本发明专利技术提供一种汽车动力输出装置，其包括：动力电池；与动力电池连接的DC/DC转换器；电动机/发电机，其与DC/DC转换器电连接；单排行星齿轮机构，其中齿圈与电动机/发电机连接；调速电动机，其与DC/DC转换器电连接，并通过制动器与太阳轮连接；单排行星齿轮机构的行星架通过主减速器、前轴差速器与前轴输出轴连接。至少一个轮毂电动机与DC/DC转换器电连接。该动力输出装置结构简单，装配方便，制造成本低且动力性能与续航能力好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种动力输出装置，特别涉及一种电动汽车的动力输出装置。
技术介绍
目前，由于燃油汽车对环境的污染以及国际石油价格的不断攀升，纯电动汽车作为绿色新能源技术的一个分支，具有零排放、噪声低、结构相对简单、可以实现交通能源来源多元化等优点，逐渐为人们所关注，市场份额也逐年增加。但是，纯电动汽车仍有很多不如人意的缺点，现有的电动汽车采用的驱动机构仍为电动机+变速箱+差速器的模式，由于变速箱存在结构复杂、装配困难、重量重、制造成本高等不足，会大大增加整车的生产成本。 传统电动汽车还由于电池电量和电动机功率的原因而突出表现为行驶里程短、动力性较差等缺点，这成为了纯电动汽车广泛推广的主要瓶颈。
技术实现思路
针对上述提出的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种汽车动力输出装置。该动力输出装置结构简单，装配方便，制造成本低且动力性能与续航能力好。为达到上述目的，本专利技术提供一种汽车动力输出装置，其包括一动力电池；一 DC/DC转换器，与该动力电池电连接；一电动机/发电机，与该DC/DC转换器电连接；一单排行星齿轮机构，包括太阳轮、齿圈及具有行星轮的行星架，其中该齿圈与该电动机/发电机相连并与该行星架上的行星轮啮合，该行星架的行星轮还与该太阳轮啮合；一主减速器，与该行星架的输出轮啮合；一前轴差速器，其设于前轴输出轴上，并与该主减速器相连，以将该主减速器通过前轴差速器传递的动力输出至前轴输出轴。根据本专利技术的构思，该动力输出装置还包括一调速电动机，其与该DC/DC转换器电连接，并通过一制动器与该太阳轮连接。优选地，该调速电动机为高转速、小功率电动机。根据本专利技术的构思，该装置还包括至少一个轮毂电动机，该轮毂电动机与该DC/ DC转换器电连接。优选地，该装置还可进一步包括一控制器，该控制器分别与该动力电池、该电动机 /发电机、该调速电动机及该制动器电连接来进行整车控制，该控制器根据汽车所处工况来选择工作模式以控制该电动机/发电机及该调速电动机的开启/关闭、以及该制动器锁止 /打开。更优选地，该装置可包括一电池管理系统，设置在该动力电池与该控制器之间，用以在所述控制器的控制下对该动力电池的充放电及电池的平衡进行管理。根据本专利技术的构思，该装置还包括一超级电容，该超级电容将该动力电池连接至该DC/DC转换器。根据本专利技术的构思，该动力电池为磷酸铁锂或锰酸锂电池。本专利技术的汽车动力输出装置的有益效果在于本专利技术是根据纯电动汽车的技术指标，通过分析国内外电动汽车的特点，综合动力性、经济性及整车成本要求而设计的技术方案，它以电动机为动力，取消了传统结构中的变速箱，采用电动机和行星齿轮机构，使得整个动力总成的结构简单紧凑、装配容易、重量轻、制造成本低、增加了电动机的调速范围，提高了能量利用率，增加续航里程。具体说明如下，根据工况，该专利技术选择不同的驱动方式 前驱，后驱，全驱的功能。当电动车采用前驱时，调速电动机可以对电动机/发动机进行调速，使电动机/发动机工作在效率最高的转速范围内，整车能够达到电池的最大的行驶里程。在起步、超车、加速、爬坡等工况条件下，可以采用全驱的驱动方式，这样整车有最好的动力性。如果前驱动电动机/发动机发生故障，则可以驱动轮毂电动机使用后驱的方式行驶。在制动减速时，锁止电动机/发动机和太阳轮之间的制动器，电动机/发动机作为发电机使用，向超级电容充电，超级电容充满后才会向电池充电，减少了瞬间大电流给电池造成的损害，从而增加了电池的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的电动汽车的动力输出装置的结构示意图；图2是本专利技术电动机/发电机的效率特性图。具体实施例方式为便于更好的理解本专利技术，现结合附图对本专利技术的优选实施例详细说明如下请参照图1，为本专利技术的电动汽车的动力输出装置的结构示意图；图2为本专利技术电动机/发电机的效率特性图。如图1所示，本专利技术的汽车动力输出装置，其包括动力电池 12、与动力电池12电连接的DC/DC转换器15、与该DC/DC转换器15电连接的电动机/发电机11、单排行星齿轮机构，包括太阳轮5、齿圈6及具有行星轮的行星架7，其中该齿圈6与电动机/发电机11相连并与该行星架上的行星轮啮合，该行星轮还与该太阳轮5啮合、主减速器9，与该行星架的输出轮啮合、前轴差速器2，其设于前轴输出轴1上，并与主减速器 9相连，以将主减速器9通过前轴差速器2传递的动力输出至前轴输出轴1。本专利技术的电动汽车的动力输出装置还可以包括控制器16，该控制器16分别与动力电池12、电动机/发动机11、调速电动机10、轮毂电动机3、4及制动器8电连接来进行整车控制，控制器16根据汽车所处工况来控制电动机/发动机11、调速电动机10的开启/关闭和工作模式以及制动器8是否锁止。控制器16根据从方向盘、刹车、油门踏板以及汽车上的各个传感器(例如，车速传感器、发动机转速传感器、电动机转速传感器等)获得的信号来判断各种工况，从而根据不同工况来进行控制。对于根据从传感器获得的信号如何判断工况是本领域普通技术人员可以结合本领域的公知常识根据车辆实际运行情况来设定的， 不属于本专利技术的重点，在此不再赘述。本专利技术的电动汽车的动力输出装置还包括电池管理器13，该电池管理器13与所述动力电池12和控制器16电连接，并用于在控制器16的控制下对动力电池12的充放电及电池的平衡进行管理，电池管理器13具有充放电均衡的功能从而提高动力电池12的使用寿命，动力电池12通常为磷酸铁锂或锰酸锂电池。DC/DC转换器15可以对从动力电池12输出的电能进行升压或降压转换，以满足整个汽车的用电需求。制动器8用于对电动机/发动机11与太阳轮5之间的连接进行锁止，防止机械能在两者之间传递。制动器8可以采用能完成制动效果的任意致动器。电动机/发动机11采用高转速、小功率的电动机，调速电动机10可以采用电动汽车上通常使用的永磁同步电机或永磁无刷电机。超级电容14的电容大小一般为1500-1600F，容量小会影响制动时电池回收电能的效果，容量大则成本较高。超级电容14能够在调速电动机10对动力电池12进行充电时吸收大的脉冲电流，从而保护动力电池12。单排行星齿轮机构、主减速器9、前轴差速器2、前轴输出轴1的结构及其之间的连接关系为本领域技术人员公知的技术，不再进行详细描述。图1中的标号17代表车轮。轮毂电动机3、4根据控制器16的控制下，通过DC/DC转换器15从动力电池12获取所需电能，驱动后轮行进。下面根据不同工况描述本专利技术的动力输出装置的操作。起步，该专利技术可以实现两种起步模式①正常起步时轮毂电动机3、4不工作，制动器8锁止，与其相连的太阳轮5固定，动力电池12将能量通过DC/DC转换器15，传递到电动机/发电机11，使其运转，电动机/发电机11与单排行星齿轮机构的齿圈6相连，两者同轴运转齿圈6与行星架7通过啮合作用，使行星架7运转，行星架7与主减速器9啮合，驱使其运转，再通过前轴差速器2将满足需求的动力传递到前轴输出轴1，该起步方式适合轻踩油门平地起步的工况；②动力电池12将能量通过DC/DC转换器15将能量同时传递给轮毂电动机3、4、电动机/发电机11和调速电动机10，除前驱起步模式外，实现全驱模式的起步，该起步方式适合于驾驶员猛踩油门的驾驶模式，如坡道起步等。两个起步模式的判断是通过驾驶员本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种汽车动力输出装置，其特征在于该动力输出装置包括：一动力电池；一ＤＣ／ＤＣ转换器，与该动力电池电连接；一电动机／发电机，与该ＤＣ／ＤＣ转换器电连接；一单排行星齿轮机构，包括太阳轮、齿圈及具有行星轮的行星架，其中该齿圈与该电动机／发电机相连并与该行星架上的行星轮啮合，该行星架的行星轮还与该太阳轮啮合；一主减速器，与该行星架的输出轮啮合；一前轴差速器，其设于前轴输出轴上，并与该主减速器相连，以将该主减速器通过前轴差速器传递的动力输出至前轴输出轴。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，李昱，李宝，张雁桥，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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