CN101420159B - 一种车用发电电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车用发电电动机，属于汽车发电电动机技术领域。主要是解决现有发电机不是与发动机的转动部件轴向直接连接和仅采用单台发电机，因而存在发电效率低和发电机容量小的问题。它的主要特征是包括由转子、定子、机壳、编码器、电机轴构成的车用变频调速主电机和车用变频调速辅电机；车用变频调速该主电机和辅电机共用同一个电机轴；主电机的机壳与辅电机的机壳相邻端直接固定连接；主电机侧的电机轴外端设有联接法兰盘。本发明具有发电效率高，布局结构合理，发电机容量大、具有较大动力输出和发电能力、可与发动机动力叠加输出的特点。本发明主要用于电动汽车上与汽车发动机配合使用的汽车发电电动机。

Description

一种车用发电电动机
技术领域
本发明属于汽车电动机、发电机技术领域。具体涉及一种可与汽车发动机转动部件轴向连接，既可作发电机使用，又可作电动机使用的一种车用发电电动机。
背景技术
现有汽车发电机是通过皮带轮与发动机联接的。由于发电机不是与发动机的飞轮轴向直接连接，因而存在发电效率低、皮带容易损坏、发电机容量小和结构布局不合理的不足。中国实用新型专利已公布了一种混合动力汽车用的电机，该车用电机由转子、定子、机壳、编码器和两端伸出的电机轴构成的车用变频调速电机，变频调速电机的电机轴为两端伸出、且端部均设有花键的电机花键轴，机壳壳体采用铝合金制成。通过变频器控制电路可控制其作电动机或发动机使用。
由于目前世界上的混合动力汽车都是变频调速电机与发动机配合使用，将变频调速电机联接在发动机与变速箱之间，因而存在因增加电机而占用过多的汽车内部空间，使汽车重量增加，同时使汽车响应速度变慢、可靠性降低的不足之处。中国实用新型专利已公布了一种混合动力汽车用电机，包括单台变频调速电机及由突缘法兰、离合器、轴套、分离叉、拨杆、分离臂、分离轴承座构成的驱动联接和离合装置，联接在发动机与传动轴之间。由于单台变频调速电机的动力输出和发电能力有限，因而使混合动力汽车存在上坡时动力不足和电瓶易出现亏电情况的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种用于电动汽车上，发电效率高，布局结构合理，发电机容量大的车用发电电动机。
本发明的技术解决方案是：一种车用发电电动机，包括由转子、定子、机壳、编码器和电机轴构成的车用变频调速电机，其特征是：所述的车用变频调速电机包括由转子、定子、机壳、编码器、电机轴构成的主电机和由转子、定子、机壳、编码器、电机轴构成的辅电机；该主电机和辅电机共用同一个电机轴；主电机的机壳与辅电机的机壳相邻端直接固定连接；主电机侧的电机轴外端设有联接法兰盘。
本发明的技术解决方案中所述的主电机和辅电机为极数不同的车用变频调速三相交流异步电机。
本发明的技术解决方案中所述的主电机和辅电机为极数不同的车用变频调速三相交流永磁同步电机。
本发明的技术解决方案中所述的主电机和辅电机为极数不同的车用变频调速直流电机。
本发明的技术解决方案中所述的主电机和辅电机的机壳内设有冷却水道和进、出水口。
本发明由于采用主电机和辅电机两台车用变频调速电机电机，且主电机和辅电机采用同一电机轴，主电机的机壳与辅电机的机壳直接联接，因而，使主电机和辅电机形成整体，不仅减少了主电机和辅电机相邻的端盖、轴承及之间的联接机构，而且使主电机和辅电机的刚性增强，可靠性提高。当发动机停止工作时，起动主电机，其电源由电瓶单独供电，此时为纯电力动力输出工作模式；当汽车发动机仅带动辅电机发电时，给电瓶充电，同时，电瓶给主电机供电，使主电机作为电动机输出动力，带动传动轴转动，此时为一种混合动力输出工作模式，并能够给电瓶不断充电，使电瓶不会出现亏电状态；当汽车发动机、主动力电机和辅动力电机连成整体时，主电机和辅电机均作为电动机输出动力，由电瓶供电，同时发动机也工作，实现混合动力输出，此时为另一种混合动力输出工作模式，输出动力得到叠加，达到最大，解决了现有一台车用电机上坡时动力不足的问题；当汽车滑行、下坡、刹车等时，主电机和辅电机处于发电状态，并给电瓶充电。由于在主电机和辅电机机壳上设有冷却水道，可使其散热效果更好，因而可使整个电机的体积设计得更小一些。本发明由于在电机轴的输入端侧设有联接法兰盘，因而可与发动机轴向连接，不仅布局结构合理，而且使传动效率提高，省去了皮带轮及皮带，并且可以使发电机的容量设计的更大，特别是当汽车动力不足时，经变频电路控制其作为电动机使用，与发动机动力叠加输出。本发明具有发电效率高，布局结构合理，发电机容量大、具有较大动力输出和发电能力、可兼作电动机与发动机动力叠加输出的特点。本发明主要用于电动汽车上与汽车发动机配合使用的汽车发电电动机。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明图1的左视结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示。主电机19和辅电机18均为汽车用变频调速电机，可以是三相交流永磁同步电机，也可采用三相交流异步电机或车用变频调速直流电机，如为YCVF系列汽车用变频调速三相交流异步或永磁同步牵引电机，只是主电机19的功率大于辅电机18的功率，极数不同。主电机19由转子20、定子8、机壳4、前端盖3、轴承21、编码器2、电机轴22构成，电机轴22外端设有联接法兰盘1。辅电机18由转子17、定子9、机壳13、后端盖14、轴承16、编码器15、电机轴22构成。主电机19和辅电机18共用同一电机轴22，且主电机19机壳4与辅电机18机壳13直接连接，而省去主电机19和辅电机18相邻的端盖和两套轴承，不仅使主电机19和辅电机18整体性好，刚性相对增大，而且减少了部件及占用的空间，可靠性提高。主电机19上设有冷却水道6及进、出水口5、7，辅电机18上设有冷却水道11及进、出水口10、12，水箱中的水从进水口5进入水道6，从出水口7流出，再从进水口10进入水道11，然后从出水口12流出后流回水箱。编码器2装于主电机19的前端输入轴上，用于测主电机19及发动机汽车转速，将信号传给变频控制器，进行闭环控制。编码器15装于辅电机18的后端输出轴上，用于测辅电机18及汽车速度，将信号传给变频控制器，进行闭环控制。主电机19和辅电机18可单独作为电动机或发动机使用，也可互为作电动机、发电机交替使用，也可同时作为电动机或发动机使用。作为电动机使用时，在通电的情况下，驱动转子旋转，带动汽车行驶；作为发电机使用时，由于汽车在下坡、滑行时不需动力，电机转子随汽车的运行而旋转，实现再生发电，为高能电池充电。机壳4、13可采用铝合金、钢板件等制成，主要是缩小电机体积和减轻电机重量。

Claims (5)

1.一种车用发电电动机，包括主电机和辅电机两台车用变频调速电机，其特征是：主电机(19)由转子(20)、定子(8)、机壳(4)、编码器(2)、电机轴(22)构成，辅电机(18)由转子(17)、定子(9)、机壳(13)、编码器(15)、电机轴(22)构成；该主电机(19)和辅电机(18)共用同一个电机轴(22)；主电机(19)的机壳(4)与辅电机(18)的机壳(13)相邻端直接固定连接；主电机(19)侧的电机轴(22)外端设有联接法兰盘(1)；当发动机停止工作时，主电机由电瓶供电，实现纯电力动力输出模式；当汽车发动机仅带动辅电机发电后给电瓶充电时，电瓶同时给主电机供电，此时主电机作为电动机输出动力；当汽车发动机、主电机和辅电机连成整体时，主电机和辅电机均作为电动机输出动力，同时发动机也工作，实现混合动力输出；当汽车滑行、下坡和刹车时，主电机和辅电机均处于给电瓶充电的发电状态。
2.根据权利要求1所述的一种车用发电电动机，其特征是：所述的主电机(19)和辅电机(18)为极数不同的车用变频调速三相交流异步电机。
3.根据权利要求1所述的一种车用发电电动机，其特征是：所述的主电机(19)和辅电机(18)为车用变频调速三相交流永磁同步电机。
4.根据权利要求1所述的一种车用发电电动机，其特征是：所述的主电机(19)和辅电机(18)为车用变频调速直流电机。
5.根据权利要求1或2所述的一种车用发电电动机，其特征是：所述的主电机(19)和辅电机(18)的机壳(4、13)内设有冷却水道(6、11)和进、出水口(5、7、10、12)。
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