一种轮毂电机驱动系统技术方案

本发明专利技术公开一种轮毂电机驱动系统，涉及驱动系统技术领域，可以包括：轮毂电机、减速器、车轮和桥壳；轮毂电机以及减速器均安装于车轮内，桥壳位于车轮的中部；轮毂电机安装于桥壳上，轮毂电机与车轮连接，用于带动车轮转动；轮毂电机通过电线连接有电源，用于为轮毂电机供电；车轮转动安装于桥壳上，减速器与车轮连接，用于带动车轮转动；桥壳内还转动安装有半轴，半轴的一端用于与发动机连接，另一端穿过桥壳与减速器连接。本发明专利技术可形成三种工作模式，发动机驱动模式、纯电减速驱动模式、混合驱动模式，能够通过控制电机进行能量回收利用，可降低燃油消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种轮毂电机驱动系统
本专利技术涉及驱动系统
，特别是涉及一种轮毂电机驱动系统。
技术介绍
随着电动汽车技术的发展及轮毂电机的应用，采用轮毂电机作为动力源来驱动卡车已经成为卡车一种可观的发展方向，目前采用纯电动的卡车都是电机通过传动轴将动力传递给驱动桥，动力机械传递过程中存在大量的能量损失，从而影响续航里程。而采用轮毂电机直接驱动车轮，可以减少能量损失，提高卡车的续航里程，同时可实现能量回收。目前纯电动卡车仅仅是用电机替代原有的内燃机，其内部的传动结构和车身结构布置与传统的内燃机相差无几，而采用轮毂电机不仅可以优化车辆的传动结构，使传动效率以及能量的回收利用得到提高，而且在起步、加速等工况时，由于有电机的辅助，可以降低油耗，这个过程中可以实现制动能量回收。对于新能源重载汽车来讲，采用分布式电驱动的技术可以有效的降低传动效率低的限制，尤其是采用轮毂电机驱动的电动轮，可以大大的减少底盘的有效空间，增大车轮的灵活性，但是电动轮本身的设计难度会加大，对车轮内部有限空间的合理布置轮毂电机、减速机构等成为各个汽车公司和科研单位的研究重点。目前已经存在多种轮毂电机驱动的电动轮设计方案，比较典型的专利为“一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆”(专利号：CN109130839A)。然而，上述专利方案采用的是将轮毂电机和制动器集成于内侧轮毂内部，一方面是在有限的空间内同时安装驱动装置、制动装置和减速机构，不仅会导致电机所占用空间的减小影响电机的输出功率，还会直接导致发热严重并且散热效果差，极易降低轮毂电机和制动器的使用寿命；另一方面其专利方案中，因轮毂电机安装在内侧车轮中，未能安装在外侧车轮的外端部，以至于行星齿轮减速器机构为了配合轮毂电机也安装在内侧车轮内，不仅占用了内侧车轮的有限空间，还对所应用的车桥和底盘结构有非常大的改变，极大地增大研发难度。专利“一种轮毂电机集成系统”(专利号：108749556A)，其专利技术将轮毂电机、制动装置、减速机构分布在内外两侧轮毂中，但是其技术方案将减速器和制动器设置在外侧车轮内，极大地改变了原有卡车车桥和底盘结构。因此，亟待开发一种新的轮毂电机驱动系统，以解决现有技术所存在的上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轮毂电机驱动系统，以解决现有技术所存在的上述问题，可形成三种工作模式，发动机驱动模式、纯电减速驱动模式、混合驱动模式，能够通过控制电机进行能量回收利用，可降低燃油消耗。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种轮毂电机驱动系统，包括轮毂电机、减速器、车轮和桥壳；所述轮毂电机以及所述减速器均安装于所述车轮内，所述桥壳位于所述车轮的中部；所述轮毂电机安装于所述桥壳上，所述轮毂电机与所述车轮连接，用于带动所述车轮转动；所述轮毂电机通过电线连接有电源，用于为所述轮毂电机供电；所述车轮转动安装于所述桥壳上，所述减速器与所述车轮连接，用于带动所述车轮转动；所述桥壳内还转动安装有半轴，所述半轴的一端用于与发动机连接，另一端穿过所述桥壳与所述减速器连接。优选的，所述轮毂电机包括套筒、定子铁心、磁铁、外转子壳和电机端盖；所述套筒的内侧安装有中部轮边壳，所述套筒的内侧与所述中部轮边壳的外侧通过平键连接；所述中部轮边壳的内侧通过法兰与所述桥壳固定连接；所述定子铁心套在所述套筒的外侧，所述磁铁安装于所述定子铁心的外侧形成转子部件，所述外转子壳套接于所述转子部件的外侧，所述外转子壳与所述转子部件之间留有气隙；所述电机端盖固定于所述外转子壳的外端。优选的，所述法兰设置有两个，包括由内向外背向设置的第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰之间设置有间隙，用于使所述电线通过；所述中部轮边壳的内侧以及所述第一法兰和所述第二法兰的外侧均对应车有键槽，所述中部轮边壳与所述第一法兰以及所述第二法兰通过平键连接；所述第一法兰以及所述第二法兰通过螺栓固定于所述桥壳上。优选的，所述桥壳的外侧设置有凹槽，用于使所述电线通过为所述轮毂电机供电。优选的，还包括端部轮边壳和内部轮边壳，所述端部轮边壳固定于所述电机端盖的内侧，用于连接所述减速器；所述内部轮边壳安装于所述外转子壳内，所述内部轮边壳的端部与所述外转子壳的内端固定连接，并且所述内部轮边壳与所述车轮固定连接；所述端部轮边壳和内部轮边壳分别套接在所述中部轮边壳的两端，套接处设置有密封件。优选的，所述减速器为行星齿轮减速器，包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星盘架；所述行星盘架通过螺栓固定于所述端部轮边壳的内侧；所述行星盘架远离所述端部轮边壳的一侧设置有安装槽，所述安装槽内设置有多个安装部，每个所述安装部上均安装有一个所述行星轮；所述行星轮的内侧与所述太阳轮啮合，外侧与所述齿圈啮合，所述太阳轮安装于所述半轴上，所述齿圈与所述第二法兰固定连接。优选的，所述太阳轮通过平键与所述半轴固定连接，所述齿圈与所述第二法兰通过螺栓固定连接。优选的，所述行星齿轮减速器采用两级行星齿轮减速器，进行两级减速。优选的，所述车轮包括轮毂，所述轮毂电机以及所述减速器均安装于所述轮毂内；所述轮毂连接有轴承连接件，所述轴承连接件通过轴承转动安装于所述桥壳上，所述外转子壳、所述内部轮边壳、所述轮毂以及所述轴承连接件通过螺栓连接在一起；所述轮毂的外侧安装有轮胎。优选的，所述轴承设置有两个，包括并列设置的第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承安装于所述桥壳上。优选的，所述半轴通过第三轴承转动安装于所述桥壳内。本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：1、本专利技术所涉及的轮毂电机及其驱动系统，提高了传动效率，从而提高卡车续航里程；优化了轮毂电机散热结构和增大了散热面积，使轮毂电机使用寿命增长；2、动力性优于同排量的纯内燃机卡车，特别是在起步加速时，电机可以有效地弥补内燃机低转速扭矩不足的弱点；3、本专利技术所涉及的轮毂电机及其驱动系统不需要改变既有卡车的底盘结构；4、本专利技术的布置形式，安装简单，易操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术剖视图；图2为本专利技术爆炸视图；图3为本专利技术桥壳主视图；图4为本专利技术桥壳俯视图；图5为本专利技术轮毂电机等轴测视图；图6为本专利技术轮毂电机正面横剖示意图；图7为本专利技术第二法兰的三维示意图；图8为本专利技术第二法兰的剖视图；图9为本专利技术端部轮边壳的三维示意图；图10为本专利技术端部轮边壳的剖视图；图11为本专利技术中部轮边壳的三维示意图；图12为本专利技术中部轮边壳的剖视图；图13为本专利技术内部轮边壳的三维示意图；图14为本专利技术内部轮边壳的剖视图；图15为本专利技术套筒的三维示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮毂电机驱动系统，其特征在于：包括轮毂电机、减速器、车轮和桥壳；所述轮毂电机以及所述减速器均安装于所述车轮内，所述桥壳位于所述车轮的中部；所述轮毂电机安装于所述桥壳上，所述轮毂电机与所述车轮连接，用于带动所述车轮转动；所述轮毂电机通过电线连接有电源，用于为所述轮毂电机供电；所述车轮转动安装于所述桥壳上，所述减速器与所述车轮连接，用于带动所述车轮转动；所述桥壳内还转动安装有半轴，所述半轴的一端用于与发动机连接，另一端穿过所述桥壳与所述减速器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮毂电机驱动系统，其特征在于：包括轮毂电机、减速器、车轮和桥壳；所述轮毂电机以及所述减速器均安装于所述车轮内，所述桥壳位于所述车轮的中部；所述轮毂电机安装于所述桥壳上，所述轮毂电机与所述车轮连接，用于带动所述车轮转动；所述轮毂电机通过电线连接有电源，用于为所述轮毂电机供电；所述车轮转动安装于所述桥壳上，所述减速器与所述车轮连接，用于带动所述车轮转动；所述桥壳内还转动安装有半轴，所述半轴的一端用于与发动机连接，另一端穿过所述桥壳与所述减速器连接。


2.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于：所述轮毂电机包括套筒、定子铁心、磁铁、外转子壳和电机端盖；所述套筒的内侧安装有中部轮边壳，所述套筒的内侧与所述中部轮边壳的外侧通过平键连接；所述中部轮边壳的内侧通过法兰与所述桥壳固定连接；所述定子铁心套在所述套筒的外侧，所述磁铁安装于所述定子铁心的外侧形成转子部件，所述外转子壳套接于所述转子部件的外侧，所述外转子壳与所述转子部件之间留有气隙；所述电机端盖固定于所述外转子壳的外端。


3.根据权利要求2所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于：所述法兰设置有两个，包括由内向外背向设置的第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰之间设置有间隙，用于使所述电线通过；所述中部轮边壳的内侧以及所述第一法兰和所述第二法兰的外侧均对应车有键槽，所述中部轮边壳与所述第一法兰以及所述第二法兰通过平键连接；所述第一法兰以及所述第二法兰通过螺栓固定于所述桥壳上。


4.根据权利要求3所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于：所述桥壳的外侧设置有凹槽，用于使所述电线通过为所述轮毂电机供电。


5.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国清，冯居辉，王其光，李玉梅，刘淑敏，袁正，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东;37