一种无级变速混合动力系统及车辆的制作方法

本技术涉及汽车，尤其涉及一种无级变速混合动力系统及车辆。

背景技术：

1、随着社会的发展，新能源混合动力汽车越来越普及。混合动力系统作为新能源最为关键的零部件总成之一，其性能优劣直接关系着整车的性能表现。现在市场上的混合动力系统构型很多，普及度最高的为混联构型和串联构型，但整体传动效率不高。

2、混联构型虽然中高车速发动机可以直接驱动，能量传递路径短，但中低车速依然需要通过发动机先带动电机进行发电，再使用电能进行驱动，能量传递路径长，能量转换效率不高；串联构型一直通过发动机先带动电机发电，再使用电能进行驱动，能量传递路径长，发动机在整个过程中都不驱动，能量转换效率低。

3、如何提高混合动力系统的能量转换效率是需要解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种无级变速混合动力系统及车辆，用于解决如何提高混合动力系统的能量转换效率的问题。

2、在本技术涉及的第一方面，为解决上述问题，提供一种无级变速混合动力系统，无级变速混合动力系统包括：差速器、发动机、第一行星组件、第二行星组件、行星架、第一电机和第二电机。第一行星组件包括：第一齿圈和多个第一行星轮，第一齿圈与发动机传动连接；多个第一行星轮设置在第一齿圈内，且多个第一行星轮与第一齿圈均啮合。第二行星组件包括：第二齿圈和多个第二行星轮，第二齿圈与差速器传动连接；多个第二行星轮设置在第二齿圈内，且多个第二行星轮与第二齿圈均啮合，多个第二行星轮与多个第一行星轮同轴设置。行星架与多个第二行星轮和多个第一行星轮均连接。第一电机与行星架传动连接；第二电机与第一电机电连接，第二电机与差速器传动连接。

3、这样一来，当发动机启动时，可以将动力传递至第一行星组件，第一行星组件通过行星架将部分动力传递至第二行星组件，第二行星组件可以将动力传递至差速器，由此驱动车辆运行，第一行星组件可将发动机的其余部分动力传递至第一电机，其余部分动力可以带动第一电机发电，第一电机将电力传输至第二电机，第二电机也可提供动力至差速器，由此驱动车辆运行。发动机可以在车辆启动时直接提供动力，相较于混联构型混合动力系统中的发动机提供动力至电机进行发电，然后电机驱动车辆运行，减小了能量传递路径，提高了能量转换效率。而且，发动机在运行的过程中，部分动力用于驱动车辆运行，剩余部分动力可以用于第一电机发电，电力同样可以用于驱动车辆运行，避免了能量的浪费。

4、在本技术的一些实施例中，行星架包括第一输出轴。第一电机包括：第一电机定子和第一电机转子，第一电机定子用于固定连接在车体上；第一电机转子与第一电机定子同轴设置，第一电机转子位于第一电机定子内侧，且与第一输出轴连接。第二电机包括：第二电机定子和第二电机转子，第二电机定子用于固定连接在车体上；第二电机转子与第二电机定子同轴设置，第二电机转子设置在第二电机定子外侧，且第二电机转子与差速器传动连接。

5、如此一来，第一电机转子可以通过第一输出轴传递的动力进行发电，第一电机转换的电力可以传输至第二电机，第二电机可以驱动车辆运行，使无级变速混合动力系统在发电的同时可以驱动车辆运行。

6、在本技术的一些实施例中，第一电机定子与第二电机定子同轴设置，且第二电机定子位于第一电机定子的外侧。

7、如此，将第一电机定子与第二电机定子同轴设置，使得第一电机转子与第二电机转子同样同轴设置，减小了第一电机和第二电机所占用的空间，提高了无级变速混合动力系统的空间利用率，便于车辆的整体布局。

8、在本技术的一些实施例中，无级变速混合动力系统还包括：第一齿轮组和第二齿轮组，第一齿轮组包括：第一主动齿轮和第一从动齿轮，第一主动齿轮与第二电机转子连接；第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合，第一从动齿轮与差速器传动连接。第二齿轮组包括：第二主动齿轮和第二从动齿轮，第二主动齿轮与第二齿圈连接；第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第二从动齿轮与差速器传动连接。

9、这样一来，第二电机可以通过第一齿轮组将动力传递至差速器，进而驱动车辆运行，发动机将动力传递至第二齿圈后，第二齿圈可以通过第二齿轮组将动力传递至差速器，进而驱动车辆运行，使得第二电机和发动机都可以驱动车辆运行，避免第二电机和发动机其中一个出现故障而导致汽车无法运行。

10、在本技术的一些实施例中，第一从动齿轮包括：第二输出轴，第二输出轴与差速器传动连接，且第一从动齿轮与第二从动齿轮同轴设置。无级变速混合动力系统还包括：离合器，离合器设置在第二输出轴与第二从动齿轮之间，离合器用于将第二输出轴与第二从动齿轮分离或结合。

11、如此，离合器可以控制第二从动齿轮与第二输出轴的分离和结合，当离合器控制第二从动齿轮与第二输出轴分离时，车辆仅由第二电机驱动；当离合器控制第二从动齿轮与第二输出轴结合时，即车辆由第二电机和发动机同时驱动；使车辆可以适应不同的路况，提高了车辆的适用性。

12、在本技术的一些实施例中，无级变速混合动力系统还包括：制动器，制动器用于固定连接在车体上，制动器设置在第二齿圈的外侧，用于控制第二齿圈的转动或停止。

13、这样一来，当制动器控制第二齿圈转动时，可以将发动机的动力分流，一部分动力用于驱动车辆运行，另一部分动力可以用于第一电机发电，所发电力可以用于车辆后续使用；当制动器控制第二齿圈停止时，可以将发动机的全部动力用于第一电机的发电；使车辆可以适应不同的路况，提高了车辆的适用性。

14、在本技术的一些实施例中，发动机包括：第三输出轴，第三输出轴与第一齿圈连接；无级变速混合动力系统还包括：单向离合器，单向离合器设置在第三输出轴处，用于使第三输出轴单向转动。

15、如此，单向离合器可以避免第三输出轴反转，由此避免第三输出轴反转对发动机产生损坏。

16、在本技术的一些实施例中，无级变速混合动力系统还包括：第三齿轮组，第三齿轮组包括；第三主动齿轮和第三从动齿轮，第三主动齿轮与第二输出轴连接；第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，且第三从动齿轮与差速器连接。

17、如此一来，发动机或者第二电机可以通过第三齿轮组驱动传递动力至差速器，由此驱动车辆运行，相较于通过轮带传动等方式将动力传递至差速器，齿轮传动更加稳定、耐用。

18、在本技术的一些实施例中，第一主动齿轮的齿数小于第一从动齿轮的齿数；第二主动齿轮的齿数小于第二从动齿轮的齿数；第三主动齿轮的齿数小于第三从动齿轮的齿数。

19、这样一来，将第一主动齿轮的齿数设置为小于第一从动齿轮的齿数，使第一齿轮组可以对第二电机的动力进行减速增扭；将第二主动齿轮的齿数设置为小于第二从动齿轮的齿数，使第二齿轮组可以对所述第二行星组件输出的动力进行减速增扭；将第三主动齿轮的齿数设置为小于第三从动齿轮的齿数，使第三齿轮组可以对第一齿轮组从动齿轮或所述第二齿轮组从动齿轮输出的动力进行减速增扭，进而可以提高无级变速混合动力系统输出的扭力，使车辆拥有更大的动力以适应不同的路况。

20、在本技术涉及的第二方面，提供一种车辆，该车辆包括：上述无级变速混合动力系统。

21、由于本技术实施例提供的车辆包括如上第一方面所述的无级变速混合动力系统，因此二者能够解决相同的问题，并达到相同的效果，本技术在此不再一一赘述。

22、由此，本技术的上述技术特征具有以下有益效果：

23、(1)这样一来，当发动机启动时，可以将动力传递至第一行星组件，第一行星组件通过行星架将部分动力传递至第二行星组件，第二行星组件可以将动力传递至差速器，由此驱动车辆运行，第一行星组件可将发动机的其余部分动力传递至第一电机，其余部分动力可以带动第一电机发电，第一电机将电力传输至第二电机，第二电机也可提供动力至差速器，由此驱动车辆运行。发动机可以在车辆启动时直接提供动力，相较于混联构型混合动力系统中的发动机提供动力至电机进行发电，然后电机驱动车辆运行，减小了能量传递路径，提高了能量转换效率。而且，发动机在运行的过程中，部分动力用于驱动车辆运行，剩余部分动力可以用于第一电机发电，电力同样可以用于驱动车辆运行，避免了能量的浪费。

24、(2)如此，离合器可以控制第二从动齿轮与第二输出轴的分离和结合，当离合器控制第二从动齿轮与第二输出轴分离时，车辆仅由第二电机驱动；当离合器控制第二从动齿轮与第二输出轴结合时，即车辆由第二电机和发动机同时驱动；使车辆可以适应不同的路况，提高了车辆的适用性。

25、(3)这样一来，当制动器控制第二齿圈转动时，可以将发动机的动力分流，一部分动力用于驱动车辆运行，另一部分动力可以用于第一电机发电，所发电力可以用于车辆后续使用；当制动器控制第二齿圈停止时，可以将发动机的全部动力用于第一电机的发电；使车辆可以适应不同的路况，提高了车辆的适用性。

26、(4)如此一来，发动机或者第二电机可以通过第三齿轮组驱动传递动力至差速器，由此驱动车辆运行，相较于通过轮带传动等方式将动力传递至差速器，齿轮传动更加稳定、耐用。

27、(5)这样一来，将第一主动齿轮的齿数设置为小于第一从动齿轮的齿数，使第一齿轮组可以对第二电机的动力进行减速增扭；将第二主动齿轮的齿数设置为小于第二从动齿轮的齿数，使第二齿轮组可以对所述第二行星组件输出的动力进行减速增扭；将第三主动齿轮的齿数设置为小于第三从动齿轮的齿数，使第三齿轮组可以对第一齿轮组从动齿轮或所述第二齿轮组从动齿轮输出的动力进行减速增扭，进而可以提高无级变速混合动力系统输出的扭力，使车辆可以适应不同的路况。