一种双电机驱动总成及电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种双电机驱动总成及电动汽车。


背景技术：

2.随着电动化、智能化、网联化等技术的发展与进步，以及相关辅助设施的逐步建设与完善，用户对电动汽车的接受程度越来越高，而随之对电动汽车出行的舒适性以及电驱动总成的需求也不断提升。比如更快的起步及加速响应、高速平稳与静谧的动力输出、更高的电驱动总成综合使用效率与更长的纯电续航里程，以及更低的购车价格与使用成本等等。
3.目前，电动汽车逐渐开始采用双电机作为动力来源，且两个电机分别通过低挡位与高挡位驱动电动汽车，使电动汽车同时具有爬坡能力强，加速性好，最高车速高等优势。然而，两个电机无法同时以同一挡位驱动电动汽车，导致大部分工况下都是单一电机单独驱动，无法发挥双电机的优势。
4.针对上述问题，需要开发一种双电机驱动总成及电动汽车，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种双电机驱动总成及电动汽车，能够使两个电机同时驱动电动汽车以对电动汽车提供动力，从而提高电动汽车的动力性能。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种双电机驱动总成，包括：
8.第一驱动电机，包括第一转子轴；
9.第二驱动电机，包括第二转子轴，所述第二驱动电机和所述第一驱动电机同轴相对设置；
10.换挡组件，所述换挡组件包括第一主动齿轮、第二主动齿轮及换挡件，所述第一主动齿轮与所述第一转子轴固定连接，所述第二主动齿轮套设于所述第二转子轴并能相对于所述第二转子轴转动，所述换挡件与所述第二转子轴同步转动，所述换挡件可选择地与所述第一主动齿轮或所述第二主动齿轮固定连接；
11.传动组件，所述传动组件包括传动轴及固定设置于所述传动轴的第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一从动齿轮与所述第一主动齿轮啮合，所述第二从动齿轮与所述第二主动齿轮啮合。
12.优选地，所述第一主动齿轮的齿轮半径小于所述第二主动齿轮的齿轮半径。
13.优选地，所述换挡件为拨片，所述拨片能够沿所述第二转子轴的轴向滑动以分别与所述第一主动齿轮或第二主动齿轮固定连接。
14.优选地，所述第二转子轴的侧壁开设有沿轴向延伸的键槽，所述键槽内设置有平键，所述拨片套设于所述第二转子轴，所述平键伸出所述键槽并与所述拨片卡接。
15.优选地，还包括差速器和两个半轴，所述差速器包括壳体及固定设置于所述壳体
外周的第三从动齿轮，所述传动轴沿周向设置有轮齿，所述第三从动齿轮与所述轮齿啮合，两个所述半轴均与所述差速器传动连接，两个所述半轴用于连接车轮。
16.优选地，所述差速器还包括行星齿轮及两个半轴齿轮，所述行星齿轮转动设置于所述壳体，两个所述半轴齿轮分别与一个所述半轴固定连接并均与所述行星齿轮啮合。
17.优选地，还包括两个驻车制动器，所述驻车制动器设置于所述半轴，所述驻车制动器能够对所述半轴进行制动。
18.优选地，还包括两个轮边减速组件，所述半轴与车轮通过所述轮边减速组件传动连接。
19.优选地，所述差速器还包括差速锁，所述差速锁设置于其中一个所述半轴，所述差速锁能够将所述半轴与所述壳体锁定。
20.一种电动汽车，包括所述的双电机驱动总成。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供了一种双电机驱动总成及电动汽车。该双电机驱动总成中，第一驱动电机通过第一主动齿轮驱动第一从动齿轮转动，第二驱动电机通过换挡件驱动第一主动齿轮或第二主动齿轮转动，从而使第一驱动电机与第二驱动电机能够同时驱动传动轴转动以对电动汽车提供动力。
23.当电动汽车需要更强的动力时，换挡件与第一主动齿轮连接，使第一驱动电机与第二驱动电机同时通过第一主动齿轮提供动力，以使车辆获得比单一电机驱动时更强的动力。且该双电机驱动总成通过换挡件切换第二驱动电机的挡位时，第一驱动电机始终为电动汽车提供动力，从而使车辆无动力中断，提高驾驶体验。
附图说明
24.图1是本实用新型提供的双电机驱动总成的结构示意图；
25.图2是本实用新型提供的传动组件的结构示意图；
26.图3是本实用新型提供的第二转子轴及平键的结构示意图；
27.图4是本实用新型提供的差速器的结构示意图；
28.图5是本实用新型提供的轮边减速组件的结构示意图。
29.图中：
30.1、第一驱动电机；2、第二驱动电机；3、换挡组件；4、传动组件；5、差速器；6、半轴；7、车轮；8、驻车制动器；9、轮边减速组件；
31.11、第一转子轴；21、第二转子轴；22、平键；31、第一主动齿轮；32、第二主动齿轮；33、换挡件；41、传动轴；42、第一从动齿轮；43、第二从动齿轮；44、轮齿；51、壳体；52、第三从动齿轮；53、行星齿轮；54、半轴齿轮；55、差速锁；91、内齿圈；92、行星架；93、太阳轮；94、行星轮。
具体实施方式
32.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元件或具有相同或类似功能的元件。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。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
34.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。
35.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。
36.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。
37.随着电动化、智能化、网联化等技术的发展与进步，以及相关辅助设施的逐步建设与完善，用户对电动汽车的接受程度越来越高，而随之对电动汽车出行的舒适性以及电驱动总成的需求也不断提升。
38.电机在低转速时能够输出最大扭矩，且此时电机效率最高，使电动汽车起步迅速，同时节省电能，驾驶体验感明显优于燃油车。而电机在高转速的工况下电机效率下降较为明显，当电机以高转速驱动电动汽车行驶时，能耗升高，容易使驾驶者产生里程焦虑。
39.为解决这个问题，本实施例提供了一种双电机驱动总成。如图1和图2所示，该双电机驱动总成包括第一驱动电机1、第二驱动电机2、换挡组件3及传动组件4。第一驱动电机1包括第一转子轴11。第二驱动电机2包括第二转子轴21，第二驱动电机2和第一驱动电机1同轴相对设置。换挡组件3包括第一主动齿轮31、第二主动齿轮32及换挡件33，第一主动齿轮31与第一转子轴11固定连接，第二主动齿轮32套设于第二转子轴21并能相对于第二转子轴21转动，换挡件33与第二转子轴21同步转动，换挡件33可选择地与第一主动齿轮31或第二主动齿轮32固定连接。传动组件4包括传动轴41及固定设置于传动轴41的第一从动齿轮42和第二从动齿轮43，第一从动齿轮42与第一主动齿轮31啮合，第二从动齿轮43与第二主动齿轮32啮合。
40.该双电机驱动总成中，第一驱动电机1通过第一主动齿轮31驱动第一从动齿轮42转动，第二驱动电机2通过换挡件33驱动第一主动齿轮31或第二主动齿轮32转动，从而使第一驱动电机1与第二驱动电机2均能够驱动传动轴41转动以对电动汽车提供动力。
41.当电动汽车需要更强的动力时，换挡件33与第一主动齿轮31连接，使第一驱动电机1与第二驱动电机2同时通过第一主动齿轮31提供动力，以使车辆获得比单一电机驱动时
更强的动力。且该双电机驱动总成通过换挡件33切换第二驱动电机2的挡位时，第一驱动电机1始终为电动汽车提供动力，从而使车辆无动力中断，提高驾驶体验。
42.如图1所示，第一主动齿轮31的齿轮半径小于第二主动齿轮32的齿轮半径。可以理解的是，第一主动齿轮31为低速挡，第二主动齿轮32为高速挡。
43.当电动汽车低速状态需要加速时，第一驱动电机1与第二驱动电机2能够通过第一主动齿轮31同时驱动电动汽车，使电动汽车获得两倍的扭矩，大大提升电动汽车的动力性能。
44.当电动汽车需要高速巡航时，通过换挡件33将第二驱动电机2与第二主动齿轮32连接，使得第二驱动电机2能够以相对较低的转速驱动电动汽车高速巡航，以使第二驱动电机2的转速处于电机的高效率区间，降低能耗，缓解驾驶者的续航焦虑。
45.可以理解的是，该双电机驱动总成通过设置低挡位与高挡位，能够使电动汽车具有更高的极速，大大提升电动汽车的动力性能。
46.优选地，换挡件33为拨片，拨片能够沿第二转子轴21的轴向滑动以分别与第一主动齿轮31或主动齿轮固定连接。行车电脑根据驾驶者的操作来自动切换拨片的状态，以使两个电机的驱动逻辑更加符合实际。可以理解的是，拨片通过滑动，能够与第一主动齿轮31或第二主动齿轮32抵接以产生摩擦力，使第二驱动电机2能够驱动第一主动齿轮31或第二主动齿轮32。
47.进一步地，如图3所示，第二转子轴21的侧壁开设有沿轴向延伸的键槽，键槽内设置有平键22，拨片套设于第二转子轴21，平键22伸出键槽并与拨片卡接。由于键槽的方向是沿第二转子轴21的轴向延伸，使得拨片在沿第二转子轴21的轴向滑动时，平键22始终与拨片卡接，以使拨片与第二转子轴21同步转动。
48.驱动桥两侧的车轮7若用一根整轴刚性连接，则两个车轮7只能以相同的角度旋转。当汽车转向行驶时，由于外侧车轮7要比内侧车轮7移过的距离大，将使外侧车轮7在滚动的同时产生滑拖，而内侧车轮7在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶，也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等(轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等)而引起车轮7的滑动。
49.如图1和图4所示，为解决这个问题，该双电机驱动总成还包括差速器5和两个半轴6，差速器5包括壳体51及固定设置于壳体51外周的第三从动齿轮52，传动轴41沿周向设置有轮齿44，第三从动齿轮52与轮齿44啮合，两个半轴6均与差速器5传动连接，两个半轴6用于连接车轮7。差速器5的设置能够自动调节两个车轮7的转动角度以适应不同的行驶情况。
50.具体地，差速器5还包括行星齿轮53及两个半轴齿轮54，行星齿轮53转动设置于壳体51，两个半轴齿轮54分别与一个半轴6固定连接并均与行星齿轮53啮合。传动轴41驱动差速器5的壳体51转动，当位于差速器5两端的两个车轮7受到路面的阻力相同时，两个半轴齿轮54对行星齿轮53的作用力矩相等，使得行星齿轮53相对于壳体51保持静止，两个半轴6随壳体51同步转动，两个车轮7转动的角度相同。当位于差速器5两端的两个车轮7受到路面的阻力不同时，两个半轴齿轮54对行星齿轮53的作用力矩不等，使得行星齿轮53相对于壳体51发生转动，两个半轴6转动与壳体51不同步，一个半轴6比壳体51转动的角度大，另一个半轴6比壳体51转动的角度小，以使两个车轮7转动时产生角度差。
51.其中，为了保证差速器5稳定运转，行星齿轮53相对设置有两个，以平衡两个半轴
齿轮54的力矩。
52.当行驶路况较差，使得一个车轮7空转时，会导致另一个车轮7也得不到扭矩的驱动，此时电动汽车就失去了动力。如图4所示，为解决这个问题，差速器5还包括差速锁55，差速锁55设置于其中一个半轴6，差速锁55能够将半轴6与壳体51锁定。差速锁55能够在一个车轮7空转时锁死差速器5，使得两个半轴6刚性连接，从而使动力能够传递到与地面接触的车轮7上。
53.如图5所示，该双电机驱动总成还包括两个轮边减速组件9，半轴6与车轮7通过轮边减速组件9传动连接。采用轮边减速组件9可满足在总传动比相同的条件下，使换挡组件3、传动组件4、差速器5、半轴6等部件的载荷减少，尺寸变小以及使驱动桥获得较大的离地间隙等优点。
54.具体地，轮边减速组件9为行星减速器，行星减速器包括内齿圈91、行星架92、太阳轮93及多个行星轮94。内齿圈91固定设置于车架，太阳轮93转动设置于内齿圈91并与一个半轴6固定连接。多个行星轮94转动设置于行星架92并与内齿圈91及太阳轮93啮合，行星架92与车轮7固定连接。
55.动力通过半轴6传递给太阳轮93，太阳轮93将动力通过行星轮94传递给行星架92，由于内齿圈91固定不动，故由行星架92输出动力，将动力传递至车轮7以驱动电动汽车行驶。
56.此外，该双电机驱动总成还包括两个驻车制动器8，驻车制动器8与设置于半轴6，驻车制动器8能够对半轴6进行制动。当电动汽车停稳后，驻车制动器8能够锁定相应的半轴6，使车辆不会因停放路面不平而发生溜车的现象。两个半轴6均设置驻车制动器8，能够使车辆保持稳定，不会因单个车轮7被锁死而使车身转动。
57.本实施例还提供了一种电动汽车，包括上述的双电机驱动总成。本实施例的电动汽车采用双电机进行驱动，在低速大负荷或者急加速工况时，第一驱动电机1和第二驱动电机2可以联合驱动，为整车提供较大的输出扭矩和快速的加速响应。其中，低速时，第一驱动电机1与第二驱动电机2均通过第一主动齿轮31进行动力输出，而高速行驶过程中需要急加速时，第一驱动电机1通过第一主动齿轮31提供动力，第二驱动电机2可以通过第一主动齿轮31提供动力，也可以通过第二主动齿轮32提供动力，行车电脑能够根据实际需要进行选择。
58.在电动汽车中高速巡航或小负荷运行时，第二驱动电机2通过第二主动齿轮32提供动力，由于第二主动齿轮32为高速挡，此时第二驱动电机2的转速相对较低，使得第二驱动电机2的效率处于高效率区间，降低能耗。在电动汽车减速或刹车时，第一驱动电机1和第二驱动电机2可以实现高效制动能量回收。
59.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。