[发明专利]一种混合动力驱动系统

说明书

本发明公开了一种混合动力驱动系统，包括内燃机、无刷双机电端口电机和车轮驱动轴；所述内燃机通过输出轴与无刷双机电端口电机的第一机械端口连接；所述车轮驱动轴与无刷双机电端口电机的第二机械端口连接；所述内燃机为混合动力驱动系统提供热能；所述无刷双机电端口电机作为电动机用于提供电力驱动，作为发电机用于制动能量回收，作为变速器用于内燃机与电机的功率分配；所述车轮驱动轴用于将无刷双机电端口电机传递的电能转换为机械能。本发明采用无刷双机电端口电机代替传统驱动系统的行星齿轮箱、发电机和电动机组合，不仅有效地降低了机械磨损，同时本发明的结构更加紧凑、更具有实用性。

技术领域

本发明属于驱动系统领域，更具体地，涉及一种混合动力驱动系统。

背景技术

由于大气环境的保护和燃料能源的节约变得越来越重要，通过内燃机和电机的组合来驱动的混合动力汽车成为一个重要的发展方向。在混合动力汽车中，为实现内燃机与电机的多种组合形式的驱动，转速与转矩传动比可变的动力分配装置变得尤为关键。

现有的汽车混合动力驱动系统，以丰田普锐斯为代表，大多采用行星齿轮来完成内燃机和车轮负载之间的转速解耦；同时需要额外的电动机/发电机的转矩调节作用完成内燃机和车轮之间的转矩也得以解耦。在实现了内燃机和负载的转速、转矩解耦之后，内燃机可以始终工作在最大效率点上并且不影响车轮负载运行。该系统大大提高了内燃机的工作效率，降低了车辆油耗与尾气的排放量。但是，采用这种纯机械传动装置，不可避免的会有机械结构的振动、噪声以及机械磨损等问题，同时齿轮箱占用体积大，需要经常的润滑与维护。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种混合动力驱动系统，通过采用无刷双机电端口电机替换行星齿轮箱，旨在解决现有驱动系统机械磨损严重的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力驱动系统，包括内燃机、无刷双机电端口电机和车轮驱动轴；

所述内燃机通过输出轴与无刷双机电端口电机的第一机械端口连接；所述车轮驱动轴与无刷双机电端口电机的第二机械端口连接；

所述内燃机为混合动力驱动系统提供热能；所述无刷双机电端口电机作为电动机用于提供电力驱动，作为发电机用于制动能量回收，作为变速器用于内燃机与电机的功率分配；所述车轮驱动轴用于将无刷双机电端口电机传递的电能转换为机械能。

优选地，所述无刷双机电端口电机包括定子、中间转子和内转子，三者同轴套设；所述中间转子为第一机械端口，所述内转子为第二机械端口；其中，定子包括定子导磁铁心、磁钢和定子绕组；所述定子绕组包括第一绕组和第二绕组，分别作为第一电端口和第二电端口；所述定子导磁铁心为齿槽结构，槽口放置海尔贝克磁钢阵列，槽内设置有定子绕组；内转子表面设置有周向分布的磁钢；中间转子导磁铁心周向分布；

具体地，所述定子磁钢、中间转子以及第一绕组构成第一电机；内转子、中间转子及第二绕组构成第二电机；所述内转子的转矩和转速由第二电机单独控制，中间转子的转矩和转速可相应确定；其中，所述第一电机连接内燃机，用于将热能转换为电能；所述第二电机用于驱动车轮，用于接收系统电池与内燃机燃烧产生的热能；第一电机和第二电机共同作用替代传统的行星齿轮箱，实现混合动力驱动。

优选地，所述无刷双机电端口电机包括定子、中间转子和内转子，三者同轴套设；所述中间转子为第一机械端口，所述内转子为第二机械端口；其中，定子包括定子导磁铁心和定子绕组；所述定子导磁铁心为齿槽结构，槽内设置有第一绕组和第二绕组，分别作为第一电端口和第二电端口；内转子表面布置有周向分布宽度不等的磁钢；中间转子为均匀分布的导磁铁心。

优选地，所述无刷双机电端口电机包括定子、中间转子和内转子，三者同轴套设；所述中间转子为第一机械端口，所述内转子为第二机械端口；其中，定子包括定子导磁铁心、磁钢和定子绕组；所述定子导磁铁心为齿槽结构，槽口放置海尔贝克磁钢阵列，槽内设置有第一绕组和第二绕组，分别作为第一电端口和第二电端口；内转子表面设置有周向分布的磁钢；中间转子为不均匀分布的导磁铁心。