双电机电动汽车动力系统以及配置其的电动汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆动力系统，尤其涉及一种双电机电动汽车动力系统以及配备了该双电机电动汽车动力系统的电动汽车。
【背景技术】
[0002]目前电动汽车多采用一台电机配置一台减速器，或者一台电机配置一台变速器的驱动方案。对于一台电机配置一台减速器的动力系统，由于采用固定传动比，很难同时满足在爬坡和巡航两个极端条件下电动汽车对扭矩和转速的要求；而在一台电机配置一台自动变速箱的动力系统中，其自动变速箱成本很高而且耗能。
[0003]国家知识产权局于2012年10月3日授权公告了一种“双电机电动车动力总成系统以及装设其的电动车”(授权公告号为CN 202463569 U)，该系统由第一电机1、第二电机
2、第一离合器3、第二离合器4、第一行星齿轮传动机构5、第二行星齿轮传动机构6、连接装置7、差速器8、控制器9、车载蓄电池10构成，第一电机I和第二电机2是该双电机电动车动力总成系统中的动力源，可以通过其中一个电机或者同时通过这两个电机来向驱动轮供给转速和扭矩，并且通过第一行星齿轮传动机构5、第二行星齿轮传动机构6以及连接二者的连接装置7，将转速和扭矩经由差速器8向外输送。
[0004]该动力装置第一电机1、第一电机I及第一行星齿轮传动机构5中行星架转速的关系如下:
[0005](nl_nh) / (n3_nh) = -Z3/Z1 (I)；
[0006]式中:nl—一第一行星齿轮传动机构5中太阳轮的转速即第一电机I的转速；
[0007]n3——输入齿圈53转速即第二电机2的转速；
[0008]nh一一第一行星架转速；
[0009]Zl——第一行星齿轮传动机构5中太阳轮的齿数；
[0010]Z3——输入齿圈53的齿数；
[0011]该动力总成系统扭矩分配存在如下关系:
[0012]T1/T2 = Z1/Z3 (2)；
[0013]Th/Tl = (Z3+Z1)/Z1 (3)；
[0014]Th/T2 = (Z3+Z1)/Z3 (4)；
[0015]式中:T1——第一电机I输出扭矩作用在第一行星齿轮传动机构5中太阳轮上的扭矩；
[0016]T2--第二电机2输出扭矩作用在输入齿圈53上的扭矩；
[0017]Th一一第一行星齿轮传动机构5中行星架输出扭矩作用在连接装置上的扭矩。
[0018]采用上述动力系统有以下不足:
[0019](a)、采用了两个离合器，即第一离合器和第二离合器，不仅结构复杂，而且离合器本身耗能，增加控制难度。
[0020](b)、第一电机扭矩和第二电机的扭矩之间差别较大，必须选用两种不同规格的电机。
【发明内容】
[0021]本发明的目的在于提供一种结构简单、易于控制、方便选型的双电机电动汽车动力系统，以及将其配置成的电动汽车。
[0022]为此，本发明所采用的技术方案如下:
[0023]—种双电机电动汽车动力系统，包括第一电机、第二电机、行星齿轮传动机构、减速增扭装置、差速器和控制器，所述行星齿轮传动机构包括第一太阳轮、第二太阳轮、行星轮和与行星轮连接的行星架，所述第一电机连接到第一太阳轮，第二电机连接到第二太阳轮，所述第一、第二电机的输出动力通过行星齿轮传动机构进行叠加后再由行星架输出，减速增扭装置的输入端通过连接装置连接到行星架，减速增扭装置的输出端与差速器相连，所述控制器分别与第一电机和第二电机相连并被设置成:在电动汽车处于电动驱动正向行驶状态下，当车速小于预设值时，使第一电机正向转动，第二电机被单向轴承锁定，仅由第一电机输出动力；当车速不小于预设值时，使第一电机和第二电机均正向转动，由第一电机和第二电机同时输出动力。
[0024]作为上述方案的优选，所述控制器还被设置成:在电动汽车处于再生制动模式下，当车速小于预设值时，第二电机被单向轴承锁定，使第一电机运行在发电机状态下以向车载蓄电池组充电；当车速不小于预设值时，使第一电机和第二电机均运行在发电机状态下以向车载蓄电池组充电。
[0025]作为上述方案的进一步优选，所述控制器还被设置成:在电动汽车处于电动驱动倒退行驶状态下，使得第一电机反向转动，而第二电机处在正向转动发电状态。
[0026]此外，所述行星齿轮传动机构为左右对称结构，第一、第二太阳轮和行星轮均采用伞齿轮，或者第一、第二太阳轮和行星轮均采用圆柱齿轮。
[0027]所述减速增扭装置是由相互啮合的减速主动齿轮和减速从动齿轮构成；所述连接装置是由相互啮合的主动齿轮和从动齿轮构成，用于连接行星轮系中行星架和减速增扭装置中的减速从动齿轮。
[0028]所述第一电机和第二电机都安装在动力系统箱体的外部，而且是左右侧同轴布置，所述行星齿轮传动机构、连接装置和减速增扭装置安装在动力系统箱体的内部。
[0029]一种电动汽车，所述电动汽车上装有以上任一项所述的双电机电动汽车动力系统。
[0030]本发明的有益效果:
[0031](a)在电动汽车处于电动驱动正向行驶状态下，当车速小于预设值时，第一电机正向转动，第二电机被单向轴承锁定，由第一电机单独提供电动汽车行驶的扭矩和转速；当车速达到预设值时，第一电机和第二电机均正向转动，第二电机与第一电机共同提供电动汽车行驶的扭矩和转速，第二电机的转速与第一电机转速通过行星齿轮传动机构叠加后输出，第一电机和第二电机都能工作在高效率转速范围内，避免单个电机高速运转而降低了电机效率；
[0032](b)在电动汽车处于再生制动模式下时，可以利用其中的一个电机或两台电机作为发电机来对车载蓄电池组进行充电，从而能充分收集利用车辆的动能或势能；
[0033](c)在电动汽车处于电动驱动倒退行驶状态下，第一电机反向转动在电机状态，第二电机正向转动在发电状态，两者配合提供电动汽车扭矩和转速，第一电机和第二电机的转速差决定电动汽车倒车的速度，因此第一电机和第二电机均可以工作在效率较高的转速范围内，避免任一电机低速运转而降低了电机效率；
[0034](d)第二电机配备了单向轴承，使得第二电机只能正向旋转，相比离合器控制电机结构简单、制造成本低、无需控制；
[0035](e)第一电机的扭矩和第二电机的扭矩相同，可以米用完全相同的电机作为第一电机和第二电机；
[0036](f)避免使用加工工艺复杂的内齿轮。
【附图说明】
[0037]图1是本发明的第一种结构示意图。
[0038]图2是本发明的第二种结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本双电机电动汽车动力系统以及配置其的电动汽车的基本结构、工作原理、特点和优势，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何的限制。此外，在本文所提及的各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在附图中的任意单个技术特征，仍然可以在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意的组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其它实施例。
[0040]实施例1:
[0041]如图1所不，一种双电机电动汽车动力系统由第一电机Ml、第二电机M2、第一太阳轮1、行星轮2、第二太阳轮3、主动齿轮4、从动齿轮5、减速器主动齿轮6、减速器从动齿轮
7、差速器8、行星架9、单向轴承10、箱体11、控制器12和车载蓄电池组13等构成。其中，第一太阳轮1、行星轮2、第二太阳轮3、行星架9构成了行星齿轮传动机构；相互啮合的减速器主动齿轮6和减速器从动齿轮7构成了减速增扭装置；相互啮合的主动齿轮4和从动齿轮5构成连接装置，连接装置用于连接行星轮系中行星架9和减速器主动齿轮6，减速器从动齿轮7与差速器8相连。
[0042]第一电机Ml位于图不的最左侧，该第一电机Ml的输出轴与第一太阳轮I连接，第二电机M2位于图示的最右侧，该第二电机M2与第二太阳轮3连接。在行星架9上装有四个按圆周均匀分布的行星轮2，这四个行星轮2均匀位于行星架9同一圆周上，且四个行星轮2同时与第一太阳轮I及第二太阳轮3相啮合。行星架9与主动齿轮4同轴安装，该主动齿轮4与从动齿轮5相啮合，该从动齿轮5与减速器主动齿轮6同轴安装，该减速器主动齿轮6与减速器从动齿轮7相啮合，差速器8与减速器从动齿轮7同轴安装，系统动力由差速器8输出，单向轴承10安装在第二电机M2输出轴和箱体11之间。
[0043]该系统中，第一太阳轮1、行星轮2、行星架9和第二太阳轮3组成了动力叠加装置，主动齿轮4和从动外齿轮5构成了动力传动装置，而减速器主动齿轮6和减速器从动齿轮7组成了减速增扭装置。行星齿轮传动机构均为左右对称结构，其中第一太阳轮1、第二太阳轮3和行星轮2均采用伞齿轮。
[0044]为使结构紧凑，便于自然散热，第一电机Ml和第二电机M2都安装在动力系统箱体11的外部，