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一种双电机互补发电的传动系统的制作方法

2022-07-13 05:22:46 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电机技术领域,特别涉及一种双电机互补发电的传动系统。


背景技术:

2.驱动电机、电控系统、动力电池是电动汽车的核心部分,称为“三电”。在电动汽车上,驱动电机替代了传统汽车上的发动机和发电机,传统汽车通常是把化学能转换为机械能驱动车辆行驶,而驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车行驶,也可以作为发电机将机械能转换为电能,并存储在动力电池内。
3.驱动电机不仅可以驱动车辆行驶,而且可以进行制动能量回收。驱动电机在制动、缓慢减速时,整车控制器发出相应指令,使驱动电机转换为发电机发电工况,此时驱动电机会将车辆动能转换为电能,通过电机控制器以电能的形式向动力电池充电,现有技术中,一般仅在汽车减速行驶时对动力电池充电,相较于车辆的单次总体行程,整体充电时间较短,因而充电效率不高,导致新能源汽车的总体续航里程并不高,局限了新能源汽车行业的整体发展,因此,本技术提供了一种新能源汽车双电机互补发电的传动系统来满足新能源汽车的长续航需求。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于提供一种双电机互补发电的传动系统,相较于现有技术,提高了新能源汽车的整体续航能力。
5.为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种双电机互补发电的传动系统,包括安装在新能源汽车内的安装箱,所述安装箱的一侧安装有用于驱动车辆行驶的主电机,所述主电机上还电性连接有动力电池,所述安装箱内还设有与所述安装箱较长一侧相互平行的副电机,以及与所述副电机电性连接并相互平行的蓄电池,所述安装箱上还安装有用于所述主电机驱动所述副电机同步转动的传动组件,所述副电机的输出端转速大于所述主电机的输出端转速,所述传动组件包含一级提速齿轮组和二级提速齿轮组,且所述安装箱内还设有与所述副电机输出端相连接的冷却组件,所述安装箱内还安装有用于辅助所述副电机间接带动所述主电机转动的蓄力组件,所述蓄力组件包含与所述主电机输出端间接连接的卷簧,以及与所述卷簧相适配的限位组件。
6.优选的,所述主电机固定安装在所述安装箱的顶部,且所述安装箱的顶部还固定安装有多个分布均匀的轴承座,多组同一相对位置上的两个所述轴承座内分别转动安装有驱动轴、第一传动轴和第二传动轴,所述驱动轴的一端通过联轴器固定连接在所述主电机的输出端上,所述驱动轴的另一端与变速箱的输入端相连接。
7.优选的,所述一级提速齿轮组包含固定套接在所述第一传动轴上的一级变速齿轮和提速齿轮,所述驱动轴上固定套接有与所述一级变速齿轮相啮合的驱动齿轮,所述提速齿轮的直径大于所述一级变速齿轮的直径。
8.优选的,所述二级提速齿轮组包含固定套接在所述第二传动轴上二级变速齿轮,
所述二级变速齿轮与所述提速齿轮保持啮合,且所述二级变速齿轮的直径小于所述一级变速齿轮的直径。
9.优选的,所述第二传动轴上还固定套接有第一锥齿轮,所述副电机固定安装在所述安装箱的底侧内壁上,且所述副电机的输出端通过联轴器固定连接有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
10.优选的,所述冷却组件包含固定安装在所述安装箱一侧内壁上的安装座,所述安装座内转动安装有转轴,所述转轴的一端固定套接有从动齿轮,所述副电机的输出端还固定套接有与所述从动齿轮相啮合的主动齿轮,且所述转轴位于所述安装座的一端固定套接有散热扇。
11.优选的,所述安装箱的两侧均开设有多个分布均匀的对流孔,且两侧的多个所述对流孔位置分别一一对应并均与所述散热扇的位置相适配。
12.优选的,其中一个所述轴承座上还固定连接有环形座,所述环形座上转动连接有三角卡盘,所述三角卡盘套设在所述驱动轴上,且所述三角卡盘内设有多个用于同步夹持所述驱动轴的卡块。
13.优选的,所述三角卡盘的一侧通过延长筒固定连接有固定圈,且所述限位组件包含固定安装在所述安装箱一侧内壁上的限位气缸,所述安装箱的两侧内壁上上均固定连接有同一个固定杆,所述安装箱的一侧内壁上还固定安装有收纳盒,所述卷簧的一端固定连接在所述收纳盒内并未与所述收纳盒中轴线上,所述卷簧的一端贯穿所述收纳盒后绕过所述固定杆并固定缠绕在所述固定圈上,且所述卷簧上开设有多个分布均匀的并均与所述限位气缸伸缩端相适配的限位孔。
14.优选的,其中一个所述轴承座上固定安装有光信号接收端,且所述驱动轴上安装有与所述光信号接收端位置相适配的光信号发射端。
15.综上,本发明的技术效果和优点:
16.1、本发明结构合理,新能源汽车正常行驶时,动力电池供电,主电机运转,通过传动组件带动副电机内的电机轴保持高速转动,进而使得副电机能够将更多的机械能转换为电能并存储在蓄电池内,当主电机将动力电池能的电能消耗完毕时,通过蓄电池放电并驱动副电机反向运转,进而通过传动组件带动驱动轴转动,从而使得主电机内的电机轴同步转动,不但驱动变速箱运转驱使汽车继续行驶,还能使主电机将机械能转换为电能并存储在动力电池内,从而完成一个周期的电能回收,相较于现有技术,提高了新能源汽车的整体续航能力;
17.2、本发明中,新能源汽车在行驶时,驱动轴保持转动,通过光信号发射端与光信号接收端将单位时间内接收到的光信号次数转换为驱动轴的转速,当上一周期主电机减速至对应范围,并使得驱动轴转速降低至相应范围时,光信号接收端识别出驱动轴的转速信息,并控制三角卡盘运转,使得卷簧不断收纳,直至驱动轴完全停止转动,随即控制限位气缸运作,使其伸缩端插接至对应位置上的限位孔内,完成对卷簧的固定,当动力切换完成,使用副电机运转驱动时,限位气缸解除对卷簧的限位作用,在卷簧收卷弹力作用下,配合副电机的驱动,方便固定圈带动驱动轴反转,从而减小动力切换由副电机驱动主电机运转时对副电机的负荷,提高副电机的使用寿命,同时降低对蓄电池的能源损耗。
18.3、本发明中,为了适应汽车电动机机舱内部的空间安装需求,采用矩形结构的安
装箱,同样,为了更好的散热效果,故采用与安装箱较长一侧保持平行的副电机及蓄电池的安装方式,在汽车行驶过程中,传动组件始终保持运转,进而通过副电机的输出端带动主动齿轮保持转动,从而使得从动齿轮带动转轴保持同步转动,进而使得转动带动散热扇高速转动,并配合两侧的对流孔,促进安装箱内部的空气流动,从而提高对安装箱内的冷却效果,提高了整个传动系统的安全性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明第一视角立体结构示意图;
21.图2为本发明第二视角立体结构示意图;
22.图3为本发明俯视结构示意图;
23.图4为本发明传动组件立体结构示意图;
24.图5为本发明安装箱剖开立体结构示意图;
25.图6为本发明传动组件另一视角立体结构示意图;
26.图7为本发明蓄力组件立体结构示意图;
27.图8为本发明图7中部分放大结构示意图。
28.图中:1、安装箱;2、主电机;3、副电机;4、蓄电池;5、驱动轴;6、驱动齿轮;7、第一传动轴;8、一级变速齿轮;9、提速齿轮;10、第二传动轴;11、二级变速齿轮;12、第一锥齿轮;13、第二锥齿轮;14、主动齿轮;15、从动齿轮;16、散热扇;17、对流孔;18、三角卡盘;19、延长筒;20、固定圈;21、收纳盒;22、卷簧;23、限位孔;24、限位气缸;25、固定杆;26、光信号接收端;27、光信号发射端;28、轴承座。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
30.实施例:参考图1-8所示的一种双电机互补发电的传动系统,包括安装在新能源汽车内的安装箱1,安装箱1的一侧安装有用于驱动车辆行驶的主电机2,主电机2上还电性连接有动力电池,安装箱1内还设有与安装箱1较长一侧相互平行的副电机3,以及与副电机3电性连接并相互平行的蓄电池4,安装箱1上还安装有用于主电机2驱动副电机3同步转动的传动组件,副电机3的输出端转速大于主电机2的输出端转速,传动组件包含一级提速齿轮组和二级提速齿轮组,且安装箱1内还设有与副电机3输出端相连接的冷却组件,安装箱1内还安装有用于辅助副电机3间接带动主电机2转动的蓄力组件,蓄力组件包含与主电机2输出端间接连接的卷簧22,以及与卷簧22相适配的限位组件,新能源汽车正常行驶时,通过主电机2将动力电池内的电能转换为机械能,驱动汽车行驶,同时,通过传动组件的变速传动,
使得副电机3的电机轴高速转动,进行自发电并将电能传输至蓄电池4能进行存储,当动力电池能耗消耗完毕时,通过蓄电池4放电驱动副电机3转动,并通过传动组件带动主电机2的电机轴转动,从而使得主电机2进行自发电操作,并将产生的电能存储至动力电池内,相较于传统的驱动电机传动系统,能够实现双电机之间的传动互补,从而对电能进行充分利用,提高了新能源汽车的整体续航里程,同时采用副电机3带动主电机2运转时,由于传动组件对电机轴的变速影响,使得副电机3转动初始阶段能耗较大,此时,通过蓄力组件的辅助作用,使得副电机3的电机轴转动时能够轻易带动主电机2的电机轴转动,从而降低副电机3初始运转时的能源损耗,进一步提高汽车的整体续航。
31.作为本实施例中的一种优选实施方式,主电机2固定安装在安装箱1的顶部,且安装箱1的顶部还固定安装有多个分布均匀的轴承座28,多组同一相对位置上的两个轴承座28内分别转动安装有驱动轴5、第一传动轴7和第二传动轴10,驱动轴5的一端通过联轴器固定连接在主电机2的输出端上,驱动轴5的另一端与变速箱的输入端相连接,汽车正常行驶过程中,当采用主电机2进行驱动时,主电机2内的电机轴转动,通过联轴器带动驱动轴5转动,进而经过变速箱的变速后驱动车轮轴转动,实现汽车的正常行驶。
32.作为本实施例中的一种优选实施方式,一级提速齿轮组包含固定套接在第一传动轴7上的一级变速齿轮8和提速齿轮9,驱动轴5上固定套接有与一级变速齿轮8相啮合的驱动齿轮6,提速齿轮9的直径大于一级变速齿轮8的直径,二级提速齿轮组包含固定套接在第二传动轴10上二级变速齿轮11,二级变速齿轮11与提速齿轮9保持啮合,且二级变速齿轮11的直径小于一级变速齿轮8的直径,第二传动轴10上还固定套接有第一锥齿轮12,副电机3固定安装在安装箱1的底侧内壁上,且副电机3的输出端通过联轴器固定连接有与第一锥齿轮12相啮合的第二锥齿轮13,上述主电机2运转时,驱动轴5保持转动,继而使得驱动齿轮6带动一级变速齿轮8转动,进而使得第一传动轴7带动提速齿轮9转动,从而使得二级变速齿轮11带动第二传动轴10转动,由于驱动齿轮6的直径大于一级变速齿轮8,因此第一传动轴7的转速大于驱动轴5的转速,同理,提速齿轮9的直径大于一级变速齿轮8的直径,且二级变速齿轮11的直径还小于一级变速齿轮8的直径,因此,第二传动轴10的转速大于第一传动轴7的转速,进而使得驱动轴5转动时,间接带动第二传动轴10保持高速转动,同样,第二传动轴10转动带动第一锥齿轮12转动,从而使得第二锥齿轮13带动副电机3内的电机轴保持高速转动,进而使得副电机3能够将机械能转换为电能并存储在蓄电池4内,当主电机2将动力电池能的电能消耗完毕时,通过蓄电池4放电并驱动副电机3反向运转,进而通过传动组件带动驱动轴5转动,从而使得主电机2内的电机轴同步转动,不但驱动变速箱运转驱使汽车继续行驶,还能使主电机2将机械能转换为电能并存储在动力电池内,从而完成一个周期的电能回收,相较于现有技术,提高了新能源汽车的整体续航能力。
33.作为本实施例中的一种优选实施方式,冷却组件包含固定安装在安装箱1一侧内壁上的安装座,安装座内转动安装有转轴,转轴的一端固定套接有从动齿轮15,副电机3的输出端还固定套接有与从动齿轮15相啮合的主动齿轮14,且转轴位于安装座的一端固定套接有散热扇16,安装箱1的两侧均开设有多个分布均匀的对流孔17,且两侧的多个对流孔17位置分别一一对应并均与散热扇16的位置相适配,为了适应汽车电动机机舱内部的空间安装需求,采用矩形结构的安装箱1,同样,为了更好的散热效果,故采用与安装箱1较长一侧保持平行的副电机3及蓄电池4的安装方式,在汽车行驶过程中,传动组件始终保持运转,进
而通过副电机3的输出端带动主动齿轮14保持转动,从而使得从动齿轮15带动转轴保持同步转动,进而使得转动带动散热扇16高速转动,并配合两侧的对流孔17,促进安装箱1内部的空气流动,从而提高对安装箱1内的冷却效果,提高了整个传动系统的安全性。
34.作为本实施例中的一种优选实施方式,其中一个轴承座28上还固定连接有环形座,环形座上转动连接有三角卡盘18,三角卡盘18套设在驱动轴5上,且三角卡盘18内设有多个用于同步夹持驱动轴5的卡块,三角卡盘18的一侧通过延长筒19固定连接有固定圈20,且限位组件包含固定安装在安装箱1一侧内壁上的限位气缸24,安装箱1的两侧内壁上上均固定连接有同一个固定杆25,安装箱1的一侧内壁上还固定安装有收纳盒21,卷簧22的一端固定连接在收纳盒21内并未与收纳盒21中轴线上,卷簧22的一端贯穿收纳盒21后绕过固定杆25并固定缠绕在固定圈20上,且卷簧22上开设有多个分布均匀的并均与限位气缸24伸缩端相适配的限位孔23,其中一个轴承座28上固定安装有光信号接收端26,且驱动轴5上安装有与光信号接收端26位置相适配的光信号发射端27,新能源汽车行驶过程中,驱动轴5始终保持转动,进而带动光信号发射端27不断发出光信号,并通过其上方的光信号接收端26对光信号进行接收,从而将单位时间内接收到的光信号次数转换为驱动轴5的转速(此处光信号接收端26与光信号发射端27的作用即相当于转速传感器),由于动力电池与蓄电池4各自作为动力源时需要进行驱动换向,而蓄电池4发电驱动副电机3运转时,由于传动组件上的齿轮线速度不同,导致副电机3运转带动主电机2转动的初始阶段,对副电机3的扭矩要求更大,同时也更加消耗蓄电池4的能耗,当上一周期主电机2减速至对应范围,并使得驱动轴5转速降低至相应范围时,光信号接收端26识别出驱动轴5的转速信息,并控制三角卡盘18运转,使其中的卡块将驱动轴5夹紧,进而使得驱动轴5带动三角卡盘18转动,从而使得固定圈20带动卷簧22不断收纳,直至驱动轴5完全停止转动,随即控制限位气缸24运作,使其伸缩端插接至对应位置上的限位孔23内,完成对卷簧22的固定,当动力切换完成,使用副电机3运转驱动时,限位气缸24解除对卷簧22的限位作用,进而在卷簧22收卷弹力作用下,配合副电机3的驱动,方便固定圈20带动驱动轴5反转,从而减小动力切换由副电机3驱动主电机2运转时对副电机3的负荷,提高副电机3的使用寿命,同时降低对蓄电池4的能源损耗,进一步提高了整个传动系统的实用性。
35.本发明工作原理:
36.新能源汽车正常行驶时,动力电池供电,主电机2运转,驱动轴5保持转动,继而使得驱动齿轮6带动一级变速齿轮8转动,进而使得第一传动轴7带动提速齿轮9转动,从而使得二级变速齿轮11带动第二传动轴10转动,由于驱动齿轮6的直径大于一级变速齿轮8,因此第一传动轴7的转速大于驱动轴5的转速,同理,提速齿轮9的直径大于一级变速齿轮8的直径,且二级变速齿轮11的直径还小于一级变速齿轮8的直径,因此,第二传动轴10的转速大于第一传动轴7的转速,进而使得驱动轴5转动时,间接带动第二传动轴10保持高速转动,同样,第二传动轴10转动带动第一锥齿轮12转动,从而使得第二锥齿轮13带动副电机3内的电机轴保持高速转动,进而使得副电机3能够将更多的机械能转换为电能并存储在蓄电池4内,当主电机2将动力电池能的电能消耗完毕时,通过蓄电池4放电并驱动副电机3反向运转,进而通过传动组件带动驱动轴5转动,从而使得主电机2内的电机轴同步转动,不但驱动变速箱运转驱使汽车继续行驶,还能使主电机2将机械能转换为电能并存储在动力电池内,从而完成一个周期的电能回收,相较于现有技术,提高了新能源汽车的整体续航能力。
37.新能源汽车行驶过程中,驱动轴5始终保持转动,进而带动光信号发射端27不断发出光信号,并通过其上方的光信号接收端26对光信号进行接收,从而将单位时间内接收到的光信号次数转换为驱动轴5的转速,由于动力电池与蓄电池4各自作为动力源时需要进行驱动换向,而蓄电池4发电驱动副电机3运转时,由于传动组件上的齿轮线速度不同,导致副电机3运转带动主电机2转动的初始阶段,对副电机3的扭矩要求更大,同时也更加消耗蓄电池4的能耗,当上一周期主电机2减速至对应范围,并使得驱动轴5转速降低至相应范围时,光信号接收端26识别出驱动轴5的转速信息,并控制三角卡盘18运转,使其中的卡块将驱动轴5夹紧,进而使得驱动轴5带动三角卡盘18转动,从而使得固定圈20带动卷簧22不断收纳,直至驱动轴5完全停止转动,随即控制限位气缸24运作,使其伸缩端插接至对应位置上的限位孔23内,完成对卷簧22的固定,当动力切换完成,使用副电机3运转驱动时,限位气缸24解除对卷簧22的限位作用,进而在卷簧22收卷弹力作用下,配合副电机3的驱动,方便固定圈20带动驱动轴5反转,从而减小动力切换由副电机3驱动主电机2运转时对副电机3的负荷,提高副电机3的使用寿命,同时降低对蓄电池4的能源损耗。
38.为了适应汽车电动机机舱内部的空间安装需求,采用矩形结构的安装箱1,同样,为了更好的散热效果,故采用与安装箱1较长一侧保持平行的副电机3及蓄电池4的安装方式,在汽车行驶过程中,传动组件始终保持运转,进而通过副电机3的输出端带动主动齿轮14保持转动,从而使得从动齿轮15带动转轴保持同步转动,进而使得转动带动散热扇16高速转动,并配合两侧的对流孔17,促进安装箱1内部的空气流动,从而提高对安装箱1内的冷却效果,提高了整个传动系统的安全性。
39.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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