行星排的案例
商用車雙電機動力系統構型-行星排技術
2 多模動力系統構型方案與優化
新型動力系統開發， 考慮作業類車輛的工作特點，以作業電機輔助驅動行駛、降低功率冗余為目標，利用行星排的功率耦合與分流的特性， 將雙電機通過行星排耦合集成，設計一系列構型，并從中優選最佳方案。
2.1 動力系統構型方案設計與優化
構型設計遵循以下原則， 驅動電機需通過平行軸式變速箱輸出動力驅動行駛， 作業電機通過離合器連接作業裝置，并通過行星排與AMT 耦合后連接到傳動軸輸出動力。作業電機動力輸出的切換，可通過將行星排三個元件中的兩個進行鎖止與分離實現。按此原則，并考慮鎖止功能所需要的結構要求，設計了多種動力系 統 構 型 方 案，如圖2 所示。此類構型可實現單電機獨立驅動/作業、 雙電機耦合驅動、協調再生制動等多種工作模式，實現一種動力平臺滿足行駛與作業兩種使用需求。
圖2 研發過程中的各種構型方案
Fig.2 Other schemes of driving system
方案（a）鎖止太陽輪，為保證作業對低速大扭矩的需求，將導致作業電機長徑比過大，工藝性差、成本高，且轉速與使用要求匹配不當；方案（b）、（c）的行星架鎖止或制動需求扭矩約為2200Nm，對變速箱殼體內的鎖止或制動機構強度要求高，結構不易實現；方案（d）控制行星架與齒圈的鎖止機構較大，結構實現難度大，將導致可靠性差。
考慮到兩種構型部分結構的通用性，使N3 的作業電機與N2 的驅動電機采用相同的接口尺寸，最終確定采用圖3 所示的N2 和N3 動力系統構型，在變速箱殼體上鎖止行星架，可解決以上4 種方案的各種問題，可實現整車對動力系統行駛與作業各種需求。
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多模動力系統構型方案與優化
新型動力系統開發， 考慮作業類車輛的工作特點，以作業電機輔助驅動行駛、降低功率冗余為目標，利用行星排的功率耦合與分流的特性， 將雙電機通過行星排耦合集成，設計一系列構型，并從中優選最佳方案。
2.1 動力系統構型方案設計與優化
構型設計遵循以下原則， 驅動電機需通過平行軸式變速箱輸出動力驅動行駛， 作業電機通過離合器連接作業裝置，并通過行星排與AMT 耦合后連接到傳動軸輸出動力。作業電機動力輸出的切換，可通過將行星排三個元件中的兩個進行鎖止與分離實現。按此原則，并考慮鎖止功能所需要的結構要求，設計了多種動力系 統 構 型 方 案，如圖2 所示。
展開 主流雙電機混合動力系統對比分析
圖3 THS-Ⅳ結構布局
結構布局：發電機與發動機通過單排行星排同軸布置。發電機與太陽輪固連，發動機與行星架固連，行星排系統動力通過齒圈輸出；驅動電機與行星排機構平行布置。行星排輸出動力與驅動電機輸出動力通過輸出軸匯合，最終由差速器傳遞給車輪。
主流雙電機混合動力系統對比分析
圖3 THS-Ⅳ結構布局
結構布局：發電機與發動機通過單排行星排同軸布置。發電機與太陽輪固連，發動機與行星架固連，行星排系統動力通過齒圈輸出；驅動電機與行星排機構平行布置。行星排輸出動力與驅動電機輸出動力通過輸出軸匯合，最終由差速器傳遞給車輪。
對標豐田，成本更低，4個月讓油車變混動
馨聯動力SHS和豐田的THS的對比，豐田THS是一個平面的行星排，標準的行星輪、太陽輪、外齒圈，馨聯的系統是兩個連在一起的，沒有外齒圈的行星排。因為整個行星排的加工，特別在NVH處理，外齒圈的收形比較困難，本身加工航模對設備要求也是很高的。馨聯動力也是吸取了國內在行星排方面探索了十幾年方面的經驗教訓，所以馨聯動力采取了專利產品，兩個行星輪是連在一起，取消了外圈。所以整個在成本方面，在NVH方面應該是都取得了很好的突破。
從1.5噸-2噸-2.5噸以上的A級車、中型車、大型乘用車，馨聯動力都有成熟的解決方案，而且馨聯動力有樣車，各個方面各個實驗都在順利進行，很快就會批量生產。
張天鍔強調，現在提到的燃油車電氣化，也就是混動化的過程中，其實馨聯動力作為第三方供應商，最關鍵、最核心就是要可靠，終端用戶能用得起，其次是便宜，實現真實的落地價格。
馨聯動力在后驅的方案，按照目前后驅市場，光是自動變速箱目前也只有采埃孚和愛信才能提供8AT的解決方案，而且成本是非常高，所以馨聯動力提供的后驅功率分流方案，比如兩度電的高倍率電池，馨聯動力在成本方面，具有優勢。而且后驅還有一個好處是可以用汽油機代替柴油機，因為柴油機后處理的成本非常高，馨聯動力用2.0T的汽油機+混動解決方案，可以完全達到4.5噸或者一些客車的使用需求，所以現在等于馨聯動力的很多客戶也是在這個方向往前推進。
展開 混合動力系統主流動力構型方案對比研究
3.3.3 雙行星排系統分析及適用市場
該系統同樣由發動機、2 個電機和雙行星排等部件組成[11]，相比雙電機直聯系統省去了離合器機構，加入了雙行星排結構作為變速機構。發動機連接前排行星架、發電機連接前排太陽輪、前排齒圈與后排行星架連接、后排齒圈鎖死、后排太陽輪連接驅動電機[12]，具體構型如圖8 所示。
圖8 混聯雙行星排系統構型
該構型優勢是發動機轉速與車速解耦，可以通過控制發電機轉速和轉矩將發動機始終控制在高效區內。不足之處是由于沒有離合器機構，發動機起/停機時，振動噪音較大、車輛存在頓戳感，在駕駛習慣不好的情況下（發動機驅動時，頻繁松/踩加速踏板），會存在發動機頻繁起/停的情況。由于驅動電機連接在變速器后排輸出軸[13]，高速情況下，無法避免電機轉速過高，電機弱磁消耗依然較大，效率低。
能耗方面，由于該系統屬于深度混合動力系統，在中、低速工況下與雙電機直聯系統類似，節油率一般30%左右。較雙電機直聯系統而言，更適合爬坡工況，不適合高速工況，適用于平原或山區城市公交市場。
3.3.4 帶變速器雙行星排系統分析及適用市場
該系統在混聯雙行星排系統[14]基礎上，在驅動電機后面加了一個低擋變速器[15]，具體構型如圖9所示。
圖9 混聯雙行星排變速器系統構型
變速器的加入可以保障在其高速工況下，避免上述雙行星排系統電機高速弱磁大、效率低的問題，這樣電機和發動機的都可以在高效區運行。其缺點就是系統有2套變速機構，控制復雜，可靠性和成本均會有所降低。
該系統在城市工況下，與前面兩套混聯式系統類似，節油率都為30%左右，高速工況下節油率也可達到15%～20%左右，其適用性較前面幾套系統都要更強，不僅適合山區大爬坡度工況也適用于高速工況。適用各種車型需求：平原城市、山區城市、城際公交市場、長途客運市場。
展開 豐田THS-II混合動力核心控制策略介紹(一)
圖5 發動機最佳動力性能工作線
當知曉發動機目標轉速和電動機/發電機MG2轉速(由解析器傳感器測得)后，HV CPU根據行星齒輪排的傳動特性(圖6)，可以計算出電動機/發電機MG1的目標轉速，再結合HV CPU內存儲的目標驅動功率脈譜圖，可以確定任一工況下的MG1發電功率、MG2用電功率、發動機直接輸出功率及HV蓄電池補償功率的四者之間的協同關系。為方便理解，示例如下：當HV蓄電池不介入工作時(既不放電也不充電)，MG1的發電/用電功率實時等于MG2的用電/發電功率，因此當MG1充當發電機為MG2供電時，HV CPU可通過目標驅動功率脈譜圖和行星齒輪排的傳動特性分別計算出MG1的發電功率和MG1的目標轉速，由此進一步計算出MG1作為發電機時所產生的負扭矩大小，再結合行星齒輪排杠桿扭矩的受力平衡特性，進而換算出發動機的直接輸出扭矩，即：
圖6 行星齒輪排傳動特性
發動機直接輸出扭矩=-MG1扭矩×(0.72/0.28)
隨后讓最先計算得出的駕駛員請求扭矩減去發動機的直接輸出扭矩，即為MG2作為電動機時的驅動扭矩。即：
駕駛員請求扭矩 -發動機直接輸出扭矩=MG2扭矩指令值
如圖7所示，根據工作條件和當前發動機輸出功率判斷是否需要啟動發動機。當未達到該確定值時，發動機停止工作，僅靠HV蓄電池的電能輸出完成行駛(EV行駛稱為電動機行駛的行駛狀態)，此時發動機所需的動力為零。
圖7 發動機輸出功率判斷
回顧圖3，在HV CPU確認MG2的扭矩指令值后，再往下為車輛再生制動的協調控制策略。純電動汽車、混合動力汽車利用驅動電動機作為發電機進行控制，因此可以獲得再生制動力。另外，通過與液壓制動力的協調控制，可以達到與普通內燃機以往車型同等的制動感覺，而且通過再生制動進行能量回收得以降低油耗。
展開 凱迪拉克CT6插電混動版的混動技術類型
發動機均是連在第一排行星齒輪的齒圈上，車輛輸出軸則連在最后一排行星齒輪的行星架上，而有一個電機則都是連在第一排行星齒輪太陽輪。所以說，通用在上述三個混合動力結構中，其實想延續設計，將雙排結構用于大眾車型突出節能特性，而把三排系統用在高端車型，SUV或者皮卡上，突出性能優勢。
混合動力電動汽車電驅動結構與特征 附車輛與結構動力相互作用下載
4.2.2 行星齒輪傳動混聯式混合動力系統
該結構兼顧串聯式和并聯式結構的能量傳輸路線，通過能量管理策略進行控制，使行星齒輪傳動混聯式混合動力系統具有了并聯式和串聯式的結構優點，從而能夠工號的協調各動力部件，使動力系統處于最佳運行狀態，從而保證該動力系統在各種工況下使汽車運行于最佳狀態。
行星齒輪混聯式構型方案的優點：
1)由于行星排結構的特殊性，可以通過調節任意兩個構件的轉速和轉矩，使另一個構件轉速轉矩為0。這樣可以去掉離合器，通過調節行星排轉速和轉矩來起到發動機平穩起步的效果。去掉離合器，不僅簡化的傳動系統結構，同時使系統的模型簡化，省去控制過程的不連續性和非線性；
2)可以實現純電行駛、怠速停機模式等，最大限度提升整車燃油經濟性。
行星齒輪傳動混聯式構型方案的缺點：
1)行星齒輪傳動機構較為復雜，控制難度大；
2)不適于較大負荷的轉矩傳輸，更適合小型乘用車。
綜上，行星齒輪混聯式動力系統對于各種道路運行工況都具有較強的適應性，無論是在高速公路上還是在市區工況中行駛，其經濟性和排放都具有優勢。
下載地址：車輛與結構動力相互作用
展開 混合動力電動汽車電驅動結構與特征
4.2.2 行星齒輪傳動混聯式混合動力系統
該結構兼顧串聯式和并聯式結構的能量傳輸路線，通過能量管理策略進行控制，使行星齒輪傳動混聯式混合動力系統具有了并聯式和串聯式的結構優點，從而能夠工號的協調各動力部件，使動力系統處于最佳運行狀態，從而保證該動力系統在各種工況下使汽車運行于最佳狀態。
行星齒輪混聯式構型方案的優點：
1)由于行星排結構的特殊性，可以通過調節任意兩個構件的轉速和轉矩，使另一個構件轉速轉矩為0。這樣可以去掉離合器，通過調節行星排轉速和轉矩來起到發動機平穩起步的效果。去掉離合器，不僅簡化的傳動系統結構，同時使系統的模型簡化，省去控制過程的不連續性和非線性；
2)可以實現純電行駛、怠速停機模式等，最大限度提升整車燃油經濟性。
行星齒輪傳動混聯式構型方案的缺點：
1)行星齒輪傳動機構較為復雜，控制難度大；
2)不適于較大負荷的轉矩傳輸，更適合小型乘用車。
綜上，行星齒輪混聯式動力系統對于各種道路運行工況都具有較強的適應性，無論是在高速公路上還是在市區工況中行駛，其經濟性和排放都具有優勢。
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展開 中國首款量產的兩檔電驅動橋，為何受SUV青睞？
平行軸式結構的好處顯而易見，電驅動橋的整體設計極為緊湊, 其中，行星排與定軸齒輪傳動裝置的組合，使得轉子軸與差速器輸出軸的中心距僅為127.5mm，不僅非常適合SUV車型有限的后軸安裝空間，而且集成到新的平臺或新的車型上時，可以大大減少對底盤的影響，同時有助于增加離地間隙并提高布置的靈活性。
在這一緊湊的結構設計中，同步器左移與行星排結合，實現1檔大速比；同步器右移使輸入軸與中間軸直接連接，實現2檔速比。變速器在一檔的速比為14.8，二檔的速比為5.05，在當前同類產品中優勢非常明顯。
這款兩檔電驅動橋可覆蓋從強混到純電動的應用，實現所有混合動力功能，包括純電驅動、制動能量回收、助力以及發動機負荷點轉移等。
六大優勢凸顯技術實力
舍弗勒兩檔平行軸式電驅動橋的主要技術參數如下：
整體上來說，兩檔平行軸式電驅動橋具有六大優勢：
系統驅動性能上，相比一檔電橋，兩檔電橋在一檔大速比的工況下可以輸出更大扭矩，具備更好的加速性能。
兩檔設計不僅提高了車輛行駛的最高車速，還可以使電機始終工作在高效區域，相對單檔減速器系統效率更高，因而可以使整車獲得更長的純電動里程（EV模式）。
兩檔設計還可以在高車速時降低電機的工作轉速，從而改善整車的NVH性能，帶來更加舒適的駕乘感受。
展開 
中國電機「智造」再破局！105 兆瓦高速電機刷新全球紀錄
該產品集成了X pin電機、行星排減速箱、小型化逆變器、PDU和VCU，具有小尺寸、低重量、高功率密度和高集成度的優勢。
電橋采用側面平鋪布置的控制器，降低Z向高度，為整車釋放更多空間；創新的油冷油道布置實現全主動冷卻和潤滑，提升持續性能；鎂合金殼體和行星排減速器設計使其更加輕量化，同時改善NVH性能。此外，通過電驅軟件控制算法的創新，如主動防抖、過零控制等功能，在不增加硬件成本的前提下，顯著提升了新能源汽車的性能和駕乘體驗。
聯合電子的這一新品不僅滿足了新能源汽車多合一集成的復雜需求，還為客戶在減重、傳動效率、靜謐性、空間利用、成本控制和架構兼容等方面提供了有效支持，展現了新能源汽車電驅動系統集成化發展的新趨勢。
7. VEM中國新工廠投產，高端電機技術助力產業升級
2025年5月8日，全球知名電機技術企業VEM（威伊艾姆）宣布其位于中國無錫的高端電機研發及生產基地正式投產。這一總投資約11億元的重點項目，預計年產高端電機及控制系統、風力發電機等新能源設備1500臺（套），年銷售收入將突破12億元，標志著VEM在中國市場的戰略布局邁入新階段。VEM無錫工廠聚焦高端電機研發，其產品線涵蓋工業自動化、新能源設備及精密控制系統。
在伺服電機、永磁同步電機等核心技術領域，VEM已與ABB、西門子等國際巨頭比肩，尤其在新能源領域的大功率電機定制化能力突出，可滿足風電、電動汽車等高端需求。VEM通過技術本地化與成本優化，在中低功率領域已具備與國際品牌抗衡的實力，未來將在大功率定制化電機領域推動中國電機行業向高附加值領域升級，助力國產替代進程。
8. 嘉軒智能攜手江西銅業成立永磁直驅新公司，推動產業升級
2025年5月2日，江蘇嘉軒智能工業科技股份有限公司與江西銅業集團有限公司聯合成立的江銅嘉磁動力有限公司正式注冊成功。
展開 使用adams軟件對軟件定義齒輪進行仿真分析
齒輪副中可以建立行星排，外齒輪對等，由于本文主要介紹軟件的仿真分析用法，在此選擇齒輪對并建立直齒齒輪副進行分析。
2）點擊建立齒輪副，彈出齒輪副建立的彈窗程序，可以看到一共有六步，第一步選擇齒輪類型。我們選擇建立spur直齒輪，另外可以建立錐齒輪，斜齒輪，渦流，齒條，雙曲面齒輪等。
3）點擊next，進行下一步，對建立齒輪的方法進行定義。這里有簡單方法，也有復雜方法，其能計算的參數和提供的仿真結果數據存在不同。我們這里選一個advanced 3d contact方法，這樣設置的話可以作為一個基礎和有限元計算結果對比一下。
4）點擊下一步，進入第三步，對齒輪結構進行詳細定義。在此可以進行模數、壓力角、軸位置、齒輪齒數、齒形修改、網格劃分等參數進行定義，如下所示，采用默認設置。
5）點擊下一步，進入第4步設置齒輪的材料、接觸剛度、摩擦力、阻尼等參數。
6）點擊下一步，建立齒輪互相之間及與其它樣件之間的連接。
7）點擊下一步，并點擊finish結束齒輪的創建。
8）這里通常要等一會，等的時間則要看電腦性能了。建立過程中可能會彈窗提醒，顯示后臺的建立過程，如圖所示。
9）齒輪建立完成，如下圖所示，可以看到齒輪的連接以及驅動的力的圖標都已經建立上了。當然這個顯示的比較亂，我給修改一下。
10）上圖進行了一下顯示的美化，如下所示。可以看的比較清晰了。
11）給他加上一個驅動，使用一個固定轉速旋轉的驅動Motion。當然也可以設置其它的，包括再加上其它的建模等等。
12）進行仿真求解，計算2s鐘。
13）到postprocessor后處理器查看結果。
14）可以查看動畫結果。
15）也可以查看曲線結果。
以上，簡要介紹了使用adams軟件自帶的齒輪進行齒輪嚙合仿真的方法。
展開 從吉利的混動車型看整個PHEV市場
吉利新一代混動架構
DHTPro這套系統有點類似之前現代起亞推進的P1P2混聯系統，由發電機組、驅動電機、雙逆變電源、操縱模塊、3擋大行星排傳動裝置構成的混動電驅橋變速箱（120kg，徑向長為354mm）。
備注：之前Volvo規劃的P1P4做不起來，P2系統也不好，P2.5單電機也試過，所以這次P1P2能不能行，有現代在前面試過，問題不大
▲表1. 混動系統架構對比
DHT Pro3 變速箱可完成純電EV、串連與并接三大工作模式：
● 純電方式由最大功率100kW、最大扭矩轉速320N·m的驅動電機（P2）工作中，電機額定功率和扭距用于運行與低速檔推動車輛；
● 在運行與低速檔行使時也會自行轉換為串連方式，由發動機推動發電量電動機（P1）為蓄電池充電，充電電池為驅動電機（P2）完成推動，驅動電機（P2）為發動機調整負載，在更低負荷下，主要目標是抑制發動機的顫動；
▲圖5. P1P2的混動架構
Part 2 PHEV的價格體系問題
由于之前講了市場面臨特別多的問題——目前電池在漲，油價在漲，給中國消費者提供什么樣的產品真的挺重要的。4月存在的困難不光是供給有問題，需求端也是有問題的。8-10萬和10-15萬的兩個細分市場里面，是燃油車密布的大概占了40%以上的有效市場，再加上15-20萬的20%，這是中國最重要的60%的市場，高油價體系下，相當一部分客戶是推遲購買或者對日常使用費用存在疑慮。
▲表2. 2021年12月中國零售的價格段
我是覺得今年這一波自主品牌開始推動10-15萬的PHEV，在免購置稅的情況下，可以打出一定的性價比，把自己原有覆蓋5-8萬和8-10萬的車型往上推，如果能形成一個大的趨勢，對于中國下一個階段的動力總成的演變趨勢是一個最重要的變化。
展開 油電混合動力汽車及其關鍵技術
其中輸入分流式系統在運行時，其行星傳動機構當中的兩部分構件需要分別連接電機與發動機，而第三構件則需要與另一電機和輸出端進行有效連接。在較低傳動比的區域，該結構的工作效率相對較高，而在高速狀態下，電機的轉速會有所加快，增大了電功率的實際比例，使電功率呈現出反向的傳遞路徑，進而有功力循環產生，降低了傳動效率。在行星傳動機構當中，輸出分流式系統的其中一個構件分別連接發動機與電機，而第二構件則需要連接另一電機，第三構件作為具體的輸出端。在較高傳動比的區域，該結構的工作效率也相對較高，而在低速狀態下，則會有功率回流現象產生，進而降低了系統的傳動效率。對于復合功率的分流式結構而言，其一般需要對雙行星排的耦合裝置進行配備，而其中的六個構架，有兩組需要相互進行連接，以此來形成四個獨立節點。在此過程當中，有三個構件需要分別連接兩個電機與發動機，而另外一個則作為輸出端口。此方式可以使輸入和輸出兩種分流模式的優點得到兼顧，而且能量流路線也相對較多。
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