本實(shí)用新型涉及混合動(dòng)力系統(tǒng)，特別涉及一種使用雙行星排構(gòu)型的混合動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著能源與環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，國(guó)家大力發(fā)展新能源汽車。目前國(guó)內(nèi)主流混合動(dòng)力采用雙電機(jī)同軸混聯(lián)結(jié)構(gòu)，但系統(tǒng)普遍存在動(dòng)力不足的問(wèn)題；并聯(lián)系統(tǒng)因?yàn)锳MT變速器技術(shù)尚不成熟，而且換擋期間動(dòng)力中斷較為明顯，車輛駕駛舒適性較差，推廣起來(lái)存在較大問(wèn)題。傳統(tǒng)雙排行星齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，雖然可以解決部分爬坡及模式切換平順性的問(wèn)題，但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩經(jīng)過(guò)齒圈分流以后直接輸出至后排行星架，依然存在動(dòng)力不足的問(wèn)題，尤其在偏遠(yuǎn)山區(qū)該問(wèn)題仍然較為突出，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過(guò)早反轉(zhuǎn)形成功率循環(huán)，導(dǎo)致系統(tǒng)效率較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的，就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種使用雙行星排構(gòu)型的混合動(dòng)力系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種使用雙行星排構(gòu)型的混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括動(dòng)力耦合裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池、第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器和輸出軸；所述動(dòng)力耦合裝置包括前排行星齒輪機(jī)構(gòu)、后排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一模式離合器和第二模式離合器；所述前排行星齒輪機(jī)構(gòu)包括前排太陽(yáng)輪、前排齒圈和前排行星架，后排行星齒輪機(jī)構(gòu)包括后排太陽(yáng)輪、后排齒圈和后排行星架；所述發(fā)動(dòng)機(jī)與前排行星架連接；所述發(fā)電機(jī)連接前排太陽(yáng)輪；所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接后排太陽(yáng)輪；所述動(dòng)力電池分別連接第一電機(jī)控制器和第二電機(jī)控制器，第一電機(jī)控制器與發(fā)電機(jī)電氣連接，第二電機(jī)控制器與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣連接；所述第一模式離合器設(shè)置在前排齒圈與后排太陽(yáng)輪之間；所述第二模式離合器設(shè)置在前排齒圈與后排行星架之間；所述輸出軸與后排行星架連接輸出整車動(dòng)力至車輪。本實(shí)用新型通過(guò)兩個(gè)模式離合器的分離結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)一種純電動(dòng)模式和兩種混合動(dòng)力模式，通過(guò)前后排斷開解決了原有雙行星排系統(tǒng)純電動(dòng)效率低下的問(wèn)題；通過(guò)雙模切換解決了原有雙行星排系統(tǒng)爬坡性能不足的問(wèn)題。通過(guò)雙模切換解決了原有行星排混合動(dòng)力系統(tǒng)高速行駛過(guò)程中發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)形成功率循環(huán)導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降的問(wèn)題。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖。圖2是本實(shí)用新型混合動(dòng)力系統(tǒng)桿模型示意圖。圖3是本實(shí)用新型混合動(dòng)力系統(tǒng)兩種混合動(dòng)力工作模式下速比與效率關(guān)系圖。具體實(shí)施方式參見(jiàn)圖1，配合參見(jiàn)圖2。本實(shí)用新型的一種使用雙行星排構(gòu)型的混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、輸出軸12、第一電機(jī)控制器4、第二電機(jī)控制器15、動(dòng)力電池5以及動(dòng)力耦合裝置，動(dòng)力耦合裝置包括前排太陽(yáng)輪6、前排行星架7、前排齒圈8、后排太陽(yáng)輪9、后排行星架10、后排齒圈11、第二模式離合器13、第一模式離合器14，其中前排特征參數(shù)k值為k1，后排特征參數(shù)k值為k2。發(fā)動(dòng)機(jī)1連接前排行星架7，發(fā)電機(jī)2連接前排太陽(yáng)輪6，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)3連接后排太陽(yáng)輪9。前排齒圈8通過(guò)第二模式離合器13與后排行星架10連接，或者通過(guò)第一模式離合器14與后排太陽(yáng)輪9連接，后排齒圈11鎖止。發(fā)電機(jī)2與第一電機(jī)控制器4電氣連接，第一電機(jī)控制器4與動(dòng)力電池5電氣連接，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)3與第二電機(jī)控制器15電氣連接，第二電機(jī)控制器15與動(dòng)力電池5電氣連接。后排行星架10與輸出軸12連接傳遞整車動(dòng)力。本實(shí)用新型的工作過(guò)程原理可結(jié)合圖1、圖2、圖3和表1說(shuō)明如下：車輛起步過(guò)程中兩個(gè)模式離合器分離，由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛純電動(dòng)行駛；當(dāng)車輛行駛至較高車速時(shí)，第一模式離合器結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)介入進(jìn)入混合動(dòng)力模式，解決原有雙行星排系統(tǒng)爬坡性能不足的問(wèn)題；當(dāng)車輛行駛至中高車速時(shí)，發(fā)電機(jī)接近零轉(zhuǎn)速，此時(shí)第一模式離合器分離，第二模式離合器結(jié)合，此時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速正向升高，解決了行星排混合動(dòng)力系統(tǒng)高速行駛過(guò)程中發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)形成功率循環(huán)導(dǎo)致效率下降的問(wèn)題。具體說(shuō)明如下：EV模式(純電動(dòng))：車輛起步時(shí)，模式離合器13、14分離，前后行星齒輪機(jī)構(gòu)斷開。后排齒圈11鎖止，后排形成一個(gè)1+k2的速比，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)3降速增扭后輸出動(dòng)力至后排行星架10，后排行星架10輸出動(dòng)力至輸出軸12，車輛工作在純電動(dòng)模式。在EV模式下，因?yàn)榍昂笮行驱X輪機(jī)構(gòu)斷開，因此純電動(dòng)效率大大提高。EVT1(混合動(dòng)力模式1)：當(dāng)車輛行駛至較高車速時(shí)，第一模式離合器14結(jié)合，第二模式離合器13分離。雙行星排系統(tǒng)形成一個(gè)速比大于1的機(jī)械點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)1介入工作在最佳工作點(diǎn)，前排齒圈8與后排太陽(yáng)輪9連接，發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)前排行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流，一部分能量通過(guò)太陽(yáng)輪6作用在發(fā)電機(jī)2進(jìn)行發(fā)電，一部分能量通過(guò)前排齒圈8與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)3進(jìn)行耦合，后排齒圈11鎖止，后排形成一個(gè)1+k2的速比，耦合扭矩經(jīng)過(guò)后排降速增扭后輸出動(dòng)力至后排行星架10，后排行星架10輸出動(dòng)力至輸出軸12，車輛工作在EVT1混合動(dòng)力模式，解決原有雙行星排系統(tǒng)爬坡性能不足的問(wèn)題。EVT2(混合動(dòng)力模式2)：當(dāng)車輛行駛至中高車速時(shí)，發(fā)電機(jī)2接近零轉(zhuǎn)速。此時(shí)第一模式離合器14分離，第二模式離合器13結(jié)合，雙行星排系統(tǒng)形成一個(gè)速比小于1的機(jī)械點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)1介入工作在最佳工作點(diǎn)，發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速正向升高。前排齒圈8與后排行星架10連接，發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)前排行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流，一部分能量通過(guò)太陽(yáng)輪6作用在發(fā)電機(jī)2進(jìn)行發(fā)電，一部分能量通過(guò)前排齒圈8輸出至后排行星架10，后排齒圈11鎖止，后排形成一個(gè)1+k2的速比，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的輸出扭矩經(jīng)過(guò)后排降速增扭后輸出動(dòng)力至后排行星架10，后排行星架10扭矩耦合以后輸出動(dòng)力至輸出軸12，車輛工作在EVT2混合動(dòng)力模式，解決原有行星排混合動(dòng)力系統(tǒng)高速行駛過(guò)程中發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)形成功率循環(huán)導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降的問(wèn)題。表1是本實(shí)用新型混合動(dòng)力系統(tǒng)不同模式下離合器狀態(tài)說(shuō)明。表1模式第二模式離合器第一模式離合器EV分離分離EVT1分離結(jié)合EVT2結(jié)合分離從上述執(zhí)行過(guò)程可以看出，本實(shí)用新型的混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型屬于雙模系統(tǒng)，分別在EVT1形成一個(gè)速比大于1的機(jī)械點(diǎn)，EVT2形成一個(gè)速比小于1的機(jī)械點(diǎn)。不僅有效解決了原有傳統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力性不足的問(wèn)題；同時(shí)解決了車輛中高速行駛過(guò)程中發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)形成功率循環(huán)所帶來(lái)的系統(tǒng)效率較低問(wèn)題；在純電動(dòng)模式下通過(guò)離合器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)前后排斷開，大大提高純電動(dòng)行駛效率。本專利所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型通過(guò)雙模設(shè)計(jì)有效解決原有系統(tǒng)存在的諸多缺陷，另外，本專利在雙行星排構(gòu)型的基礎(chǔ)上增加兩組離合器，實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，模式切換平順，因此本專利所述系統(tǒng)具備廣泛的適應(yīng)性。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3