一种双电机混合动力系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆混动系统技术领域，尤其涉及一种双电机混合动力系统及车辆。


背景技术：

2.目前双电机混合动力系统配置有两个电机和一个发动机，随着功率的提升，电机的尺寸越来越大，对整车布置空间提出了更高的挑战，尤其对电机的轴向长度提出了很高的要求，传统径向磁场电机结构轴向长度长，体积大，很难满足当前的混合动力车辆复杂的整车布置需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种双电机混合动力系统及车辆，能够有效减小轴向尺寸，提高电机功率密度，更好地满足整车布置需求。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种双电机混合动力系统，包括：
6.发动机；
7.发电机，被配置为轴向磁场电机，所述发电机传动连接于所述发动机；
8.离合器；
9.动力主轴，所述发动机和所述发电机的输出动力通过所述离合器传递给所述动力主轴；
10.驱动电机，所述驱动电机传动连接于所述动力主轴。
11.作为优选，还包括第一动力轴，所述第一动力轴连接于所述发动机的输出轴，所述发电机传动连接于所述第一动力轴，所述离合器套设于所述第一动力轴上。
12.作为优选，还包括：
13.第二动力轴，所述第二动力轴连接于所述发电机的输出轴；
14.联动齿轮组，包括相互啮合的联动第一齿轮和联动第二齿轮，所述联动第一齿轮设置于所述第一动力轴上，所述联动第二齿轮设置于所述第二动力轴上。
15.作为优选，还包括：
16.第一传动轴，传动连接于所述动力主轴；
17.第一传动齿轮组，包括相互啮合的第一传动主齿轮和第一传动从齿轮，所述第一传动主齿轮套设于所述第一动力轴上，连接于所述离合器，所述第一传动从齿轮设置于所述第一传动轴上。
18.作为优选，所述第一传动轴上设置有第一输出齿轮，所述动力主轴上设置动力齿轮，所述第一输出齿轮啮合于所述动力齿轮。
19.作为优选，还包括第三动力轴，所述第三动力轴连接于所述驱动电机的输出轴，并与所述动力主轴传动连接。
20.作为优选，还包括：
21.第二传动轴，传动连接于所述动力主轴；
22.第二传动齿轮组，包括相互啮合的第二传动主齿轮和第二传动从齿轮，所述第二传动主齿轮设置于所述第三动力轴上，所述第二传动从齿轮设置于所述第二传动轴上。
23.作为优选，所述第二传动轴上设置有第二输出齿轮，所述动力主轴上设置动力齿轮，所述第二输出齿轮啮合于所述动力齿轮。
24.作为优选，所述动力主轴位于所述发动机和所述驱动电机之间。
25.一种车辆，包括上述的双电机混合动力系统。
26.本实用新型的有益效果：
27.发电机与发动机传动连接导致整体的轴向尺寸较大，由于发电机主要用于发电，对转速要求不高，因此，当发电机采用轴向磁场电机时，可以有效降低整体结构的轴向尺寸，并提高电机功率密度，从而能够更好地满足整车布置的需求。
附图说明
28.图1是本实用新型实施例所述的双电机混合动力系统的结构示意图。
29.图中：
30.1、发动机；
31.2、发电机；
32.3、离合器；
33.4、动力主轴；41、动力齿轮；
34.5、驱动电机；
35.6、第一动力轴；
36.7、第二动力轴；
37.8、第一传动轴；81、第一输出齿轮；
38.9、第三动力轴；
39.10、第二传动轴； 11、第二输出齿轮；
40.100、联动齿轮组； 101、联动第一齿轮； 102、联动第二齿轮；
41.200、第一传动齿轮组； 201、第一传动主齿轮； 202、第一传动从齿轮；
42.300、第二传动齿轮组；301、第二传动主齿轮；302、第二传动从齿轮。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述
术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
47.如图1所示，本实用新型提供了一种双电机混合动力系统，包括发动机1、发电机2、离合器3、动力主轴4和驱动电机5。其中，发电机2被配置为轴向磁场电机，发电机2传动连接于发动机1，发动机1和发电机2的输出动力通过离合器3传递给动力主轴4，驱动电机5传动连接于动力主轴4。
48.本实用新型中，发电机2与发动机1传动连接导致整体的轴向尺寸较大，由于发电机2主要用于发电，对转速要求不高，因此，当发电机2采用轴向磁场电机时，可以有效降低整体结构的轴向尺寸，并提高电机功率密度，从而能够更好地满足整车布置的需求。
49.在本实施例中，驱动电机5被配置为径向磁场电机，从而能够更好地满足高转速需求。
50.具体地，双电机混合动力系统还包括第一动力轴6，第一动力轴6连接于发动机1的输出轴，发电机2传动连接于第一动力轴6，离合器3套设于第一动力轴6上，在具体安装时，第一动力轴6通过轴承架设于机壳中，第一动力轴6的设置，使发动机1和发电机2的传动连接更加可靠。
51.更为具体地，双电机混合动力系统还包括第二动力轴7和联动齿轮组100。其中，第二动力轴7连接于发电机2的输出轴，在具体安装时，第二动力轴7通过轴承架设于机壳中，联动齿轮组100包括相互啮合的联动第一齿轮101和联动第二齿轮102，联动第一齿轮101设置于第一动力轴6上，联动第二齿轮102设置于第二动力轴7上。
52.在本实施例中，联动第一齿轮101的直径大于联动第二齿轮102的直径，联动第二齿轮102为成型于第二动力轴7外周的环形齿纹部，一体成型于第二动力轴7上。
53.发动机1和发电机2的传动连接方式，除上述设置外，还可以是，发动机1和发电机2分别位于第一动力轴6的两端，发电机2的输出轴直接连接于第一动力轴6。
54.具体地，双电机混合动力系统还包括第一传动轴8和第一传动齿轮组200。其中，第一传动轴8传动连接于动力主轴4，在具体安装时，第一传动轴8通过轴承架设于机壳中，第一传动齿轮组200包括相互啮合的第一传动主齿轮201和第一传动从齿轮202，第一传动主齿轮201通过轴承套设于第一动力轴6上，进而连接于离合器3，第一传动从齿轮202设置于第一传动轴8上，离合器3接合时，第一动力轴6能够带动第一传动主齿轮201转动，离合器3断开时，第一传动主齿轮201能够相对于第一动力轴6转动。
55.更为具体地，第一传动轴8上设置有第一输出齿轮81，动力主轴4上设置动力齿轮41，第一输出齿轮81啮合于动力齿轮41，第一传动轴8通过第一输出齿轮81和动力齿轮41的啮合传动连接于动力主轴4。
56.具体地，双电机混合动力系统还包括第三动力轴9，第三动力轴9连接于驱动电机5
的输出轴，并与动力主轴4传动连接，在具体安装时，第三动力轴9通过轴承架设于机壳中。
57.更为具体地，双电机混合动力系统还包括第二传动轴10和第二传动齿轮组300。其中，第二传动轴10传动连接于动力主轴4，在具体安装时，第二传动轴10通过轴承架设于机壳中，第二传动齿轮组300包括相互啮合的第二传动主齿轮301和第二传动从齿轮302，第二传动主齿轮301设置于第三动力轴9上，第二传动从齿轮302设置于第二传动轴10上。
58.在本实施例中，第二传动从齿轮302的直径大于第二传动主齿轮301的直径，第二传动主齿轮301为成型于第三动力轴9外周的环形齿纹部，一体成型于第三动力轴9上。
59.具体地，第二传动轴10上设置有第二输出齿轮11，第二输出齿轮11啮合于动力齿轮41。
60.更为具体地，第一输出齿轮81为设置于第一传动轴8外周的环形齿纹部，一体成型于第一传动轴8上，第二输出齿轮11为设置于第二传动轴10外周的环形齿纹部，一体成型于第二传动轴10上。
61.在本实施例中，动力主轴4位于发动机1和驱动电机5之间，受力更加平衡，第一传动轴8和第二传动轴10对称布置于动力主轴4的两侧，使得动力主轴4的定位安装更加可靠。
62.在本实用新型中，通过将发电机2设置为轴向磁场电机，磁场从轴向走位，不但磁能密度大，而且交换能量的空间也大，因此电机的转矩密度比径向磁场大幅提高，在相同的转矩密度的需求下，可以有效减小轴向尺寸，在相同的轴向尺寸下，可以有效提高转矩密度，本实用新型采用中间单转子式轴向磁场电机，散热效果更好，除此之外，还可以采用单定子双转子式轴向磁场电机，或多定子多转子式轴向磁场电机。
63.本实用新型的双电机混合动力系统可以进行以下模式的驱动：
64.发动机1单独驱动模式：发电机2和驱动电机5停机，离合器3接合，发动机1的动力依次经第一动力轴6和第一传动轴8传递后，最后由动力主轴4输出。
65.驱动电机5单独驱动模式：发动机1停机，离合器3断开，驱动电机5的动力经第三动力轴9输入，然后经第二传动轴10传递，最后由动力主轴4输出。
66.发动机1和驱动电机5并联驱动模式：离合器3接合，发动机1和驱动电机5同时动作，分别通过第一动力轴6和第三动力轴9将动力传递给动力主轴4。
67.发动机1和驱动电机5串联驱动模式：离合器3断开，发动机1动作，通过第一动力轴6将动力传递给第二动力轴7，第二动力轴7带动发电机2发电，发电所得的电能带动驱动电机5动作，驱动电机5的动力经第三动力轴9输入，然后经第二传动轴10传递，最后由动力主轴4输出。
68.发动机1发电模式：离合器3断开，发动机1动作，通过第一动力轴6将动力传递给第二动力轴7，第二动力轴7带动发电机2发电，发电所得的电能存储于电池中。
69.本实用新型还提供了一种车辆，包括上述的双电机混合动力系统，其中，双电机混合动力系统通过动力主轴4驱动车辆的前轮或后轮。
70.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。