CN104600889A - 轮毂电机发电一体机 - Google Patents

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CN104600889A
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张大宝
贾学思
董勇纪
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HENAN CHAOWEI ELECTRIC AUTOMOBILE CO Ltd
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HENAN CHAOWEI ELECTRIC AUTOMOBILE CO Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1861—Rotary generators driven by animals or vehicles

Abstract

本发明系轮毂电机发电一体机，包括由两种极性磁铁相间排列构成的转子与绕着交流电线圈的定子，转子的骨架为车轮圈、磁铁镶嵌在车轮圈内表面上，绕有线圈的定子骨架固定套接在车轮中间轴位于车轮圈内环中的中间段上。其优点是：改变了传统电动车驱动方式、将各车轮本身变为驱动电机，大幅度提高了驱动效率；由于每个车轮都是电机与发电机两用装置，因此在断电后车轮仍惯性运动情况下再生电能的效率较高。

Description

轮毂电机发电一体机
本发明涉及一种集驱动电机与发电机一体的装置，特别是轮毂电机发电一体机。
目前已有的太阳能电动车及电动车的驱动方式一般分为两种：前置电机前轮驱动与前置电机后轮驱动。前轮驱动属“拖拉”式驱动，这较之后轮驱动的“推动”式驱动方式而言，在车体爬坡时会显得很费力；而前置电机驱动后轮，由于在传动系统上消耗一定的能量，所以使驱动电机的作功率受到了很大影响。总之，上述两种单电机的驱动方式都不能使电机的转矩和机械性达到理想效果。
本发明目的是：克服现有技术不足，提供一种改变传统驱动方式、旨在提高驱动及能量再生效率的轮毂电机发电一体机。
本发明是这样实现的：轮毂电机发电一体机，包括有两种极性磁铁相间排列构成的转子与绕着交流电线圈的定子，其特征是：转子的骨架为车轮圈、磁铁镶嵌在车轮圈内壁表面上，绕有线圈的定子骨架固定套接在车轮中间轴位于车轮圈内环中的中段上。车轮中间轴的中间段表面上开有花键槽，定子骨架内表面上亦开有相应配合的花键槽。
在上述方案基础上，本发明还配有一固定钢盘，其底面中心留有轴承座孔、四周开有与刹车制动盘相固接的螺栓孔，其侧柱面上开有与车轮圈內端边沿相固接的螺栓孔。设有外表面上都开有花键槽的内、外中间轴轴承，固定钢盘的中心轴承座孔与车轮圈外端面上的中心轴承座孔都开有分别对应内、外轴承的配合花键槽。
本发明优点是：
1、          由于本发明实质上是将电动车车轮子本身变为电机，因此
在驱动过程中便完全省略了传动系统上的能量消耗。而且在前、后诸轮上都采用该结构，这样就可将传统的电动车“拖拉”式或“推动”式方式完全改变为前轮自动“拖拉”的同时后轮也“推动”的高效率驱动方式。
2、          本发明是驱动与发电两用装置，通电时即作为电动机，驱
动车轮旋转；车子在制动或滑行时断电后，车轮依惯性旋转过程中它又成为发电机而产生电能反馈给蓄能电池，而且由于每个车轮都是一个发电机，所以这种电能再生效率较高。
图1是本发明的半剖视图。
图2是本发明的剖视图。
图3是本发明的分解组装图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1-3中所示：1车轮胎、2车轮圈、3定子线圈骨架、4定子线圈、5中间轴与车轮圈的紧固螺栓、6外部轴承挡板、7永久性磁铁、8固定钢盘与车轮圈紧固螺栓、9刹车制动盘与钢盘连接螺栓、10电源接线端子、11刹车制动器油管、12盘式刹车制动片、13花键式中间轴、14刹车制动钳总成、15刹车制动盘与固定钢盘连接底座、16固定钢盘、17车轮圈里部轴承、18车轮圈外部轴承、19定子、20定子中孔内部花键槽、21车轮与固定钢盘连接螺栓孔、22车轮圈花键槽式轴承座、23固定钢花花键槽式轴承座。
参看图3，定子线圈绕组19先装套到中间轴13上，定子的内花键槽20与中间轴中段上的花键槽相配合；带有花键槽的外部轴承18套装在中间轴13的左侧，再装入车轮圈2具有内花键槽的轴承座22内；里部轴承17套装到中间轴13右侧上，并装入固定钢盘16的内花键槽轴承座23里；刹车制动盘12的底座15与固定钢盘16通过螺栓9相互固接为一体；通过螺栓8，穿过钢盘16侧壁上的孔与车轮圈2内（右）端边沿上的孔21，将二者紧固为一体；最后将外部轴承挡板6装到中间轴13的左侧轴头上，再上紧固定螺母5即可。内壁表面上镶嵌着极性相间排列的永久性磁铁7，装配完成后，定子线圈绕组19位于磁铁7的包围之中，其两侧分别有车轮圈2的外端面板与固定钢盘16的底面挡着，整个定子19被封闭车轮圈2的内环中空里，线圈的电源接线端子10是通过中间轴13的中心孔输出车轮外（参照图1、2）.
上述机构中，中间轴13与定子19的中孔20之间的花键槽配合，是为了保证定子19始终相当于中间轴13止转；固定钢盘16既用来将定子19封闭在车轮圈2内，有作为车轮圈2与刹车片12之间的连接件；内、外两个轴承17、18它们分别与钢盘上的轴承座23、车轮圈上的轴承座22之间的花键槽配合，是为了保证在车轮转动时中间轴13相对不转。
本发明工作原理是:当电源接通时，电动车上的蓄电池通过逆变系统为各车轮的接线端子10输送交流电，定子线圈绕组19通上交流电后，立即激励嵌在车轮圈2内壁上的磁铁7产生交变磁场，于是在磁力作用下，车轮圈2便开始旋转，同时带动与之一体的固定钢盘16及刹车制动盘12一起旋转，这样整个电动车及运行起来了；当车子处于断电滑行状态或断电制动刹车状态下时，只要车轮仍处于惯性转动、尚未停住时，车轮内安装的电动机结构即转变为发电机工作:随车轮旋转的磁铁，使固定不动的定子线圈内产生交流电动势，这种再生电能通过一个整流器变成直流电再反馈回蓄电池中。

Claims (4)

1.轮毂电机发电一体机，包括有两种极性磁铁相间排列构成的转子与绕着交流电线圈的定子，其特征是：转子的骨架为车轮圈、磁铁镶嵌在车轮圈内壁表面上，绕有线圈的定子骨架固定套接在车轮中间轴位于车轮圈内环中的中段上。
2.根据权利要求1所述的一体机，其特征是：车轮中间轴的中间段表面上开有花键槽，定子骨架内表面上亦开有相应配合的花键槽。
3.根据权利要求1或2所述的一体机，其特征是：配有一固定钢盘，其底面中心留有轴承座孔、四周开有与刹车制动盘相固接的螺栓孔，其侧柱面上开有与车轮圈內端边沿相固接的螺栓孔。
4.根据权利要求3所述的一体机，其特征是：设有外表面上都开有花键槽的内、外中间轴轴承，固定钢盘的中心轴承座孔与车轮圈外端面上的中心轴承座孔都开有分别对应内、外轴承的配合花键槽。
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