一种混合动力系统及拖拉机的制作方法

本申请涉及拖拉机，特别涉及一种混合动力系统及拖拉机。

背景技术：

1、目前，市场上的拖拉机大多数仍以柴油机作为动力源，这种传统柴油拖拉机+手动变速箱作为动力传动链，不仅噪声大、换挡冲击大、效率低而且严重污染环境，驾驶员操作强度大。电动拖拉机通过电能驱动车辆，相比传统柴油拖拉机，电动拖拉机具有低排放、清洁无污染、低噪音和能量利用率高等优点，但技术仍不成熟，存在续航能力不足等缺点。混合动力拖拉机由于既能够使用柴油机作为动力源，也可通过电能驱动车辆的特点，能够解决传统柴油拖拉机和电动拖拉机的问题，因此越来越受市场的欢迎。

2、现有的混合动力拖拉机为了实现不同的动力驱动模式，通常需要设置分动箱或者pto电机，然而，增加分动箱或者pto电机，不仅增加了系统的复杂程度，还增加了成本。

技术实现思路

1、本申请提供了一种混合动力系统及拖拉机，在实现拖拉机不同的动力驱动模式的同时还能够减少结构件，简化了系统，节省了成本。

2、第一方面，本申请提供一种混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、储能单元、离合器、动力输出装置、后桥、第一换挡装置以及动力传动模组，所述动力传动模组包括行星轮组件、第一传动组件、第二传动组件以及第三传动组件；

3、所述行星轮组件包括太阳轮、行星齿轮、行星架和齿圈，所述行星架与所述行星齿轮连接，所述太阳轮和所述行星齿轮之间传动连接，所述行星齿轮与所述齿圈之间传动连接，所述发动机的发动机输出轴通过所述太阳轮与所述动力输出装置的动力输出轴连接；

4、所述第一换挡装置设置于所述发动机输出轴与所述太阳轮之间，当所述第一换挡装置处于第一档位时，所述太阳轮与所述行星齿轮之间相对固定，当所述第一换挡装置处于第二档位时，所述太阳轮和所述行星齿轮之间可相对转动；

5、所述第一电机的第一电机输入轴通过所述第一传动组件与所述发动机输出轴连接，所述离合器设置于所述发动机输出轴位于所述第一传动组件与所述发动机之间的部位；

6、所述第二电机的第二电机输入轴通过所述第二传动组件与所述齿圈连接；

7、所述后桥的后桥输出轴通过所述第三传动组件与所述行星架的行星架输出轴连接；

8、所述第一电机和所述第二电机分别与所述储能单元连接，所述第一电机和所述第二电机连接，所述第一电机用于产生电能并传输给所述储能单元或所述第二电机，所述储能单元用于对所述第一电机和所述第二电机提供电能。

9、本申请提供的混合动力系统，通过设置第一换挡装置和行星轮组件，发动机输出轴与行星轮组件的太阳轮连接，第二电机与行星轮组件的齿圈连接，后桥输出轴与行星轮组件的行星架连接，从而能够实现混合动力系统的不同工作模式。当离合器脱开，发动机不工作，混合动力系统为单电机纯电模式或双电机纯电模式，当离合器闭合，发动机工作，混合动力系统可切换至增程模式或混动模式。相较于现有的混合动力拖拉机，本申请中的混合动力系统不仅能够实现不同的工作模式，还省去了分动箱或者用于驱动动力输出装置的电机，简化了系统，节省了成本。

10、在一些可能的实施方案中，所述第一传动组件包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一电机输入轴连接，所述第一从动齿轮与所述发动机输出轴连接，所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮传动连接。

11、在一些可能的实施方案中，所述第二传动组件包括第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与所述第二电机输入轴连接，所述第二主动齿轮和所述行星轮组件传动连接。

12、在一些可能的实施方案中，所述第二传动组件还包括中间轴和惰轮，所述中间轴连接于所述惰轮，所述惰轮位于所述第二主动齿轮和所述行星轮组件之间，所述惰轮分别与所述第二主动齿轮和所述行星轮组件传动连接。

13、在一些可能的实施方案中，所述混合动力系统还包括第二换挡装置，所述第二换挡装置与所述后桥输出轴连接；

14、所述第三传动组件包括第一后桥传动模块和第二后桥传动模块，所述第一后桥传动模块和所述第二后桥传动模块分别与所述行星架输出轴连接，所述第一后桥传动模块和所述第二后桥传动模块的输出功率不同，且所述第二换挡装置可选地与所述第一后桥传动模块和所述第二后桥传动模块中的一个连接。

15、在一些可能的实施方案中，所述第一后桥传动模块包括第一输出主动齿轮和第一输出从动齿轮，所述行星架输出轴与所述第一输出主动齿轮连接，所述第一输出从动齿轮用于与所述第二换挡装置连接，且所述第一输出主动齿轮与所述第一输出从动齿轮传动连接。

16、在一些可能的实施方案中，所述第二后桥传动模块包括第二输出主动齿轮和第二输出从动齿轮，所述行星架输出轴与所述第二输出主动齿轮连接，所述第二输出从动齿轮用于与所述第二换挡装置连接，且所述第二输出主动齿轮与所述第二输出从动齿轮传动连接。

17、在一些可能的实施方案中，第一换挡装置为滑套，和/或，所述第二换挡装置为滑套。

18、在一些可能的实施方案中，还包括用于控制所述第一电机运转的第一控制单元和用于控制所述第二电机运转的第二控制单元。

19、第二方面，本申请提供一种拖拉机，包括如第一方面中任一可能的实施方案中所述的混合动力系统。

技术特征：

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、储能单元、离合器、动力输出装置、后桥、第一换挡装置以及动力传动模组，所述动力传动模组包括行星轮组件、第一传动组件、第二传动组件以及第三传动组件；

2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一传动组件包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一电机输入轴连接，所述第一从动齿轮与所述发动机输出轴连接，所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮传动连接。

3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二传动组件包括第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与所述第二电机输入轴连接，所述第二主动齿轮和所述行星轮组件传动连接。

4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二传动组件还包括中间轴和惰轮，所述中间轴连接于所述惰轮，所述惰轮位于所述第二主动齿轮和所述行星轮组件之间，所述惰轮分别与所述第二主动齿轮和所述行星轮组件传动连接。

5.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括第二换挡装置，所述第二换挡装置与所述后桥输出轴连接；

6.根据权利要求5所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一后桥传动模块包括第一输出主动齿轮和第一输出从动齿轮，所述行星架输出轴与所述第一输出主动齿轮连接，所述第一输出从动齿轮用于与所述第二换挡装置连接，且所述第一输出主动齿轮与所述第一输出从动齿轮传动连接。

7.根据权利要求5所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二后桥传动模块包括第二输出主动齿轮和第二输出从动齿轮，所述行星架输出轴与所述第二输出主动齿轮连接，所述第二输出从动齿轮用于与所述第二换挡装置连接，且所述第二输出主动齿轮与所述第二输出从动齿轮传动连接。

8.根据权利要求5所述的混合动力系统，其特征在于，第一换挡装置为滑套，和/或，所述第二换挡装置为滑套。

9.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括用于控制所述第一电机运转的第一控制单元和用于控制所述第二电机运转的第二控制单元。

10.一种拖拉机，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的混合动力系统。

技术总结
本申请涉及拖拉机技术领域，特别涉及一种混合动力系统及拖拉机。混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机、储能单元、离合器、动力输出装置、后桥、第一换挡装置以及动力传动模组，动力传动模组包括行星轮组件、第一传动组件、第二传动组件以及第三传动组件。行星轮组件包括太阳轮、行星齿轮、行星架和齿圈，发动机输出轴通过太阳轮与动力输出轴连接，第一换挡装置设置于发动机输出轴与太阳轮之间。第一电机输入轴通过第一传动组件与发动机输出轴连接，第二电机输入轴通过第二传动组件与齿圈连接，后桥输出轴通过第三传动组件与行星架输出轴连接，第一电机和第二电机分别与储能单元连接。上述混合动力系统，简化了系统，节省了成本。

技术研发人员：付玲,石前列,刘延斌,梁鸿章,王启涛
受保护的技术使用者：中联重科股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12