混合动力车辆驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构；所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接前行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的齿圈连接所述后行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的齿圈固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口。本发明专利技术降低了系统对电动机的转矩需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆驱动系统，尤其涉及一种混合动力车辆驱动系统。
技术介绍
混合动力驱动系统有串联、并联和混联三种形式。串联混合动力系统是先由发电机将发动机输出的动力全部转换为电能，再经电动机将电能转换为机械能驱动车轮，其优点是可实现发动机的最优控制，缺点是经两次能量全部转换，损失能量过大。并联系统是在传统的汽车传动系统基础上，另加一路电动驱动系统，为汽车加速或爬坡时提供辅助动力，其优点是能量转换的比例较少，缺点是发动机与车轮间靠直接的机械连接，发动机不能总在高效率点工作。现有的混联系统是采用一套行星齿轮机构，行星架与发动机连接，  太阳轮与发电机连接，齿圈与电动机连接，并设置有用于驱动车辆的动力输出接口，这种结构可以发挥串联式和并联式的优点，但是由于齿圈的转速较低，所要求的电动机转矩势必很大，这种低速大转矩的电动机的缺点是体积大、重量大、材料成本高。
技术实现思路
为了解决现有混联系统电动机转矩过大的问题，本专利技术的基本构思是：采用两套行星齿轮机构，两套行星齿轮机构中的两个转速较高、转矩较小的太阳轮分别连接发电机和电动机。作为实现本专利技术基本构思的第一种技术方案，一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构；所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的齿圈连接所述后行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的齿圈固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口。作为实现本专利技术基本构思的第二种技术方案，一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构，所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的齿圈连接所述后行星齿轮机构的齿圈，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的行星架固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口。作为实现本专利技术基本构思的第三种技术方案，一种混合动力车辆驱动系统，包括发-->动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构，所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的齿圈，所述前行星齿轮机构的行星架连接所述后行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的齿圈固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口。作为实现本专利技术基本构思的第四种技术方案，一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构，所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的齿圈，所述前行星齿轮机构的行星架连接所述后行星齿轮机构的齿圈，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的行星架固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口。上述四种技术方案中，所述动力输出接口设置在所述空心轴发电机和所述电动机之间。上述四种技术方案中，所述电动机为空心轴电动机，所述动力输出接口穿出所述电动机的空心轴设置在电动机后端。本专利技术的有益效果是：由于电动机连接后行星齿轮机构中的太阳轮，使得电动机转矩大大降低，从而有效地降低了电动机的重量，减少了电动机的材料成本。附图说明图1为本专利技术第一种技术方案实施例一纵向输出的结构示意图；图2为本专利技术第一种技术方案实施例二侧向输出的结构示意图；图3为本专利技术第二种技术方案实施例一纵向输出的结构示意图；图4为本专利技术第二种技术方案实施例二侧向输出的结构示意图；图5为本专利技术第三种技术方案实施例一纵向输出的结构示意图；图6为本专利技术第三种技术方案实施例二侧向输出的结构示意图；图7为本专利技术第四种技术方案实施例一纵向输出的结构示意图；图8为本专利技术第四种技术方案实施例二侧向输出的结构示意图。图中：1、发动机，2、前行星齿轮机构，3、后行星齿轮机构，4、空心轴发电机，5、电动机，6、逆变器，7、电池，8、机壳。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：第一种技术方案的实施例一、二，如图1、图2所示，表示输出接口，一种混-->合动力车辆驱动系统，包括发动机1、前行星齿轮机构2、后行星齿轮机构3、空心轴发电机4、电动机5、逆变器6、电池7。其中，发动机1的输出端穿过空心轴发电机的空心轴连接前行星齿轮机构2的行星架，前行星齿轮机构2的齿圈连接后行星齿轮机构3的行星架并与之一起旋转，前行星齿轮机构2的太阳轮连接空心轴发电机4，空心轴发电机4经逆变器6变直流储存在电池7内，或再变交流输出给电动机5，电动机5连接后行星齿轮机构3的太阳轮，后行星齿轮机构3的齿圈固定在机壳8上，后行星齿轮机构3的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口。前行星齿轮机构2的齿圈上的转矩和后行星齿轮机构3的行星架上的转矩共同作用在车辆的动力输出接口上。用于驱动车辆的动力输出接口可以直接设置在空心轴发电机和电动机之间，如图2所示，通过机械方式向车轴提供动力；如图1所示，也可以通过采用空心轴电动机，将动力输出接口穿过电动机的空心轴移植到电动机的后端。第二种技术方案的实施例一、二，如图3、图4所示，表示输出接口，一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机1、前行星齿轮机构2、后行星齿轮机构3、空心轴发电机4、电动机5、逆变器6、电池7。其中，发动机1的输出端穿过空心轴发电机的空心轴连接前行星齿轮机构2的行星架，前行星齿轮机构2的齿圈连接后行星齿轮机构3的齿圈并与之一起旋转，前行星齿轮机构2的太阳轮连接空心轴发电机4，空心轴发电机4经逆变器6变直流储存在电池7内，或再变交流输出给电动机5，电动机5连接后行星齿轮机构3的太阳轮，后行星齿轮机构3的行星架固定在机壳8上，后行星齿轮机构3的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口。前行星齿轮机构2的齿圈上的转矩和后行星齿轮机构3的齿圈上的转矩共同作用在车辆的动力输出接口上。用于驱动车辆的动力输出接口可以直接设置在空心轴发电机和电动机之间，如图4所示，通过机械方式向车轴提供动力；如图3所示，也可以通过采用空心轴电动机，将动力输出接口穿过电动机的空心轴移植到电动机的后端。第三种技术方案的实施例一、二，如图5、图6所示，表示输出接口，一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机1、前行星齿轮机构2、后行星齿轮机构3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，其特征是，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构；所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的齿圈连接所述后行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的齿圈固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，其特征是，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构；所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的齿圈连接所述后行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的齿圈固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口。2.一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，其特征是，所述机壳内还安装有后行星齿轮机构，所述发动机的输出端穿过所述发电机的空心轴连接所述前行星齿轮机构的行星架，所述前行星齿轮机构的齿圈连接所述后行星齿轮机构的齿圈，所述前行星齿轮机构的太阳轮连接所述空心轴发电机，所述空心轴发电机经逆变器连接所述电池，所述电池经逆变器连接所述电动机，所述电动机连接所述后行星齿轮机构的太阳轮，所述后行星齿轮机构的行星架固定在机壳上，所述后行星齿轮机构的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口。3.一种混合动力车辆驱动系统，包括发动机、空心轴发电机、电动机、逆变器、电池和安装在机壳内的前行星齿轮机构，其特征是，所述机壳内还安装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：史广奎，赵航，冯琦，孔治国，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心，史广奎，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]