一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統，包括：殼體；驅動機構；輸出軸；雙行星排齒輪系，包括第一行星排和第二行星排，第一行星排太陽輪連接驅動電機軸，第一行星排行星架固定連接輸出軸，第一行星排內齒圈連接第二行星排行星架，第二行星排太陽輪固定連接殼體；離合器，其能夠選擇性的連接輸出軸與第二行星排內齒圈；制動器，其能夠使第二排行星架和第一行星排內齒圈同時轉動或制動；其中，當選擇一擋時，離合器不工作、制動器工作；當選擇二擋時，離合器工作、制動器不工作。本發明專利技術具有零件數量較少、結構緊湊、提高了電機運行效率和增加了電動車的續駛里程的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及驅動領域，具體涉及一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統。
技術介紹
電動汽車是新型、節能、環保車輛，尤其是在當今空氣污染嚴重的大環境下，具有巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。電動汽車使用電動機取代了傳統汽車的發動機，電動機可帶載啟動，并且通過合理的配置滿足汽車使用要求，這是與發動機的很大區別。在電動車上使用多擋變速器已經不合適，但若取消變速傳動裝置，則難于兼顧汽車爬坡和高速行駛等要求，特別是中小型汽車，有必要針對電動機的工作特性重新設計電動汽車的動力系統。目前的電動汽車用電驅動系統越來越受到人們的青睞，與傳統的驅動系統相比，電動汽車用電驅動系統有著很大的優點，尤其體現在對環境保護方面。現有電動車兩擋變速器的布置形式多采用平行軸式和行星排式，采用平行軸式布置形式的兩擋變速器，多通過同步器或離合器來實現擋位的切換，若采用同步器等實現擋位的切換具有如下缺點，就需要單獨安裝換擋執行機構，使驅動系統體積增大，不便于整車的布置，且換擋過程中存在動力中斷的情況；對于采用行星排式布置形式的兩擋變速器，多是通過離合器或者制動器組合來實現擋位的切換，但具有如下缺點：換擋執行元件較分散，變速器的尺寸大致使驅動系統不夠緊湊。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是解決上述行星排式電驅動系統的缺點，并提供至少后面將說明的優點。本專利技術還有一個目的是將第一行星排、第二行星排、離合器和制動器進行合理匹配實現兩擋變速控制，第二行星排配合離合器和制動器對輸出軸進行增速，從而達到兩擋變速的目的。本專利技術還有一個目的是驅動電機存在電動機和發電機兩種工作模式，當整車處于制動工況時，驅動電機轉換為發電機模式，能夠回收制動能量和提高整車能量的利用率。為了實現根據本專利技術的這些目的和其它優點，提供了一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統，包括：殼體；驅動機構，其設置在所述殼體內，并包括驅動電機軸；輸出軸，其可旋轉的支撐在所述殼體上，用于輸出動力；雙行星排齒輪系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太陽輪連接所述驅動電機軸，第一行星排行星架固定連接所述輸出軸，第一行星排內齒圈連接第二行星排行星架，第二行星排太陽輪固定連接所述殼體；離合器，其設置在所述輸出軸與第二行星排內齒圈之間，選擇性的使所述輸出軸與第二行星排內齒圈結合和分離；制動器，其設置在所述殼體和第二排行星架之間，選擇性的使所述殼體和第二排行星架之間結合和分離；當制動器結合時，所述殼體和第二排行星架固定不動；當制動器分離時，所述第一行星排內齒圈和第二排行星架共同旋轉；其中，當選擇一擋時，離合器分離和制動器結合；當選擇二擋時，離合器結合和制動器分離。優選的是，所述殼體包括第一容納腔和第二容納腔，所述第一容納腔和第二容納腔之間設置內壁。優選的是，所述第一容納腔內布設驅動機構，所述第二容納腔內布設雙行星排齒輪系，其中，所述驅動電機軸穿過內壁連接雙行星排齒輪系。優選的是，所述驅動機構還包括：轉子，其固定連接驅動電機軸；定子，其與殼體固定連接。優選的是，還包括圓形支撐盤，其一側圓心處固定連接所述輸出軸，另一側連接所述第一行星排行星架，能夠使第一行星排行星架、支撐盤和輸出軸一同旋轉；所述支撐盤的外緣固定連接所述離合器。優選的是，所述第二行星排太陽輪還包括突出的軸，其固定連接所述殼體，所述軸具有軸向通孔，所述輸出軸穿過并可旋轉的支撐在所述軸向通孔伸出殼體外。優選的是，所述驅動機構包括電動機模式和發電機模式，在車制動時驅動電機切換成發電機模式。優選的是，當選擇倒擋時，離合器分離、制動器結合，所述驅動機構的反轉動力通過第一行星排行星架傳遞至輸出軸。本專利技術至少包括以下有益效果：1、電驅動系統由驅動電機，一套雙行星輪行星排和離合器總成組成，零件數量較少，結構緊湊，便于安裝，并且傳動過程中嚙合的齒輪數較少，有效提高傳動效率。2、采用永磁同步驅動電機和兩擋變速器集成為一體，減少原材料的使用量，有效降低電驅動系統的成本，也降低了對電機的性能要求，減少了控制系統的復雜程度，提高了電機運行效率，增加了電動車的續駛里程。3、驅動電機可以實現反轉，所以通過電機反轉來實現倒擋，取消了倒擋的換擋執行機構，結構更加緊湊，且倒擋控制簡單，易實現。4、驅動電機存在電動機和發電機兩種工作模式，當整車處于制動工況時，驅動電機轉換為發電機模式，起到制動能量回收，提高整車能量的利用率，達到節約能源的效果。本專利技術的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本專利技術的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。附圖說明圖1是本專利技術的雙行星排兩擋變速器的電驅動系統結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。圖1示出了雙行星排兩擋變速器的電驅動系統結構，包括外殼110、驅動電機120、雙行星排齒輪系130、離合器140、制動器150和輸出軸160，其中，雙行星排齒輪系130、離合器140和制動器150組成變速器機構。殼體110包括第一容納腔和第二容納腔，在第一容納腔和第二容納腔之間設置內壁，驅動電機120設置在第一容納腔中，驅動電機120的驅動電機軸123從第一容納腔穿過內壁進入第二容納腔，變速器機構設置在第二容納腔中，輸出軸160從第二容納腔穿出至殼體110外部。驅動電機120包括定子121、轉子122和驅動電機軸123，其中驅動電機定子121通過過盈配合與殼體110固定連接，驅動電機軸123與轉子122通過過盈配合連接。驅動時，驅動電機120處于電動機模式，制動時，驅動電機120處于發電機模式。雙行星排齒輪系130包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排由第一行星排太陽輪131、第一行星排行星輪132、第一行星排行星架133和第一行星排內齒圈134組成。第一行星排太陽輪131通過花鍵與驅動電機軸123輸出端連接，第一行星排太陽輪131與第一行星排行星輪132嚙合，第一行星排行星輪132與第一行星排內齒圈134嚙合，第一行星排行星輪132通過滾針軸承安裝在第一行星排行星架133上；其中，所述第一行星排行星架133的輸出端固定連接圓形支撐盤141，圓形支撐盤141中心處開設中心通孔，輸出軸160穿過中心通孔與圓形支撐盤141固定連接。第二行星排由第二行星排太陽輪135、第二行星排行星輪136、第二行星排行星架137和第二行星排內齒圈138組成，第二行星排太陽輪135中心處設置突出的軸，所述軸外壁固定連接所述殼體并具有軸向通孔，所述輸出軸160穿過并可旋轉的支撐在所述軸向通孔伸出殼體外，第二行星排太陽輪135與第二行星排行星輪136嚙合，第二行星排行星輪136與第二行星排內齒圈138嚙合，其中，第二行星排行星輪136通過滾針軸承安裝在第二行星排行星架137上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統，其特征在于，包括：殼體；驅動機構，其設置在所述殼體內，并包括驅動電機軸；輸出軸，其可旋轉的支撐在所述殼體上，用于輸出動力；雙行星排齒輪系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太陽輪連接所述驅動電機軸，第一行星排行星架固定連接所述輸出軸，第一行星排內齒圈連接第二行星排行星架，第二行星排太陽輪固定連接所述殼體；離合器，其設置在所述輸出軸與第二行星排內齒圈之間，選擇性的使所述輸出軸與第二行星排內齒圈結合和分離；制動器，其設置在所述殼體和第二排行星架之間，選擇性的使所述殼體和第二排行星架之間結合和分離；當制動器結合時，所述殼體和第二排行星架固定不動；當制動器分離時，所述第一行星排內齒圈和第二排行星架共同旋轉；其中，當選擇一擋時，離合器分離和制動器結合；當選擇二擋時，離合器結合和制動器分離。

【技術特征摘要】
1.一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統，其特征在于，包括：
殼體；
驅動機構，其設置在所述殼體內，并包括驅動電機軸；
輸出軸，其可旋轉的支撐在所述殼體上，用于輸出動力；
雙行星排齒輪系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太陽
輪連接所述驅動電機軸，第一行星排行星架固定連接所述輸出軸，第一行星
排內齒圈連接第二行星排行星架，第二行星排太陽輪固定連接所述殼體；
離合器，其設置在所述輸出軸與第二行星排內齒圈之間，選擇性的使所
述輸出軸與第二行星排內齒圈結合和分離；
制動器，其設置在所述殼體和第二排行星架之間，選擇性的使所述殼體
和第二排行星架之間結合和分離；當制動器結合時，所述殼體和第二排行星
架固定不動；當制動器分離時，所述第一行星排內齒圈和第二排行星架共同
旋轉；
其中，當選擇一擋時，離合器分離和制動器結合；當選擇二擋時，離合
器結合和制動器分離。
2.如權利要求1所述的基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統，其特征
在于，所述殼體包括第一容納腔和第二容納腔，所述第一容納腔和第二容納
腔之間設置內壁。
3.如權利要求2所述的基于雙行星排兩擋變速器的電驅動系統，其特征
在于，所述第一容納腔內布設驅動機構，所述第二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷雨龍，陳魏，扈建龍，況文兵，張元俠，劉正偉，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22