本實用新型屬于汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種純電動汽車智能雙驅(qū)動力總成。
背景技術(shù)：
隨著能源和環(huán)境問題的日趨嚴峻，電動汽車的發(fā)展迎來了新的良機。目前，國內(nèi)絕大部分電動汽車都是在燃油車的基礎(chǔ)上，將發(fā)動機與變速箱簡單的用一個電機與一個定傳動比減速器替換，然后直接將動力輸出到差速器。由于汽車在爬坡以及啟動時要求動力系統(tǒng)提供大的扭矩，以滿足所需的加速性能與爬坡性能，而在高速行駛的時候則需要動力系統(tǒng)提供足夠高的轉(zhuǎn)速。因此，上述的動力系統(tǒng)很難兼顧這兩方面的需求。此外，單電機驅(qū)動系統(tǒng)在啟動的時候，為了獲得更好的加速性能，電池需輸出較大的電流，這會給電池帶來損壞。
在已有技術(shù)中，中國專利CN101633305公開了一種雙電機通過花鍵傳動實現(xiàn)串聯(lián)結(jié)構(gòu)式的動力總成系統(tǒng)，通過2套電機控制器分別控制1臺低速電機和1臺高速電機在不同車速工況下運轉(zhuǎn)，從而保證2臺電機盡量處于高效率區(qū)運轉(zhuǎn)；與之對應(yīng)的，專利CN203739605U公開了一種雙電機并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)，每臺電機分別通過定軸式齒輪傳動機構(gòu)將動力傳遞到輸出軸，使高速電機和低速電機在不同車速工況下運轉(zhuǎn)來保證動力系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)；CN102490599同樣采用并聯(lián)方式，不同的是其設(shè)計理念在于利用定軸輪系實現(xiàn)雙電機轉(zhuǎn)矩耦合來改善汽車的爬坡性能和加速性能；專利CN104015600A同樣采用并聯(lián)方式，不過其設(shè)計理念在于利用雙電機的獨立調(diào)速來實現(xiàn)一種無級變速功能的驅(qū)動系統(tǒng)；專利CN201110257806公開了一種雙電機純電動一體化傳動系統(tǒng)控制方法，采用雙電機提供不同的動力，并經(jīng)過動力耦合器進行綜合輸出，其中動力耦合器由具有四個不同傳動比的檔位的兩套自動換檔執(zhí)行機構(gòu)AMT組成，通過對電機和機械式自動變速器(AMT)進行一體化控制來實現(xiàn)換擋；CN104691319利用一套行星排機構(gòu)實現(xiàn)雙電機轉(zhuǎn)速耦合來達到2臺電機盡可能高效運轉(zhuǎn)的目的。專利CN101633305和CN203739605U分別采用串聯(lián)和并聯(lián)模式實現(xiàn)高速電機和低速電機在不同車速下切換運轉(zhuǎn)，從而提高動力系統(tǒng)效率。專利CN102490599利用定軸輪系實現(xiàn)雙電機轉(zhuǎn)矩耦合來改善汽車的爬坡性能和加速性能，但由于2臺電機轉(zhuǎn)速成比例導(dǎo)致調(diào)速必須同步進行，否則易導(dǎo)致功率流內(nèi)循環(huán)而降低整套動力系統(tǒng)效率；并且高速模式下，該系統(tǒng)無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)速解耦導(dǎo)致效率急劇下降。專利CN201110257806采用雙電機和雙機械式自動變速器(AMT)實際動力耦合，然而這種結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，并且由于控制復(fù)雜導(dǎo)致存在換擋時間長、換擋沖擊明顯，有時甚至會出現(xiàn)車輛在行駛過程中換不了擋的問題。專利CN104691319利用一套行星排機構(gòu)實現(xiàn)雙電機轉(zhuǎn)速耦合實現(xiàn)2臺電機各自高效運轉(zhuǎn)的目的。但由于沒有實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩耦合，2臺電機輸出扭矩無法耦合從而無法提高整套系統(tǒng)的加速性能和爬坡性能。CN103754099A公布了一種雙電機多模式動力耦合驅(qū)動總成，這個多模式指的是轉(zhuǎn)速耦合、低速實現(xiàn)單電機驅(qū)動、單電機制動能量回收制動，雙電機轉(zhuǎn)速耦合驅(qū)動，雙電機轉(zhuǎn)速耦合制動能量回收等多種工作模式，在動力耦合上其本質(zhì)還是只能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速耦合一種方式。在結(jié)構(gòu)上，行星輪系由于缺少離合器無法實現(xiàn)三元件(齒圈、行星架、太陽輪)的同向同轉(zhuǎn)速整體運動，所以根本無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩耦合。另外，通過太陽輪處有設(shè)置鎖止器制動太陽輪，從而實現(xiàn)與齒圈連接的電機單獨驅(qū)動模式，不過由于齒圈處缺少制動器從而無法實現(xiàn)另一個電機的單電機驅(qū)動。這也就使得一旦齒圈處的電機出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)就癱瘓，其故障應(yīng)對性較弱。綜上分析，現(xiàn)有技術(shù)均無法同時實現(xiàn)雙電機之間的轉(zhuǎn)速耦合和轉(zhuǎn)矩耦合功能，這必然導(dǎo)致車輛要么利用轉(zhuǎn)矩耦合提高動力性卻犧牲了整體效率；要么利用轉(zhuǎn)速耦合實現(xiàn)轉(zhuǎn)速解耦滿足單個電機高效率卻降低了車輛動力性；要么直接采用低速電機和高速電機分別工作在不同車速工況，雖然提高單電機的使用效率卻必須都選用大功率電機滿足動力性需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種純電動汽車智能雙驅(qū)動力總成，包括第一驅(qū)動電機以及對應(yīng)的第一蓄電池組和第二驅(qū)動電機以及對應(yīng)的第二蓄電池組，分別與第一驅(qū)動電機和第二驅(qū)動電機的動力輸出端相連接的兩個離合器，以及變速箱，傳動軸、氫能源充電裝置和智能控制器；所述離合器連接至變速箱的輸入端，變速箱的輸出端與車輛傳動軸相連接，與所述第一和第二蓄電池組連接的氫能源充電裝置，所述氫能源充電裝置包括多孔質(zhì)氫燃料極(陽極)，和空氣極(陰極)以及位于多孔質(zhì)氫燃料極與空氣極之間的重疊的聚合物電解質(zhì)膜，所述智能控制器分別與第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第一蓄電池組、第二蓄電池組以及氫能源充電裝置相連。
進一步，所述聚合物電解質(zhì)膜是膨脹聚四氟乙烯膜。
進一步，所述第一驅(qū)動電機和第二驅(qū)動電機并列布置。
進一步，所述離合器是離心式單向自動離合器。
進一步，所述離合器通過花鍵軸連接至變速箱的輸入端。
進一步，所述變速箱是機電耦合變速箱。
該系統(tǒng)可以有效克服車輛在起步、超車、上坡、越溝坎動力等情況下動力不足的問題，同時可在車輛動態(tài)行進中對雙電機組中動力不足的機組進行切換，替換下來的電源不足機組由車載氫能源充電裝置快速充電，保持備用切換。由此，針對兩個驅(qū)動電機的反復(fù)切換可以為動態(tài)行駛的車輛提供了不間斷的動力源，以不間斷地延長驅(qū)動電機組的工作時間并且極大提高車輛續(xù)航里程。
該系統(tǒng)有效解決了純電動汽車的動態(tài)車載自行充電，減少純電動汽車因動力電源不足而被迫停駛，急需進行地面固定充換電的繁瑣工序，實破了目前純電動汽車單純的“電池+電機+充電樁”的工作模式，同時解決了純電動汽車普遍存在的動力不足，行駛里程短、車輛充換電頻繁工序繁瑣，過分依賴地面固定模式充換電源、無法車載動態(tài)自行充電所造成純電動汽車使用的局限性與普及率等問題。
附圖說明
圖1是本實用新型純電動汽車智能雙驅(qū)動力總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1第一驅(qū)動電機，2第二驅(qū)動電機，3第一蓄電池組，4第二蓄電池組，5離合器，6變速箱，7傳動軸，8氫能源充電裝置，9智能控制器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
參考圖1，本實用新型提供了一種純電動汽車智能雙驅(qū)動力總成，包括第一驅(qū)動電機1以及對應(yīng)的第一蓄電池組3、第二驅(qū)動電機2以及對應(yīng)的第二蓄電池組4，分別與第一驅(qū)動電機1和第二驅(qū)動電機2的前端動力輸出軸相連接的兩個離心式單向自動離合器5，以及變速箱6，傳動軸7、氫能源充電裝置8和智能控制器9。其中第一驅(qū)動電機1和第二驅(qū)動電機2在驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)體并列地布置，其中蓄電池組3、4是酸鉛免維護電池或者磷酸鋰鐵電池。所述兩個離心式單向自動離合器5通過花鍵軸共同連接至機電耦合變速箱6的輸入端，機電耦合變速箱6的輸出端與車輛傳動軸7相連接，這樣，兩個驅(qū)動電機1、2共同輸出的動力可經(jīng)過機電耦合變速箱6的耦合和變速后輸出至傳動軸7的花鍵盤連接處。在該系統(tǒng)中安裝有可向兩個蓄電池組3、4充電的車載氫能源充電裝置8，該充電裝置包括多孔質(zhì)氫燃料極(陽極)，和空氣極(陰極)以及位于多孔質(zhì)氫燃料極與空氣極之間的重疊的聚合物電解質(zhì)膜。在陽極，氫分解為氫離子(質(zhì)子)和電子，聚合物電解質(zhì)膜僅允許質(zhì)子穿過而至陰極，電子沿外電路移到陰極，在陰極與氧進行化學反應(yīng)變成水(H2O)。在電子移動過程中獲得電能。所述聚合物電解質(zhì)膜可以是膨脹聚四氟乙烯膜。所述智能控制器9分別與第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機、第一蓄電池組、第二蓄電池組以及氫能源充電裝置相連。
車輛通過采用以上所述系統(tǒng)，可實現(xiàn)以下的控制策略：
起動車輛后，智能控制器將兩組動力驅(qū)動電機1、2產(chǎn)生的動力分別經(jīng)由各自的單向離心式自動離合器5輸出至機電耦合變速箱6，輸出的動力經(jīng)過耦合后可以使整車的驅(qū)動動力處于雙電機并聯(lián)的工作狀態(tài)，這樣可以提高車輛在瞬間起步、超車、爬坡、涉水及越溝坎等情況下的驅(qū)動能力。車輛處于常態(tài)車速行駛時，智能控制器自動轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動電機1單機工作狀態(tài)。此時第二驅(qū)動電機2在停止運轉(zhuǎn)后由離心式單向自動離合器5自動與機電耦合變速箱6分離。當?shù)谝或?qū)動電機1工作一段時間，即將處于極限能源工作狀態(tài)時(蓄電池能量已耗2/3)，智能控制器9將自動切換為第二驅(qū)動電機2為車輛提供驅(qū)動動力。切換下來的動力能源不足的第一驅(qū)動電機1，由智能控制器快速地將氫能源充電裝置9自動給第一驅(qū)動電機1的第一蓄電池組3充電。第一蓄電池組3電能充足后可繼續(xù)為切換第二驅(qū)動電機2而備用。通過這種方式，動態(tài)行進中的車輛可由此反復(fù)智能快速為兩個蓄電池組3、4進行充電操作，從而在第一和第二驅(qū)動電機1、2之間智能化自動切換，為車輛不間斷提供可靠的動力源，實現(xiàn)不間斷的延長驅(qū)動電機的工作時間和續(xù)航里程，極大的提高了純電動汽車不間斷續(xù)航能力的可貴性能。該創(chuàng)新成果有效解決了純電動汽車的動態(tài)車載智能快速充電，減少純電動汽車車輛因動力電源不足被迫停駛急需地面充換電的繁瑣工序，極大的延長了純電動汽車的續(xù)航里程，突破了目前國內(nèi)外純電動汽車單純的“電池+電機+充電樁”的工作模式。走出了兒童玩具電動汽車放大板的怪圈。攻克了目前純電動汽車普遍存在的動力不足、續(xù)航里程短、過度依賴由地面固定充電模式補充車載能源的局限性以及無法動態(tài)車載充電之難題。
如上所述，對本實用新型進行了詳細地說明，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。