[发明专利]一种双电机机电耦合系统及车辆

说明书

本发明涉及新能源机电耦合技术领域，公开了一种双电机机电耦合系统和车辆，其包括发动机、发电机、驱动电机、第一离合器和第二离合器；所述发动机的输出轴与所述发电机传动连接，且所述发动机的输出轴通过第一连接轴与所述驱动电机相连接；所述第一连接轴上设置有第一齿轮副和第二齿轮副，所述第一离合器设置于所述第一齿轮副和所述第二齿轮副之间，且所述第一齿轮副与差速器传动连接，所述驱动电机通过所述第二齿轮副与所述差速器传动连接；所述第二离合器设置于所述第一齿轮副内；所述第二离合器为可换向单向离合器。能够有效的降低系统对两个电机的功率需求，并保证发动机和发电机均能够在相对高效的区间工作，以提升整个系统的传递转化效率。

技术领域

本发明涉及新能源机电耦合技术领域，特别是涉及一种双电机机电耦合系统及车辆。

背景技术

为了实现汽车节能减排的目的，从汽车动力源来看，主要技术方案包括三方面：一是探索可替代内燃机清洁燃料的技术，主要包括有醇类燃料内燃机技术、氢类燃料内燃机技术和二甲醚内燃机技术等；二是开发新型动力源，主要涉及以锂离子动力电池或燃料电池为唯一动力来源的纯电动汽车；三是研发混合动力汽车技术，目前主要是采用以内燃机和电动机作为两个动力源的混合动力汽车技术。就混合动力汽车技术而言，根据内燃机和电动机之间的功率比例关系，可以分为轻度、中度、重度以及插电式混合动力技术。相较于纯电动汽车技术而言，混合动力汽车能够对现有加油站等基础设施进行充分的利用，使得汽车的续航里程不受影响，且节能效果明显，因此，混合动力汽车技术是当前市场表现最活跃的车型。

机电耦合系统也称作专用混合动力变速系统，是混合动力汽车中的关键组成部分，是实现双动力源的动力传递、转化、输出的核心部件。根据结构形式的不同，有功率分流结构，如丰田THS系统；有串并联结构，如本田IMMD系统；有并联结构，如大众P2系统；另外各主机厂和研发单位都相继开发了各种机电耦合传动方案，且各种结构形式各有优劣。机电耦合系统关键在于提供一个可以在全工况下实现发动机和电机高效工作的可能性，其传动方式就是实现系统高效工作的基础。过于复杂的系统，将导致系统控制逻辑复杂，系统可靠性降低；较简单的系统则难以保证全工况下的系统高效运行，且往往使电机系统需求增大，增加了系统成本。

本田IMMD系统的发动机输入轴通过一对固定齿轮与发电机轴相连，驱动电机轴通过两级减速传动与主减输出轴相连，同时发动机轴还通过一个多片湿式离合器与主减输入轴相连，可以实现车辆的纯电驱动、串联驱动、单档并联驱动，结构相对简单。但是本田IMMD系统主要依靠驱动电机驱动，而在电池电量不足时，驱动电机的能量主要来自发动机所带动的发电机发电电能，这种传动方式容易直接导致驱动电机和发电机的需求均较大，即需要两个较大功率和扭矩的大电机实现车辆的驱动，同时要求发动机和发电机均具有非常高的工作效率，以弥补串联驱动的能量转化效率损失。上汽EDU系统的发动机输入轴直接与发电机轴同轴设计，驱动电机同样通过两级减速传动与主减输入轴相连，而在发动机输入轴与主减输入轴设计了两对传动齿轮和两个离合器，通过切换不同的传动齿轮，可以实现并联两档传动的切换。EDU系统虽然通过两档并联传动的方式，降低了双电机的功率需求，但是整体结构设计较复杂，且发动机与发电机直连，难以发挥高速永磁同步发电机的高效工作特性，且上汽EDU系统采用同步器换档，换档过程中将出现动力中断，无法实现动力换档。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双电机机电耦合系统及车辆，能够有效的降低系统对两个电机的功率需求，并保证发动机和发电机均能够在相对高效的区间工作，以提升整个系统的传递转化效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双电机机电耦合系统，其包括发动机、发电机、驱动电机、第一离合器和第二离合器；

所述发动机的输出轴与所述发电机传动连接，且所述发动机的输出轴通过第一连接轴与所述驱动电机相连接；

所述第一连接轴上设置有第一齿轮副和第二齿轮副，所述第一离合器设置于所述第一齿轮副和所述第二齿轮副之间，且所述第一齿轮副与差速器传动连接，所述驱动电机通过所述第二齿轮副与所述差速器传动连接；