本發(fā)明涉及一種用于電動汽車的集成電氣附件的雙轉子電機驅動系統(tǒng)，涉及新能源汽車技術領域。

背景技術：
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現階段汽車能源供應和環(huán)境問題突出，新能源汽車的研究迫在眉睫，新能源汽車的輕量化要求和電動單元一體化要求越來越高，特別是純電動汽車。現有的純電動汽車的動力需求包括主驅電機、DCDC、空調、打氣泵、轉向泵，而獨立的動力源供給上述電氣耗件將占據車輛較多布置空間，使得車輛的使用空間減小，目前的技術狀態(tài)下：主驅動電機、DCDC、打氣泵、轉向泵、空調均使用獨立動力源，需要多個電機驅動，且每個驅動電機需要對應控制器，成本和布置空間均較大，能量的轉換效率低，動力系統(tǒng)集成度不高。

中國發(fā)明專利CN201410849104.X已經提出一種新能源汽車打氣泵和轉向泵的集成系統(tǒng)，該發(fā)明專利提出了打氣泵和助力轉向油泵的集成方案，但是沒有集成電動空調和主驅動電機，且需要另外通過雙軸電機分別控制打氣泵以及轉向泵，因而整體的電機系統(tǒng)的集成度并不高，能量轉化效率較低。

技術實現要素：
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本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種結構簡單，操作方便且減小純電動驅動系統(tǒng)的體積和質量，提高純電動動力系統(tǒng)的集成度和能量轉換效率的雙轉子電機驅動系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：

一種用于電動汽車的集成電氣附件的雙轉子電機驅動系統(tǒng)，包括雙轉子電機、供電系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)與雙轉子電機電連接且控制雙轉子電機轉動，所述雙轉子電機與輔助動力系統(tǒng)傳動連接并控制輔助動力系統(tǒng)運行，所述控制系統(tǒng)分別與雙轉子電機、供電系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)數據連接。

作為優(yōu)選，所述雙轉子電機包括電機殼體、定子繞組、永磁體、外轉子、內轉子、內轉子繞組和軸承，外轉子安裝固定于電機殼體內，內轉子安裝固定于外轉子內，內轉子與帶動車輛驅動橋的主驅動軸傳動連接，外轉子與輔助動力系統(tǒng)傳動連接，所述軸承包括兩個第一軸承以及兩個第二軸承，兩個所述第一軸承分別設置在外轉子的兩端，所述第一軸承固定安裝在電機殼體與外轉子之間，兩個所述第二軸承分別設置在內轉子的兩端，所述第二軸承固定安裝在外轉子與內轉子之間，所述定子繞組環(huán)繞電機殼體內壁安裝固定，內轉子繞組安裝在內轉子的外側，永磁體的數量設置為兩個且相對的安裝固定在外轉子的內側和外側，外側的永磁體的位置與定子繞組的位置相對應，內側的永磁體的位置與內轉子繞組的位置相對應。

作為優(yōu)選，所述輔助動力系統(tǒng)包括輔助動力輸出機構、輔助動力輸出軸、助力轉向油泵總成、空調壓縮機總成、打氣泵總成以及發(fā)電機總成，輔助動力輸出機構的一端與外轉子的轉動軸傳動連接，另一端與輔助動力輸出軸傳動連接，所述輔助動力輸出軸與助力轉向油泵總成、空調壓縮機總成、打氣泵總成以及發(fā)電機總成之間均皮帶傳動連接。

作為優(yōu)選，所述供電系統(tǒng)包括高壓供電滑環(huán)、高壓線束、動力電池，高壓供電滑環(huán)安裝在主驅動軸上，且所述高壓供電滑環(huán)通過高壓線束給內轉子繞組以及定子繞組供電，動力電池通過高壓線束與高壓供電滑環(huán)連接。

作為優(yōu)選，所述供電系統(tǒng)還包括低壓供電滑環(huán)、低壓線束、低壓配電盒、低壓供電滑環(huán)安裝在主驅動軸上，且所述低壓供電滑環(huán)與低壓配電盒通過低壓線束連接。

作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)包括電機控制器、整車控制器和信號線，整車控制器通過信號線與電機控制器連接，電機控制器通過高壓線束與高壓供電滑環(huán)連接，且所述電機控制器通過高壓線束與內轉子繞組以及定子繞組連接。

作為優(yōu)選，所述整車控制器通過信號線與低壓配電盒數據連接。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益之處是：所述用于電動汽車的集成電氣附件的雙轉子電機驅動系統(tǒng)能夠對主驅動電機、轉向泵、打氣泵、空調、發(fā)電機總成進行集成，使純電動動力系統(tǒng)共用一個動力源，減小了純電動驅動系統(tǒng)的體積和質量，減少了驅動部件與電氣附件之間的能量轉化環(huán)節(jié)，提高了純電動動力系統(tǒng)的集成度和能量轉換效率，節(jié)約能源且節(jié)約車內布置空間資源，節(jié)約成本，方便安裝，因而整體系統(tǒng)的實用性以及經濟效益高，適合推廣應用。

附圖說明：

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明：

圖1是本發(fā)明的正面結構示意圖。

具體實施方式：

下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍：

如圖1所示的一種用于電動汽車的集成電氣附件的雙轉子電機驅動系統(tǒng)，包括雙轉子電機、供電系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)與雙轉子電機電連接且控制雙轉子電機轉動，所述雙轉子電機與輔助動力系統(tǒng)傳動連接并控制輔助動力系統(tǒng)運行，所述控制系統(tǒng)分別與雙轉子電機、供電系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)數據連接。

在實際應用中，通過供電系統(tǒng)為雙轉子電機提供動能控制雙轉子電機轉動，而雙轉子電機的兩個轉子分別為汽車驅動橋、輔助動力系統(tǒng)輸出動力，控制系統(tǒng)發(fā)送各種不同的工作指令控制雙轉子電機以及控制輔助動力系統(tǒng)運行。

為更方便穩(wěn)定的輸出動能，在實際應用中，所述雙轉子電機包括電機殼體1、定子繞組2、永磁體3、外轉子4、內轉子5、內轉子繞組6和軸承，外轉子4安裝固定于電機殼體1內，內轉子5安裝固定于外轉子4內，內轉子5與帶動車輛驅動橋的主驅動軸7傳動連接，外轉子4與輔助動力系統(tǒng)傳動連接，繼而由內轉子為車輛驅動橋提供輸出動力，由外轉子4為輔助動力系統(tǒng)提供動力，兩者之間不會相互獨立且不會相互影響和干涉，運行過程更加穩(wěn)定。

為提高雙轉子電機運行過程中的穩(wěn)定性，所述軸承包括兩個第一軸承8以及兩個第二軸承9，兩個所述第一軸承8分別設置在外轉子4的兩端，所述第一軸承8固定安裝在電機殼體1與外轉子4之間，兩個所述第二軸承9分別設置在內轉子5的兩端，所述第二軸承9固定安裝在外轉子4與內轉子5之間，因而通過將第一軸承8固定支撐在電機殼體1與外轉子4的端部之間，將第二軸承9固定支撐在外轉子4與內轉子5的端部之間，能有效保證內轉子和外轉子在電機殼體內相互獨立且穩(wěn)定的運行。

另外，在實際安裝時，所述定子繞組2環(huán)繞電機殼體1內壁安裝固定，內轉子繞組6安裝在內轉子5的外側，永磁體3的數量設置為兩個且相對的安裝固定在外轉子4的內側和外側，外側的永磁體31的位置與定子繞組2的位置相對應，內側的永磁體32的位置與內轉子繞組6的位置相對應。

在本實施例中，所述輔助動力系統(tǒng)包括輔助動力輸出機構10、輔助動力輸出軸11、助力轉向油泵總成12、空調壓縮機總成13、打氣泵總成14以及發(fā)電機總成15，所述助力轉向油泵總成12、空調壓縮機總成13、打氣泵總成14以及發(fā)電機總成15分別為汽車輔助動力系統(tǒng)，分別為助力轉向、空調、打氣泵以及發(fā)電機提供動力，而在實際應用中，通過將輔助動力輸出機構10的一端與外轉子4的轉動軸傳動連接，另一端與輔助動力輸出軸11傳動連接，且所述輔助動力輸出軸11與助力轉向油泵總成12、空調壓縮機總成13、打氣泵總成14以及發(fā)電機總成15之間均皮帶傳動連接，繼而有效的利用外轉子電機的輸出動力，且有效的集成了各個輔助動力總成，集成度高。

在本實施例中，為方便為雙轉子電機提供電能，所述供電系統(tǒng)包括高壓供電滑環(huán)16、高壓線束17、動力電池18，高壓供電滑環(huán)16安裝在主驅動軸7上，高壓供電滑環(huán)16通過高壓線束17給內轉子繞組6以及定子繞組2供電，動力電池18通過高壓線束17與高壓供電滑環(huán)16連接，另外，所述供電系統(tǒng)還包括低壓供電滑環(huán)19、低壓線束20、低壓配電盒21、低壓供電滑環(huán)19安裝在主驅動軸7上，低壓供電滑環(huán)19與低壓配電盒21通過低壓線束20連接。

在具體應用中，為方便控制雙轉子電機的運行以及為方便控制輔助動力系統(tǒng)的運行，所述控制系統(tǒng)包括電機控制器22、整車控制器23和信號線24，整車控制器23通過信號線24與電機控制器22連接，電機控制器22通過高壓線束17與高壓供電滑環(huán)16連接，且所述電機控制器22通過高壓線束17與內轉子繞組6以及定子繞組2連接，所述整車控制器23通過信號線24與低壓配電盒21數據連接，因而，在實際控制過程中，由整車控制器通過信號線發(fā)送控制指令給到電機控制器，再由電機控制器根據接收到的控制指令再控制雙轉子電機的內轉子以及外轉子的運行，而在內轉子控制過程中，整車控制器還能根據需求發(fā)送啟動、制動指令給到電機控制器，繼而控制內轉子的實際運行，滿足控制需要，另外，整車控制器內還設有控制輔助動力系統(tǒng)的助力轉向油泵總成、發(fā)電機總成運行的控制指令程序。

因而，在實際應用過程中，當純電動汽車需要起動的時候，通過鑰匙啟動，整車高壓電路繼電器吸合完畢，由整車控制器發(fā)送指令給電機控制器，電機控制器接受控制指令并通過高壓線束驅動外轉子轉動，且轉速控制在輔助動力輸出機構的額定轉速下，即輔助動力輸出機構及輔助動力輸出軸以額定轉速轉動，整車上電完成后助力轉向油泵總成和發(fā)電機總成一直處于工作狀態(tài)，整車控制器給助力轉向油泵總成及發(fā)電機總成發(fā)送使能指令，助力轉向油泵總成及發(fā)電機總成開始工作。

當純電動汽車的儲氣室氣壓值小于0.65Mpa時，需要帶打氣泵總成開啟，給儲氣室加氣壓，整車控制器給打氣泵總成發(fā)送使能指令，打氣泵總成開啟工作；當儲氣室的氣壓值大于0.8Mpa時，整車控制器給打氣泵總成發(fā)送停止工作指令，打氣泵關閉，停止工作。

當駕駛員發(fā)出空調啟動指令時，需要空調壓縮機工作，空調控制器發(fā)出壓縮機工作指令，空調壓縮機總成開啟工作；當駕駛員發(fā)出空調停止指令時，需要空調壓縮機停止，空調控制器發(fā)出壓縮機工作指令，空調壓縮機總成停止工作。

而當整車上電完成之后，若整車控制器有油門需求輸入，則整車控制器給電機控制器發(fā)送轉矩模式控制需求，且發(fā)送需求驅動轉矩，電機控制器接收整車控制器的轉矩需求指令，驅動內轉子轉動，內轉子通過主驅動軸輸出動力給車輛的驅動橋，驅動汽車行駛，當油門信號消失，則該驅動轉矩需求撤銷；當行駛過程中有制動信號輸入時，車輛進行制動，整車控制器給電機控制器發(fā)送需求制動扭矩，內轉子處于制動模式工作，制動回收的能量以內轉子繞組產生的回收電流的形式回收到動力電池內。

上述用于電動汽車的集成電氣附件的雙轉子電機驅動系統(tǒng)能夠對主驅動電機、轉向泵、打氣泵、空調、發(fā)電機總成進行集成，使純電動動力系統(tǒng)共用一個動力源，減小了純電動驅動系統(tǒng)的體積和質量，減少了驅動部件與電氣附件之間的能量轉化環(huán)節(jié)，提高了純電動動力系統(tǒng)的集成度和能量轉換效率，節(jié)約能源且節(jié)約車內布置空間資源，節(jié)約成本，方便安裝，實用性以及經濟效益高。

需要強調的是：以上僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。