[发明专利]新型高性能集成化轮毂电机

说明书

本发明涉及一种新型高性能集成化轮毂电机，包括中心轴、转动外壳；转动外壳通过轴承安装在中心轴上；转动外壳内固定设有电机定子；电机定子内的中心轴上空套有电机转子；电机转子包括并列分布且能够独立转动的第一转子和第二转子；中心轴上安装有两级行星减速器；第一转子通过两级行星减速器和第一离合器与转动外壳连接；第二转子通过第二离合器与转动外壳连接，第一离合器和第二离合器择一结合。本发明设置两个能够独立工作的电机转子，通过控制第一转子和第二转子的转速和转向，经两级行星减速器动力耦合后实现转动外壳的无极变速；使新型高性能集成化轮毂电机具备大传动比、大调速范围、高速巡航和无级变速能力。

技术领域

本发明涉及轮毂电机领域，具体涉及一种新型高性能集成化轮毂电机。

背景技术

面对全球能源供应日益紧张，生态环境恶化的情况；世界上越来越多的国家开始提倡节能减排。纯电动汽车因为其零排放、零污染和高效率的特性已成为未来汽车行业发展的方向。

目前，市场上生产的电动车利用轮毂电机来驱动车辆行驶。轮毂电机的种类繁多，目前广泛应用的主要有两种：一种是减速驱动的内转子的轮毂电机，将减速机构放置于电机与车轮之间，其需要很大的安装空间，且传动效率较低；另一种是直接驱动外转子的轮毂电机，此种设计无法满足车辆爬坡时需要很大的扭矩的情况。

为解决上述问题专利号为CN102801245A的中国发明专利公开了一种电动车轮毂电机双离合器行星变挡机构，包括轮毂，电机外壳，定子，电机内壳的两端分别由第一内端盖和第二内端盖封口，第一内端盖的旁边设有第一行星齿轮，第一恒星齿轮活套在电机轴上，且第一恒星齿轮与第一内端盖相固定；第一行星齿轮对应第二行星齿轮，第一行星齿轮通过行星轴与对应的第二行星齿轮连接，行星轴穿设在行星架上，行星架通过标准轴承单向超越离合器与电机轴连接；第二恒星齿轮与轮毂内部的轮毂连接件相固定，并且第二恒星齿轮通过可控双向离合器与电机轴连接。

上述专利方案中，当车辆在平路上行驶时通过离合器将行星一级减速结构和行星二级减速结构锁死，使行星一级减速结构和行星二级减速结构能够整体一起转动，电机转子通过第二恒星齿轮将动力通过轮毂连接件传递给轮毂。当车辆爬坡时，通过离合器将行星一级减速结构和行星二级减速结构开启，通过行星齿轮机构进行变速。从而使电动车轮毂电机同时具备高转速-小扭矩状态下的高续航能力和低转速-大扭矩状态下的爬坡能力。

但是上述专利方案中的轮毂电机在高转速-小扭矩状态时，轮毂电机转动过程中需要带动两个锁死的行星减速结构和行星架转动，造成能源的浪费。

发明内容

本发明通过设置两个能够独立工作的电机转子，能够通过第一转子直接带动转动外壳转动和使第二转子通过二级行星减速机构进行动力耦合后带动外壳转动。大传动比、大调速范围、高速巡航能力和无级变速能力的同时，更加节能。

本发明的方案如下：

一种新型高性能集成化轮毂电机，包括中心轴、转动外壳；转动外壳通过轴承安装在中心轴上；转动外壳内固定设有电机定子；电机定子内的中心轴上空套有电机转子；电机转子包括并列分布且能够独立转动的第一转子和第二转子；中心轴上安装有两级行星减速器；第一转子通过两级行星减速器和第一离合器与转动外壳连接；第二转子通过第二离合器与转动外壳连接，第一离合器和第二离合器择一结合。

利用第二离合器控制第二转子与转动外壳连接；使新型高性能集成化轮毂电机处于高转速-小扭矩状态。通过第二转子直接带动转动外壳转动；能耗低，效率高。

当车辆需要爬坡时，第二离合器断开；使第一转子通过两级行星减速器和第一离合器与转动外壳连接；新型高性能集成化轮毂电机处于低转速-大扭矩的状态，满足爬坡需求。