電動汽車模塊化動力集成系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，尤其是一種電動汽車模塊化動力集成系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在世界汽車領(lǐng)域，幾千家公司在研制生產(chǎn)新能源汽車，尤為純電動汽車，為節(jié)能減排、改變生態(tài)環(huán)境惡化等全球性問題，研制“節(jié)能”、“環(huán)?！毙履茉措妱恿ζ囈殉蔀楝F(xiàn)代汽車發(fā)展的必然方向。所謂現(xiàn)有的電動汽車，是在燃油汽車的平臺上，裝個電機，加個電池構(gòu)成的。都米用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的永磁電機、開關(guān)磁阻或其他勵磁方式的傳統(tǒng)電機，安裝在汽車的前橋或后橋或者車輪轂上，就所謂構(gòu)成了現(xiàn)代電動汽車結(jié)構(gòu)，及現(xiàn)代電動汽車?yán)碚?。?沃爾沃及許多汽車公司采用將電機安裝在兩個或多個汽車輪轂上，構(gòu)成所謂的輪轂式電機電動汽車結(jié)構(gòu)模式；特斯拉及許多汽車公司采用將電機安裝在汽車后橋中，構(gòu)成后橋電機驅(qū)動式電動汽車結(jié)構(gòu)；豐田、本田等全球最多的汽車公司都采用將電機安裝在汽車前橋中，構(gòu)成前橋式電機驅(qū)動電動汽車結(jié)構(gòu)模式。
[0003]上述電動汽車結(jié)構(gòu)，動力電機、差速器、傳動橋等都采用傳統(tǒng)的方式結(jié)構(gòu)。未能在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上取得實質(zhì)性的突破。電動汽車除了節(jié)能環(huán)保，應(yīng)在可靠性、安全性、舒適性、動力性等方面比燃油汽車更上一層，必須實現(xiàn)全新的結(jié)構(gòu)和理念，體現(xiàn)電動汽車是綜合高新技術(shù)結(jié)晶的新型產(chǎn)物，這才是電動汽車的新理念。
[0004]在新型電動汽車研制生產(chǎn)過程中，面臨著許多新問題和技術(shù)難題。在動力電機、差速變速、驅(qū)動控制等方面，目前無法在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)一體化、模塊化，并在控制上實現(xiàn)集成化、智能化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)合理緊湊、集成化程度高的電動汽車模塊化動力集成系統(tǒng)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的電動汽車模塊化動力集成系統(tǒng)，它包括集成控制器、動力電機組和差速減速器，所述的集成控制器殼體設(shè)置在動力電機組殼體的上端面上，所述的差速減速器設(shè)置在動力電機組殼體的下端面上，所述的動力電機組的輸出軸的下端進(jìn)入差速減速器內(nèi)部作為差速減速器的輸入軸，動力電機組的輸出軸的上端進(jìn)入集成控制器殼體內(nèi)部，并在動力電機組的輸出軸的上端端部設(shè)置有傳感器觸發(fā)裝置；在集成控制器中心設(shè)置有傳感器固定調(diào)整端蓋及設(shè)置在傳感器固定調(diào)整端蓋上的位置傳感器，在動力電機組殼體的上下端面內(nèi)均設(shè)置有散熱水道或者在動力電機組殼體的上下端面及集成控制器殼體的下端面內(nèi)設(shè)置有散熱水道。
[0007]其中差速減速器的上端面為平面結(jié)構(gòu)，差速減速器的上端面與動力電機組的下端面之間緊密配合設(shè)置；所述的集成控制器殼體的下端面與動力電機組的上端面緊密配合設(shè)置，兩者可以為分體結(jié)構(gòu)也可以為一體結(jié)構(gòu)。
[0008]所述散熱水道為端面散熱式結(jié)構(gòu)，一條散熱水道能使散熱液串聯(lián)流過水道，一端接口為散熱液進(jìn)口端、另一端接口為散熱液出口端；所述的散熱串聯(lián)水道迂回的布滿動力電機組殼體的端面。或者所述的散熱水道為中空的腔體結(jié)構(gòu)，且一端為散熱液進(jìn)口端、相對的另一端為散熱液出口端。
[0009]所述的差速減速器包括減速器殼體，減速器殼體內(nèi)的動力電機組輸出軸的端部為角齒輪，在減速器殼體內(nèi)通過軸承設(shè)置有星行輪外殼體，在星行輪外殼體上設(shè)置有與動力電機組的輸出軸端部的角齒輪嚙合的盆齒輪，在星行輪外殼體內(nèi)部中心處設(shè)置有星行輪軸，星行輪軸中心線與盆齒輪外圓周的一條直徑平行；在星行輪軸的兩端各設(shè)置一個星行齒輪，在星行輪外殼體內(nèi)部的水平方向設(shè)置有兩個半軸齒輪，所述的半軸齒輪的軸線與星行輪軸的軸線垂直；半軸齒輪與兩個星行齒輪之間均相互嚙合；所述的星行輪外殼體與半軸齒輪之間轉(zhuǎn)動連接；在星行輪外殼體兩端的減速器殼體內(nèi)設(shè)置有限位卡圈對其進(jìn)行位置限定和氣隙調(diào)整，在限位卡圈的外部的減速器殼體上設(shè)置有半軸油封。
[0010]所述的動力電機組輸出軸上的角齒輪與盆齒輪嚙合的位置為:動力電機組的輸出軸的中心線與星行輪軸中心線偏差30mm。
[0011]所述的限位卡圈為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述的限位卡圈分為與減速器殼體配合的部分和與星行輪外殼體上軸承接觸的部分；所述的限位卡圈上與減速器殼體配合的部分的厚度小于與星行輪外殼體上軸承接觸的部分的厚度；且減速器殼體上兩個限位卡圈的與星行輪外殼體上軸承接觸的部分的厚度為相同或不同。采用更換不同厚度的限位卡圈，就可調(diào)整行星輪外殼體左右移動，實現(xiàn)調(diào)整盆齒輪的左右位置來調(diào)整盆齒輪與角齒輪運轉(zhuǎn)嚙合氣隙。
[0012]當(dāng)動力電機組為單轉(zhuǎn)子外環(huán)式動力電機組結(jié)構(gòu)時，輸出軸上從動力電機組殼體連接處向上依次設(shè)置有內(nèi)向力滾子軸承、油封、外向力角接觸球軸承、固定螺母，固定螺母與輸出軸之間通過螺紋固定連接，在輸出軸上的角齒輪與動力電機組殼體之間設(shè)置有調(diào)整墊片；在固定螺母的上方通過花鍵連接有轉(zhuǎn)子固定套，轉(zhuǎn)子固定套上設(shè)有轉(zhuǎn)子組，在轉(zhuǎn)子組外圍的下端面設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有永磁鐵，在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)側(cè)固定定子鐵芯，在定子鐵芯的外側(cè)嵌線槽中設(shè)置有繞組，所述繞組、定子鐵芯與永磁鐵位置對應(yīng)；
當(dāng)動力電機組為單轉(zhuǎn)子內(nèi)環(huán)式動力電機組結(jié)構(gòu)時，輸出軸上從動力電機組殼體連接處向上依次設(shè)置有內(nèi)向力滾子軸承、油封、外向力角接觸球軸承、固定螺母，固定螺母與輸出軸之間通過螺紋固定連接，在輸出軸上的角齒輪與動力電機組殼體之間設(shè)置有調(diào)整墊片；在固定螺母的上方通過花鍵連接有轉(zhuǎn)子固定套，轉(zhuǎn)子固定套上設(shè)有轉(zhuǎn)子組，在轉(zhuǎn)子組外圍的下端面設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)面設(shè)置有永磁鐵，在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)的電機組殼體上設(shè)置有定子鐵芯，在定子鐵芯內(nèi)側(cè)嵌線槽中設(shè)置有繞組，所述的繞組、定子鐵芯與永磁鐵位置對應(yīng)；
當(dāng)動力電機組為單轉(zhuǎn)子邊環(huán)式動力電機組結(jié)構(gòu)時，輸出軸上從動力電機組殼體連接處向上依次設(shè)置有內(nèi)向力滾子軸承、油封、外向力角接觸球軸承、固定螺母，固定螺母與輸出軸之間通過螺紋固定連接，在輸出軸上的角齒輪與動力電機組殼體之間設(shè)置有調(diào)整墊片；在固定螺母的上方通過花鍵連接有轉(zhuǎn)子固定套，轉(zhuǎn)子固定套上設(shè)有轉(zhuǎn)子組，在轉(zhuǎn)子組外圍的下端面設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯的下表面設(shè)置有永磁鐵，在轉(zhuǎn)子鐵芯的下方設(shè)置有定子鐵芯，在定子鐵芯的上端部嵌線槽中設(shè)置有繞組，所述的繞組、定子鐵芯與永磁鐵位置對應(yīng)；定子與轉(zhuǎn)子形成平面氣隙；
當(dāng)動力電機組為雙轉(zhuǎn)子外環(huán)式動力電機組時，輸出軸上從動力電機組殼體連接處向上依次設(shè)置有內(nèi)向力滾子軸承、油封、外向力角接觸球軸承、固定螺母，固定螺母與輸出軸之間通過螺紋固定連接，在輸出軸上的角齒輪與動力電機組殼體之間設(shè)置有調(diào)整墊片；在固定螺母的上方通過花鍵連接有轉(zhuǎn)子固定套，轉(zhuǎn)子固定套上設(shè)有轉(zhuǎn)子組，所述的轉(zhuǎn)子組的橫截面為Η型結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子組外圍的下端面及上端面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有永磁鐵，在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)側(cè)固定定子鐵芯，在定子鐵芯的外側(cè)嵌線槽中設(shè)置有繞組，所述繞組與永磁鐵位置對應(yīng)；
當(dāng)動力電機組為雙轉(zhuǎn)子內(nèi)環(huán)式動力電機組結(jié)構(gòu)時，輸出軸上從動力電機組殼體連接處向上依次設(shè)置有內(nèi)向力滾子軸承、油封、外向力角接觸球軸承、固定螺母，固定螺母與輸出軸之間通過螺紋固定連接，在輸出軸上的角齒輪與動力電機組殼體之間設(shè)置有調(diào)整墊片；在固定螺母的上方通過花鍵連接有轉(zhuǎn)子固定套，轉(zhuǎn)子固定套上設(shè)有轉(zhuǎn)子組，所述的轉(zhuǎn)子組的橫截面為Η型結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子組外圍的下端面及上端面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)面設(shè)置有永磁鐵，在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)的電機組殼體上設(shè)置有定子鐵芯，在定子鐵芯內(nèi)側(cè)嵌線槽中設(shè)置有繞組，所述的繞組與永磁鐵位置對應(yīng)；
當(dāng)動力電機組為雙轉(zhuǎn)子邊環(huán)式動力電機組結(jié)構(gòu)時，輸出軸上從動力電機組殼體連接處向上依次設(shè)置有內(nèi)向力滾子軸承、油封、外向力角接觸球軸承、固定螺母，固定螺母與輸出軸之間通過螺紋固定連接，在輸出軸上的角齒輪與動力電機組殼體之間設(shè)置有調(diào)整墊片；在固定螺母的上方通過花鍵連接有轉(zhuǎn)子固定套，轉(zhuǎn)子固定套上設(shè)有轉(zhuǎn)子組，所述的轉(zhuǎn)子組的橫截面為Η型結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子組外圍的下端面及上端面分別設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子組下端面的轉(zhuǎn)子鐵芯的下表面設(shè)置有永磁鐵，在該轉(zhuǎn)子鐵芯的下方設(shè)置有定子鐵芯，在該定子鐵芯的上端面嵌線槽中設(shè)置有繞組，在轉(zhuǎn)子組上端面的轉(zhuǎn)子鐵芯的上表面設(shè)置有永磁鐵，在該轉(zhuǎn)子鐵芯的上方設(shè)置有定子鐵芯，在該定子鐵芯的上端面嵌線槽中設(shè)置有繞組；所述的繞組與永磁鐵位置對應(yīng)；定子與轉(zhuǎn)子形成平面氣隙；
當(dāng)動力電機組為雙轉(zhuǎn)子的情況下，所述的動力電機組殼體可分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體均為半封閉端蓋式結(jié)構(gòu)，兩者配合形成封閉的動力電機組殼體。
[0013]在動力電機組殼體內(nèi)部的輸出軸與定子鐵芯對應(yīng)位置處設(shè)置有導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)上設(shè)置有將動力電機組的多路繞組引線、Ν點引線及輸出端引線連接的導(dǎo)線片線路。
[0014]在集成控制器殼體內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動控制模塊、充電控制模塊、開關(guān)控制模塊、發(fā)電調(diào)壓控制模塊、多電壓輸出模塊。
[0015]當(dāng)動力電機組為雙轉(zhuǎn)子動力電機組時，采用兩套控制系統(tǒng)，分別輸出驅(qū)動控制兩套定子繞組，其中:
所述的開關(guān)控制模塊包括無功耗高速切換開關(guān)組，所述的驅(qū)動控制模塊中的三相輸出Al、Bl、C1分別連接其中一個無功耗高速開關(guān)組的觸點Α2、Β2、C2，該無功耗高速開關(guān)組的觸點U、V、W分別連接定子鐵芯的繞組中的低速繞組U1、V1、W1 ;無功耗高速切換開關(guān)組的觸點U2、V2、W2分別連接定子鐵芯的繞組中的高速繞組U3、V3、W3。
[0016]本發(fā)明所得到的電動汽車模塊化動力集成系統(tǒng)，其中動力電機組殼體為軸向尺寸短、徑向尺寸大的端蓋式結(jié)構(gòu)，在上下兩個端面內(nèi)設(shè)置有散熱水道，且集成控制器殼體固定在其上端面，差速減速器殼體固定在其下端面，同時動力電機組的輸出軸與差速減速器的輸入軸為同一根軸，為一體結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積大，散熱效果好，同時差速減速器及集成控制器所產(chǎn)生的熱量均可通過散熱水道進(jìn)行散熱，可實現(xiàn)多種不同結(jié)構(gòu)形式的電機定子、轉(zhuǎn)子的安裝。且利用差速減速器將向下的動力轉(zhuǎn)化為水平輸出，將動力集成系統(tǒng)布置在汽車前艙或后艙中，實現(xiàn)中心線等距布置，實現(xiàn)汽車的傳動軸左右對等相同。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖3為本發(fā)明的動力電機組為單轉(zhuǎn)子外環(huán)式動力電機組時的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖4為本發(fā)明的動力電機組為單轉(zhuǎn)子內(nèi)環(huán)式動力電機組時的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖5為本發(fā)明的動力電機組為單轉(zhuǎn)子邊環(huán)式動力電機組時的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖6為本發(fā)明的動力電機組為雙轉(zhuǎn)子外環(huán)式動力電機組時的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖7為本發(fā)明的動力電機組為雙轉(zhuǎn)子內(nèi)環(huán)式動力電機組時的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖8為本發(fā)明的動力電機組為雙轉(zhuǎn)子邊環(huán)式動力電機組時的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖9為本發(fā)明的差速減速器的結(jié)構(gòu)剖視圖一；
圖10為本發(fā)明的差速減速器的結(jié)構(gòu)剖視圖二 ；
圖11為本發(fā)明的動力電機組為單轉(zhuǎn)子時的電路圖；
圖12為本發(fā)明的動力電機組為雙轉(zhuǎn)子時的電路圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0019]實施例1:
當(dāng)動力電機組1為單轉(zhuǎn)子外