[实用新型]基于双转子电机与行星轮机构的双模式混合动力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车动力系统，具体是指一种基于双转子电机与行星轮机构的双模式混合动力系统。

背景技术

近年来，随着全球环境的不断恶化以及石油能源的日益短缺，传统汽车产业越来越面临严峻的考验。节能环保的新能源汽车已得到世界各国的高度重视，并成为各国的战略性产业和专家学者们关注的热点。纯电动汽车是新能源车发展的重要方向之一，但目前电池技术尚未成熟、充电网络尚不完善等因素制约了纯电动汽车的发展；燃料电池也是新能源车发展的重要方向，但目前燃料电池价格过高、制氢储氢困难、加氢站基础设施不完善等因素，决定了燃料电池汽车的发展需要长期的过程。混合动力技术特别是深度混合动力和插电式混合动力能大幅度降低燃油消耗和改善排放，从整车增加成本和技术成熟度分析，是最合理的、更易产品化的技术选择。

十几年来，国外各大汽车公司纷纷推出了混合动力车型，如丰田Prius，其传动系统采用的是行星齿轮结构，其具有结构紧凑、集成度高等特点，属深度混合动力系统，然而该传动系统本身固有的机械能转换成电能所引起的能量流损失，却给其节油效果带来了一定的影响。同样，通用、克莱斯勒、宝马联合开发的Tahoe和GMCYukon双模式混合动力系统，两种模式分别对应低速和高速行驶工况，其性能卓越、节油效果好，也属深度混合动力系统，但其结构复杂、集成难度大，成本较高。

同样，国内企业和研究单位也都纷纷投入了大量的人力、物力和财力，在混合动力系统及耦合装置技术上取得了实质性的进展，为中国新能源汽车的发展奠定了一定的基础，但其效果并不是十分理想。

综上所述，目前混合动力车型的结构较为复杂、集成难度较大，不能满足高效、可靠、紧凑、质轻、成本低及高度集成和批量生产的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服目前混合动力车型存在的结构较为复杂、集成难度较大，不能满足高效、可靠、紧凑、质轻、成本低及高度集成和批量生产的缺陷，提供一种能有效解决上述问题的基于双转子电机与行星轮机构的双模式混合动力系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：基于双转子电机与行星轮机构的双模式混合动力系统，主要由传动装置，为传动装置提供驱动力的发动机和主电机，与发动机的曲轴相连接的扭转减震器，与扭转减震器相连接的组合式动力分配机构，与组合式动力分配机构、主电机和传动装置三者均相连接的动力耦合机构，与主电机相连接的主电机控制器、与双转子电机相连接的双转子电机控制器，以及为主电机和双转子电机提供电能的动力电池组成。

进一步地，所述组合式动力分配机构由行星排Ⅰ和双转子电机组成，该行星排Ⅰ的太阳轮Ⅰ和齿圈Ⅰ分别与双转子电机的内转子和外转子相连接，行星排Ⅰ的行星架Ⅰ则与扭转减震器连接。

所述动力耦合机构由离合器C1、离合器C2以及行星排Ⅱ组成；其中，离合器C1分别与行星排Ⅱ的行星架Ⅱ和传动装置相连接，离合器C2则分别与行星排Ⅱ的太阳轮Ⅱ和主电机相连接。

所述传动装置由与行星架Ⅱ相连接的过渡齿轮，与过渡齿轮相连接的主减速器，以及与主减速器相连接的差速器组成。

为了更好确保使用效果，在行星排Ⅱ的齿圈上还设有制动器B。

所述双转子电机为无刷型双转子电机，其是由径向式永磁磁路结构的内电机，以及设置在内电机外侧的励磁磁路结构的外电机组成。

本实用新型较现有技术相比具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型不仅整体结构较为简单，轴向尺寸短、体积小、重量轻、结构紧凑，而且易于集成和布置为双模式混合动力系统，适用于深度混合动力车型（HEV）和插电式混合动力车型（PHEV）。

（2）本实用新型能显著的改善电机的传递效率、降低了二次损失，减少了机械能转化为电能的比例，因此能有效的提高和改善车辆的动力性和燃油经济性以及排放性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构原理图。

图2为本实用新型的主电机单独驱动模式杠杆模拟图；

图3为本实用新型的发动机起动与停车充电模式杠杆模拟图；

图4为本实用新型的混联低速驱动模式一杠杆模拟图；

图5为本实用新型的发动机一档传动模式杠杆模拟图；

图6为本实用新型的混联低速驱动模式二杠杆模拟图；

图7为本实用新型的发动机二档传动模式杠杆模拟图；

图8为本实用新型的混联高速驱动模式一杠杆模拟图；

图9为本实用新型的发动机三档传动模式杠杆模拟图；