电动汽车动力耦合系统、具有其的电动汽车及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电动汽车动力耦合系统、具有其的电动汽车及其控制方法。该电动汽车动力耦合系统包括：行星轮传动机构，其包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈；其中，所述行星架连接所述行星轮，且所述行星轮分别与所述太阳轮及所述齿圈啮合；离合器，其受控来与所述齿圈接合或分离；主减速齿轮组，其连接至所述行星架的输出轴；差速器，其连接至所述主减速齿轮组的输出轴；第一电机，其驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴；以及第二电机，其受控来驱动所述齿圈或所述行星架的输出轴。根据本发明专利技术的电动汽车动力耦合系统能够在不同工况下使用不同的工作模式，从而满足对于电机功率或转速等不同的需求，大大提高电动汽车的适用性。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车动力耦合系统、具有其的电动汽车及其控制方法
本专利技术涉及电动汽车领域，更具体而言，其涉及一种电动汽车动力耦合系统及其控制方法。
技术介绍
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染，全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向。电动汽车以零排放，低噪声，使用成本低和经济性好的特点，越来越受到消费者的认可。同时市场份额逐年增加。现有的纯电动汽车动力系统多采用单电机配合固定传动比变速箱的方案。但实际应用中此种方案存在多种不足，一方面，由于电动汽车在起步时力矩需求大，需要选择具有较大传动比的变速箱。另一方面，在电动汽车高速行驶时，又要求变速箱的传动比较小，否则需要选择高转速的驱动电机。使用固定传动比变速箱，很难对电机工作点进行优化，使电机一直工作在高效区，影响电动汽车的续驶里程。对于两档或多档变速箱的方案，为了实现动力不中断，换挡过程中的控制相对复杂。同时，消费者对于电动汽车的续航里程和动力性要求也越来越高。因此，现在本领域愈发关注使用双电机配合变速箱的耦合方案。作为一类方案，申请号为CN201510166465.9的中国专利公开了一种双电机电动汽车装置及装设其的电动汽车，由第一电机，第二电机，行星轮传动机构，减速增扭装置，差速器和控制器，第一电机联接到太阳轮，第二电机联接到齿圈，第一，第二电机的输出通过行星轮的叠加后再由行星架输出。当车速小于预设值时，第一电机处在电机模式并正向转动，第二电机反向转动并处在发电模式以向车载蓄电池组充电；当车速不小于预设值时，使第一电机和第二电机均工作在电机模式下正向转动。该方案结构简单，能够实现各种工作模式，但存在如下问题：在车速小于预设值时，第一电机既要驱动车辆，又要带动第二电机发电，整体效率不高。作为另一类方案，申请号为CN201120535844.8的中国专利公开了一种双电机电动汽车动力总成系统及装设其的电动汽车，由第一和第二行星轮传动机构，连接第一和第二行星轮传动机构的连接装置，与第二行星轮传动机构相连的差数器，与第一行星轮传动机构中输入太阳轮相连的第一电机，第二电机连接第一行星轮传动机构中的齿圈。在电动牵引模式下，当扭矩需求小于预设值时第二离合器接合而固定住所述输入齿圈通过第一电机输入扭矩，否则使第二离合器分离而释放所述输入齿圈，并使第一离合器接合通过两电机输出扭矩。其虽然能够实现双电机的转速耦合，但使用两排行星轮传动机械结构相对复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车动力耦合系统。本专利技术的目的还在于提供一种具有该电动汽车动力耦合系统的电动汽车。本专利技术的目的还在于提供一种用于该电动汽车动力耦合系统的控制方法。根据本专利技术的一个方面，还提供一种电动汽车动力耦合系统，其包括：行星轮传动机构，其包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈；其中，所述行星架连接所述行星轮，且所述行星轮分别与所述太阳轮及所述齿圈啮合；离合器，其受控来与所述齿圈接合或分离；主减速齿轮组，其连接至所述行星架的输出轴；差速器，其连接至所述主减速齿轮组的输出轴；第一电机，其驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴；以及第二电机，其受控来驱动所述齿圈或所述行星架的输出轴。可选地，还包括：第一齿轮组，其从动齿轮与所述齿圈啮合；第二齿轮组，其从动齿轮与所述行星架的输出轴连接；以及同步器，其受所述第二电机驱动，并能够在第一接合位置、第二接合位置以及分离位置之间移动；其中，在所述第一接合位置，所述同步器与所述第一齿轮组接合，此时所述第二电机驱动所述齿圈；在所述第二接合位置，所述同步器与所述第二齿轮组接合，此时所述第二电机驱动所述行星架的输出轴；在所述分离位置，所述同步器不与第一齿轮组或第二齿轮组接合。可选地，还包括第三齿轮组，所述第二电机驱动所述第三齿轮组的输入轴；所述第一齿轮组与所述第二齿轮组的主动齿轮分别空套在所述第三齿轮组的输出轴上；其中，在所述同步器移动至第一接合位置时，所述第一齿轮组的主动齿轮与所述第三齿轮组的输出轴连接；在所述同步器移动至第二接合位置时，所述第二齿轮组的主动齿轮与所述第三齿轮组的输出轴连接。可选地，所述主减速齿轮组的主动齿轮连接至所述行星架的输出轴，且所述主减速齿轮组的从动齿轮连接至所述差速器。可选地，所述第一电机具有大于所述第二电机的功率，且所述第二电机具有大于所述第一电机的转速。根据本专利技术的另一方面，还提供一种电动汽车，其包括如前所述的电动汽车动力耦合系统，以及经由半轴连接至所述差速器的车轮。根据本专利技术的再一方面，还提供一种电动汽车的控制方法，其包括如前所述的电动汽车，所述控制方法包括：转速耦合模式，第一电机驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴；且第二电机驱动行星轮传动机构的齿圈；所述转矩依次经由行星轮传动机构的行星架的输出轴、主减速齿轮组、差速器传递至车轮；和/或转矩耦合模式，第一电机驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴；且第二电机受控来驱动行星架的输出轴；所述第一电机传递转矩传递至行星架的输出轴并与第二电机传递的转矩耦合，此后经由主减速齿轮组、差速器传递至车轮；和/或第一电机单独工作模式，第一电机驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴，并依次经由行星轮传动机构的行星架的输出轴、主减速齿轮组、差速器传递至车轮。可选地，在转速耦合模式下，第一电机及第二电机开启，离合器与齿圈分离；且同步器移动至第一接合位置，使得第二电机与齿圈连接；和/或在转矩耦合模式下，第一电机及第二电机开启，离合器与齿圈接合；且同步器移动至第二接合位置，使得第二电机与行星架输出轴连接；和/或在第一电机单独工作模式下，第一电机开启，第二电机停机，离合器与齿圈接合；且同步器移动至分离位置，使得第二电机断开连接。可选地，在转速耦合模式下，制动踏板移动至制动位置时，第一电机和/或第二电机进入发电模式；和/或在转矩耦合模式下，制动踏板移动至制动位置时，第一电机和/或第二电机进入发电模式；和/或在第一电机单独工作模式下，制动踏板移动至制动位置时，第一电机进入发电模式。可选地，所述转速耦合模式与所述转矩耦合模式通过所述第一电机单独工作模式实现相互切换。根据本专利技术的电动汽车动力耦合系统及电动汽车，能够在不同工况下使用不同的工作模式，从而满足对于电机功率或转速等不同的需求，大大提高电动汽车的适用性。例如，在平路起步，低速时，可控制系统进入第一电机单独工作模式，从而充分利用第一电机的性能。又如，在巡航或高速行驶时，可控制系统进入转速耦合模式，通过行星轮机构实现双电机的转速耦合，通过第二电机进行无极调速，能够使第一电机工作在高效区，从而提高经济性，增加续航里程。再如，在力矩需求较大时，可控制系统进入转矩耦合模式，实现更好的加速性能和爬坡性能等等。附图说明图1是本专利技术的电动汽车动力耦合系统一个实施例的示意图。图2是本专利技术的控制系统的一个实施例的示意图。具体实施方式图1示出了该电动汽车动力耦合系统的一个实施例的示意图。具体而言，该实施例的电动汽车动力耦合系统包括：第一电机1、太阳轮2、行星轮3、离合器4、齿圈5、行星架6、第一齿轮组的主动齿轮7、同步器8、第二齿轮组的主动齿轮9、输入轴10、第三齿轮组主动齿轮11、第二电机12、车轮13、半轴14、差速器15、第三齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车动力耦合系统，其特征在于，包括：行星轮传动机构，其包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈；其中，所述行星架连接所述行星轮，且所述行星轮分别与所述太阳轮及所述齿圈啮合；离合器，其受控来与所述齿圈接合或分离；主减速齿轮组，其连接至所述行星架的输出轴；差速器，其连接至所述主减速齿轮组的输出轴；第一电机，其驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴；以及第二电机，其受控来驱动所述齿圈或所述行星架的输出轴。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力耦合系统，其特征在于，包括：行星轮传动机构，其包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈；其中，所述行星架连接所述行星轮，且所述行星轮分别与所述太阳轮及所述齿圈啮合；离合器，其受控来与所述齿圈接合或分离；主减速齿轮组，其连接至所述行星架的输出轴；差速器，其连接至所述主减速齿轮组的输出轴；第一电机，其驱动行星轮传动机构的太阳轮的输入轴；以及第二电机，其受控来驱动所述齿圈或所述行星架的输出轴。2.根据权利要求1所述的电动汽车动力耦合系统，其特征在于，还包括：第一齿轮组，其从动齿轮与所述齿圈啮合；第二齿轮组，其从动齿轮与所述行星架的输出轴连接；以及同步器，其受所述第二电机驱动，并能够在第一接合位置、第二接合位置以及分离位置之间移动；其中，在所述第一接合位置，所述同步器与所述第一齿轮组接合，此时所述第二电机驱动所述齿圈；在所述第二接合位置，所述同步器与所述第二齿轮组接合，此时所述第二电机驱动所述行星架的输出轴；在所述分离位置，所述同步器不与第一齿轮组或第二齿轮组接合。3.根据权利要求2所述的电动汽车动力耦合系统，其特征在于，还包括第三齿轮组，所述第二电机驱动所述第三齿轮组的输入轴；所述第一齿轮组与所述第二齿轮组的主动齿轮分别空套在所述第三齿轮组的输出轴上；其中，在所述同步器移动至第一接合位置时，所述第一齿轮组的主动齿轮与所述第三齿轮组的输出轴连接；在所述同步器移动至第二接合位置时，所述第二齿轮组的主动齿轮与所述第三齿轮组的输出轴连接。4.根据权利要求1至3任意一项所述的电动汽车动力耦合系统，其特征在于，所述主减速齿轮组的主动齿轮连接至所述行星架的输出轴，且所述主减速齿轮组的从动齿轮连接至所述差速器。5.根据权利要求1至3任意一项所述的电动汽车动力耦合系统，其特征在于，所述第一电机具有大于所述第二电机的功率，且所述第二电机具有大于所述第一电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文科，陈长红，何彬，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81