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一種多電機聯合驅動總成的製作方法

2023-05-15 06:36:46

專利名稱:一種多電機聯合驅動總成的製作方法
技術領域:
本發明屬於動力總成部件技術領域,具體涉及多電機動力耦合驅動的電傳動系 統。
背景技術:
與傳統的機械傳動相比,電傳動具有很多優點,如無級變速,布置靈活等。由於現 有電動機與電子技術的限制,傳統的電傳動系統在電動機與主動輪之間採用變速箱以滿足 車輛行駛中的動力需求。變速箱動力損失大,且有動力中斷等不足。隨著電子技術的發展, 現代車輛的用電設備越來越多,不同的用電設備所需的電壓等級的要求也不相同,因此要 求車輛能夠輸出不同電壓等級的電壓,如果完全將儲能裝置的電壓整流為所需電壓,系統 成本顯著提高。

發明內容
本發明的目的是提供一種適合於電傳動車輛的多電機聯合驅動總成,以克服當前 電驅動車輛存在的上述不足,一方面有效的利用多電機滿足車輛動力性的需求,另一方面 有效的利用雙定子電機工作於多種模式,滿足車載用電設備的電壓需求,提高整個系統的 輸出功率,降低系統成本。本發明的目的是這樣實現的主牽引電機15與雙定子電機8的布置在同側,且軸平行布置,雙定子電機8輸出 動力經減速器4、離合器3、齒輪2,主牽引電機15輸出動力,在齒輪16處實現轉矩耦合,這 種結構能夠有效地實現多電機驅動車輛多種工作模式的需求。


附圖是多電機聯合驅動總成組成結構圖。圖中1左驅動輪,2.齒輪、3.離合器、4.減速器、5.雙定子電機轉子、6.雙定子 電機定子、7.雙定子電機定子、8.雙定子電機、9.雙定子電機控制單元、10.電機控制器、 11.高壓整流單元、12.高壓用電設備、13.儲能裝置、14.主牽引電機驅動單元、15.主牽引 電機、16.齒輪、17.主減速器及差速器、18.右驅動輪。
具體實施例方式現結合附圖進一步說明。本發明由左驅動輪1,齒輪2,離合器3、減速器4、雙定子電機轉子5、雙定子電機定 子6、雙定子電機定子7、雙定子電機8、雙定子電機控制單元9、電機控制器10、高壓整流單 元11、高壓用電設備12、儲能裝置13、主牽引電機控制單元13、主牽引電機14、齒輪16、主 減速器及差速器17、右驅動輪18組成。電機控制器10中的雙定子電機控制單元9採用動 力電纜與雙定子電機定子6、雙定子電機定子7、高壓整流單元11相連,傳遞的電能為交流電,同時與儲能裝置13相連,傳遞的電能為直流電,主牽引電機驅動單元14採用動力電纜 與主牽引電機15相連,傳遞的電能為交流電,與儲能裝置13相連,傳遞的電能為直流電。主牽引電機驅動單元13控制主牽引電機14的工作狀態和動力輸出,雙定子電機 驅動單元9控制雙電機電機7的工作狀態和動力輸出。通過控制主牽引電機14、雙定子電機7、離合器3,可以得到多電機聯合驅動的多 種工作模式。雙定子電機工作模式如表1所示,主牽引電機與雙定子電機組合工作模式如 表2所示,其中V表示離合器處於接合狀態,X表示離合器處於分離狀態,「M」表示電動機採 用電動控制,「G」表示電動機採用發電控制,「C」表示電動機關閉,「N」表示電機自由旋轉。表1雙定子電機工作模式
權利要求
1.多電機聯合驅動總成,由左驅動輪1,齒輪2,離合器3、減速器4、雙定子電機轉子5、 雙定子電機高壓定子6、雙定子電機低壓定子7、雙定子電機8、雙定子電機控制單元9、電機 控制器10、高壓整流單元11、高壓用電設備12、儲能裝置13、主牽引電機控制單元13、主牽 引電機14、齒輪16、主減速器及差速器17、右驅動輪18組成。電機控制器10中的雙定子 電機控制單元9採用動力電纜與雙定子電機定子6、雙定子電機定子7、高壓整流單元11相 連,傳遞的電能為交流電,同時與儲能裝置13相連,傳遞的電能為直流電,主牽引電機驅動 單元14採用動力電纜與主牽弓I電機15相連,傳遞的電能為交流電,與儲能裝置13相連,傳 遞的電能為直流電。
2.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是雙定子電機8採取雙定 子、一個永磁體轉子結構,由電機控制器10中雙定子電機控制單元9控制後具備雙定子電 動/發電模式、單定子電動/發電模式、以及一定子電動和另一定子發電模式等多種工作模 式。
3.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是雙定子電機8的低壓定 子7電動和高壓定子6發電模式下,儲能裝置13的電壓通過雙定子電機控制單元9逆變後 驅動低壓定子7,使之工作在電動狀態,由磁場作用驅動轉子5高速旋轉,高速旋轉的轉子 由磁場作用使高壓定子6工作在發電狀態,並由雙定子電機控制單元9和整流單元11控制 後,產生較高電壓直流電給用電設備12。
4.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是雙定子電機8的高壓定 子電動和低壓定子發電模式下,儲能裝置13的電壓通過雙定子電機控制單元9逆變後驅動 高壓定子6,使之工作在電動狀態,由磁場作用驅動轉子5高速旋轉,高速旋轉的轉子由磁 場作用使低壓定子7工作在發電狀態,並由雙定子電機控制單元和整流單元控制後,產生 較低電壓直流電給用電設備12。
5.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是主牽引電機驅動模式下, 離合器3脫開,儲能裝置13輸出能量,電機控制器10中主牽引電機驅動單元14按照駕駛 員指令控制主牽引電機15工作於電動模式,主牽引電機輸出動力經主減速器差速器總成 17到左右驅動輪,此時,雙定子電機8根據用電設備需求工作於停機狀態或者一定子電動 和另一定子發電模式,如權利要求4,5所述。
6.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是主牽引電機和雙定子電 機工作耦合驅動模式下,離合器3接合,儲能裝置13輸出能量,主牽引電機控制單元13和 雙定子電機控制單元9按照駕駛員指令控制主牽引電機15和雙定子電機8工作於電動模 式,雙定子電機8輸出動力經減速器4、離合器3、齒輪2,同時主牽引電機15輸出動力,在齒 輪16處實現轉矩耦合,耦合後的動力經主減速器差速器總成17到左右驅動輪。此時,雙定 子電機根據車輛動力需求工作於單定子電動或者雙定子電動模式。
7.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是在主牽引電機驅動和雙 定子電機發電模式下,離合器3接合,儲能裝置13輸出能量,電機控制器10中主牽引電機 驅動單元14按照駕駛員指令控制主牽引電機15工作於電動模式,主牽引電機輸出一部分 動力經主減速器差速器總成17到左右驅動輪,同時,雙定子電機驅動單元9控制牽引電機8 工作於發電模式,主牽引電機輸出的另一部分動力經齒輪16、齒輪2、離合器3拖動雙定子 電機旋轉,雙定子電機驅動單元9按照整車再生制動控制邏輯控制雙定子電機的發電量,並輸出直流電為儲能裝置13充電或者為用電設備供電,此時,雙定子電機8可根據用電設 備需求工作於單定子發電或者雙定子發電模式。
8.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是在再生制動主牽引電機 能量回收工作模式下,離合器3脫開,主牽引電機15工作於發電模式,車輛慣性轉矩經左右 驅動輪、主減速器差速器總成17拖動主牽引電機15旋轉,主牽引電機驅動單元14按照整 車再生制動控制邏輯控制主牽引電機的發電量,並輸出直流電為儲能裝置13充電,此時, 雙定子電機8根據用電設備需求工作於停機狀態或者一定子電動和另一定子發電模式,如 權利要求4,5所述。
9.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是在再生制動主牽引電機 和雙定子電機能量回收工作模式下,離合器3接合,主牽引電機15和雙定子電機8工作於 發電模式,車輛慣性轉矩經左右驅動輪、主減速器差速器總成17拖動主牽引電機15旋轉, 主牽引電機驅動單元14按照整車再生制動控制邏輯控制主牽引電機的發電量,並輸出直 流電為儲能裝置13充電,同時,車輛慣性轉矩經左右驅動輪、主減速器差速器總成17、齒輪 16、齒輪2、離合器3拖動雙定子電機旋轉,雙定子電機驅動單元9按照整車再生制動控制邏 輯控制雙定子電機的發電量,並輸出直流電為儲能裝置13充電,此時,雙定子電機8可根據 用電設備需求工作於單定子發電或者雙定子發電模式。
10.根據權利要求1所描述的多電機聯合驅動總成,其特徵是電機控制器10內的主 牽引電機驅動單元14和雙定子電機驅動單元9共用一套儲能裝置13。
全文摘要
本發明提供一種多電機聯合驅動方式的多動力聯合驅動總成。本發明採用雙定子電機與主牽引電機動力耦合驅動車輛行駛,其可以滿足車輛行駛的動力需求,以及滿足多種電壓等級用電設備的電能需求。
文檔編號H02K7/10GK102136776SQ20101010068
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者李軍求, 武小花, 王志福, 董玉剛 申請人:北京理工大學

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