电力驱动系统和车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种电力驱动系统和车辆，所述电力驱动系统包括电源

【技术实现步骤摘要】
电力驱动系统和车辆


[0001]本专利技术涉及电气科学与工程
，尤其涉及一种电力驱动系统和车辆
。

技术介绍

[0002]当前，主要厂家的家用新能源汽车大多使用与电动机集成的单速变速器，速比根据电机性能不同约在8～
10
之间
。
虽然电动机调节范围很大，且具有低速恒转矩，高速恒功率输出的特点，但新能源汽车仍然开始逐步采用变速箱，主要原因如下：车载电动机一般最高效率点在
8000
～
9000rpm
，转速过低或过高都将影响整体效率，目前的单速变速箱一般只用来提高低速段效率，对于高速段则无法兼顾，因此，目前家用新能源汽车只能采用增加电机功率，增大电池容量的方式保障高速情况下的输出力矩和续航能力，增加电机功率会导致电能消耗更快，不利于车辆的续航，增大电池容量则会导致车辆变重，不利于车辆的轻量化
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
[0004]为此，本专利技术的实施例提出一种可提高传动效率，节约电能的电力驱动系统
。
[0005]本专利技术的实施例还提出一种具有上述电力驱动系统的车辆
。
[0006]本专利技术实施例的电力驱动系统包括电源
、
第一变频器
、
电动机
、
永磁无级变速器
、
第二变频器和控制器，所述第一变频器的输入端与所述电源相连，所述第一变频器的输出端与所述电动机相连，所述电动机的输出轴与所述永磁无级变速器的输入端相连，所述永磁无级变速器的输出端适于与车轮或负载相连，所述第二变频器的输入端与所述电源或所述第一变频器的输出端相连，所述第二变频器的输出端与所述永磁无级变速器相连，所述控制器分别与所述第一变频器和所述第二变频器相连，所述控制器用于控制所述第一变频器和所述第二变频器的输出电流
。
[0007]本专利技术实施例的电力驱动系统，利用永磁无级变速与电动机的集成，在不同工况下，均可通过永磁无级变速调整电动机的输出转速和力矩，从而使电动机始终保持在高效率点工作，提高传动效率，节约电能
。
此外，永磁无级变速器与发动机和负载之间属于柔性连接，可减轻外界振动对传动系的影响，维持输出稳定性，该系统对电动机和变速装置同时进行控制，相比于单纯控制电动机变频，对外界信号响应速度更快
。
[0008]在一些实施例中，电力驱动系统还包括数据采集器，所述数据采集器包括：
[0009]转速传感器，所述转速传感器设在所述永磁无级变速器上并与所述控制器相连，所述转速传感器用于采集所述永磁无级变速器的输入转速和输出转速数据并将采集的数据反馈至所述控制器；
[0010]转矩传感器，所述转矩传感器设在所述永磁无级变速器上并与所述控制器相连，所述转矩传感器用于采集所述永磁无级变速器的输入转矩和输出转矩数据并将采集的数据反馈至所述控制器
。
[0011]在一些实施例中，所述永磁无级变速器包括：
[0012]内磁环
、
调磁环和外磁环，所述内磁环
、
所述调磁环和所述外磁环从内向外依次套装且彼此间隔形成气隙，所述内磁环包括内磁环永磁体，所述外磁环包括从内向外依次相连的外磁环内永磁体
、
外磁环铁芯和外磁环外永磁体；
[0013]定子，所述定子包括定子铁芯和绕组，所述定子铁芯包括环形的定子轭部和从所述定子轭部向内延伸且沿所述定子轭部的周向间隔分布的多个定子齿部，所述绕组绕设在所述定子齿部上，所述定子套设在所述外磁环上并与所述外磁环间隔形成气隙，所述外磁环能够被所述定子产生的旋转磁场驱动且转速可调；
[0014]输入轴和输出轴，所述内磁环与所述输入轴传动连接，所述调磁环与所述输出轴传动连接
。
[0015]在一些实施例中，所述内磁环
、
所述调磁环
、
所述外磁环
、
所述定子绕组
、
所述输入轴和所述输出轴同轴
。
[0016]在一些实施例中，所述外磁环外永磁体和所述外磁环内永磁体的磁极对数相等
。
[0017]在一些实施例中，所述永磁无级变速器还包括：
[0018]调磁环支撑轴承，所述调磁环支撑轴承套设在所述输入轴上；
[0019]内支撑轴承，所述内支撑轴承在所述内磁环的径向上配合在所述输入轴和所述输出轴之间；
[0020]第一调磁环法兰和第二调磁环法兰，所述第一调磁环法兰和所述第二调磁环法兰均与所述调磁环相连并在所述内磁环的轴向上分别位于所述内磁环的两侧，所述第一调磁环法兰套设在所述输出轴上并与所述输出轴相连以便所述调磁环与所述输出轴传动连接，所述第二调磁环法兰套设在所述调磁环支撑轴承上以便所述输入轴相对所述第二调磁环法兰可转动
。
[0021]在一些实施例中，所述永磁无级变速器还包括：第一外磁环支撑轴承和第二外磁环支撑轴承，所述第一外磁环支撑轴承套设在所述输入轴上，所述第二外磁环支撑轴承套设在所述输出轴上；和第一外磁环法兰和第二外磁环法兰，所述第一外磁环法兰和所述第二外磁环法兰均与所述外磁环铁芯相连并在所述内磁环的轴向上分别位于所述调磁环的两侧，所述第一外磁环法兰套设所述第一外磁环支撑轴承上以便所述输入轴相对所述第一外磁环法兰可转动，所述第二外磁环法兰套设在所述第二外磁环支撑轴承上以便所述输出轴相对所述第二外磁环法兰可转动
。
[0022]在一些实施例中，所述永磁无级变速器还包括：
[0023]第一磁屏蔽环和第二磁屏蔽环，所述内磁环永磁体在所述内磁环的轴向上位于所述第一磁屏蔽环与所述第二磁屏蔽环之间以便屏蔽所述内磁环永磁体的端部磁场；和
/
或
[0024]第三磁屏蔽环和第四磁屏蔽环，所述外磁环内永磁体在所述内磁环的轴向上位于所述第三磁屏蔽环与所述第四磁屏蔽环之间以便屏蔽所述外磁环内永磁体的端部磁场；和
/
或
[0025]第五磁屏蔽环和第六磁屏蔽环，所述外磁环外永磁体在所述内磁环的轴向上位于所述第五磁屏蔽环与所述第六磁屏蔽环之间以便屏蔽所述外磁环外永磁体的端部磁场
。
[0026]在一些实施例中，所述第一磁屏蔽环
、
所述第二磁屏蔽环
、
所述第三磁屏蔽环
、
所述第四磁屏蔽环
、
所述第五磁屏蔽环和所述第六磁屏蔽环均由多个硅钢片叠置而成，相邻
所述硅钢片之间通过非导电粘结剂层彼此粘结和隔离
。
[0027]本专利技术第二方面实施例的车辆包括上述任一实施例所述的电力驱动系统
。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例的电力驱动系统的示意图
。
[0029]图2是本专利技术实施例的永磁无级变速器的结构示意图
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电力驱动系统，其特征在于，包括：电源；第一变频器，所述第一变频器的输入端与所述电源相连；电动机，所述第一变频器的输出端与所述电动机相连；永磁无级变速器，所述电动机的输出轴与所述永磁无级变速器的输入端相连，所述永磁无级变速器的输出端适于与车轮或负载相连；第二变频器，所述第二变频器的输入端与所述电源或所述第一变频器的输出端相连，所述第二变频器的输出端与所述永磁无级变速器相连；控制器，所述控制器分别与所述第一变频器和所述第二变频器相连，所述控制器用于控制所述第一变频器和所述第二变频器的输出电流
。2.
根据权利要求1所述的电力驱动系统，其特征在于，还包括数据采集器，所述数据采集器包括：转速传感器，所述转速传感器设在所述永磁无级变速器上并与所述控制器相连，所述转速传感器用于采集所述永磁无级变速器的输入转速和输出转速数据并将采集的数据反馈至所述控制器；转矩传感器，所述转矩传感器设在所述永磁无级变速器上并与所述控制器相连，所述转矩传感器用于采集所述永磁无级变速器的输入转矩和输出转矩数据并将采集的数据反馈至所述控制器
。3.
根据权利要求1所述的电力驱动系统，其特征在于，所述永磁无级变速器包括：内磁环
、
调磁环和外磁环，所述内磁环
、
所述调磁环和所述外磁环从内向外依次套装且彼此间隔形成气隙，所述内磁环包括内磁环永磁体，所述外磁环包括从内向外依次相连的外磁环内永磁体
、
外磁环铁芯和外磁环外永磁体；定子，所述定子包括定子铁芯和绕组，所述定子铁芯包括环形的定子轭部和从所述定子轭部向内延伸且沿所述定子轭部的周向间隔分布的多个定子齿部，所述绕组绕设在所述定子齿部上，所述定子套设在所述外磁环上并与所述外磁环间隔形成气隙，所述外磁环能够被所述定子产生的旋转磁场驱动且转速可调；输入轴和输出轴，所述内磁环与所述输入轴传动连接，所述调磁环与所述输出轴传动连接
。4.
根据权利要求3所述的电力驱动系统，其特征在于，所述内磁环
、
所述调磁环
、
所述外磁环
、
所述定子绕组
、
所述输入轴和所述输出轴同轴
。5.
根据权利要求3所述的电力驱动系统，其特征在于，所述外磁环外永磁体和所述外磁环内永磁体的磁极对数相等
。6.
根据权利要求4所述的电力驱动系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高盛，罗帅，于成伟，鲁仰辉，魏立军，吴先峰，曹菡，高凌宇，刘瑞霞，王晋中，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：