一种用于混合动力车的电机组合制造技术

本发明专利技术公开了一种用于混合动力车的电机组合，属于混合动力汽车领域，它包括圆柱形的电机壳（1），在电机壳内，沿转轴依次排列有径向电机（2）、离合器（3）和轴向电机（4）。本发明专利技术的具有以下优点：1、将径向电机、离合器和轴向电机融为一体，减小了系统的体积和质量，节省了汽车空间，降低了汽车制造装配的工作量，节约了制造成本；2、增加了可供用户选择的工作模式，提高了混合动力车在高速公路上行驶的燃油经济性；3、电气系统发生故障时，混合动力车仍然能够行使，避免了拖车费用和用户等待时间，增强了其可靠性，节省了维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于混合动力车的电机组合
本专利技术属于混合动力汽车领域，具体涉及一种用于混合动力车的电机。
技术介绍
随着人民生活水平的改善，汽车已成为人们出行的主要交通工具，其耗用了大量的石油资源，给大气产生极大的污染。同时，能源和环境的压力一直推动着汽车新技术朝着低油耗、低排放的方向发展。而电动汽车的正是在这样的背景下又得到了长足的发展。但是由于电池等储能技术的限制，电动汽车的行驶里程无法与燃油汽车相比，同时，由于制造成本较高，市场推广与传统燃油汽车相比仍有一定困难。使用内燃机和电动机的混合动力汽车是一种替代的解决方法。混合动力电动汽车的优点是把纯电动汽车的行驶里程大大延长，并且能快速添加汽油或柴油，与燃油汽车相比，在相同行驶里程的条件下混合动力电动汽车的燃油消耗和排放要小得多。串联式混合动力电动汽车是混合动力汽车的一种，它是指发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用于给蓄电池充电，另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮。其驱动系统由发动机、发电机和驱动电机三大部件“串联”组成，工作原理是：发动机—发电机组均衡地发电，电能供应驱动电机和电池组，驱动电机产生动力驱动车辆行驶。其优点是：发动机和驱动电机之间无机械联接，发动机工况可以避免受到道路阻力的影响，发动机能固定在最高效率和较低排放状态工作，车辆完全由电动机驱动，可以方便地实现制动能量回收；所用零部件制造技术都比较成熟，可以充分利用现有成熟的车辆零配件和整车生产体系，大大降低了生产制造的难度和成本，电气控制简单、可靠。串联式混合动力电动汽车的缺点是：混合动力车动力部件多，装配布局工作量大，整车质量较大，同时，部件较多一定程度上降低了其可靠性，由于汽车内工作环境恶劣，震动、噪声、电磁干扰对电气系统工作造成严重影响，在电气系统发生故障时，汽车将无法继续行驶，用户只能等待拖车拉去维修，即浪费了时间，也提高了汽车公司的相关成本，同时也降低了驾驶体验。车辆在高速路上行驶时，普通燃油汽车发动机燃油利用率和整车效率都在比较高的水平，串联式混合动力车由于能量经过了两次转化，不可避免的带来一部分能量损失，传递效率较机械传动系统低，混合动力车在这种情况下与正常车辆在综合效率方面没有什么优势。尽管运用高性能材料和先进的控制策略可以提高整车能量传递效率，但仍然要小于机械传动系统，并且推高了电机制造成本。
技术实现思路
针对现有串联式混合动力电动汽车的驱动系统存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种用于混合动力车的电机组合，它具有发电和电驱动的功能，并具有传动的离合功能，它能减少动力部件、装配布局工作量和整车质量，且在电气系统发生故障时，能够传递发动机的动力，能驱动车辆；在高速路上行驶能获得跟普通燃油汽车一样的高效率。本专利技术所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括圆柱形的电机壳，在电机壳内，沿转轴依次排列有径向电机、离合器和轴向电机；所述径向电机包括径向定子绕组和径向转子磁极，径向定子绕组沿径向发散布设在以发动机输出轴为中心的电机壳圆形内侧面上，发动机输出轴连接在离合器主动盘中心，在离合器主动盘上对应于径向定子绕组一侧配置有径向转子磁极；所述离合器包括离合器主动盘和离合器从动盘，离合器主动盘与离合器从动盘之间有接合或分离的间隙，离合器从动盘中心装有与发动机输出轴同轴的离合器从动轴；所述轴向电机包括轴向定子绕组和径向转子磁极，轴向定子绕组安装在电机壳内的圆柱面上，径向转子磁极与离合器从动轴组合成一体，并与轴向定子绕组相对设置。本专利技术的具有以下优点：1、将径向电机、离合器和轴向电机融为一体，减小了系统的体积和质量，节省了汽车空间，降低了汽车制造装配的工作量，节约了制造成本；2、增加了可供用户选择的工作模式，提高了混合动力车在高速公路上行驶的燃油经济性；3、电气系统发生故障时，混合动力车仍然能够行使，避免了拖车费用和用户等待时间，增强了其可靠性，节省了维护成本。附图说明本专利技术的附图说明如下：图1为本专利技术应用于混合动力车的驱动系统结构图；图2为本专利技术的一种径向定子绕组的分布结构图；图3为本专利技术的一种径向转子磁极的分布结构图；图4为本专利技术的一种离合器结构图。图中：1、电机壳；2、径向电机；21、径向定子绕组；22、径向转子磁极；3、离合器；31、离合器主动盘；32、离合器从动盘；33、离合器从动轴；4、轴向电机；41、轴向定子绕组；42、径向转子磁极；5、发动机；51、发动机输出轴；6、外部电池。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：如图1所示，本专利技术包括圆柱形的电机壳1，在电机壳内，沿转轴依次排列有径向电机2、离合器3和轴向电机4；所述径向电机2包括径向定子绕组21和径向转子磁极22，如图2所示，径向定子绕组21沿径向发散布设在以发动机输出轴51为中心的电机壳1圆形内侧面上，发动机输出轴51连接在离合器主动盘31中心，如图3所示，在离合器主动盘31上对应于径向定子绕组21一侧配置有径向转子磁极22；如图4所示，所述离合器3包括离合器主动盘31和离合器从动盘32，离合器主动盘31与离合器从动盘32之间有接合或分离的间隙，离合器从动盘32中心装有与发动机输出轴51同轴的离合器从动轴33；所述轴向电机4包括轴向定子绕组41和径向转子磁极42，轴向定子绕组41安装在电机壳1内的圆柱面上，径向转子磁极42与离合器从动轴33组合成一体，并与轴向定子绕组41相对设置。如图1所示，混合动力车的驱动系统安装有本专利技术，径向电机2和轴向电机4兼具发电机和电驱动功能，径向电机2通过发动机输出轴51与发动机5相连；轴向电机4通过离合器从动轴33与主减速器相连。径向电机2的径向定子绕组21和轴向电机4的轴向定子绕组41分别通过各自的功率变换器VSI1和VSI2与外部电池6的电极连接。外部电池6装有充电接口，用户在不使用汽车时可以将电池连接至市电进行充电。本专利技术的工作过程是，离合器3正常状态为分离状态：1、车辆行驶，轴向电机4在电动状态，驱动汽车运行；2、电池电量不足时，径向电机2在电动状态，辅助发动机启动；发动机启动后，径向电机2在发电状态，通过功率变换器向外部电池6和轴向电机4供电；3、汽车刹车，轴向电机4在发电状态，完成回馈制动，对外部电池6进行充电；4、离合器3啮合时，发动机5直接驱动混合动力车：当汽车行驶在高速公路时，此时，由于没有城市道路工况中的频繁启停，发动机工作在燃油效率较高的状态，通过离合器将轴向电机转子与径向电机转子结合，发动机5直接驱动车辆行驶，径向电机2退出工作，轴向电机4灵活的在电动和发电状态间切换，使发电机一直工作在最佳工况，提高了混合动力车的效率。在电气系统故障时，通过离合器3将轴向电机转子与径向电机转子结合，混合动力车不会丧失行驶能力，用户可以自行开往维修公司维修，增强了混合动力车的可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力车的电机组合，其特征是：包括圆柱形的电机壳（1），在电机壳内，沿转轴依次排列有径向电机（2）、离合器（3）和轴向电机（4）；所述径向电机（2）包括径向定子绕组（21）和径向转子磁极（22），径向定子绕组（21）沿径向发散布设在以发动机输出轴（51）为中心的电机壳（1）圆形内侧面上，发动机输出轴（51）连接在离合器主动盘（31）中心，在离合器主动盘（31）上对应于径向定子绕组（21）一侧配置有径向转子磁极（22）；所述离合器（3）包括离合器主动盘（31）和离合器从动盘（32），离合器主动盘（31）与离合器从动盘（32）之间有接合或分离的间隙，离合器从动盘（32）中心装有与发动机输出轴（51）同轴的离合器从动轴（33）；所述轴向电机（4）包括轴向定子绕组（41）和径向转子磁极（42），轴向定子绕组（41）安装在电机壳（1）内的圆柱面上，径向转子磁极（42）与离合器从动轴（33）组合成一体，并与轴向定子绕组（41）相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种用于混合动力车的电机组合，其特征是：包括圆柱形的电机壳（1），在电机壳内，沿转轴依次排列有径向电机（2）、离合器（3）和轴向电机（4）；所述径向电机（2）包括径向定子绕组（21）和径向转子磁极（22），径向定子绕组（21）沿径向发散布设在以发动机输出轴（51）为中心的电机壳（1）圆形内侧面上，发动机输出轴（51）连接在离合器主动盘（31）中心，在离合器主动盘（31）上对应于径向定子绕组（21）一侧配置有径向转子磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐奇伟，赵蒙，罗骁枭，蒋小彪，毛韫琦，孙静，陈伟东，宿一鸣，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50