电动车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动车辆。


背景技术：

2.商用柴油车油耗法规及排放法规日趋严格，现有传统柴油车技术性能提升空间有限，且研发投入产出比日趋减小。传统柴油车技术难于适应未来的法规要求，且不利于节能环保，需要研究和开发新的技术路线和动力总成系统。电动车辆逐渐显现其优势。
3.相关技术中，电动车辆采用单电机和多档变速器组成的电驱动系统。
4.然而，上述电动车辆在换挡过程中，容易出现动力中断的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种电动车辆，以解决电动车辆在换挡过程中，容易出现动力中断的问题。
6.本实用新型提供一种电动车辆，包括车架、电机驱动系统和车轮系统，车轮系统与车架转动连接；
7.电机驱动系统包括第一电机、第二电机、第一换挡组件、第二换挡组件和第一输出轴，第一换挡组件与第一电机的驱动轴连接，且第一换挡组件与第一输出轴连接，第一电机通过第一换挡组件驱动第一输出轴转动，第二换挡组件与第二电机的驱动轴连接，且第二换挡组件与第一输出轴连接，第二电机通过第二换挡组件驱动第一输出轴转动，第一输出轴与车轮系统连接，第一输出轴的轴向与车轮系统的轴向垂直。
8.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，第一换挡组件包括第一输入轴、第一换挡器和至少两个第一输入轮，第一输入轴与第一电机的输出轴连接，第一换挡器与第一输入轴连接，至少两个第一输入轮位于第一换挡器沿第一输入轴的轴向的相对两侧，第一换挡器用于将至少两个第一输入轮中的一个与第一输入轴连接；
9.第一输出轴上间隔设置有至少两个第二输入轮，至少两个第二输入轮与至少两个第一输入轮一一对应连接，第一输入轴的轴向与第一输出轴的轴向一致。
10.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，第二换挡组件包括第二输入轴、第二换挡器和至少两个第三输入轮，第二输入轴与第二电机的输出轴连接，第二换挡器与第二输入轴连接，至少两个第三输入轮位于第二换挡器沿第二输入轴的轴向的相对两侧，第二换挡器用于将至少两个第三输入轮中的一个与第二输入轴连接，多个第三输入轮与多个第二输入轮一一对应连接，第二输入轴的轴向与第一输出轴的轴向一致。
11.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，电机驱动系统还包括第一减速组件，第一减速组件包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮与第一电机的输出轴连接，第一从动轮与第一主动轮连接，且第一从动轮与第一输入轴连接，第一主动轮的直径小于第一从动轮的直径。
12.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，电机驱动系统还包括第
二减速组件，第二减速组件包括第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮与第二电机的输出轴连接，第二从动轮与第二主动轮连接，且第二从动轮与第二输入轴连接，第二主动轮的直径小于第二从动轮的直径。
13.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，电机驱动系统还包括第三减速组件，第三减速组件包括第一减速轮、第二减速轮、减速轴、第三减速轮、第四减速轮和第二输出轴，第一减速轮和第一输出轴连接，第二减速轮与第一减速轮连接，减速轴与第二减速轮连接，第三减速轮与减速轴连接，第四减速轮与第三减速轮连接，第二输出轴与第四减速轮连接，且第二输出轴与车轮系统连接，减速轴的轴向、第一输出轴的轴向和第二输出轴的轴向均一致；
14.其中，第一减速轮的直径小于第二减速轮的直径，第三减速轮的直径小于第四减速轮的直径。
15.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，第二减速轮、减速轴和第三减速轮的数量均为两个，两个第二减速轮关于第一减速轮对称设置，两个减速轴与两个第二减速轮一一对应连接，且关于第一减速轮对称设置，两个第三减速轮与两个减速轴一一对应连接，且关于第四减速轮对称设置；
16.第一减速轮和第四减速轮的轴向共线。
17.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，第一减速轮、第二减速轮、第三减速轮和第四减速轮均为圆柱齿轮。
18.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，还包括传动轴，传动轴的一端与第二输出轴连接，另一端与车轮系统连接，传动轴的方向与车架的延伸方向一致。
19.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的电动车辆，车轮系统包括车轮、差速器和车轮轴，车轮与车轮轴连接，差速器与车轮轴连接，且差速器与传动轴背离电机驱动系统的一端连接。
20.本实用新型提供的电动车辆，通过设置车架、电机驱动系统和车轮系统，车轮系统与车架转动连接。其中，电机驱动系统包括第一电机、第二电机、第一换挡组件、第二换挡组件和第一输出轴，第一换挡组件与第一电机的驱动轴连接，且第一换挡组件与第一输出轴连接，第一电机通过第一换挡组件驱动第一输出轴转动，第二换挡组件与第二电机的驱动轴连接，且第二换挡组件与第一输出轴连接，第二电机通过第二换挡组件驱动第一输出轴转动，第一输出轴与车轮系统连接。这样，电机驱动系统设置两个电机以及两个换挡组件，使得其中一个换挡组件在进行换挡时，另一个换挡组件能够持续输出动力，从而避免出现动力中断的问题，便于提升车辆的安全性，且提高了用户的驾驶感受。其中，第一输出轴的轴向与车轮系统的轴向垂直。也就是说，电机驱动系统与车桥非同轴布置，这样，电机驱动系统对装配工艺性、密封性要求较低，售后维修复杂度较低、成本低。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的电动车辆的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的电动车辆中电机驱动系统的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.100-车架；
26.200-电机驱动系统；
27.210-第一电机；
28.220-第二电机；
29.230-第一换挡组件；
30.231-第一输入轴；
31.232-第一换挡器；
32.233-第一输入轮；
33.240-第二换挡组件；
34.241-第二输入轴；
35.242-第二换挡器；
36.243-第三输入轮；
37.250-第一输出轴；
38.260-第二输入轮；
39.270-第一减速组件；
40.271-第一主动轮；
41.272-第一从动轮；
42.280-第二减速组件；
43.281-第二主动轮；
44.282-第二从动轮；
45.290-第三减速组件；
46.291-第一减速轮；
47.292-第二减速轮；
48.293-减速轴；
49.294-第三减速轮；
50.295-第四减速轮；
51.296-第二输出轴；
52.300-车轮系统；
53.310-车轮；
54.320-差速器；
55.330-车轮轴；
56.400-传动轴。
具体实施方式
57.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
59.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
60.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或维护工具不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或维护工具固有的其它步骤或单元。
61.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
62.相关技术中，电动车辆采用单电机和多档变速器组成的电驱动系统。由于采用单电机，在换挡过程中，容易出现动力中断的问题。
63.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动车辆，电动车辆的电机驱动系统设置两个电机以及两个换挡组件，使得其中一个换挡组件在进行换挡时，另一个换挡组件能够持续输出动力，从而避免出现动力中断的问题，便于提升车辆的安全性，且提高了用户的驾驶感受。
64.图1为本实用新型实施例提供的电动车辆的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的电动车辆中电机驱动系统的结构示意图。
65.参见图1和图2所示，本实用新型提供的电动车辆，包括车架100、电机驱动系统200和车轮系统300，车轮系统300与车架100转动连接。
66.其中，电机驱动系统200包括第一电机210、第二电机220、第一换挡组件230、第二换挡组件240和第一输出轴250，第一换挡组件230与第一电机210的驱动轴连接，且第一换挡组件230与第一输出轴250连接，第一电机210通过第一换挡组件230驱动第一输出轴250转动，第二换挡组件240与第二电机220的驱动轴连接，且第二换挡组件240与第一输出轴250连接，第二电机220通过第二换挡组件240驱动第一输出轴250转动，第一输出轴250与车轮系统300连接。这样，电机驱动系统200设置两个电机以及两个换挡组件，使得其中一个换挡组件在进行换挡时，另一个换挡组件能够持续输出动力，从而避免出现动力中断的问题，便于提升车辆的安全性，且提高了用户的驾驶感受。
67.其中，第一输出轴250的轴向与车轮系统300的轴向垂直。也就是说，电机驱动系统200与车桥非同轴布置，这样，相比较于电机驱动系统200与车桥同轴布置，电机驱动系统
200设置在驱动桥的壳体内，本实施例提供的电机驱动系统200对装配工艺性、密封性要求较低，售后维修复杂度较低、成本低。
68.电机驱动系统200作为相对于车轮系统300是独立的总成，单独装配及密封，在售后维修时只需将电机驱动系统200拆下即可，密封采用普通装配工艺。而电机驱动系统200与车桥同轴布置结构，售后维修时需将整个车桥拆下，拆除桥管、半轴等再进行电机驱动系统200的维修，装配时长半轴穿过桥管内的密封油封，容易造成密封油封损伤。
69.需要说明的是，第一电机210、第二电机220均为高速电机，第一电机210、第二电机220的转速大于7000r/min。高速电机的体积和重量较小，有利于减小电机驱动系统200的整体体积和重量，便于电机驱动系统200的布置安装。
70.本实施例提供的电机驱动系统200，通过两个驱动电机分别提供动力后在第一输出轴250进行耦合，两个换挡组件分别布置在两个驱动电机传递动力的驱动轴上，互不干扰，独立动作。通过档位的组合可以进行单电机驱动或双电机驱动，实现系统处于高效运行区间。尤其换挡过程中，通过两个换挡组件的交替换挡，实现换挡过程动力不中断。
71.在一些实施例中，为了便于对电机驱动系统200进行保护，电机驱动系统200位于车架100的中间位置。也就是说，电机驱动系统200沿延伸方向的中心线与车架100沿延伸方向的中心线共线。
72.在一种可能的实现方式中，第一换挡组件230包括第一输入轴231、第一换挡器232和至少两个第一输入轮233，第一输入轴231与第一电机210的输出轴连接，第一换挡器232与第一输入轴231连接，至少两个第一输入轮233位于第一换挡器232沿第一输入轴231的轴向的相对两侧，第一换挡器232用于将至少两个第一输入轮233中的一个与第一输入轴231连接。第一输出轴250上间隔设置有至少两个第二输入轮260，至少两个第二输入轮260与至少两个第一输入轮233一一对应连接，第一输入轴231的轴向与第一输出轴250的轴向一致。
73.使用时，第一电机210带动第一输入轴231转动，第一换挡器232将一个第一输入轮233与第一输入轴231连接，第一输入轴231带动第一输入轮233转动，第一输入轮233带动对应的第二输入轮260转动，第二输入轮260带动第一输出轴250转动。
74.具体的，参见图2所示，第一输入轮233和第二输入轮260的数量为两个。
75.示例性的，第一输入轮233和第二输入轮260可以为齿轮。第一换挡器232为相关技术中常用换挡器即可。
76.在一种可能的实现方式中，第二换挡组件240包括第二输入轴241、第二换挡器242和至少两个第三输入轮243，第二输入轴241与第二电机220的输出轴连接，第二换挡器242与第二输入轴241连接，至少两个第三输入轮243位于第二换挡器242沿第二输入轴241的轴向的相对两侧，第二换挡器242用于将至少两个第三输入轮243中的一个与第二输入轴241连接，多个第三输入轮243与多个第二输入轮260一一对应连接，第二输入轴241的轴向与第一输出轴250的轴向一致。
77.需要说明的是，第二换挡组件240的结构与第一换挡组件230相同，本实施例在此不做赘述。
78.在一种可能的实现方式中，为了提高电机驱动系统200的输出扭矩，提高整车的动力性能，电机驱动系统200还包括第一减速组件270，第一减速组件270包括第一主动轮271和第一从动轮272，第一主动轮271与第一电机210的输出轴连接，第一从动轮272与第一主
动轮271连接，且第一从动轮272与第一输入轴231连接，第一主动轮271的直径小于第一从动轮272的直径。
79.使用时，第一电机210带动第一主动轮271转动，第一主动轮271带动第一从动轮272转动，第一从动轮272带动第一输入轴231转动。
80.其中，第一主动轮271和第一从动轮272可以为齿轮。
81.同理，为了提高电机驱动系统200的输出扭矩，提高整车的动力性能，电机驱动系统200还包括第二减速组件280，第二减速组件280包括第二主动轮281和第二从动轮282，第二主动轮281与第二电机220的输出轴连接，第二从动轮282与第二主动轮281连接，且第二从动轮282与第二输入轴241连接，第二主动轮281的直径小于第二从动轮282的直径。
82.需要说明的是，第二减速组件280的结构与第一减速组件270相同，本实施例在此不做赘述。
83.在一种可能的实现方式中，为了提高电机驱动系统200的输出扭矩，提高整车的动力性能，电机驱动系统200还包括第三减速组件290，第三减速组件290包括第一减速轮291、第二减速轮292、减速轴293、第三减速轮294、第四减速轮295和第二输出轴296，第一减速轮291和第一输出轴250连接，第二减速轮292与第一减速轮291连接，减速轴293与第二减速轮292连接，第三减速轮294与减速轴293连接，第四减速轮295与第三减速轮294连接，第二输出轴296与第四减速轮295连接，且第二输出轴296与车轮系统300连接，减速轴293的轴向、第一输出轴250的轴向和第二输出轴296的轴向均一致。
84.其中，第一减速轮291的直径小于第二减速轮292的直径，第三减速轮294的直径小于第四减速轮295的直径。
85.使用时，第一输出轴250带动第一减速轮291转动，第一减速轮291带动第二减速轮292转动，第二减速轮292带动减速轴293转动，减速轴293带动第三减速轮294转动，第三减速轮294带动第四减速轮295转动，第四转动轮带动第二输出轴296转动。
86.具体的，第一减速轮291、第二减速轮292、第三减速轮294和第四减速轮295均为圆柱齿轮。可以理解的是，圆柱齿轮的加工成本较低，且便于装配安装。
87.在一种可能的实现方式中，为了提高电机驱动系统200受力稳定性，第二减速轮292、减速轴293和第三减速轮294的数量均为两个，两个第二减速轮292关于第一减速轮291对称设置，两个减速轴293与两个第二减速轮292一一对应连接，且关于第一减速轮291对称设置，两个第三减速轮294与两个减速轴293一一对应连接，且关于第四减速轮295对称设置。第一减速轮291和第四减速轮295的轴向共线。这样，第三减速组件290可以形成对称结构。
88.需要说明的是，相比较于相关技术中的行星排减速结构，本实施例提供的第三减速组件290结构较简单，技术及工艺成熟度高，加工的难度较小，维修性、拆装可操作性强，便于售后维修，承载相同扭矩工况下，成本更低，重量更轻。而行星排减速结构的加工难度较大，成本较高，整体的重量较大。
89.在一种可能的实现方式中，为了便于动力传递，电动车辆还包括传动轴400，传动轴400的一端与第二输出轴296连接，另一端与车轮系统300连接，传动轴400的方向与车架100的延伸方向一致。
90.在本实施例中，车轮系统300包括车轮310、差速器320和车轮轴330，车轮310与车
轮轴330连接，差速器320与车轮轴330连接，且差速器320与传动轴400背离电机驱动系统200的一端连接。
91.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种电动车辆，其特征在于，包括车架、电机驱动系统和车轮系统，所述车轮系统与所述车架转动连接；所述电机驱动系统包括第一电机、第二电机、第一换挡组件、第二换挡组件和第一输出轴，所述第一换挡组件与所述第一电机的驱动轴连接，且所述第一换挡组件与所述第一输出轴连接，所述第一电机通过所述第一换挡组件驱动所述第一输出轴转动，所述第二换挡组件与所述第二电机的驱动轴连接，且所述第二换挡组件与所述第一输出轴连接，所述第二电机通过所述第二换挡组件驱动所述第一输出轴转动，所述第一输出轴与所述车轮系统连接，所述第一输出轴的轴向与所述车轮系统的轴向垂直。2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述第一换挡组件包括第一输入轴、第一换挡器和至少两个第一输入轮，所述第一输入轴与所述第一电机的输出轴连接，所述第一换挡器与所述第一输入轴连接，至少两个所述第一输入轮位于所述第一换挡器沿所述第一输入轴的轴向的相对两侧，所述第一换挡器用于将至少两个所述第一输入轮中的一个与所述第一输入轴连接；所述第一输出轴上间隔设置有至少两个第二输入轮，至少两个所述第二输入轮与至少两个所述第一输入轮一一对应连接，所述第一输入轴的轴向与所述第一输出轴的轴向一致。3.根据权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，所述第二换挡组件包括第二输入轴、第二换挡器和至少两个第三输入轮，所述第二输入轴与所述第二电机的输出轴连接，所述第二换挡器与所述第二输入轴连接，至少两个所述第三输入轮位于所述第二换挡器沿所述第二输入轴的轴向的相对两侧，所述第二换挡器用于将至少两个所述第三输入轮中的一个与所述第二输入轴连接，多个所述第三输入轮与多个所述第二输入轮一一对应连接，所述第二输入轴的轴向与所述第一输出轴的轴向一致。4.根据权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，所述电机驱动系统还包括第一减速组件，所述第一减速组件包括第一主动轮和第一从动轮，所述第一主动轮与所述第一电机的输出轴连接，所述第一从动轮与所述第一主动轮连接，且所述第一从动轮与所述第一输入轴连接，所述第一主动轮的直径小于所述第一从动轮的直径。5.根据权利要求3所述的电动车辆，其特征在于，所述电机驱动系统还包括第二减速组件，所述第二减速组件包括第二主动轮和第二从动轮，所述第二主动轮与所述第二电机的输出轴连接，所述第二从动轮与所述第二主动轮连接，且所述第二从动轮与所述第二输入轴连接，所述第二主动轮的直径小于所述第二从动轮的直径。6.根据权利要求1至5任一项所述的电动车辆，其特征在于，所述电机驱动系统还包括第三减速组件，所述第三减速组件包括第一减速轮、第二减速轮、减速轴、第三减速轮、第四减速轮和第二输出轴，所述第一减速轮和所述第一输出轴连接，所述第二减速轮与所述第一减速轮连接，所述减速轴与所述第二减速轮连接，所述第三减速轮与所述减速轴连接，所述第四减速轮与所述第三减速轮连接，所述第二输出轴与所述第四减速轮连接，且所述第二输出轴与所述车轮系统连接，所述减速轴的轴向、所述第一输出轴的轴向和所述第二输出轴的轴向均一致；其中，所述第一减速轮的直径小于所述第二减速轮的直径，所述第三减速轮的直径小于所述第四减速轮的直径。
7.根据权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，所述第二减速轮、所述减速轴和所述第三减速轮的数量均为两个，两个所述第二减速轮关于所述第一减速轮对称设置，两个所述减速轴与两个所述第二减速轮一一对应连接，且关于所述第一减速轮对称设置，两个所述第三减速轮与两个减速轴一一对应连接，且关于所述第四减速轮对称设置；所述第一减速轮和所述第四减速轮的轴向共线。8.根据权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，所述第一减速轮、所述第二减速轮、所述第三减速轮和所述第四减速轮均为圆柱齿轮。9.根据权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，还包括传动轴，所述传动轴的一端与所述第二输出轴连接，另一端与所述车轮系统连接，所述传动轴的方向与所述车架的延伸方向一致。10.根据权利要求9所述的电动车辆，其特征在于，所述车轮系统包括车轮、差速器和车轮轴，所述车轮与所述车轮轴连接，所述差速器与所述车轮轴连接，且所述差速器与所述传动轴背离所述电机驱动系统的一端连接。

技术总结
本实用新型提供一种电动车辆。电动车辆包括车架、电机驱动系统和车轮系统，车轮系统与车架转动连接；电机驱动系统包括第一电机、第二电机、第一换挡组件、第二换挡组件和第一输出轴，第一换挡组件与第一电机的驱动轴连接，且第一换挡组件与第一输出轴连接，第一电机通过第一换挡组件驱动第一输出轴转动，第二换挡组件与第二电机的驱动轴连接，且第二换挡组件与第一输出轴连接，第二电机通过第二换挡组件驱动第一输出轴转动，第一输出轴与车轮系统连接，第一输出轴的轴向与车轮系统的轴向垂直。本实用新型提供的电动车辆，换挡过程中动力不易中断。易中断。易中断。


技术研发人员：董瑞鑫 潘振锋 张荣滨 高丽洁
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/6/27