[发明专利]电力传动系及使用该电力传动系的电动车辆

说明书

本发明涉及一种用于电动车辆的电力传动系，包括电池单元(100)、电动机单元(102)、电动机控制单元(101)和轮端组件(103)。电池单元(100)将电能提供给电动机控制单元(101)，电动机控制单元(101)将电能提供给电动机单元(102)，电动机单元(102)将电能转换为机械能并传递至轮端组件(103)。轮端组件(103)安装到中间行星壳体(9)并传递机械能以驱动车轮(104)。轮端组件(103)配备有第一级减速器组件(7)、第二级减速器组件(8)和第三级减速器组件(10)。第一级减速器组件(7)为斜齿轮副，第二级减速器组件(8)和第三级减速器组件(10)为行星齿轮系统。上述电力传动系采用了具有三级减速器的轮端组件，改善了电力传动系在不同类型的车辆中的应用灵活度。

技术领域

本发明涉及一种电力传动系，更具体地说，涉及一种用于电动车辆、尤其是叉车的电力传动系布置。本发明还涉及一种使用上述电力传动系的电动车辆

背景技术

图1以简略框图的形式示出了一种用于传统的燃油车辆的传动系布置。该传动系主要用于越野车、叉车等大型车辆，但并不局限于此。

传动系由作为动力源的发动机单元200、变速器单元201和驱动桥单元110组成。发动机单元200利用柴油作为能源，将产生的机械动力传递到变速器单元201。变速器单元201将该动力先传递到驱动桥单元110，再传递到车轮104，并根据车辆要求提供不同的速度以供用户选择。

驱动桥单元110具有二级减速器，包括作为差速器单元111的螺旋锥齿轮副和作为终级减速驱动器的行星齿轮组件112。变速器单元201和驱动桥单元110通过驱动轴202相互连接。发动机单元200和变速器单元201通常固定在车辆底盘上，驱动桥单元110在结构上支撑车辆底盘以充当车辆的结构部件。

带引擎的车辆会排放诸如二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等气体，对环境造成污染。为此，诸如电动车辆等新能源车辆开始趋于替代传统的燃油车辆。

图2以简略框图的形式示出了一种用于电动车辆的电力传动系的典型布置。除了用于传统燃油车辆的驱动桥单元110以外，该电力传动系还包括电池单元100、变速器单元201、驱动轴202、电动机控制单元101和电动机单元102。电力是存储在电池单元100中的能源，电动机单元102将电能转换为机械能，该机械能通过变速器单元201、驱动轴202和驱动桥单元110传递到车轮104。由于电动车辆不使用传统燃油作为驱动源，也不排放任何气体，因此不会对环境产生不利影响，被称为零排放车辆。

但是，由于上述电力传动系的机械能传输路径从电动机单元102、变速器单元201、驱动轴202、差速器单元111、行星齿轮组件112、轮轴直至车轮104，其传输路径较长，能量损耗也较大，因此在驱动效率方面存在劣势。

针对上述问题，业内对电力传动系进行了多种改进。目前比较常见的电力传动系设计如下所述：

(i)于2006年9月26日授予Keuth专利权的美国专利US7,112,155B2：

该美国专利公开了一种具有两个驱动马达的直接驱动型驱动车桥，其中，第一级减速器具有双行星布置，电机轴花键与太阳齿轮的内部花键固定在一起，电机轴则由滚珠轴承和衬套支承。利用螺母控制电机轴的轴向位置，作为初级行星减速器的输出级的驱动轴与弹簧加载的多盘制动器组件相关联。

(ii)由三菱重工株式会社于2009年2月12日申请的欧洲专利申请EP2127934A1：

该欧洲专利申请公开了一种叉式升降装卸车的输送装置，其中，采用了两级减速器传动系，即，主减速器是正齿轮、次减速器是行星轮，其中，制动器安装在主齿轮上，两侧轮毂的传动箱通过拉杆相互连接。

(iii)由AUBURN齿轮公司于2016年8月15日提交的PCT国际专利申请WO2018/034647A1：