，及动力中断的风险，使操作舒适感与整机舒适性大大提高；通过减少零部件的使用，简化了系统布置，使双电机驱动单元的可靠性大大提高。
附图说明
11.图1双电机串联驱动方式a与变速箱匹配的设计示意图；
12.图2双电机串联驱动方式b与变速箱匹配的设计示意图；
13.图3双电机串联驱动模式a模式一动力路线图；
14.图4双电机串联驱动模式a模式二动力路线图；
15.图5双电机串联驱动模式a模式三动力路线图；
16.其中：1-第一永磁同步电机、2-第一输入轴、3-行星减速箱、4
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第二永磁同步电机、5-一级减速箱、6-输出轴、7-输出齿轮、8-输入齿轮、9-第二输入轴、10-输出行星架。
具体实施方式
17.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做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。
18.实施例1
19.请参阅图1、图3、图4和图5，本发明提供一种技术方案：一种行驶车辆双电机串联驱动结构，包括一级减速箱5，一级减速箱5 的一侧依次设置有第一永磁同步电机1、行星减速箱3和第二永磁同步电机4，行星减速箱3的一侧设置有第一输入轴2，另一侧设置有输出行星架10，行星减速箱3的输入端通过第一输入轴2与第一永磁同步电机1的输出端传动连接，行星减速箱3的输出端通过输出行星架10与第二永磁同步电机4传动连接，一级减速箱5内部一端转动设置有第二输入轴9，第二永磁同步电机4的输出端与第二输入轴 9的一端传
动连接，第二输入轴9上位于一级减速箱5的内部设置有输入齿轮8，一级减速箱5的内部另一端转动设置有输出轴6，且输出轴6上设置有输出齿轮7，输出齿轮7与输入齿轮8相互啮合，输出轴6的两端分别延伸至一级减速箱5的外侧。
20.本实施例中，优选的，输入齿轮8与输出齿轮7为常啮合结构，且速比范围为1到10之间，为了减速增扭。
21.本实施例中，优选的，输出轴6与第二输入轴9相互平行，且输出轴6和第二输入轴9分别与一级减速箱5的连接处均设置有轴承，为了方便转动，降低摩檫力。
22.本实施例中，优选的，第一永磁同步电机1的输出轴与第一输入轴2通过联轴器连接，为了保证连接牢固，方便保证同步转动。
23.实施例2
24.请参阅图2，一种行驶车辆双电机串联驱动结构，包括一级减速箱5，一级减速箱5的一侧设置有第一永磁同步电机1和行星减速箱 3，行星减速箱3的一侧设置有第一输入轴2，行星减速箱3的输入端通过第一输入轴2与第一永磁同步电机1的输出端传动连接，行星减速箱3的输出端设置有输出行星架10，一级减速箱5的内部一端转动设置有第二输入轴9，行星减速箱3的输出端与一级减速箱5通过第二输入轴9与输出行星架10传动连接，一级减速箱5的另一侧设置有第二永磁同步电机4，第二永磁同步电机4的输出端与第二输入轴9的另一端传动连接，一级减速箱5的内部另一端转动设置有输出轴6，且输出轴6的两端分别延伸至一级减速箱5的外侧，第二输入轴9上位于一级减速箱5的内部设置有输入齿轮8，输出轴6上与输入齿轮8对应处设置有输出齿轮7，且输出齿轮7与输入齿轮8相互啮合传动连接。
25.本实施例中，优选的，输入齿轮8与输出齿轮7为常啮合结构，且速比范围为1到10之间，为了减速增扭。
26.本实施例中，优选的，输出轴6与第二输入轴9相互平行，且输出轴6和第二输入轴9分别与一级减速箱5的连接处均设置有轴承，为了方便转动，降低摩檫力。
27.本实施例中，优选的，第一永磁同步电机1的输出轴与第一输入轴2通过联轴器连接，为了保证连接牢固，方便同步转动。
28.本发明的工作原理及使用流程：模式一低速轻载：第一永磁同步电机1运转，第二永磁同步电机4停止工作，动力经第一永磁同步电机1产生后，经行星减速箱3中的第一输入轴2输入，减速增扭后通过输出行星架10输出到第二永磁同步电机4中，拖动第二永磁同步电机4转动，通过第二输入轴9输入至一级减速箱5中的输入齿轮8，输入齿轮8与输出齿轮7为常啮合结构，然后动力经过输出轴6输出，完成整机动作。
29.模式二高速转运：第一永磁同步电机1停止运行，第二永磁同步电机4运行，动力经第二永磁同步电机4到第二输入轴9进入一级减速箱5，经过常啮合输出齿轮7与输入齿轮8后减速增扭，传输到输出轴6后达到动力输出的目的。
30.模式三低速重载：第一永磁同步电机1与第二永磁同步电机4共同运行，第一永磁同步电机1产生的动力经过第一输入轴2输入到行星减速箱3，经过减速增扭后输入到第二永磁同步电机4，与第二永磁同步电机4产生的动力汇合后经第二输入轴9输入到一级减速箱5，经过常啮合齿轮输入齿轮8与输出齿轮7，到输出轴6输出动力，达到动力耦合输出的效果。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。