本實用新型屬于新能源車用驅動裝置的技術領域，具體涉及一種電動車用雙電機總成裝置。

背景技術：

目前我國汽車年產(chǎn)銷量已躍居世界第一，隨之而來的石油資源供需矛盾和大氣環(huán)境污染等問題變得愈發(fā)突出，日益嚴格的排放法規(guī)和不斷出臺的國家鼓勵政策促使電動汽車市場規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

電動汽車，主要包括純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車等。純電動汽車通過驅動電機將電能轉換成機械能驅動車輛行駛，動力電池提供電能，其零排放、高效率、電能來源廣泛等優(yōu)點成為各主要整車生產(chǎn)廠大力發(fā)展的方向。但是受限于現(xiàn)有動力電池技術水平，其價格高、體積大、續(xù)航里程短、充電時間長、低溫性能差等缺點仍無法滿足用戶的日常使用需求。燃料電池汽車，采用氫氧等混合燃料電池提供電能，與純電動汽車相比，燃料電池可補充燃料，零排放、效率高、運行平穩(wěn)。但是目前燃料電池仍處于技術開發(fā)探索階段，同時儲氫裝置的體積、安全性及氫來源等問題仍需根本解決。

混合動力汽車作為純電動汽車、燃料電池汽車市場化前的過渡車型，其僅通過集成現(xiàn)有的發(fā)動機、電機和電池技術，即可滿足排放法規(guī)和用戶需求?；旌蟿恿ζ囈话阌芍辽賰煞N不同類型的動力源驅動車輛行駛。由發(fā)動機和單個電機組成的混合動力系統(tǒng)對電機性能要求較高、尺寸較大，工作模式單一，需要匹配變速器系統(tǒng)以滿足車輛動力性要求；由發(fā)動機和多個，特別是兩個電機組成的混合動力系統(tǒng)，僅需通過電機與離合器或者行星齒輪的匹配，無需復雜的變速器系統(tǒng)，即可實現(xiàn)多種工作模式。由于雙電機、離合器和行星齒輪機構的組合方式不同，現(xiàn)有專利也存在著一些問題，如專利文獻1公開了一種混合動力汽車的雙排行星齒輪機電動力耦合裝置，該裝置將雙排行星齒輪機構設置在兩個電機之間，行星齒輪機構之間的動力不可中斷，這種結構直接導致在純電動或者靜止啟動輔助電機等運行模式時，電機的動力不能完全用來驅動車輛，部分動力帶動另一個行星齒輪機構做無效運行，降低了能量利用率。專利文獻2公開了一種混合動力傳動系統(tǒng)，該混合動力傳動系統(tǒng)在混合動力驅動模式狀態(tài)下，由于離合器結合，發(fā)動機動力需要變速器調速；同時，離合器處于行星齒輪機構內部(太陽輪和行星架之間)，導致行星齒輪機構裝配精度要求較高；輔助電機于發(fā)動機直接連接，體積較大，上述問題導致該機構成本較高，體積較大。專利文獻3和專利文獻4分別公開了一種基于行星輪傳動的混合動力汽車的驅動系統(tǒng)和一種增程式電動汽車多模耦合動力傳動系統(tǒng)，而在專利文獻3和4中，輔助電機與發(fā)動機等速布置，導致輔助電機尺寸較大，成本較高。專利文獻5公開了一種混合動力驅動裝置以及車輛，該裝置采用較多的離合器或鎖止機構與行星齒輪機構配合，結構復雜，裝配要求較高。專利文獻6公開了一種帶發(fā)動機鎖止機構的混合動力裝置及其驅動方法，該專利文獻中發(fā)動機動力無法直接傳遞到后排行星齒輪機構，需要控制器來實現(xiàn)前排行星齒輪機構、輔助電機及發(fā)動機的協(xié)調管理，才能將三個動力源的能量耦合驅動車輛，控制技術復雜，精度要求較高。

【專利文獻】

1.CN101628541A

2.CN102259580A

3.CN102259582A

4.CN102320238A

5.CN102922981A

6.CN104742730A

技術實現(xiàn)要素：

針對上述技術問題，本實用新型提供一種能夠實現(xiàn)電機大傳動比設計，減小電機軸向尺寸，降低成本的電動車用雙電機總成裝置。

本實用新型的實施例提供一種電動車用雙電機總成裝置，包括：端蓋、第一殼體、第二殼體、第一電機、第一行星齒輪機構、離合器、第二電機、第二行星齒輪機構、制動器和輸出軸，所述第一殼體的一端與所述端蓋連接，另一端與所述第二殼體連接，所述第一電機和所述第一行星齒輪機構布置在由所述端蓋和所述第一殼體形成的空腔中，所述第二電機和所述第二行星齒輪機構布置在由所述第一殼體和所述第二殼體形成的空腔中，所述第一行星齒輪機構設置在所述第一電機的轉子的內部，所述第二行星齒輪機構設置在所述第二電機的轉子的內部，所述離合器設置在所述第一電機和所述第二電機之間，所述第一電機和所述第二電機可選擇性地作為發(fā)電機或者電動機，其中，所述第一行星齒輪機構包括第一行星架、第一行星齒輪、第一太陽輪和第一齒圈，所述第一行星架與發(fā)動機直接連接，所述第一太陽輪與所述第一電機的轉子軸同軸設置并由所述轉子軸帶動轉動，所述第一齒圈固定在所述端蓋上；所述第二行星齒輪機構包括第二行星架、第二行星齒輪、第二太陽輪和第二齒圈，所述第二行星架與所述輸出軸連接，所述第二太陽輪與所述第二電機的轉子軸同軸設置并由所述轉子軸帶動轉動，所述第二齒圈通過鍵與所述制動器的制動盤連接；所述制動器固定在所述第一殼體的底蓋上，所述離合器的輸入軸通過花鍵與所述第一行星架連接，所述離合器的輸出軸通過花鍵與所述第二齒圈連接。

可選地，所述第一太陽輪與所述第一電機的轉子軸一體成型，所述第二太陽輪與所述第二電機的轉子軸一體成型。

可選地，所述離合器為濕式離合器，所述制動器為電磁制動器，所述電磁制動器的磁軛組件通過螺栓固定在所述第一殼體的底蓋上。

可選地，還包括密封盤，所述密封盤通過螺栓固定在所述第一殼體的內部，所述濕式離合器設置在由所述密封盤與所述第一殼體形成的空腔中。

可選地，所述第一殼體的一端通過螺栓與所述端蓋連接，所述第一殼體的另一端通過螺栓與所述第二殼體連接。

可選地，所述第一齒圈通過螺栓固定在所述端蓋上，所述第二行星架通過螺栓與所述輸出軸連接或者焊接在所述輸出軸上。

可選地，所述第一電機和所述第二電機為永磁同步電機。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的電動車用雙電機總成裝置將雙電機、雙行星齒輪機構、離合器和制動器集成優(yōu)化，依靠行星齒輪機構將發(fā)動機曲軸轉速提高，從而能夠減小軸向尺寸，降低成本；采用最基礎的行星齒輪機構，結構簡單，加工精度較低；動力通過行星齒輪機構耦合，實現(xiàn)大傳動比、無級變速，平穩(wěn)輸出；通過控制離合器和制動器的結合與斷開，實現(xiàn)雙電機系統(tǒng)的多種工作模式，控制系統(tǒng)簡單，可實現(xiàn)性較強。

附圖說明

圖1為本實用新型的電動車用雙電機總成裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型的第一行星齒輪機構的部分放大示意圖。

圖3為本實用新型的第二行星齒輪機構的部分放大示意圖。

(附圖標記說明)

1-端蓋、2-第一殼體、3-第二殼體、4-第二電機、5-制動器、501-磁軛組件、502-制動盤、6-第二行星齒輪機構、601-第二齒圈、602-第二行星架、603-第二行星齒輪、604-第二太陽輪、7-輸出軸、8-密封盤、9-第一電機、10-離合器、11-第一行星齒輪機構、1101-第一齒圈、1102-第一行星架、1103-第一行星齒輪、1104-第一太陽輪、12-端蓋螺栓、13-殼體螺栓、14-行星架螺栓、15-制動器螺栓、16-密封盤螺栓、17-齒圈螺栓

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

【本實用新型的技術思想】

本實用新型提出一種采用兩套行星齒輪機構、一個離合器、一個制動器和兩個電機組成的電動車用雙電機總成裝置，該總成裝置中，在汽車的行駛過程中，一個電機作為輔助電機用，主要用于發(fā)電，另一個電機作為驅動電機，主要用于提供驅動力以驅動車輛行駛，車輛發(fā)動機與第一套行星齒輪機構的行星架連接，輔助電機與該套行星齒輪機構的太陽輪連接；驅動電機與第二套行星齒輪機構的太陽輪連接，該套行星齒輪機構的行星架與雙電機總成裝置的輸出軸的集成為一體。離合器置于兩個電機之間，制動器與第二套行星齒輪機構的齒圈集成，通過控制離合器和制動器的結合與斷開，實現(xiàn)發(fā)動機、輔助電機和驅動電機的動力的耦合或者解耦，從而可實現(xiàn)純電動、串聯(lián)模式及混合動力驅動等多種工作模式，同時實現(xiàn)電機大傳動比設計，減小電機軸向尺寸，降低成本。

以下，參考圖1至圖3對本實用新型的電動車用雙電機總成裝置進行詳細介紹。

如圖1所示，本實用新型的實施例提供的電動車用雙電機總成裝置，主要包括端蓋1、第一殼體2、第二殼體3、第二電機4、制動器5、第二行星齒輪機構6、輸出軸7、密封盤8、第一電機9、離合器10、第一行星齒輪機構11。制動器5可為控制簡單、布置方便和不需要注意液壓油密封的電磁制動器5，離合器10可使用同體積下能夠傳遞較大扭矩的濕式離合器10，所述第一殼體2的一端可與所述端蓋1通過螺栓連接，另一端可與所述第二殼體3通過螺栓連接，所述第一電機9和所述第一行星齒輪機構11布置在由所述端蓋1和所述第一殼體2形成的空腔中，可使用密封件來密封該空腔從而形成封閉腔，所述第二電機4和所述第二行星齒輪機構6布置在由所述第一殼體2和所述第二殼體3形成的封閉空腔中。濕式離合器10位于密封盤8和第一殼體2構成的空腔內，可使用密封件來密封該空腔從而形成封閉腔，密封盤8可通過密封盤螺栓16固定在第一殼體2的內部，濕式離合器10可布置在由密封盤8和第一殼體2構成的封閉腔內。所述第一行星齒輪機構11設置在所述第一電機9的轉子的內部，所述第二行星齒輪機構6設置在所述第二電機4的轉子的內部，所述濕式離合器10設置在所述第一電機9和所述第二電機4之間，用于將發(fā)動機和第一電機9的動力輸出到第二行星齒輪機構6中。本實用新型中，第一電機9和第二電機40可采用功率密度大和控制策略簡單的永磁同步電機，但是并不局限于此，也可以采用其他類型的電機。

本實用新型的第一行星齒輪機構11和第二行星齒輪機構6可采用現(xiàn)有的簡單的行星齒輪機構，第一行星齒輪機構11可包括第一齒圈1101、第一行星架1102、多個第一行星齒輪1103和第一太陽輪1104，多個第一行星齒輪1103支撐在第一行星架1102的支撐軸上并與第一齒圈1101和第一太陽輪1104相嚙合。第二行星齒輪機構6可包括第一齒圈601、第二行星架602、多個第二行星齒輪603和第二太陽輪604，多個第二行星齒輪603支撐在第二行星架602的支撐軸上并與第二齒圈601和第二太陽輪604相嚙合。如圖2所示，第一行星架1102與發(fā)動機直連，具體地，第一行星架1102的外花鍵可與發(fā)動機飛輪的內花鍵嚙合，用于將發(fā)動機的動力傳遞到雙電機驅動裝置中；第一太陽輪1104與所述第一電機9的轉子軸同軸設置并由所述轉子軸帶動轉動，所述第一齒圈17固定在所述端蓋1上，例如可通過齒圈螺栓17固定在端蓋1上。如圖3所示，所述第二行星架602所述輸出軸7連接，例如可通過行星架螺栓14與輸出軸7相連或者直接焊接在輸出軸7上以與輸出軸7成為一體結構，所述第二太陽輪604與所述第二電機4的轉子軸同軸設置并由所述轉子軸帶動轉動，所述第二齒圈601可通過鍵與所述制動器的制動盤502連接，本實用新型對鍵的類型沒有特別限制，只要是能夠確保制動盤在第二齒圈構成軸的圓周方向固定的任何鍵都可以使用。在一非限制性的示例中，為使得結構布置緊湊和減少零部件，第一太陽輪1104可與第一電機9的轉子軸一體成型，即在第一電機9的轉子軸上一體成型有作為第一太陽輪1104的齒輪，第二太陽輪604可與第二電機4的轉子軸一體成型，即在第二電機4的轉子軸上一體成型有作為第二太陽輪604的齒輪，但是本實用新型并不局限于此，例如，第一太陽輪1104和第二太陽輪604也可以通過鍵等結構固定連接到轉子軸上。所述濕式離合器10的輸入軸可通過花鍵與所述第一行星架1102連接，所述濕式離合器10的輸出軸可通過花鍵與所述第二齒圈601連接，用于傳遞或者中斷發(fā)動機和第一電機9向后輸出的動力。電磁制動器5的磁軛組件501通過制動器螺栓15固定在第一殼體2的底蓋上，用于使第二齒圈601鎖止或轉動。如此，本實用新型的第一電機、離合器和第二電機可實現(xiàn)同軸布置。

本實用新型中的第一電機9和第二電機4在電動車可選擇性地用作電動機或發(fā)電機，在車輛的行駛過程中，第二電機4主要用作電動機以為車輛提供行駛動力，發(fā)動機和第一電機9可根據(jù)實際情況來選擇性的工作，并通過控制離合器的斷開和結合來實現(xiàn)發(fā)動機、第一電機與第二電機的動力的耦合與解耦，具體地，本實用新型的電動車用雙電機總成裝置可根據(jù)離合器和制動器的工作狀態(tài)，可實現(xiàn)以下幾種工作模式，包括純電動啟動/行駛模式、串聯(lián)模式、混合動力模式和制動模式等。

1.純電動啟動/行駛模式：當電動車的蓄電池SOC高于某一閾值SOC_low且車速未超過設定值Vm時，濕式離合器10斷開，電磁制動器5結合，此時，第二齒圈601鎖止，發(fā)動機和第一電機9不工作，第二電機4做電動機用，第二電機4從蓄電池獲取的動力通過與第二電機4的轉子軸結合的第二行星齒輪機構6的第二行星架602傳遞給輸出軸7，以驅動車輛行駛。閾值SOC_low和Vm可根據(jù)車型和控制策略來具體設置。

2.串聯(lián)模式：當電動車的蓄電池SOC低于某一閾值SOC_low時且車速未超過設定值Vm時，濕式離合器10、電磁制動器5、第二電機4狀態(tài)跟上述純電動啟動/行駛模式一樣，即濕式離合器10斷開，電磁制動器5結合，第二電機4用作電動機，此種情況下，第一電機9做發(fā)電機用，用于給蓄電池充電。這樣，發(fā)動機的動力通過與第一電機9的轉子軸結合的第一行星齒輪機構11傳遞給第一電機9，以使得機械能轉換成電能，給蓄電池充電。同時，第二電機4將蓄電池的電能轉換成機械能由第二行星齒輪機構6的第二行星架602傳遞給輸出軸7，以驅動車輛行駛。

3.混合動力模式：當車輛需要大扭矩或中高速行駛時，濕式離合器10結合，電磁制動器5斷開，此時，第一電機9和第二電機4均用作電動機，發(fā)動機輸出的扭矩通過第一行星架1102調節(jié)后直接傳遞給第二行星齒輪機構6，第一電機9從蓄電池獲取的動力經(jīng)由第一行星齒輪機構調節(jié)后傳遞給第二行星齒輪機構，這樣，發(fā)動機的動力、第一電機的動力和第二電機的動力通過第二行星齒輪機構6進行耦合后由輸出軸進行輸出，從而實現(xiàn)發(fā)動機、第一電機9和第二電機4的動力疊加輸出。

4.制動模式：根據(jù)車輛對制動能力的不同要求，通過控制濕式離合器10和電磁制動器5的動作狀態(tài)，實現(xiàn)多種制動模式，實現(xiàn)制動能量回收。例如，當電磁制動器5結合，濕式離合器10斷開時，只有第二電機4用作發(fā)電機，實現(xiàn)制動能量回收，從而實現(xiàn)第二電機4單機制動發(fā)電；當電磁制動器5斷開，濕式離合器10結合時，第一電機9和第二電機4都用作發(fā)電機，這種情況下，可通過發(fā)動機進行制動，或者通過第一電機和第二電機聯(lián)合制動發(fā)電，實現(xiàn)制動能量回收。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。