一种集成制动双电机驱动混合动力装置的制作方法

专利检索2025-03-16  26


本发明属于履带车辆动力与能源,具体涉及一种集成制动双电机驱动混合动力装置。


背景技术:

1、作为履带车辆驱动一般发动机输出功率,按照多个固定的传动比,传递给履带车辆主动轮,来驱动履带旋转,履带车辆的转向一般通过制动一侧履带,或降低一侧履带转速来实现。或采用双流液力机械传动,不具备无级调速、电驱动和机械变速复合供能,不能实现电驱动转向,无法为车辆提供电能,难以实现机电联合制动。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是:面向电气化发展,如何采用多种动力模式实现混合动力,提供一种集成制动双电机驱动混合动力装置。本发明利用多个行星排、制动器和离合器,实现混合动力功率流的变换;可实现电驱动、大范围机电复合变速、无级转向、机电联合制动、大功率供电等功能,传递路线简单,驱动能力大、效率和功率密度高、结构紧凑。同时满足动力后置和动力前置履带车辆的通用化、模块化使用要求。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题,本发明提供一种集成制动双电机驱动混合动力装置,所述混合动力装置包括:相互之间利用传动构件或电缆控制器连接的发动机和发电机、电池组、两个驱动电机、两个行星排、四个制动器、一个离合器、四个主传动轴;

5、发动机连接发电机,实现发电功能;将电能传递给电池组;电池组将电能传递给两个驱动电机;两个驱动电机与制动器内毂相连,两个制动器分别与侧减速器太阳轮相连,将动力输出给两侧的主动轮;

6、所述发电机记为(e1),电池组记为(e2),两个驱动电机分为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb),两个行星排记为第一行星排(pgs1)、第二行星排(pgs2),四根主传动轴记为第一轴(ⅰ)、第二轴(ⅱ)、第三轴(ⅲ)、第四轴(ⅳ),四个制动器记为第一制动器(b1)、第二制动器(b2)、第三制动器(b3)、第四制动器(b4),一个离合器记为(c1);

7、所述发电机(e1)转子部件与发动机相连,实现发电功能,通过电缆和控制器分别与第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)、电池组相连,定子部件和壳体相连;

8、所述第一驱动电机(ea)通过电缆和控制器与发电机(e1)、电池组(e2)相连,转子部件与第一轴(ⅰ)相连;

9、所述第二驱动电机(eb)通过电缆和控制器与发电机(e1)、电池组(e2)相连,转子部件与第二轴(ⅱ)相连。

10、其中,所述第一行星排(pgs1)太阳轮与第一轴(ⅰ)连接,第一行星排(pgs1)齿圈与第三制动器(b3)内毂连接,第一行星排(pgs1)框架与第三轴(ⅲ)相连接;

11、所述第二行星排(pgs2)太阳轮与第二轴(ⅱ)连接,第二行星排(pgs2)齿圈与第二制动器(b2)内毂连接,第二行星排(pgs2)框架与第四轴(ⅳ)连接。

12、其中,所述第一制动器(b1)内毂与第一行星排(pgs1)齿圈连接,外毂与壳体连接;

13、所述第二制动器(b2)内毂与第二行星排(pgs2)齿圈连接,外毂与壳体连接;

14、所述第三制动器(b3)内毂与第三轴(ⅲ)连接,外毂与壳体连接,实现整车制动;

15、所述第四制动器(b4)内毂与第四轴(ⅳ)连接,外毂与壳体连接,实现整车制动。

16、其中,所述第一离合器(c1)第一端与第三轴(ⅲ)连接,第二端与第四轴(ⅳ)连接。

17、其中,所述第一轴(ⅰ)分别连接第一驱动电机(ea)转子部件、第一行星排(pgs1)太阳轮;

18、所述第二轴(ⅱ)分别连接第二驱动电机(eb)转子部件、第二行星排(pgs2)太阳轮;

19、所述第三轴(ⅲ)分别连接第一行星排(pgs1)框架、第一离合器(c1)的第一端;

20、所述第四轴(ⅳ)分别连接第二行星排(pgs2)框架、第一离合器(c1)的第二端。

21、其中,前进时,第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)正向旋转,第一制动器(b1)和第二制动器(b2)结合,实现车辆前进。

22、其中,倒退时,第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)逆向旋转,第一制动器(b1)和第二制动器(b2)结合,实现车辆后退。

23、其中,转向时,调整第一驱动电机(ea)和第二驱动电机(eb)的转速,通过转速不同,实现两侧主动轮输出转速不同,完成转向;第一驱动电机(ea)和第二驱动电机(eb)转速相同,转向相反时,一侧主动轮正向旋转,一侧主动轮反向旋转,实现围绕车辆几何中心转向。

24、其中,制动时,第三制动器(b3)和第四制动器(b4)摩擦元件结合,将车辆动能转换为热能耗散到周围空间;可以实现第一驱动电机和第二驱动电机转换为发电机模式,吸收车辆动能转换为电能,可为电池充电。

25、其中,第一驱动电机(ea)损坏,第一制动器(b1)分离,第一第二制动器(b2)结合、第一离合器(c1)结合,第一驱动电机(ea)独立实现车辆前进;第二驱动电机(eb)损坏,第二制动器(b2)分离,第一制动器(b1)结合、第一离合器(c1)结合,第二驱动电机(ea)独立实现车辆前进和后退;

26、其中,所述混合动力装置具有发电机(e1)独立供应电能的模式,同时为电池组(e2)充电,为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)以及其他用电负载供应电能。

27、其中,所述混合动力装置具有发电机(e1)、电池组(e2)联合供应电能的模式,同时为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)以及其他用电负载供应电能.

28、其中,所述混合动力装置具有电池组(e2)独立供应电能的模式,为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)以及其他用电负载供应电能。

29、(三)有益效果

30、与现有技术相比较,本发明采用发动机和发电机、电池组、两个驱动电机;两个行星排;四个制动器和一个离合器;四个主传动轴组成的构型方式。发动机连接发电机,实现发电功能;通过电缆和控制器将电能传递给两个驱动电机和电池组;电池组通过电缆和控制器将电能传递给两个驱动电机;两个驱动电机与制动器内毂相连,两个制动器分别与侧减速器太阳轮相连,将动力输出给两侧的主动轮。实现了发动机和发电机提供电能、电池组提供电能两种模式,同时两种电能混合利用,驱动电机转换为发电机,与两侧制动器共同控制,实现机电联合制动等功能,技术先进、结构简单、易于集成,可实现电驱动、无级转向、机电联合制动、大功率供电等功能,传递路线简单,驱动能力大、效率和功率密度高、结构紧凑。



技术特征:

1.一种集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述混合动力装置包括:相互之间利用传动构件或电缆控制器连接的发动机和发电机、电池组、两个驱动电机、两个行星排、四个制动器、一个离合器、四个主传动轴;

2.如权利要求1所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述第一行星排(pgs1)太阳轮与第一轴(ⅰ)连接,第一行星排(pgs1)齿圈与第三制动器(b3)内毂连接,第一行星排(pgs1)框架与第三轴(ⅲ)相连接;

3.如权利要求2所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述第一制动器(b1)内毂与第一行星排(pgs1)齿圈连接,外毂与壳体连接;

4.如权利要求3所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述第一离合器(c1)第一端与第三轴(ⅲ)连接,第二端与第四轴(ⅳ)连接。

5.如权利要求4所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述第一轴(ⅰ)分别连接第一驱动电机(ea)转子部件、第一行星排(pgs1)太阳轮;

6.如权利要求5所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,前进时,第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)正向旋转,第一制动器(b1)和第二制动器(b2)结合,实现车辆前进。

7.如权利要求6所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,倒退时,第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)逆向旋转,第一制动器(b1)和第二制动器(b2)结合,实现车辆后退。

8.如权利要求7所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,转向时,调整第一驱动电机(ea)和第二驱动电机(eb)的转速,通过转速不同,实现两侧主动轮输出转速不同,完成转向;第一驱动电机(ea)和第二驱动电机(eb)转速相同,转向相反时,一侧主动轮正向旋转,一侧主动轮反向旋转,实现围绕车辆几何中心转向。

9.如权利要求8所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,制动时,第三制动器(b3)和第四制动器(b4)摩擦元件结合,将车辆动能转换为热能耗散到周围空间;可以实现第一驱动电机和第二驱动电机转换为发电机模式,吸收车辆动能转换为电能,可为电池充电。

10.如权利要求9所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,第一驱动电机(ea)损坏,第一制动器(b1)分离,第一第二制动器(b2)结合、第一离合器(c1)结合,第一驱动电机(ea)独立实现车辆前进;第二驱动电机(eb)损坏,第二制动器(b2)分离,第一制动器(b1)结合、第一离合器(c1)结合,第二驱动电机(ea)独立实现车辆前进和后退。

11.如权利要求10所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述混合动力装置具有发电机(e1)独立供应电能的模式,同时为电池组(e2)充电,为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)以及其他用电负载供应电能。

12.如权利要求10所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述混合动力装置具有发电机(e1)、电池组(e2)联合供应电能的模式,同时为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)以及其他用电负载供应电能。

13.如权利要求10所述的集成制动双电机驱动混合动力装置,其特征在于,所述混合动力装置具有电池组(e2)独立供应电能的模式,为第一驱动电机(ea)、第二驱动电机(eb)以及其他用电负载供应电能。


技术总结
本发明属于履带车辆动力与能源技术领域,具体涉及一种集成制动双电机驱动混合动力装置,包括:按顺序排列,相互之间利用传动构件或电缆及控制器连接的发动机和发电机、电池组、两个直驶驱动电机;六个行星排;四个制动器和四个离合器;两个主传动轴。发动机连接发电机,实现发电功能,通过电缆和控制器将电能传递给两个直驶驱动电机;输出端有两个,分别为第一输出轴、第二输出轴,其中,第一输出轴、第二输出轴与制动器相连,制动器与侧减速器太阳轮相连,将动力输出给主动轮;可实现电驱动、大范围机电复合变速、无级转向、机电联合制动、大功率供电等功能,传递路线简单,驱动能力大、效率和功率密度高、结构紧凑。

技术研发人员:杜明刚,宁功韬,赵腊月,郭刘洋,王成,张金乐,王胜,马立刚,徐岩
受保护的技术使用者:中国北方车辆研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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