驱动电机以及混联式混合动力系统的制作方法
驱动电机以及混联式混合动力系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种驱动电机，包括壳体以及置于壳体内的定子和转子；转子的输出轴套接固定有太阳轮，壳体的内部固接有内齿圈，太阳轮和内齿圈均与安装在行星架上的行星齿轮啮合；其中，转子的中部沿轴向形成有通孔，通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且行星架固定安装在输出连接轴的输出端。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。本发明还提供两种混联式混合动力系统，其使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
【专利说明】驱动电机以及混联式混合动力系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种驱动电机以及混联式混合动力系统，尤其涉及一种大输出扭矩的驱动电机以及混联式混合动力系统，属于电机【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着城市交通的不断发展，人们驾驶的车辆对石油等能源的需求量也在日益增力口。为了有效地减少对石油等不可再生能源的消耗，人们发展出了混合动力汽车。
[0003]混合动力汽车目前主要采用的是混合动力系统。该系统如图1所示，包括发动机11以及依次设置在发动机11的输出轴上的扭转减震器12和发电机13，并且发动机11的输出轴与离合器14的输入端相连，离合器14的输出端与驱动电机15的转子相连,驱动电机15的转子最终与驱动桥16相连；其中，发电机13通过第一电机控制器17与储能装置19相连，驱动电机15通过第二电机控制器18与储能装置19相连。
[0004]使用时，当汽车处于低速行驶时，离合器14断开。储能装置19带动驱动电机15正常工作，并通过驱动桥16传动从而实现车辆的正常行驶。此时当储能装置19中的电能满足行驶要求时，发动机11不启动；当储能装置19中的电能不满足行驶要求时，发动机11启动并带动发电机13进行发电，然后对储能装置19进行充电。当汽车到达一定车速时，离合器14结合。发动机11启动并依次带动发电机13和驱动电机15正常工作；此时发电机13对储能装置19进行充电，驱动电机15根据发动机11的负荷情况选择对发动机11辅助驱动或是对储能装置19进行充电。
[0005]其通过驱动电机15以及发动机11混合驱动车辆行驶，从而有效地减少了对发动机11对石油等不可再生能源的消耗。
[0006]但在这种混合动力系统中，当汽车在处于低速行驶时，其需要较大的输出扭矩(例如，用于一般客车的混合动力系统中的驱动电机，其峰值输出扭矩达到2000N.m)。由于驱动电机的输出扭矩与驱动电机的电流呈正比，因此为了满足较大的输出扭矩，一般会选用具有较大工作电流的驱动电机。这样一来会造成驱动电机的尺寸和重量的增加，进而对驱动电机的安装使用造成了 一定的限制。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种驱动电机，其在满足较大的输出扭矩的同时，自身的尺寸和重量较小。
[0008]本发明提供的一种驱动电机，包括壳体以及置于所述壳体内的定子和转子；
[0009]所述转子的输出轴套接固定有太阳轮，所述壳体的内部固接有内齿圈，所述太阳轮和所述内齿圈均与安装在行星架上的行星齿轮啮合；
[0010]其中，所述转子的中部沿轴向形成有通孔，所述通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且所述行星架固定安装在所述输出连接轴的输出端上。
[0011]可选的，所述输出连接轴通过多个轴承安装在所述通孔内，并且多个所述轴承沿轴向间隔均布在所述通孔内。
[0012]可选的，所述转子的输出轴通过花键与所述太阳轮固定连接。
[0013]可选的，所述输出连接轴的输出端通过花键与所述行星架固定连接。
[0014]可选的,所述内齿圈与所述壳体为一体结构。
[0015]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及依次设置在所述发动机的输出轴上的扭转减震器和发电机，并且所述发动机的输出轴与离合器的输入端相连；
[0016]所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0017]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
[0018]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及输入端与所述发动机的输出轴相连的离合器，所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0019]所述发动机的输出轴通过传动装置与发电机相连；
[0020]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
[0021]可选的，所述传动装置为皮带轮和皮带。
[0022]本发明提供的一种驱动电机，包括壳体以及置于所述壳体内的定子和转子；
[0023]所述转子的输出轴套接固定有太阳轮，所述壳体与安装有行星齿轮的行星架固接，所述行星齿轮分别与所述太阳轮和内齿圈的有齿端啮合；
[0024]其中，所述转子的中部沿轴向形成有通孔，所述通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且所述内齿圈的无齿端与所述输出连接轴的输出端固接。
[0025]可选的，所述输出连接轴通过多个轴承安装在所述通孔内，并且多个所述轴承沿轴向间隔均布在所述通孔内。
[0026]可选的，所述转子的输出轴通过花键与所述太阳轮固定连接。
[0027]可选的,所述输出连接轴的输出端通过花键与所述内齿圈的无齿端固定连接。
[0028]可选的，所述行星架与所述壳体为一体结构。
[0029]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及依次设置在所述发动机的输出轴上的扭转减震器和发电机，并且所述发动机的输出轴与离合器的输入端相连；
[0030]所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0031]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
[0032]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及输入端与所述发动机的输出轴相连的离合器，所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0033]所述发动机的输出轴通过传动装置与发电机相连；
[0034]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。[0035]可选的，所述传动装置为皮带轮和皮带。
[0036]与现有技术相比，本发明提供的驱动电机，其将转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0037]在进一步的技术方案中，输出连接轴通过多个轴承安装在通孔内，从而有效地提高输出连接轴在通孔内的安装稳定性，进而保证输出连接轴的输出扭矩。
[0038]在进一步的技术方案中，转子的输出轴通过花键与太阳轮固定，便于安装。
[0039]在进一步的技术方案中，输出连接轴的输出端通过花键与行星架固定，便于安装。
[0040]在进一步的技术方案中，内齿圈与壳体一体成型，便于行星轮系的安装。
[0041]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0042]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0043]与现有技术相比，本发明提供的驱动电机，其将转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0044]在进一步的技术方案中，输出连接轴通过多个轴承安装在通孔内，从而有效地提高输出连接轴在通孔内的安装稳定性，进而保证输出连接轴的输出扭矩。
[0045]在进一步的技术方案中，转子的输出轴通过花键与太阳轮固定，便于安装。
[0046]在进一步的技术方案中，输出连接轴的输出端通过花键与内齿圈的无齿端固定连接，便于安装。
[0047]在进一步的技术方案中，行星架与壳体一体成型，便于行星轮系的安装。
[0048]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0049]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0050]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
[0052]图1为现有技术中提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0053]图2为本发明实施例一提供的驱动电机的结构示意图；
[0054]图3为本发明实施例二提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0055]图4为本发明实施例三提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0056]图5为本发明实施例四提供的驱动电机的结构示意图；
[0057]图6为本发明实施例五提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0058]图7为本发明实施例六提供的混联式混合动力系统的结构示意图。
[0059]【专利附图】
【附图说明】:
[0060]11-发动机,12-扭转减震器，13-发电机,14-离合器,15-驱动电机,16-驱动桥，17-第一电机控制器，18-第二电机控制器，19-储能装置；
[0061]21-壳体，22-定子，23-转子，24-太阳轮，25-内齿圈，26-行星架，27行星齿轮，28-通孔，29-输出连接轴，210-轴承；
[0062]31-发动机,32-扭转减震器，33-发电机，34-离合器，35-驱动电机，36-驱动桥，37-第一电机控制器，38-第二电机控制器，39-储能装置，310-传动装置。
【具体实施方式】
[0063]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的【具体实施方式】，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0064]在描述【具体实施方式】前，先对本发明中出现的方向性名词做如下限定:
[0065]在驱动电机中，转子23的轴线以及轴向即为本发明中的轴线以及轴向。
[0066]实施例一:
[0067]如图2所示，本实施例中提供的驱动电机，包括壳体21以及置于壳体21内的定子22和转子23 ;转子23的输出轴套接固定有太阳轮24，壳体21的内部固接有内齿圈25，太阳轮24和内齿圈25均与安装在行星架26上的行星齿轮27啮合；其中，转子23的中部沿轴向形成有通孔28，通孔28内设置有可旋转的输出连接轴29 ;并且行星架26固定安装在输出连接轴29的输出端上。
[0068]使用时，驱动电机35启动，转子23开始旋转，同时转子23的输出轴带动太阳轮24进行自转；在太阳轮24自转的带动下，行星齿轮27在行星架26内开始自转，同时行星齿轮27在内齿圈25内绕太阳轮24开始公转；此时行星架26在行星齿轮27公转的带动下绕轴线开始自转，并最终通过行星架26的自转带动输出连接轴29绕轴线开始旋转。
[0069]其中，输出连接轴29的输出扭矩的计算公式为:
[0070]N输出=NmX (Ι+k)；
[0071]k=zr/zs。
[0072]其中，Nm为驱动电机35中转子23的输出轴的输出扭矩；k为行星齿轮27基本传动比；Zr为内齿圈25的齿数，Zs为太阳轮24的齿数。
[0073]有上述公式可看出，当输出连接轴29的输出扭矩满足实际使用需要时，驱动电机35中的转子23的输出轴的输出扭矩可大大降低。
[0074]因此，本实施例中提供的驱动电机，其将转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0075]本实施例中，输出连接轴29通过多个轴承210安装在通孔28内，并且多个轴承210沿轴向间隔均布在通孔28内。其通过多个轴承210将输出连接轴29安装到通孔28内，可有效地提高输出连接轴29在通孔28内的安装稳定性，进而保证输出连接轴29的输出扭矩。
[0076]本实施例中，转子23的输出轴通过花键与太阳轮24固定连接。从而便于太阳轮24在转子23的输出轴上的安装固定。
[0077]本实施例中，输出连接轴29的输出端通过花键与行星架26固定连接。从而便于行星架26在输出连接轴29上的安装固定。
[0078]本实施例中，内齿圈25与壳体21为一体结构。从而将内齿圈25集成于壳体21内，进而便于行星轮系的安装。
[0079]实施例二:
[0080]如图3所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及依次设置在发动机31的输出轴上的扭转减震器32和发电机33,并且发动机31的输出轴与尚合器34的输入端相连；离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连,输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0081]需要说明的是发动机31、扭转减震器32和发电机33不一定通过一根主轴依次连接，也可为单独的转轴依次相连，只要能够实现发动机31、扭转减震器32和发电机33 —同旋转工作即可。
[0082]使用时，当汽车处于低速行驶时，离合器34断开。储能装置39带动驱动电机35正常工作，并通过驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶。此时，当储能装置39中的电能满足行驶所需要的电能时，发动机31不启动；当储能装置39中的电能不能满足行驶所需要的电能时，发动机31启动并带动发电机33进行发电，然后对储能装置39进行充电，从而保证驱动电机35正常工作。
[0083]当汽车开始高速行驶时(即车速达到一定数值后)，离合器34结合。发动机31启动并依次带动发电机33和驱动电机35中的输出连接轴29正常工作，输出连接轴29带动驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶；此时发电机33通过第一电机控制器37对储能装置39进行充电。
[0084]此时驱动电机35的工作状态分为三种情况:
[0085]1.当发动机31的负荷率正常时，驱动电机35中的转子23空转，不进行任何作功。
[0086]2.当发动机31的负荷率较高时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35辅助发动机31进行驱动，从而降低发动机31的负荷率。
[0087]3.当发动机31的负荷率较低时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35通过第二电机控制器38对储能装置39进行充电。
[0088]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机35中的转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低。同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0089]实施例三:
[0090]如图4所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及输入端与发动机31的输出轴相连的离合器34，离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连，输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发动机31的输出轴通过传动装置310与发电机33相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0091]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其整体结构与实施例二中提供的混联式混合动力系统相类似，其具体工作过程及效果亦与实施例二中提供的混联式混合动力系统相同或类似，在此不再赘述。
[0092]下面仅以不同之处加以描述，实施例二中提供的混联式混合动力系统中，其发电机33是通过扭转减震器32串联至发动机31的输出轴上；而本实施例中提供的混联式混合动力系统，其发电机33是通过传动机构并联至发动机31的输出轴上；采用这种并联式连接方式，可进一步减小混联式混合动力系统的结构尺寸，更加便于在车辆上进行布置、安装，从而进一步提高了混联式混合动力系统的使用范围。具体的，其发电机33的具体工作过程与实施例二中的相类似，在此不再赘述。
[0093]本实施例中，传动装置310为皮带轮和皮带。需说明的是，传动装置310不仅限于皮带轮和皮带，还可为链轮和链条，传动齿轮等。需理解的是只要能够实现将发电机33与发动机31的输出轴进行连接的传动装置310均应落入本发明的保护范围。
[0094]实施例四:
[0095]如图5所示，本实施例中提供的驱动电机，包括壳体21以及置于壳体21内的定子22和转子23 ;转子23的输出轴套接固定有太阳轮24，壳体21与安装有行星齿轮27的行星架26固接，行星齿轮27分别与太阳轮24和内齿圈25的有齿端啮合；其中，转子23的中部沿轴向形成有通孔28，通孔28内设置有可旋转的输出连接轴29 ;并且内齿圈25的无齿端与输出连接轴29的输出端固接。
[0096]使用时，驱动电机35启动，转子23开始旋转，同时转子23的输出轴带动太阳轮24进行自转；在太阳轮24自转的带动下，行星齿轮27在行星架26上开始自转，同时行星齿轮27与内齿圈25的有齿端啮合并带动内齿圈25开始绕轴线自转；最终在内齿圈25的自转带动下输出连接轴29绕轴线开始旋转。
[0097]其中，输出连接轴29的输出扭矩的计算公式为:
[0098]N输出=NmX (Ι+k)；
[0099]k=zr/zs。
[0100]其中，Nm为驱动电机35中的转子23的输出轴的输出扭矩；k为行星齿轮27基本传动比；Zr为内齿圈25的齿数，Zs为太阳轮24的齿数。
[0101]有上述公式可看出，当输出连接轴29的输出扭矩满足实际使用需要时，驱动电机35中的转子23的输出轴的输出扭矩可大大降低。
[0102]因此，本实施例中提供的驱动电机，其将转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0103]本实施例中，输出连接轴29通过多个轴承210安装在通孔28内，并且多个轴承210沿轴向间隔均布在通孔28内。其通过多个轴承210将输出连接轴29安装到通孔28内，可有效地提高输出连接轴29在通孔28内的安装稳定性，进而保证输出连接轴29的输出扭矩。
[0104]本实施例中，转子23的输出轴通过花键与太阳轮24固定连接。从而便于太阳轮24在转子23的输出轴上的安装固定。
[0105]本实施例中，输出连接轴29的输出端通过花键与内齿圈25的无齿端固定连接。从而便于内齿圈25在输出连接轴29上的安装固定。
[0106]本实施例中，行星架26与壳体21为一体结构。从而将行星架26集成于壳体21内，进而便于行星轮系的安装。
[0107]实施例五:
[0108]如图6所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及依次设置在发动机31的输出轴上的扭转减震器32和发电机33,并且发动机31的输出轴与尚合器34的输入端相连；离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连,输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0109]需要说明的是发动机31、扭转减震器32和发电机33不一定通过一根主轴依次连接，也可为单独的转轴依次相连，只要能够实现发动机31、扭转减震器32和发电机33 —同旋转工作即可。[0110]使用时，当汽车处于低速行驶时，离合器34断开。储能装置39带动驱动电机35正常工作，并通过驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶。此时，当储能装置39中的电能满足行驶所需要的电能时，发动机31不启动；当储能装置39中的电能不能满足行驶所需要的电能时，发动机31启动并带动发电机33进行发电，然后对储能装置39进行充电，从而保证驱动电机35正常工作。
[0111]当汽车开始高速行驶时(即车速达到一定数值后)，离合器34结合。发动机31启动并依次带动发电机33和驱动电机35中的输出连接轴29正常工作，输出连接轴29带动驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶；此时发电机33通过第一电机控制器37对储能装置39进行充电。
[0112]此时驱动电机35的工作状态分为三种情况:
[0113]1.当发动机31的负荷率正常时，驱动电机35中的转子23空转，不进行任何作功。
[0114]2.当发动机31的负荷率较高时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35辅助发动机31进行驱动，从而降低发动机31的负荷率。
[0115]3.当发动机31的负荷率较低时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35通过第二电机控制器38对储能装置39进行充电。
[0116]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机35中的转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低。同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0117]实施例六:
[0118]如图7所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及输入端与发动机31的输出轴相连的离合器34，离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连，输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发动机31的输出轴通过传动装置310与发电机33相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0119]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其整体结构与实施例二中提供的混联式混合动力系统相类似，其具体工作过程及效果亦与实施例二中提供的混联式混合动力系统相同或类似，在此不再赘述。
[0120]下面仅以不同之处加以描述，实施例二中提供的混联式混合动力系统中，其发电机33是通过扭转减震器32串联至发动机31的输出轴上；而本实施例中提供的混联式混合动力系统，其发电机33是通过传动机构并联至发动机31的输出轴上；采用这种并联式连接方式，可进一步减小混联式混合动力系统的结构尺寸，更加便于在车辆上进行布置、安装，从而进一步提高了混联式混合动力系统的使用范围。具体的，其发电机33的具体工作过程与实施例二中的相类似，在此不再赘述。
[0121]本实施例中，传动装置310为皮带轮和皮带。需说明的是，传动装置310不仅限于皮带轮和皮带，还可为链轮和链条，传动齿轮等。需理解的是只要能够实现将发电机33与发动机31的输出轴进行连接的传动装置310均应落入本发明的保护范围。
[0122]最后应说明的是:以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式或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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种驱动电机，包括壳体以及置于所述壳体内的定子和转子； 所述转子的输出轴套接固定有太阳轮，所述壳体的内部固接有内齿圈，所述太阳轮和所述内齿圈均与安装在行星架上的行星齿轮啮合； 其中，所述转子的中部沿轴向形成有通孔，所述通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且所述行星架固定安装在所述输出连接轴的输出端上。
2.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述输出连接轴通过多个轴承安装在所述通孔内，并且多个所述轴承沿轴向间隔均布在所述通孔内。
3.根据权利要求1或2所述的驱动电机，其特征在于，所述转子的输出轴通过花键与所述太阳轮固定连接。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的驱动电机，其特征在于，所述输出连接轴的输出端通过花键与所述行星架固定连接。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的驱动电机，其特征在于，所述内齿圈与所述壳体为一体结构。
6.一种混联式混合动力系统，包括发动机以及依次设置在所述发动机的输出轴上的扭转减震器和发电机，并且所述发动机的输出轴与离合器的输入端相连； 所述离合器的输出端与上述权利要求1到5中任一项所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连； 所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
7.—种混联式混合动力系统，包括发动机以及输入端与所述发动机的输出轴相连的离合器，所述离合器的输出端与上述权利要求1到5中任一项所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连； 所述发动机的输出轴通过传动装置与发电机相连； 所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
8.根据权利要求7所述的混联式混合动力系统，所述传动装置为皮带轮和皮带。
【文档编号】B60K6/365GK103481764SQ201310407097
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】石魏, 赵铃, 罗宏亮, 汪伟, 王坤俊, 谢勇波 申请人:湖南南车时代电动汽车股份有限公司
【专利摘要】本发明提出了一种驱动电机，包括壳体以及置于壳体内的定子和转子；转子的输出轴套接固定有太阳轮，壳体的内部固接有内齿圈，太阳轮和内齿圈均与安装在行星架上的行星齿轮啮合；其中，转子的中部沿轴向形成有通孔，通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且行星架固定安装在输出连接轴的输出端。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。本发明还提供两种混联式混合动力系统，其使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
【专利说明】驱动电机以及混联式混合动力系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种驱动电机以及混联式混合动力系统，尤其涉及一种大输出扭矩的驱动电机以及混联式混合动力系统，属于电机【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着城市交通的不断发展，人们驾驶的车辆对石油等能源的需求量也在日益增力口。为了有效地减少对石油等不可再生能源的消耗，人们发展出了混合动力汽车。
[0003]混合动力汽车目前主要采用的是混合动力系统。该系统如图1所示，包括发动机11以及依次设置在发动机11的输出轴上的扭转减震器12和发电机13，并且发动机11的输出轴与离合器14的输入端相连，离合器14的输出端与驱动电机15的转子相连,驱动电机15的转子最终与驱动桥16相连；其中，发电机13通过第一电机控制器17与储能装置19相连，驱动电机15通过第二电机控制器18与储能装置19相连。
[0004]使用时，当汽车处于低速行驶时，离合器14断开。储能装置19带动驱动电机15正常工作，并通过驱动桥16传动从而实现车辆的正常行驶。此时当储能装置19中的电能满足行驶要求时，发动机11不启动；当储能装置19中的电能不满足行驶要求时，发动机11启动并带动发电机13进行发电，然后对储能装置19进行充电。当汽车到达一定车速时，离合器14结合。发动机11启动并依次带动发电机13和驱动电机15正常工作；此时发电机13对储能装置19进行充电，驱动电机15根据发动机11的负荷情况选择对发动机11辅助驱动或是对储能装置19进行充电。
[0005]其通过驱动电机15以及发动机11混合驱动车辆行驶，从而有效地减少了对发动机11对石油等不可再生能源的消耗。
[0006]但在这种混合动力系统中，当汽车在处于低速行驶时，其需要较大的输出扭矩(例如，用于一般客车的混合动力系统中的驱动电机，其峰值输出扭矩达到2000N.m)。由于驱动电机的输出扭矩与驱动电机的电流呈正比，因此为了满足较大的输出扭矩，一般会选用具有较大工作电流的驱动电机。这样一来会造成驱动电机的尺寸和重量的增加，进而对驱动电机的安装使用造成了 一定的限制。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种驱动电机，其在满足较大的输出扭矩的同时，自身的尺寸和重量较小。
[0008]本发明提供的一种驱动电机，包括壳体以及置于所述壳体内的定子和转子；
[0009]所述转子的输出轴套接固定有太阳轮，所述壳体的内部固接有内齿圈，所述太阳轮和所述内齿圈均与安装在行星架上的行星齿轮啮合；
[0010]其中，所述转子的中部沿轴向形成有通孔，所述通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且所述行星架固定安装在所述输出连接轴的输出端上。
[0011]可选的，所述输出连接轴通过多个轴承安装在所述通孔内，并且多个所述轴承沿轴向间隔均布在所述通孔内。
[0012]可选的，所述转子的输出轴通过花键与所述太阳轮固定连接。
[0013]可选的，所述输出连接轴的输出端通过花键与所述行星架固定连接。
[0014]可选的,所述内齿圈与所述壳体为一体结构。
[0015]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及依次设置在所述发动机的输出轴上的扭转减震器和发电机，并且所述发动机的输出轴与离合器的输入端相连；
[0016]所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0017]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
[0018]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及输入端与所述发动机的输出轴相连的离合器，所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0019]所述发动机的输出轴通过传动装置与发电机相连；
[0020]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
[0021]可选的，所述传动装置为皮带轮和皮带。
[0022]本发明提供的一种驱动电机，包括壳体以及置于所述壳体内的定子和转子；
[0023]所述转子的输出轴套接固定有太阳轮，所述壳体与安装有行星齿轮的行星架固接，所述行星齿轮分别与所述太阳轮和内齿圈的有齿端啮合；
[0024]其中，所述转子的中部沿轴向形成有通孔，所述通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且所述内齿圈的无齿端与所述输出连接轴的输出端固接。
[0025]可选的，所述输出连接轴通过多个轴承安装在所述通孔内，并且多个所述轴承沿轴向间隔均布在所述通孔内。
[0026]可选的，所述转子的输出轴通过花键与所述太阳轮固定连接。
[0027]可选的,所述输出连接轴的输出端通过花键与所述内齿圈的无齿端固定连接。
[0028]可选的，所述行星架与所述壳体为一体结构。
[0029]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及依次设置在所述发动机的输出轴上的扭转减震器和发电机，并且所述发动机的输出轴与离合器的输入端相连；
[0030]所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0031]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
[0032]本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括发动机以及输入端与所述发动机的输出轴相连的离合器，所述离合器的输出端与上述任一项中所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连；
[0033]所述发动机的输出轴通过传动装置与发电机相连；
[0034]所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。[0035]可选的，所述传动装置为皮带轮和皮带。
[0036]与现有技术相比，本发明提供的驱动电机，其将转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0037]在进一步的技术方案中，输出连接轴通过多个轴承安装在通孔内，从而有效地提高输出连接轴在通孔内的安装稳定性，进而保证输出连接轴的输出扭矩。
[0038]在进一步的技术方案中，转子的输出轴通过花键与太阳轮固定，便于安装。
[0039]在进一步的技术方案中，输出连接轴的输出端通过花键与行星架固定，便于安装。
[0040]在进一步的技术方案中，内齿圈与壳体一体成型，便于行星轮系的安装。
[0041]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0042]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0043]与现有技术相比，本发明提供的驱动电机，其将转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0044]在进一步的技术方案中，输出连接轴通过多个轴承安装在通孔内，从而有效地提高输出连接轴在通孔内的安装稳定性，进而保证输出连接轴的输出扭矩。
[0045]在进一步的技术方案中，转子的输出轴通过花键与太阳轮固定，便于安装。
[0046]在进一步的技术方案中，输出连接轴的输出端通过花键与内齿圈的无齿端固定连接，便于安装。
[0047]在进一步的技术方案中，行星架与壳体一体成型，便于行星轮系的安装。
[0048]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0049]与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机中的转子的输出轴与行星轮系的太阳轮相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴进行输出。其使得输出连接轴在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机本身的定子及转子的尺寸大大降低，进而使得驱动电机本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0050]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
[0052]图1为现有技术中提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0053]图2为本发明实施例一提供的驱动电机的结构示意图；
[0054]图3为本发明实施例二提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0055]图4为本发明实施例三提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0056]图5为本发明实施例四提供的驱动电机的结构示意图；
[0057]图6为本发明实施例五提供的混联式混合动力系统的结构示意图；
[0058]图7为本发明实施例六提供的混联式混合动力系统的结构示意图。
[0059]【专利附图】
【附图说明】:
[0060]11-发动机,12-扭转减震器，13-发电机,14-离合器,15-驱动电机,16-驱动桥，17-第一电机控制器，18-第二电机控制器，19-储能装置；
[0061]21-壳体，22-定子，23-转子，24-太阳轮，25-内齿圈，26-行星架，27行星齿轮，28-通孔，29-输出连接轴，210-轴承；
[0062]31-发动机,32-扭转减震器，33-发电机，34-离合器，35-驱动电机，36-驱动桥，37-第一电机控制器，38-第二电机控制器，39-储能装置，310-传动装置。
【具体实施方式】
[0063]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的【具体实施方式】，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0064]在描述【具体实施方式】前，先对本发明中出现的方向性名词做如下限定:
[0065]在驱动电机中，转子23的轴线以及轴向即为本发明中的轴线以及轴向。
[0066]实施例一:
[0067]如图2所示，本实施例中提供的驱动电机，包括壳体21以及置于壳体21内的定子22和转子23 ;转子23的输出轴套接固定有太阳轮24，壳体21的内部固接有内齿圈25，太阳轮24和内齿圈25均与安装在行星架26上的行星齿轮27啮合；其中，转子23的中部沿轴向形成有通孔28，通孔28内设置有可旋转的输出连接轴29 ;并且行星架26固定安装在输出连接轴29的输出端上。
[0068]使用时，驱动电机35启动，转子23开始旋转，同时转子23的输出轴带动太阳轮24进行自转；在太阳轮24自转的带动下，行星齿轮27在行星架26内开始自转，同时行星齿轮27在内齿圈25内绕太阳轮24开始公转；此时行星架26在行星齿轮27公转的带动下绕轴线开始自转，并最终通过行星架26的自转带动输出连接轴29绕轴线开始旋转。
[0069]其中，输出连接轴29的输出扭矩的计算公式为:
[0070]N输出=NmX (Ι+k)；
[0071]k=zr/zs。
[0072]其中，Nm为驱动电机35中转子23的输出轴的输出扭矩；k为行星齿轮27基本传动比；Zr为内齿圈25的齿数，Zs为太阳轮24的齿数。
[0073]有上述公式可看出，当输出连接轴29的输出扭矩满足实际使用需要时，驱动电机35中的转子23的输出轴的输出扭矩可大大降低。
[0074]因此，本实施例中提供的驱动电机，其将转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0075]本实施例中，输出连接轴29通过多个轴承210安装在通孔28内，并且多个轴承210沿轴向间隔均布在通孔28内。其通过多个轴承210将输出连接轴29安装到通孔28内，可有效地提高输出连接轴29在通孔28内的安装稳定性，进而保证输出连接轴29的输出扭矩。
[0076]本实施例中，转子23的输出轴通过花键与太阳轮24固定连接。从而便于太阳轮24在转子23的输出轴上的安装固定。
[0077]本实施例中，输出连接轴29的输出端通过花键与行星架26固定连接。从而便于行星架26在输出连接轴29上的安装固定。
[0078]本实施例中，内齿圈25与壳体21为一体结构。从而将内齿圈25集成于壳体21内，进而便于行星轮系的安装。
[0079]实施例二:
[0080]如图3所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及依次设置在发动机31的输出轴上的扭转减震器32和发电机33,并且发动机31的输出轴与尚合器34的输入端相连；离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连,输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0081]需要说明的是发动机31、扭转减震器32和发电机33不一定通过一根主轴依次连接，也可为单独的转轴依次相连，只要能够实现发动机31、扭转减震器32和发电机33 —同旋转工作即可。
[0082]使用时，当汽车处于低速行驶时，离合器34断开。储能装置39带动驱动电机35正常工作，并通过驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶。此时，当储能装置39中的电能满足行驶所需要的电能时，发动机31不启动；当储能装置39中的电能不能满足行驶所需要的电能时，发动机31启动并带动发电机33进行发电，然后对储能装置39进行充电，从而保证驱动电机35正常工作。
[0083]当汽车开始高速行驶时(即车速达到一定数值后)，离合器34结合。发动机31启动并依次带动发电机33和驱动电机35中的输出连接轴29正常工作，输出连接轴29带动驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶；此时发电机33通过第一电机控制器37对储能装置39进行充电。
[0084]此时驱动电机35的工作状态分为三种情况:
[0085]1.当发动机31的负荷率正常时，驱动电机35中的转子23空转，不进行任何作功。
[0086]2.当发动机31的负荷率较高时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35辅助发动机31进行驱动，从而降低发动机31的负荷率。
[0087]3.当发动机31的负荷率较低时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35通过第二电机控制器38对储能装置39进行充电。
[0088]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机35中的转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低。同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0089]实施例三:
[0090]如图4所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及输入端与发动机31的输出轴相连的离合器34，离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连，输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发动机31的输出轴通过传动装置310与发电机33相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0091]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其整体结构与实施例二中提供的混联式混合动力系统相类似，其具体工作过程及效果亦与实施例二中提供的混联式混合动力系统相同或类似，在此不再赘述。
[0092]下面仅以不同之处加以描述，实施例二中提供的混联式混合动力系统中，其发电机33是通过扭转减震器32串联至发动机31的输出轴上；而本实施例中提供的混联式混合动力系统，其发电机33是通过传动机构并联至发动机31的输出轴上；采用这种并联式连接方式，可进一步减小混联式混合动力系统的结构尺寸，更加便于在车辆上进行布置、安装，从而进一步提高了混联式混合动力系统的使用范围。具体的，其发电机33的具体工作过程与实施例二中的相类似，在此不再赘述。
[0093]本实施例中，传动装置310为皮带轮和皮带。需说明的是，传动装置310不仅限于皮带轮和皮带，还可为链轮和链条，传动齿轮等。需理解的是只要能够实现将发电机33与发动机31的输出轴进行连接的传动装置310均应落入本发明的保护范围。
[0094]实施例四:
[0095]如图5所示，本实施例中提供的驱动电机，包括壳体21以及置于壳体21内的定子22和转子23 ;转子23的输出轴套接固定有太阳轮24，壳体21与安装有行星齿轮27的行星架26固接，行星齿轮27分别与太阳轮24和内齿圈25的有齿端啮合；其中，转子23的中部沿轴向形成有通孔28，通孔28内设置有可旋转的输出连接轴29 ;并且内齿圈25的无齿端与输出连接轴29的输出端固接。
[0096]使用时，驱动电机35启动，转子23开始旋转，同时转子23的输出轴带动太阳轮24进行自转；在太阳轮24自转的带动下，行星齿轮27在行星架26上开始自转，同时行星齿轮27与内齿圈25的有齿端啮合并带动内齿圈25开始绕轴线自转；最终在内齿圈25的自转带动下输出连接轴29绕轴线开始旋转。
[0097]其中，输出连接轴29的输出扭矩的计算公式为:
[0098]N输出=NmX (Ι+k)；
[0099]k=zr/zs。
[0100]其中，Nm为驱动电机35中的转子23的输出轴的输出扭矩；k为行星齿轮27基本传动比；Zr为内齿圈25的齿数，Zs为太阳轮24的齿数。
[0101]有上述公式可看出，当输出连接轴29的输出扭矩满足实际使用需要时，驱动电机35中的转子23的输出轴的输出扭矩可大大降低。
[0102]因此，本实施例中提供的驱动电机，其将转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低，同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围。
[0103]本实施例中，输出连接轴29通过多个轴承210安装在通孔28内，并且多个轴承210沿轴向间隔均布在通孔28内。其通过多个轴承210将输出连接轴29安装到通孔28内，可有效地提高输出连接轴29在通孔28内的安装稳定性，进而保证输出连接轴29的输出扭矩。
[0104]本实施例中，转子23的输出轴通过花键与太阳轮24固定连接。从而便于太阳轮24在转子23的输出轴上的安装固定。
[0105]本实施例中，输出连接轴29的输出端通过花键与内齿圈25的无齿端固定连接。从而便于内齿圈25在输出连接轴29上的安装固定。
[0106]本实施例中，行星架26与壳体21为一体结构。从而将行星架26集成于壳体21内，进而便于行星轮系的安装。
[0107]实施例五:
[0108]如图6所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及依次设置在发动机31的输出轴上的扭转减震器32和发电机33,并且发动机31的输出轴与尚合器34的输入端相连；离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连,输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0109]需要说明的是发动机31、扭转减震器32和发电机33不一定通过一根主轴依次连接，也可为单独的转轴依次相连，只要能够实现发动机31、扭转减震器32和发电机33 —同旋转工作即可。[0110]使用时，当汽车处于低速行驶时，离合器34断开。储能装置39带动驱动电机35正常工作，并通过驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶。此时，当储能装置39中的电能满足行驶所需要的电能时，发动机31不启动；当储能装置39中的电能不能满足行驶所需要的电能时，发动机31启动并带动发电机33进行发电，然后对储能装置39进行充电，从而保证驱动电机35正常工作。
[0111]当汽车开始高速行驶时(即车速达到一定数值后)，离合器34结合。发动机31启动并依次带动发电机33和驱动电机35中的输出连接轴29正常工作，输出连接轴29带动驱动桥36传动从而实现车辆的正常行驶；此时发电机33通过第一电机控制器37对储能装置39进行充电。
[0112]此时驱动电机35的工作状态分为三种情况:
[0113]1.当发动机31的负荷率正常时，驱动电机35中的转子23空转，不进行任何作功。
[0114]2.当发动机31的负荷率较高时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35辅助发动机31进行驱动，从而降低发动机31的负荷率。
[0115]3.当发动机31的负荷率较低时，驱动电机35中的转子23励磁，驱动电机35通过第二电机控制器38对储能装置39进行充电。
[0116]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其通过将驱动电机35中的转子23的输出轴与行星轮系的太阳轮24相连，并且在行星轮系增大扭矩的作用下由输出连接轴29进行输出。其使得输出连接轴29在满足较大的输出扭矩的同时，尽量减小了转子23的输出轴的输出扭矩，从而使得驱动电机35本身的定子22及转子23的尺寸大大降低，进而使得驱动电机35本身的尺寸和重量大大降低。同时也使得驱动电机35更加便于安装使用，大大提高了其使用范围，并最终使得混联式混合动力系统的整体尺寸和重量大大降低，提高了其通用性。
[0117]实施例六:
[0118]如图7所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括发动机31以及输入端与发动机31的输出轴相连的离合器34，离合器34的输出端与上述实施例一中所述的驱动电机35中的输出连接轴29的输入端相连，输出连接轴29的输出端与驱动桥36相连；发动机31的输出轴通过传动装置310与发电机33相连；发电机33通过第一电机控制器37与储能装置39相连，驱动电机35通过第二电机控制器38与储能装置39相连。
[0119]本实施例中提供的混联式混合动力系统，其整体结构与实施例二中提供的混联式混合动力系统相类似，其具体工作过程及效果亦与实施例二中提供的混联式混合动力系统相同或类似，在此不再赘述。
[0120]下面仅以不同之处加以描述，实施例二中提供的混联式混合动力系统中，其发电机33是通过扭转减震器32串联至发动机31的输出轴上；而本实施例中提供的混联式混合动力系统，其发电机33是通过传动机构并联至发动机31的输出轴上；采用这种并联式连接方式，可进一步减小混联式混合动力系统的结构尺寸，更加便于在车辆上进行布置、安装，从而进一步提高了混联式混合动力系统的使用范围。具体的，其发电机33的具体工作过程与实施例二中的相类似，在此不再赘述。
[0121]本实施例中，传动装置310为皮带轮和皮带。需说明的是，传动装置310不仅限于皮带轮和皮带，还可为链轮和链条，传动齿轮等。需理解的是只要能够实现将发电机33与发动机31的输出轴进行连接的传动装置310均应落入本发明的保护范围。
[0122]最后应说明的是:以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式或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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种驱动电机，包括壳体以及置于所述壳体内的定子和转子； 所述转子的输出轴套接固定有太阳轮，所述壳体的内部固接有内齿圈，所述太阳轮和所述内齿圈均与安装在行星架上的行星齿轮啮合； 其中，所述转子的中部沿轴向形成有通孔，所述通孔内设置有可旋转的输出连接轴；并且所述行星架固定安装在所述输出连接轴的输出端上。
2.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述输出连接轴通过多个轴承安装在所述通孔内，并且多个所述轴承沿轴向间隔均布在所述通孔内。
3.根据权利要求1或2所述的驱动电机，其特征在于，所述转子的输出轴通过花键与所述太阳轮固定连接。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的驱动电机，其特征在于，所述输出连接轴的输出端通过花键与所述行星架固定连接。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的驱动电机，其特征在于，所述内齿圈与所述壳体为一体结构。
6.一种混联式混合动力系统，包括发动机以及依次设置在所述发动机的输出轴上的扭转减震器和发电机，并且所述发动机的输出轴与离合器的输入端相连； 所述离合器的输出端与上述权利要求1到5中任一项所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连； 所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
7.—种混联式混合动力系统，包括发动机以及输入端与所述发动机的输出轴相连的离合器，所述离合器的输出端与上述权利要求1到5中任一项所述的驱动电机中的输出连接轴的输入端相连，所述输出连接轴的输出端与驱动桥相连； 所述发动机的输出轴通过传动装置与发电机相连； 所述发电机通过第一电机控制器与储能装置相连，所述驱动电机通过第二电机控制器与所述储能装置相连。
8.根据权利要求7所述的混联式混合动力系统，所述传动装置为皮带轮和皮带。
【文档编号】B60K6/365GK103481764SQ201310407097
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】石魏, 赵铃, 罗宏亮, 汪伟, 王坤俊, 谢勇波 申请人:湖南南车时代电动汽车股份有限公司
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