[发明专利]空心轴同转臂式自动三速纯电动动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及适用于纯电动汽车的空心轴同转臂式自动三速纯电动动力系统。

背景技术

随着电动汽车最高车速的不断提高、爬坡性能、加速性能和续航里程需求的不断提升，以及成本持续下降发展趋势，高效多档自动动力传动系统总成成为解决上述问题的关键环节。在电动汽车诞生早期，设计者规划了采用多档变速器来辅助电机驱动车辆，以期降低电机转矩、控制器电流、提升系统效能、提升车辆动力性能、延长续航里程、保护电池包、减小系统重量。然而，由于国际燃油价格和供应量问题，电动汽车发展受到了制约，电动汽车用变速箱也随之被搁置了将近一个世纪。近15年来，电动汽车以低速大齿轮速比动力总成为主，车辆最高车速低于50Km/h，以巡逻车、高尔夫球车、旅游观光车、场地车、老年代步车为主。同时，受低速电动两轮车和三轮车的发展思路影响，电动汽车不需要变速箱的指导发展思路统领了将近12年。直接采用驱动电机进行驱动，以功率在3-8Kw，转速在3600rpm直流有刷电机或低压异步电机为主。

随着特斯拉等高速长续航里程电动汽车的诞生和动力电池性能的快速提升，环境问题的日益严重化和高速轨道交通的快速发展，使得政府和消费者对电动汽车的发展进行了重新诠释。电动汽车的最高车速已超过200Km/h，续航里程也超过了500Km，百公里加速时间达到5s以下。电机功率超过了100Kw，电机转速也超过了10000rpm。该时期受早期电动汽车动力总成的发展惯性，一大部分设计者和决策者认为通过提升电机转速和功率(如达到20000rpm和200Kw)而不采用自动变速箱。然而，忽视了一个很大优化问题——功率有效利用率，导致系统功率庞大，效能低下，成本居高不下，推广困难。多数汽车企业针对电动汽车的性能快速提升，认识到了电动汽车用变速动力总成(自动变速器)是必不可少的关键核心部件。并快速投入人力财力设计研发电动汽车用变速动力总成。

对于无特殊用途的乘用车而言，当最高车速小于50Km/h时，采用固定速比动力总成基本能够满足要求；当最高车速不超过100Km/h但高于80Km/h时，采用两速动力总成基本能够满足要求；当最高车速不超过150Km/h但高于120Km/h时，采用三速动力总成基本能够满足要求。对于商业用途的商用车而言，最好采用多档自动变速动力来获得最佳的整车性能。通过采用多档自动变速动力总成，对降低系统电峰值参数，提升系统动力性、效率、安全性和可靠性，降低振动噪音及成本，同等电量下延长续航里程等具有重要作用。但是，现有的动力传动系还存在固定速比传动、低速爬坡能力弱、电系统负荷冲击大、电机极限转速高、系统运行效率低、体积大及维护成本高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于纯电动汽车的多速比传动、低速爬坡能力强、电系统负荷冲击小、电机极限转速低、系统运行效率高、体积小及维护成本低的空心轴同转臂式自动三速纯电动动力系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

空心轴同转臂式自动三速纯电动动力系统，包括电机、输入星型机构、无内齿圈星型机构、双行星星型机构、转臂、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、III档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、III档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、箱体，

所述电机的输出轴的一端分别与输入星型机构的输入太阳轮、无内齿圈星型机构的第一太阳轮连接；

所述输入星型机构、无内齿圈星型机构、双行星星型机构通过共用行星轮轴连接；所述行星轮轴的两端分别与转臂连接；

所述转臂的一端与箱体连接，转臂的另一端与双行星星型机构的I档内齿圈连接；

所述双行星星型机构还分别与单向离合器、I档换档盘、III档换档盘连接；

所述输入星型机构与II档换档盘连接；在所述输入星型机构与无内齿圈星型机构之间的转臂外侧与输出过渡齿轮组连接；

所述输出过渡齿轮组与差速器连接，所述I档换档盘还与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘还与II档换档机构配合连接；

所述III档换档盘还与III档换档机构配合连接。