一种基于双行星排两挡变速器的电驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双行星排两挡变速器的电驱动系统，包括：壳体；驱动机构；输出轴；双行星排齿轮系，包括第一行星排和第二行星排，第一行星排太阳轮连接驱动电机轴，第一行星排行星架固定连接输出轴，第一行星排内齿圈连接第二行星排行星架，第二行星排太阳轮固定连接壳体；离合器，其能够选择性的连接输出轴与第二行星排内齿圈；制动器，其能够使第二排行星架和第一行星排内齿圈同时转动或制动；其中，当选择一挡时，离合器不工作、制动器工作；当选择二挡时，离合器工作、制动器不工作。本发明专利技术具有零件数量较少、结构紧凑、提高了电机运行效率和增加了电动车的续驶里程的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驱动领域，具体涉及一种基于双行星排两挡变速器的电驱动系统。
技术介绍
电动汽车是新型、节能、环保车辆，尤其是在当今空气污染严重的大环境下，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机，电动机可带载启动，并且通过合理的配置满足汽车使用要求，这是与发动机的很大区别。在电动车上使用多挡变速器已经不合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求，特别是中小型汽车，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车的动力系统。目前的电动汽车用电驱动系统越来越受到人们的青睐，与传统的驱动系统相比，电动汽车用电驱动系统有着很大的优点，尤其体现在对环境保护方面。现有电动车两挡变速器的布置形式多采用平行轴式和行星排式，采用平行轴式布置形式的两挡变速器，多通过同步器或离合器来实现挡位的切换，若采用同步器等实现挡位的切换具有如下缺点，就需要单独安装换挡执行机构，使驱动系统体积增大，不便于整车的布置，且换挡过程中存在动力中断的情况；对于采用行星排式布置形式的两挡变速器，多是通过离合器或者制动器组合来实现挡位的切换，但具有如下缺点：换挡执行元件较分散，变速器的尺寸大致使驱动系统不够紧凑。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决上述行星排式电驱动系统的缺点，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是将第一行星排、第二行星排、离合器和制动器进行合理匹配实现两挡变速控制，第二行星排配合离合器和制动器对输出轴进行增速，从而达到两挡变速的目的。本专利技术还有一个目的是驱动电机存在电动机和发电机两种工作模式，当整车处于制动工况时，驱动电机转换为发电机模式，能够回收制动能量和提高整车能量的利用率。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于双行星排两挡变速器的电驱动系统，包括：壳体；驱动机构，其设置在所述壳体内，并包括驱动电机轴；输出轴，其可旋转的支撑在所述壳体上，用于输出动力；双行星排齿轮系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太阳轮连接所述驱动电机轴，第一行星排行星架固定连接所述输出轴，第一行星排内齿圈连接第二行星排行星架，第二行星排太阳轮固定连接所述壳体；离合器，其设置在所述输出轴与第二行星排内齿圈之间，选择性的使所述输出轴与第二行星排内齿圈结合和分离；制动器，其设置在所述壳体和第二排行星架之间，选择性的使所述壳体和第二排行星架之间结合和分离；当制动器结合时，所述壳体和第二排行星架固定不动；当制动器分离时，所述第一行星排内齿圈和第二排行星架共同旋转；其中，当选择一挡时，离合器分离和制动器结合；当选择二挡时，离合器结合和制动器分离。优选的是，所述壳体包括第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和第二容纳腔之间设置内壁。优选的是，所述第一容纳腔内布设驱动机构，所述第二容纳腔内布设双行星排齿轮系，其中，所述驱动电机轴穿过内壁连接双行星排齿轮系。优选的是，所述驱动机构还包括：转子，其固定连接驱动电机轴；定子，其与壳体固定连接。优选的是，还包括圆形支撑盘，其一侧圆心处固定连接所述输出轴，另一侧连接所述第一行星排行星架，能够使第一行星排行星架、支撑盘和输出轴一同旋转；所述支撑盘的外缘固定连接所述离合器。优选的是，所述第二行星排太阳轮还包括突出的轴，其固定连接所述壳体，所述轴具有轴向通孔，所述输出轴穿过并可旋转的支撑在所述轴向通孔伸出壳体外。优选的是，所述驱动机构包括电动机模式和发电机模式，在车制动时驱动电机切换成发电机模式。优选的是，当选择倒挡时，离合器分离、制动器结合，所述驱动机构的反转动力通过第一行星排行星架传递至输出轴。本专利技术至少包括以下有益效果：1、电驱动系统由驱动电机，一套双行星轮行星排和离合器总成组成，零件数量较少，结构紧凑，便于安装，并且传动过程中啮合的齿轮数较少，有效提高传动效率。2、采用永磁同步驱动电机和两挡变速器集成为一体，减少原材料的使用量，有效降低电驱动系统的成本，也降低了对电机的性能要求，减少了控制系统的复杂程度，提高了电机运行效率，增加了电动车的续驶里程。3、驱动电机可以实现反转，所以通过电机反转来实现倒挡，取消了倒挡的换挡执行机构，结构更加紧凑，且倒挡控制简单，易实现。4、驱动电机存在电动机和发电机两种工作模式，当整车处于制动工况时，驱动电机转换为发电机模式，起到制动能量回收，提高整车能量的利用率，达到节约能源的效果。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是本专利技术的双行星排两挡变速器的电驱动系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。图1示出了双行星排两挡变速器的电驱动系统结构，包括外壳110、驱动电机120、双行星排齿轮系130、离合器140、制动器150和输出轴160，其中，双行星排齿轮系130、离合器140和制动器150组成变速器机构。壳体110包括第一容纳腔和第二容纳腔，在第一容纳腔和第二容纳腔之间设置内壁，驱动电机120设置在第一容纳腔中，驱动电机120的驱动电机轴123从第一容纳腔穿过内壁进入第二容纳腔，变速器机构设置在第二容纳腔中，输出轴160从第二容纳腔穿出至壳体110外部。驱动电机120包括定子121、转子122和驱动电机轴123，其中驱动电机定子121通过过盈配合与壳体110固定连接，驱动电机轴123与转子122通过过盈配合连接。驱动时，驱动电机120处于电动机模式，制动时，驱动电机120处于发电机模式。双行星排齿轮系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阳轮131、第一行星排行星轮132、第一行星排行星架133和第一行星排内齿圈134组成。第一行星排太阳轮131通过花键与驱动电机轴123输出端连接，第一行星排太阳轮131与第一行星排行星轮132啮合，第一行星排行星轮132与第一行星排内齿圈134啮合，第一行星排行星轮132通过滚针轴承安装在第一行星排行星架133上；其中，所述第一行星排行星架133的输出端固定连接圆形支撑盘141，圆形支撑盘141中心处开设中心通孔，输出轴160穿过中心通孔与圆形支撑盘141固定连接。第二行星排由第二行星排太阳轮135、第二行星排行星轮136、第二行星排行星架137和第二行星排内齿圈138组成，第二行星排太阳轮135中心处设置突出的轴，所述轴外壁固定连接所述壳体并具有轴向通孔，所述输出轴160穿过并可旋转的支撑在所述轴向通孔伸出壳体外，第二行星排太阳轮135与第二行星排行星轮136啮合，第二行星排行星轮136与第二行星排内齿圈138啮合，其中，第二行星排行星轮136通过滚针轴承安装在第二行星排行星架137上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，包括：壳体；驱动机构，其设置在所述壳体内，并包括驱动电机轴；输出轴，其可旋转的支撑在所述壳体上，用于输出动力；双行星排齿轮系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太阳轮连接所述驱动电机轴，第一行星排行星架固定连接所述输出轴，第一行星排内齿圈连接第二行星排行星架，第二行星排太阳轮固定连接所述壳体；离合器，其设置在所述输出轴与第二行星排内齿圈之间，选择性的使所述输出轴与第二行星排内齿圈结合和分离；制动器，其设置在所述壳体和第二排行星架之间，选择性的使所述壳体和第二排行星架之间结合和分离；当制动器结合时，所述壳体和第二排行星架固定不动；当制动器分离时，所述第一行星排内齿圈和第二排行星架共同旋转；其中，当选择一挡时，离合器分离和制动器结合；当选择二挡时，离合器结合和制动器分离。

【技术特征摘要】
1.一种基于双行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征在于，包括：
壳体；
驱动机构，其设置在所述壳体内，并包括驱动电机轴；
输出轴，其可旋转的支撑在所述壳体上，用于输出动力；
双行星排齿轮系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太阳
轮连接所述驱动电机轴，第一行星排行星架固定连接所述输出轴，第一行星
排内齿圈连接第二行星排行星架，第二行星排太阳轮固定连接所述壳体；
离合器，其设置在所述输出轴与第二行星排内齿圈之间，选择性的使所
述输出轴与第二行星排内齿圈结合和分离；
制动器，其设置在所述壳体和第二排行星架之间，选择性的使所述壳体
和第二排行星架之间结合和分离；当制动器结合时，所述壳体和第二排行星
架固定不动；当制动器分离时，所述第一行星排内齿圈和第二排行星架共同
旋转；
其中，当选择一挡时，离合器分离和制动器结合；当选择二挡时，离合
器结合和制动器分离。
2.如权利要求1所述的基于双行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征
在于，所述壳体包括第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和第二容纳
腔之间设置内壁。
3.如权利要求2所述的基于双行星排两挡变速器的电驱动系统，其特征
在于，所述第一容纳腔内布设驱动机构，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨龙，陈魏，扈建龙，况文兵，张元侠，刘正伟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22