接力式多電機多速比電動車自動變速裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，屬于電動車領(lǐng)域，所述差速器行星軸通過變速齒輪連接有電機，所述行星架殼體上設(shè)置有大齒輪，大齒輪與差速器之間設(shè)置有單向離合器，大齒輪通過另外的變速齒輪連接有不同電機，所述多個電機與連接的變速齒輪之間分別具有不同的轉(zhuǎn)速比，多個電機上分別連接有電流檢測裝置，每個電機以及電流檢測裝置分別與控制器連接，該發(fā)明能夠防止單個電機電動車因故障影響車輛行駛，降低電動車的耗電量，提高電動車駕駛的靈活性，簡化電動車操作，延長電池的使用壽命。
【專利說明】
接力式多電機多速比電動車自動變速裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種變速裝置，特別涉及一種接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，屬于電動車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的電動車大都是一個電機上連接減速機與差速器，然后從差速器輸出到兩個半軸，兩個半軸上分別連接兩個車輪在公路上行駛。這種結(jié)構(gòu)的電動車驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動動力在一定程度上受到限制，無論是空載還是有荷載，其驅(qū)動電機使用一個電機，這種電動車如果使用一個大電機在空載時相當于大馬拉小車，大電機的消耗電力要比小電機在空載時消耗的電力要大得多，作為使用蓄電池的電動車而言，電力的消耗，就等于縮短行車里程，在當今蓄電池一次充電容量還沒有達到理想的行車里程的情況下，就有可能出現(xiàn)電動車電量的不足，停留在行車途中，需要等待其他車輛的拖行;相反，如果電機功率太小，就難以滿足較大荷載的運輸，特別是一些坡道或山村道路上，電動車驅(qū)動動力就顯得無能為力，難以帶動大負荷的荷載前行;還有，單個電機，一旦發(fā)生故障，只能停車維修，影響著車輛的行駛;另外，目前在相同功率的情況下，多個小電機的價格要低于相同功率大電機的價格，作為制造廠家而言，在相同功率的狀況下，低成本制造高質(zhì)量、多功能產(chǎn)品是追求的目標，如何能夠根據(jù)車輛的行駛路況、車輛的車載負荷自動切換驅(qū)動動力，自動變換行駛速度，是目前電動車發(fā)展的一個方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對目前電動車市場單個電機驅(qū)動電動車行駛中，存在著電力消耗和電機功率之間難以協(xié)調(diào)的問題、電機功率與行車速度難以調(diào)節(jié)的問題，本發(fā)明提供一種接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，其目的是防止單個電機電動車因故障影響車輛行駛，降低電動車的耗電量，提高電動車駕駛的靈活性，延長電池的使用壽命，簡化電動車操作。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，包括差速器、差速器的行星架殼體、差速器行星軸、與差速器行星軸連接的變速齒輪，所述差速器行星軸通過變速齒輪連接有電機，所述行星架殼體上通過單向離合器連接有大齒輪，大齒輪通過另外的變速齒輪連接有不同電機，所述多個電機與連接的變速齒輪之間分別具有不同的轉(zhuǎn)速比，多個電機上分別連接有電流檢測裝置，每個電機以及電流檢測裝置分別與控制器連接。
[0005]進一步，行星架殼體上通過單向離合器連接有大齒輪為一個或多個。
[0006]進一步，所述差速器行星軸通過變速齒輪連接有一個或多個電機。
[0007]進一步，所述差速器行星軸通過一個或多個變速齒輪連接有一個或多個電機。
[0008]進一步，所述大齒輪通過一個或多個變速齒輪連接有一個或多個電機。
[0009]進一步，所述大齒輪的內(nèi)、外周分別連接有一個或多個單向離合器和變速齒輪，變速齒輪上連接一個或多個電機。
[0010]接力式多電機多速比電動車自動變速方法，利用上述的自動變速裝置實現(xiàn)，所述電流檢測裝置自動檢測電動車行駛中的電機電流，自動檢測裝置定時向控制器反饋電機電流，當電機電流達到控制器中該電機的設(shè)定上限電流值后，控制器自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機，然后自動切換電機；當電機電流達到控制器中該電機的設(shè)定下限電流值后，控制器自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機，然后自動切換電機；
進一步，所述控制器自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機時，匹配的與電流值相應(yīng)的電機為一個或多個，控制器通過電氣切換元件進行電機的切換；
進一步，當電機電流達到該電機的設(shè)定下限電流值后，如果負荷下降到最小時，電動車利用與之匹配的電機驅(qū)動電動車前進。
[0011]本發(fā)明具有的積極效果是:通過在差速器行星軸上利用變速齒輪連接一個或多個電機，可根據(jù)不同電機輸出不同的功率以及不同的轉(zhuǎn)速;通過在行星架殼體上利用單向離合器連接的大齒輪，大齒輪通過另外的變速齒輪連接有不同電機，能夠進一步豐富電動車的驅(qū)動功率和輸出速度;通過各種方式設(shè)置多個電機，能夠提高或降低電機的牽引力，能夠通過差速器輸出一個或多個電機動力的基礎(chǔ)后，進一步通過單向離合器將大齒輪與行星架殼體連接，使大齒輪側(cè)的變速齒輪輸出一個或多個電機的動力，或停止差速器行星軸側(cè)的一個或多個的電機，單靠大齒輪一側(cè)變速齒輪一個或多個電機的輸出動力，可靈活使用電動車的牽引力或改變行駛速度;通過使多個電機與變速齒輪之間分別具有不同的轉(zhuǎn)速比，能夠在控制器的控制下通過對電機電流的檢測，自動配置適合于負載以及行駛速度的電機;通過在每個電機上連接電流檢測裝置，能夠?qū)︱?qū)動電機的電流進行檢測，有利于控制器進行電機的分配;通過配置控制器，能夠根據(jù)負載自動地對驅(qū)動電機進行分配，能夠在不同狀態(tài)下使用不同轉(zhuǎn)速比驅(qū)動車輛，特別是在最小負載時，可利用與之相應(yīng)的小功率電機進行巡航，可以減少大電機對電池的消耗，能夠延長電池的使用壽命。利用這種變速裝置，能夠減少電機的故障率，即使某個電機發(fā)生故障，也不會影響車輛的行駛與驅(qū)動，在相同功率下，通過在電動車上配置多個電機，能夠降低電動車的制造成本，提高車輛的靈活性，簡化操作，提高電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明的基本配置。
[0013]圖2差速器行星軸側(cè)通過一個變速齒輪上配置兩個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3大齒輪側(cè)通過一個變速齒輪上配置兩個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4大齒輪側(cè)通過兩個單向離合器配置一個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5大齒輪側(cè)通過兩個單向離合器分別連接變速齒輪，其中一個變速器上配置兩個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6電機、電流檢測儀和控制器之間的連接示意圖。
[0018]標號說明:10_差速器行星軸、11-變速齒輪一、12-變速齒輪二、13-大齒輪、14-電機一、15-電機二、16a-單向離合器一、16b-單向離合器二、17-行星架殼體、18-軸承、19-車輪、20-電機三、21-變速齒輪三、22-差速器行星軸側(cè)變速齒輪組一、30-電機四、31-變速齒輪、32-大齒輪側(cè)變速齒輪組一、40-電機五、41-變速齒輪五、50-電機六、51-變速齒輪六、52-大齒輪側(cè)變速齒輪組二、61-電流監(jiān)測裝置一、62-電流監(jiān)測裝置二、63-電流監(jiān)測裝置三、64-電流監(jiān)測裝置四、65-電流監(jiān)測裝置五、66-電流監(jiān)測裝置六、71-多路繼電器一、72-多路繼電器二、80-控制器。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖就本技術(shù)方案的具體技術(shù)進行詳細說明。在以下的說明中，由于涉及到多個電機與多個變速齒輪，因此，結(jié)合【附圖說明】時，是在前面解釋附圖的基礎(chǔ)上進行進一步說明的，因此，在閱讀每個附圖的詳細說明時，需要結(jié)合前面的說明進行理解，另外，在說明書中，所述的變速齒輪，是指多個齒輪的嚙合的一個整體，因此，在圖中利用虛線方框?qū)Ш喜糠秩ζ饋砝么a表示。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案是接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，包括與行星架連為一體的行星架殼體17、差速器行星軸10、與差速器行星軸10連接的變速齒輪、行星架殼體17上連接的大齒輪13，與變速齒輪連接的電機，所述差速器行星軸10通過變速齒輪連接有電機，所述行星架殼體17上通過單向離合器一 16a或單向離合器二 16b連接有大齒輪13，大齒輪13—側(cè)的變速齒輪連接有電機，變速齒輪和電機有多個，電機與變速齒輪之間分別具有不同的轉(zhuǎn)速比，每個變速齒輪的轉(zhuǎn)速不同，大齒輪13上連接的變速齒輪的變速比大于差速器行星軸10上連接的變速齒輪的變速比，一個電機具有一個轉(zhuǎn)速比，低速比電機設(shè)置在差速器行星軸一側(cè)，高速比電機設(shè)置在大齒輪13側(cè)，電機上連接有電流檢測裝置，電機以及電流檢測裝置與控制器80連接，所述兩個半軸上分別設(shè)置有軸承18，半軸兩端連接有車輪19，大齒輪13側(cè)電機通過單向離合器驅(qū)動與行星架連為一體的行星架殼體17旋轉(zhuǎn)。
[0021]圖1本發(fā)明的基本配置。圖6是電機、電流檢測儀和控制器之間的連接示意圖。在該變速裝置中，差速器行星軸10通過變速齒輪一 11連接有電機一 14，大齒輪13內(nèi)軸通過單向離合器與行星架殼體17連接，大齒輪13外周與變速器連接，大齒輪13側(cè)的變速齒輪二 12連接有電機二 15，其中，變速齒輪一 11和變速齒輪二 12的變速比不同，變速齒輪二 12的變速比大于變速齒輪一 11的變速比。運行時，如果電動車為最小負荷，可以利用電機一 14驅(qū)動電動車運轉(zhuǎn)，如果是大負荷情況下，當電動車的負荷達到電機一 14在控制器80中設(shè)定的上限，控制器80就會將電動車的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)換成電機二15或著是切換成電機一14和電機二 15同時驅(qū)動電動車進行前進，電機一 14上連接有電流檢測裝置一61，電機二 15上連接有電流檢測裝置二 62，控制器80需要根據(jù)電流檢測裝置一 61和電流檢測裝置二 62的檢測結(jié)果，按照控制器80內(nèi)的設(shè)定數(shù)值進行智能判斷驅(qū)動電機的數(shù)目，其中，電機二 15旋轉(zhuǎn)時，大齒輪13通過單項離合器16a帶動與與行星架連為一體的行星架殼體17旋轉(zhuǎn)，連接時，通過電氣切換元件的切換，連接到相應(yīng)的電機，在本實施例中，電氣切換元件使用了多路繼電器一 71和多路繼電器二 72，其中，多路繼電器一 71連接著差速器行星軸10—側(cè)的電機一 14;多路繼電器二72連接至大齒輪13—側(cè)的電機二 15。
[0022]圖2是差速器行星軸側(cè)通過在一個變速齒輪上配置兩個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述圖1的基礎(chǔ)上，在差速器行星軸10輸出軸齒輪上同時嚙合有兩個變速齒輪，S卩:除圖1中原來的變速齒輪一11外，還嚙合有變速齒輪三21，變速齒輪三21上連接電機三20，電機三20上還同時連接有電流檢測裝置二63，電流檢測裝置二63將檢測的電流反饋給控制器80，控制器80中設(shè)置有每個電機的上下限電流，控制器80根據(jù)檢測的運行電機電流結(jié)果，智能判斷使用哪些電機或組合哪些電機驅(qū)動電動車，然后將判斷的結(jié)果通過電氣切換元件連接到差速器行星軸10—側(cè)的電機上，具體而言，在本實施例中，在上述圖1的基礎(chǔ)上，差速器行星軸10—側(cè)增加了電機三20，電機三20上連接有電流檢測裝置三63，電機三20與控制器80之間通過多路繼電器一 71連接，22是差速器行星軸側(cè)變速齒輪組一，另外大齒輪13側(cè)連接部件與圖1中所示相同沒有其他變化。
[0023]圖3是大齒輪側(cè)通過一個變速齒輪上配置兩個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。所述大齒輪13上通過單向離合器16a和行星架殼體17連接，大齒輪13外周和和變速齒輪二 12、變速齒輪四31連接，變速齒輪二 12、變速齒輪四31分別連接有電機二 15和電機四30，電機四30上連接有電流檢測裝置四64，電機二 15以及電機四30與控制器80之間連接有多路繼電器二72，控制器80通過多路繼電器二 72控制著電機二 15與電機四30的接通與斷開，具體情況需要根據(jù)驅(qū)動負荷大小或路況智能判斷所連接的電機，可以是接通大齒輪13側(cè)的一個或多個電機，也可以接通差速器行星軸10側(cè)的一個或多個電機，或者是差速器行星軸10側(cè)的一個或多個電機與大齒輪13側(cè)的一個或多個電機，組合驅(qū)動電動車，但是，每個電機通過變速齒輪后輸出功率與速度都不相同，32為大齒輪13側(cè)變速齒輪組一。
[0024]圖4上大齒輪側(cè)通過兩個單向離合器配置一個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述圖1和圖3是單個大齒輪13上連接一個或多個電機的例子，圖4是在左右兩個大齒輪13上分別設(shè)置單向離合器一 16a和單向離合器二 16b的一個電動車的例子，其實在左右兩個大齒輪13上可分別設(shè)置一個或多個變速齒輪，每個變速齒輪上連接一個或多個電機。
[0025]在本實施例子中，是左右兩側(cè)大齒輪13的分別連接一個變速齒輪和電機的實施例。在本實施例中，除了圖1中在右側(cè)大齒輪13上間接連接有電機二 15外，在左側(cè)行星架殼體17上通過單向離合器二 16b，又設(shè)置了左側(cè)大齒輪13，左側(cè)大齒輪13相繼連接有變速齒輪五41和與之匹配的電機五40，電機五40與控制器80之間通過多路繼電器二72連接，同樣控制器80會根據(jù)電流檢測裝置五65檢測的電流狀況結(jié)合負荷與路況智能地控制包括電機五40在內(nèi)的電機的開通與關(guān)閉，利用最合適的電機或電機組驅(qū)動電動車。
[0026]上述是大齒輪13側(cè)通過兩個單向離合器兩個變速齒輪上配置一個電機的說明，也可以在大齒輪13側(cè)通過多個單向離合器多個變速齒輪上配置多個電機。
[0027]圖5是大齒輪側(cè)通過兩個單向離合器分別連接變速齒輪，其中一個變速器上配置兩個電機的結(jié)構(gòu)示意圖。所述左右兩個大齒輪13內(nèi)軸通過單向離合器一 16a以及單向離合器二16b分別與從行星架殼體17的左右側(cè)連接，左右兩個大齒輪13外周分別與各自的變速齒輪連接，每個變速齒輪連接一個電機，當然單向離合器一 16a以及單向離合器二 16b連接的每個變速齒輪上都可以連接多個電機，在此以大齒輪13側(cè)一個變速齒輪上連接有兩個電機為例進行說明。圖5是在圖4的基礎(chǔ)上，在原來大齒輪13側(cè)通過兩個單向離合器分別配置一個變速齒輪的基礎(chǔ)上，在左右一個變速齒輪上配置了各自的電機，圖5是在圖4的基礎(chǔ)上，又增加了變速齒輪六51，52為大齒輪側(cè)變速齒輪組二，變速齒輪六51連接有電機六50，電機六50上連接有電流檢測裝置六66，控制器80根據(jù)電機六50上的電流檢測結(jié)果或其他電機的電流檢測結(jié)果，結(jié)合負荷智能地判斷接通哪個電機，與上述相同，電機六50是通過多路繼電器二 72與控制器80連接在一起的。
[0028]盡管上述是在兩個大齒輪13上分別設(shè)置了一個單向離合器，但是，還可以在行星架殼體17上設(shè)置多個單向離合器，并通過每個單向離合器組合一個多個變速齒輪以及一個或多個電機，豐富電動車的轉(zhuǎn)速配置。
[0029]接力式多電機多速比電動車自動變速方法，是利用上述自動變速裝置實現(xiàn)的，所述電流檢測裝置自動檢測電動車行駛中的電機電流，自動檢測后定時向控制器80反饋電流數(shù)據(jù)，當電流達到控制器80中設(shè)置的該電機的設(shè)定上限電流值后，控制器80自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機，然后自動切換電機；當電流達到控制器80中設(shè)置的該電機的設(shè)定下限電流值后，控制器80自動匹配與該電流值相應(yīng)的小功率電機，然后自動切換電機。
[0030]所述控制器80自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機時，匹配的與電流值相應(yīng)的電機為一個或多個，控制器80通過電氣切換元件進行電機切換。
[0031]當電流達到該電機的設(shè)定下限電流值后，如果下降到最小負荷時，電動車利用相應(yīng)功率的電機驅(qū)動電動車前進。
[0032]本發(fā)明通過在差速器行星軸10利用變速齒輪連接有一個或多個電機，可根據(jù)不同電機輸出不同的功率以及不同的轉(zhuǎn)速;通過在行星架殼體17與大齒輪13之間利用單向離合器連接，再在大齒輪13外側(cè)通過變速齒輪連接一個或多個電機，能夠進一步豐富電動車的驅(qū)動功率和輸出速度;通過各種方式設(shè)置多個電機，靈活使用電動車牽引力，能夠在通過差速器行星軸10輸出一個或多個電機動力的基礎(chǔ)上，進一步通過單向離合器一 16a或和單向離合器二16b使大齒輪13與變速齒輪連接，輸出一個或多個電機的動力，或停止差速器行星軸10側(cè)一個或多個差速器行星軸10側(cè)的電機，單靠大齒輪13側(cè)變速齒輪輸出一個或多個電機的動力，提高電動車的牽引力和行駛速度的靈活性;通過使多個電機與變速齒輪之間分別具有不同的轉(zhuǎn)速比，能夠在控制器80的控制下通過對電流的檢測，自動配置適合于負載以及行駛速度的轉(zhuǎn)速比；通過利用電流檢測裝置對每個電機進行檢測，能夠?qū)︱?qū)動電機的電流進行檢測，有利于控制器80進行電機的分配;通過配置控制器80，能夠根據(jù)負載自動地對驅(qū)動電機進行分配，能夠在不同狀態(tài)下使用不同轉(zhuǎn)速比驅(qū)動車輛，特別是在空載時，可利用最低的功率進行巡航，可以減少大電機對電池的消耗，能夠延長電池的使用壽命。利用這種變速裝置，能夠減少電機的故障率，即使某個電機發(fā)生故障，也不會影響車輛的行駛與驅(qū)動，在相同功率下，通過在電動車上配置多個電機，能夠降低電動車的制造成本，提高車輛的靈活性，簡化操作，提高電池的使用壽命。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，包括差速器、差速器的行星架殼體、差速器行星軸、與差速器行星軸連接的變速齒輪，其特征在于:所述差速器行星軸通過變速齒輪連接有電機，所述行星架殼體上通過單向離合器連接有大齒輪，大齒輪通過另外的變速齒輪連接有不同電機，所述多個電機與連接的變速齒輪之間分別具有不同的轉(zhuǎn)速比，多個電機上分別連接有電流檢測裝置，每個電機以及電流檢測裝置分別與控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，其特征在于:行星架殼體上通過單向離合器連接有大齒輪為一個或多個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，其特征在于:所述差速器行星軸通過變速齒輪連接有一個或多個電機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，其特征在于:所述差速器行星軸通過一個或多個變速齒輪連接有一個或多個電機。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，其特征在于:所述大齒輪通過一個或多個變速齒輪連接有一個或多個電機。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力式多電機多速比電動車自動變速裝置，其特征在于:所述大齒輪的內(nèi)、外周分別連接有一個或多個單向離合器和變速齒輪，變速齒輪上連接一個或多個電機。7.接力式多電機多速比電動車自動變速方法，利用權(quán)利要求1所述的自動變速裝置實現(xiàn)，其特征在于:所述電流檢測裝置自動檢測電動車行駛中的電機電流，自動檢測裝置定時向控制器反饋電機電流，當電機電流達到控制器中該電機的設(shè)定上限電流值后，控制器自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機，然后自動切換電機；當電機電流達到控制器中該電機的設(shè)定下限電流值后，控制器自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機，然后自動切換電機。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接力式多電機多速比電動車自動變速方法，其特征在于:所述控制器自動匹配與該電流值相應(yīng)的電機時，匹配的與電流值相應(yīng)的電機為一個或多個，控制器通過電氣切換元件進行電機的切換。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接力式多電機多速比電動車自動變速方法，其特征在于:當電機電流達到該電機的設(shè)定下限電流值后，如果負荷下降到最小時，電動車利用與之匹配的電機驅(qū)動電動車前進。
【文檔編號】B60K17/16GK106080157SQ201610495265
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】楊勇
【申請人】楊勇