一种三电机式混合动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三电机式混合动力系统，用于向输出轴输出扭矩，其包括发动机、第一电机、第二电机、发电机及传动组件；传动组件包括第一轴、第一接合单元、第二轴以及第二接合单元；第一轴与输出轴之间具有传动关系，第一电机与其驱动连接；第一接合单元用于建立或断开第二电机与第一轴之间的驱动关系；发动机与发电机均与第二轴驱动连接；第二接合单元用于建立或断开第一轴与第二轴的传动关系。本发明专利技术的动力系统具有丰富的动力模式可控选择，驾驶时可根据动力需求启用合适的动力模式，以达到较佳的能效；此外，由于采用了三个电机/发电机，在保证最大输出动力的情形下，可对每个电机/发电机进行设计功率的降级，使得系统整体结构紧凑。

A three motor hybrid system

【技术实现步骤摘要】
一种三电机式混合动力系统
本专利技术涉及新能源汽车
，特别是涉及一种三电机式混合动力系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，交通运输水平的提升，减污减排已经成为社会发展必然和社会发展共识。作为城市的交通运输工具的电动车已经愈来愈成为交通运输的主流工具，而纯电动汽车作为城市新能源交通运输主流交通工具，占比达到80％，可以降低城市内部的污染排放，维护城市空气质量，给人类带来更大的健康指数。但作为纯电交通工具，其续航里程、高速行驶经济效率及充电便利性却成为困扰大多用户出行的首要不利因素。于是，出现了多种混合动力驱动，现有的混合动力驱动系统的主流配置包括一发动机、一发电机以及一驱动电机，以实现单电机驱动、串联式驱动以及混合动力驱动三种动力模式，其动力模式较为单一，动力等级较少，无法发挥最大能源效率。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种三电机式混合动力系统，旨在解决现有混合动力系统动力模式单一、能源效率低的问题。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的三电机式混合动力系统，用于向输出轴输出扭矩，其包括发动机、第一电机、第二电机、发电机、电池及传动组件；所述第一电机、第二电机及发电机均连接所述电池；所述传动组件包括：第一轴，其与所述输出轴之间具有传动关系，所述第一电机与其驱动连接；第一接合单元，其用于建立或断开所述第二电机与所述第一轴之间的驱动关系；第二轴，所述发动机与所述发电机均与其驱动连接；及第二接合单元，其用于建立或断开所述第一轴与第二轴的传动关系。进一步地，还包括动力箱，所述第一电机、第二电机及发电机安装在所述动力箱的同一侧面上，且三者呈三角布局排列。进一步地，所述发电机可作为电机输出扭矩。进一步地，所述第一电机和/或所述第二电机可作为发电机产生电能。进一步地，所述第一轴上具备第一齿轮，所述第二轴具备与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第一齿轮与第二齿轮两者中，其中一者与其所在轴固定连接，所述第二接合单元用于建立或断开另一者与其所在轴的传动连接关系。进一步地，所述第一轴上具备第三齿轮；所述第一电机与第四齿轮驱动连接，所述第四齿轮与第一电机同轴设置且与所述第三齿轮啮合；所述第二电机与第五齿轮同轴设置，所述第一接合单元用于建立或断开两者的驱动连接关系，所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合。进一步地，所述发电机通过第一齿轮组与所述第一轴驱动连接。进一步地，所述第二轴通过第二齿轮组与所述输出轴建立传动连接关系。有益效果：本专利技术的三电机式混合动力系统包含有四个动力/发电元件及两个接合元件，通过控制两个接合元件的接合状态，可使动力系统在纯电模式、并联模式以及串联模式间切换，且每一模式还具有不同大小的细分动力模式，使得整个动力系统具有丰富的动力模式可控选择，驾驶时可根据动力需求启用合适的动力模式，以达到较佳的能效；此外，由于采用了三个电机/发电机，在保证最大输出动力的情形下，可对每个电机/发电机进行设计功率的降级，使得动力系统整体结构紧凑。附图说明附图1为三电机式混合动力系统的系统构成图；附图2为第一电机、第二电机以及发电机三者的位置布局图。图中：1-发动机；2-第一电机；3-第二电机；4-发电机；5-第一轴；6-第一接合单元；7-第二轴；8-第二接合单元；9-动力箱；10-第一齿轮；11-第二齿轮；12-第三齿轮；13-第四齿轮；14-第五齿轮；15-电池；16-输出轴；17-第六齿轮；18-第七齿轮；19-第八齿轮；20-第九齿轮；21-差速器；22-控制系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“具备”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如附图1所示的三电机式混合动力系统(以下简称“动力系统”)，用于向输出轴16输出扭矩，以达到驱动车轮转动使车辆行驶的目的。动力系统包括发动机1、第一电机2、第二电机3、发电机4、传动组件以及电池15；其中，第一电机2、第二电机3、发电机4三者均连接电池15，且在本实施例中发电机4为可作为电机使用的双用型发电机，其既可被动运转产生电能并存储至电池15内，又可以消耗电池15的电能主动运转并输出动能；并且发电机4与第一电机2以及发电机4与第二电机3之间均设置有直接供电电源线，在必要情况下(如电池15的电量不足时)，发电机4可通过直接供电电源线直接向第一电机2和/或第二电机3供电，而不需要先存储至电池15，电池15再供给第一电机2和/或第二电机3，可减少电能在传递过程中的损耗。此外，第一电机2和/或第二电机3也可以是可作为发电机使用的双用型电机，两者可在车辆减速等情形下回收车辆的动能并转换为电能存储至电池15中。所述传动组件整体为一传动箱体的结构，其包括动力箱9，动力箱9内设置有齿轮组、传动轴等零部件，动力箱9的外壁上设置有四个用于安装动力源的安装位，上述发动机1、第一电机2、第二电机3、发电机4四者分别安装在一个安装位上，并与动力箱9内的若干零部件结合以与动力组件产生动力交互，执行驱动车辆行驶的任务和/或发电任务。电池15外置于动力箱9设置。如附图1所示，动力组件包括第一轴5、第一接合单元6、第二轴7、第二接合单元8，值得注意的是，附图1所示状态只是用于表示各组件配合关系的示意图，其并不是动力系统的实际布局图，实际使用中，附图1中各轴的位置可能在垂直于纸面的方向出现前后错置等布局，且附图1中各零部件的线条长短也并不代表零件的尺寸大小或尺寸比例。下面，将对动力组件中各零部件的布局结构作具体说明。其中，第一轴5与所述输出轴16平行且两者之间具有传动关系，所述第一电机2与第一轴5驱动连接；第一接合单元6用于建立或断开所述第二电机3与所述第一轴5之间的驱动关系，如此通过控制第一接合单元6的接合状态可控制第二电机3是否介入驱动。具体地，上述第一电机2及第二电机3两者与第一轴5通过下述结构连接：所述第一轴5上具备第三齿轮12，所述第一电机2与第四齿轮13驱动连接，所述第四齿轮13与第一电机2同轴设置且与所述第三齿轮12啮合；所述第二电机3与第五齿轮14同轴设置，所述第一接合单元6用于建立或断开两者的驱动连接关系，所述第五齿轮14与所述第三齿轮12啮合。如此，当只需要第一电机2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电机式混合动力系统，用于向输出轴输出扭矩，其特征在于，其包括发动机、第一电机、第二电机、发电机、电池及传动组件；所述第一电机、第二电机及发电机均连接所述电池；所述传动组件包括：/n第一轴，其与所述输出轴之间具有传动关系，所述第一电机与其驱动连接；/n第一接合单元，其用于建立或断开所述第二电机与所述第一轴之间的驱动关系；/n第二轴，所述发动机与所述发电机均与其驱动连接；及/n第二接合单元，其用于建立或断开所述第一轴与第二轴的传动关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种三电机式混合动力系统，用于向输出轴输出扭矩，其特征在于，其包括发动机、第一电机、第二电机、发电机、电池及传动组件；所述第一电机、第二电机及发电机均连接所述电池；所述传动组件包括：
第一轴，其与所述输出轴之间具有传动关系，所述第一电机与其驱动连接；
第一接合单元，其用于建立或断开所述第二电机与所述第一轴之间的驱动关系；
第二轴，所述发动机与所述发电机均与其驱动连接；及
第二接合单元，其用于建立或断开所述第一轴与第二轴的传动关系。


2.根据权利要求1所述的三电机式混合动力系统，其特征在于，还包括动力箱，所述第一电机、第二电机及发电机安装在所述动力箱的同一侧面上，且三者呈三角布局排列。


3.根据权利要求1所述的三电机式混合动力系统，其特征在于，所述发电机可作为电机输出扭矩。


4.根据权利要求1所述的三电机式混合动力系统，其特征在于，所述第一电机和/或所述第二电机可作为发...

【专利技术属性】
技术研发人员：石放辉，宋永亮，袁敏刚，林联杰，虞宏杰，刘汪洋，潘月军，沈双达，夏乐春，沈无惧，费宁忠，徐海林，陈才，
申请(专利权)人：江苏新能源汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31