CN108494163A - 一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机 - Google Patents

一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，包括主体、输出轴、第一齿轮、回收机构和除尘箱，主体内设有PLC、转子和定子，除尘箱内设有除尘机构，回收机构包括蓄电池、外壳、转轴、回流管、压缩机、连接杆、第二齿轮和若干扇叶，第二齿轮内设有控制单元，除尘机构包括清灰单元、干燥管、干燥室和进气单元，进气单元包括第三齿轮、转动杆、滚轴、螺纹、进气管和连通管，该用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，通过回收机构，能够在制动或惯性滑行时将该电机转子的动能回收并存储在蓄电池内，减小该电机的单位能耗，不仅如此，通过除尘机构能够防止水、泥或异物从通气孔进入该电机内部，防止该电机短路烧毁。

Description

一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，而电机是新能源汽车的动力源，是新能源汽车最重要的部位。
现有的电机一般通过设置通风口来防止电机内部的空气由于温度过高而过度膨胀导致电机的内部结构受到损坏，但是水、泥或异物极易从通风口进入电机内部，造成现有的电机短路烧毁，不仅如此，在车辆减速时，现有的电机需要快速降低转速，并将电机转子的动能转化为热能散发，使得车辆无法在制动或惯性滑行时将电机转子的动能回收，造成现有的电机的能量消耗较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，包括主体、输出轴、第一齿轮、回收机构和除尘箱，所述输出轴的一端穿过主体，所述输出轴与第一齿轮固定连接，所述输出轴与第一齿轮同轴设置，所述回收机构设置在主体的下方，所述除尘箱固定在主体的上方，所述主体内设有PLC、转子和定子，所述除尘箱内设有除尘机构，所述PLC与回收机构电连接；
所述回收机构包括蓄电池、外壳、转轴、回流管、压缩机、连接杆、第二齿轮和若干扇叶，所述第二齿轮设置在第一齿轮的下方，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第二齿轮套设在转轴的一端上，所述转轴的另一端与压缩机连接，所述转轴与第二齿轮同轴设置，所述压缩机的两端分别与回流管的两端连通，各扇叶均设置在回流管内，各扇叶周向均匀分布在转轴的一端的外周，所述转轴的另一端穿过外壳，所述外壳内设有线圈和若干磁铁，所述蓄电池与线圈电连接，所述线圈套设在转轴上，各磁铁均匀分布在外壳内，所述第二齿轮内设有控制单元；
所述控制单元包括驱动组件、圆孔和卡块，所述驱动组件与卡块传动连接，所述圆孔设置在第二齿轮内，所述圆孔与第二齿轮同轴设置，所述圆孔内设有设有棘轮，所述棘轮与连接杆固定连接，所述棘轮与连接杆同轴设置，所述棘轮与第二齿轮同轴设置；
所述除尘机构包括清灰单元、干燥管、干燥室和进气单元，所述进气单元与干燥室连接，所述干燥室与干燥管的一端连通，所述干燥管的另一端与清灰单元连接；
所述进气单元包括第三齿轮、转动杆、滚轴、螺纹、进气管和连通管，所述第三齿轮设置在第一齿轮的上方，所述第三齿轮与第一齿轮啮合，所述第三齿轮与转动杆同轴设置，所述第三齿轮与转动杆的一端固定连接，所述转动杆的另一端与滚轴固定连接，所述转动杆与滚轴同轴设置，所述螺纹设置在滚轴的外周，所述螺纹沿着滚轴的轴线螺旋分布，所述螺纹与进气管的内壁抵靠，所述螺纹和滚轴均设置在进气管内，所述进气管的一端与干燥室连通，所述进气管的另一端与连通管的一端连通，所述连通管的另一端与通气孔连通；
所述清灰单元包括第四齿轮、固定杆、蜗杆、蜗轮、搅拌轴、除尘池和若干浆叶，所述第四齿轮设置在第三齿轮的上方，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与固定杆同轴设置，所述第三齿轮与固定杆的一端固定连接，所述固定杆的另一端与蜗杆固定连接，所述固定杆与蜗杆同轴设置，所述蜗杆与蜗轮匹配，所述蜗轮与搅拌轴固定连接，所述搅拌轴与蜗轮同轴设置，所述搅拌轴竖向设置，各浆叶均设置在除尘池内，各浆叶周向均匀分布在搅拌轴的外周，所述除尘池与干燥管连通，所述除尘池与除尘箱的外部连通，所述除尘池内充满除尘液。
作为优选，为了增强除尘效果，所述搅拌池内的底部设有空气分布器，所述空气分布器与主体的外部连通。
作为优选，为了增强除尘效果，所述浆叶上设有若干通孔。
作为优选，为了实现卡块的移动，所述驱动组件包括气泵、气缸和活塞，所述气泵与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与卡块固定连接。
作为优选，为了增强蓄电能力，所述蓄电池为磷酸铁锂电池。
作为优选，为了防止卡块由于碰撞而损坏，所述卡块上设有橡胶缓冲垫。
作为优选，为了减小蜗杆与蜗轮之间的传动损耗，所述蜗杆与蜗轮之间涂有润滑油。
作为优选，为了增强干燥箱效果，所述干燥管内设有活性氧化铝填料。
作为优选，为了减小线圈的电能传导损耗，所述线圈的制作材料为纯铜。
作为优选，为了延长磁铁的使用寿命，所述磁铁为永磁体。
本发明的有益效果是，该用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，通过回收机构，能够在制动或惯性滑行时将该电机转子的动能回收并存储在蓄电池内，减小该电机的单位能耗，与现有的回收机构相比，该回收机构的结构巧妙，而且不会影响该电机的正常工作，不仅如此，通过除尘机构，该电机能够防止水、泥或异物从通气孔进入该电机内部，防止该电机短路烧毁，与现有的除尘机构相比，该除尘机构的除尘效果较好，除湿效果较好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机的结构示意图；
图2是本发明的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机的回收机构的结构示意图；
图3是本发明的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机的控制单元的结构示意图；
图4是本发明的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机的除尘机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.输出轴，3.转子，4.定子，5.第一齿轮，6.通气孔，7.蓄电池，8.外壳，9.磁铁，10.线圈，11.转轴，12.扇叶，13.回流管，14.压缩机，15.连接杆，16.第二齿轮，17.圆孔，18.棘轮，19.气泵，20.气缸，21.活塞，22.卡块，23.除尘箱，24.第三齿轮，25.转动杆，26.滚轴，27.螺纹，28.进气管，29.连通管，30.干燥管，31.第四齿轮，32.固定杆，33.蜗杆，34.蜗轮，35.搅拌轴，36.浆叶，37.通孔，38.除尘池，39.空气分布器，40.干燥室。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，包括主体1、输出轴2、第一齿轮5、回收机构和除尘箱23，所述输出轴2的一端穿过主体1，所述输出轴2与第一齿轮5固定连接，所述输出轴2与第一齿轮5同轴设置，所述回收机构设置在主体1的下方，所述除尘箱23固定在主体1的上方，所述主体1内设有PLC、转子3和定子4，所述除尘箱23内设有除尘机构，所述PLC与回收机构电连接；
该电机工作时，转子3带动输出轴2转动.
如图2所示，所述回收机构包括蓄电池7、外壳8、转轴11、回流管13、压缩机14、连接杆15、第二齿轮16和若干扇叶12，所述第二齿轮16设置在第一齿轮5的下方，所述第二齿轮16与第一齿轮5啮合，所述第二齿轮16套设在转轴11的一端上，所述转轴11的另一端与压缩机14连接，所述转轴11与第二齿轮16同轴设置，所述压缩机14的两端分别与回流管13的两端连通，各扇叶12均设置在回流管13内，各扇叶12周向均匀分布在转轴11的一端的外周，所述转轴11的另一端穿过外壳8，所述外壳8内设有线圈10和若干磁铁9，所述蓄电池7与线圈10电连接，所述线圈10套设在转轴11上，各磁铁9均匀分布在外壳8内，所述第二齿轮16内设有控制单元；
如图3所示，所述控制单元包括驱动组件、圆孔17和卡块22，所述驱动组件与卡块22传动连接，所述圆孔17设置在第二齿轮16内，所述圆孔17与第二齿轮16同轴设置，所述圆孔17内设有设有棘轮18，所述棘轮18与连接杆15固定连接，所述棘轮18与连接杆15同轴设置，所述棘轮18与第二齿轮16同轴设置；
当车辆刹车时，第一齿轮5带动第二齿轮16转动，PLC控制控制单元工作，驱动组件驱动卡块22伸出，卡住棘轮18，使得第二齿轮16带动棘轮18转动，通过连接杆15带动压缩机14工作，使得回流管13内产生气流，气流带动扇叶12转动，通过转轴11使得线圈10切割磁铁9产生的磁感线而发电，同时加快该电机减速，之后电能被存储在蓄电池7内，当车辆正常行驶时，PLC控制控制单元工作，驱动组件驱动卡块22收回，使得第二齿轮16与棘轮18脱离，从而不影响该电机的正常工作。
通过回收机构，该电机能够在制动或惯性滑行时将该电机转子3的动能回收并存储在蓄电池7内，减小该电机的单位能耗，与现有的回收机构相比，该回收机构的结构巧妙，而且不会影响该电机的正常工作。
如图4所示，所述除尘机构包括清灰单元、干燥管30、干燥室40和进气单元，所述进气单元与干燥室40连接，所述干燥室40与干燥管30的一端连通，所述干燥管30的另一端与清灰单元连接；
所述进气单元包括第三齿轮24、转动杆25、滚轴26、螺纹27、进气管28和连通管29，所述第三齿轮24设置在第一齿轮5的上方，所述第三齿轮24与第一齿轮5啮合，所述第三齿轮24与转动杆25同轴设置，所述第三齿轮24与转动杆25的一端固定连接，所述转动杆25的另一端与滚轴26固定连接，所述转动杆25与滚轴26同轴设置，所述螺纹27设置在滚轴26的外周，所述螺纹27沿着滚轴26的轴线螺旋分布，所述螺纹27与进气管28的内壁抵靠，所述螺纹27和滚轴26均设置在进气管28内，所述进气管28的一端与干燥室40连通，所述进气管28的另一端与连通管29的一端连通，所述连通管29的另一端与通气孔6连通；
所述清灰单元包括第四齿轮31、固定杆32、蜗杆33、蜗轮34、搅拌轴35、除尘池38和若干浆叶36，所述第四齿轮31设置在第三齿轮24的上方，所述第四齿轮31与第三齿轮24啮合，所述第三齿轮24与固定杆32同轴设置，所述第三齿轮24与固定杆32的一端固定连接，所述固定杆32的另一端与蜗杆33固定连接，所述固定杆32与蜗杆33同轴设置，所述蜗杆33与蜗轮34匹配，所述蜗轮34与搅拌轴35固定连接，所述搅拌轴35与蜗轮34同轴设置，所述搅拌轴35竖向设置，各浆叶36均设置在除尘池38内，各浆叶36周向均匀分布在搅拌轴35的外周，所述除尘池38与干燥管30连通，所述除尘池38与除尘箱23的外部连通，所述除尘池38内充满除尘液。
清灰单元工作，第三齿轮24带动第四齿轮31转动，通过固定杆32让蜗杆33转动，使得蜗轮34转动，蜗轮34带动搅拌轴35转动，搅拌轴35带动浆叶36转动，将除尘池38内的除尘液与外界空气混合均匀，通过除尘液将空气中的灰尘吸附干净，经过清灰单元清除灰尘后，空气进入干燥管30和干燥室40，经过干燥室40内的活性氧化铝填料吸收除去湿气后，进入进气单元，进气单元工作，第一齿轮5带动第三齿轮24转动，让转动杆25带动滚轴26转动，通过螺纹27将干燥室40内的空气压入主体1内。
通过除尘机构，该电机能够防止水、泥或异物从通气孔6进入电机内部，防止该电机短路烧毁，与现有的除尘机构相比，该除尘机构的除尘效果较好，除湿效果较好。
作为优选，为了增强除尘效果，所述搅拌池内的底部设有空气分布器39，所述空气分布器39与主体1的外部连通。空气分布器39可以使得气流变为多股小气流，从而增加空气与除尘液的接触面积，从而增强了除尘效果。
作为优选，为了增强除尘效果，所述浆叶36上设有若干通孔37。通孔37可以使得浆叶36两侧的除尘液发生对流，使得除尘液与空气混合的更加均匀，从而增强了除尘效果。
作为优选，为了实现卡块22的移动，所述驱动组件包括气泵19、气缸20和活塞21，所述气泵19与气缸20连通，所述活塞21的一端设置在气缸20内，所述活塞21的另一端与卡块22固定连接。气泵19通过改变气缸20内的气压，驱动活塞21伸出和收回，从而实现卡块22的移动。
作为优选，为了增强蓄电能力，所述蓄电池7为磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池的续航能力较强，能够存储大量回收机构回收的能量。
作为优选，为了防止卡块22由于碰撞而损坏，所述卡块22上设有橡胶缓冲垫。
作为优选，为了减小蜗杆33与蜗轮34之间的传动损耗，所述蜗杆33与蜗轮34之间涂有润滑油。
作为优选，为了增强干燥箱效果，所述干燥管30内设有活性氧化铝填料。活性氧化铝的吸水性能好，而且吸水后不会膨胀。
作为优选，为了减小线圈10的电能传导损耗，所述线圈10的制作材料为纯铜。
作为优选，为了延长磁铁9的使用寿命，所述磁铁9为永磁体。
该用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机的工作原理：当车辆刹车时，第一齿轮5带动第二齿轮16转动，PLC控制控制单元工作，驱动组件驱动卡块22伸出，卡住棘轮18，使得第二齿轮16带动棘轮18转动，使得线圈10切割磁铁9产生的磁感线而发电，同时加快该电机减速，之后电能被存储在蓄电池7内，当车辆正常行驶时，PLC控制控制单元工作，驱动组件驱动卡块22收回，使得第二齿轮16与棘轮18脱离，从而不影响该电机的正常工作，另外，清灰单元工作，将除尘池38内的除尘液与外界空气混合均匀，通过除尘液将空气中的灰尘吸附干净，经过清灰单元清除灰尘后，空气进入干燥管30和干燥室40，经过干燥室40内的活性氧化铝填料吸收除去湿气后，进入进气单元，进气单元工作，将干燥室40内的空气压入主体1内。
与现有技术相比，该用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，通过回收机构，能够在制动或惯性滑行时将该电机转子3的动能回收并存储在蓄电池7内，减小该电机的单位能耗，与现有的回收机构相比，该回收机构的结构巧妙，而且不会影响该电机的正常工作，不仅如此，通过除尘机构，该电机能够防止水、泥或异物从通气孔6进入电机内部，防止该电机短路烧毁，与现有的除尘机构相比，该除尘机构的除尘效果较好，除湿效果较好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，包括主体(1)、输出轴(2)、第一齿轮(5)、回收机构和除尘箱(23)，所述输出轴(2)的一端穿过主体(1)，所述输出轴(2)与第一齿轮(5)固定连接，所述输出轴(2)与第一齿轮(5)同轴设置，所述回收机构设置在主体(1)的下方，所述除尘箱(23)固定在主体(1)的上方，所述主体(1)内设有PLC、转子(3)和定子(4)，所述除尘箱(23)内设有除尘机构，所述回收机构与PLC电连接；
所述回收机构包括蓄电池(7)、外壳(8)、转轴(11)、回流管(13)、压缩机(14)、连接杆(15)、第二齿轮(16)和若干扇叶(12)，所述第二齿轮(16)设置在第一齿轮(5)的下方，所述第二齿轮(16)与第一齿轮(5)啮合，所述第二齿轮(16)套设在转轴(11)的一端上，所述转轴(11)的另一端与压缩机(14)连接，所述转轴(11)与第二齿轮(16)同轴设置，所述压缩机(14)的两端分别与回流管(13)的两端连通，各扇叶(12)均设置在回流管(13)内，各扇叶(12)周向均匀分布在转轴(11)的一端的外周，所述转轴(11)的另一端穿过外壳(8)，所述外壳(8)内设有线圈(10)和若干磁铁(9)，所述蓄电池(7)与线圈(10)电连接，所述线圈(10)套设在转轴(11)上，各磁铁(9)均匀分布在外壳(8)内，所述第二齿轮(16)内设有控制单元；
所述控制单元包括驱动组件、圆孔(17)和卡块(22)，所述驱动组件与卡块(22)传动连接，所述圆孔(17)设置在第二齿轮(16)内，所述圆孔(17)与第二齿轮(16)同轴设置，所述圆孔(17)内设有设有棘轮(18)，所述棘轮(18)与连接杆(15)固定连接，所述棘轮(18)与连接杆(15)同轴设置，所述棘轮(18)与第二齿轮(16)同轴设置；
所述除尘机构包括清灰单元、干燥管(30)、干燥室(40)和进气单元，所述进气单元与干燥室(40)连接，所述干燥室(40)与干燥管(30)的一端连通，所述干燥管(30)的另一端与清灰单元连接；
所述进气单元包括第三齿轮(24)、转动杆(25)、滚轴(26)、螺纹(27)、进气管(28)和连通管(29)，所述第三齿轮(24)设置在第一齿轮(5)的上方，所述第三齿轮(24)与第一齿轮(5)啮合，所述第三齿轮(24)与转动杆(25)同轴设置，所述第三齿轮(24)与转动杆(25)的一端固定连接，所述转动杆(25)的另一端与滚轴(26)固定连接，所述转动杆(25)与滚轴(26)同轴设置，所述螺纹(27)设置在滚轴(26)的外周，所述螺纹(27)沿着滚轴(26)的轴线螺旋分布，所述螺纹(27)与进气管(28)的内壁抵靠，所述螺纹(27)和滚轴(26)均设置在进气管(28)内，所述进气管(28)的一端与干燥室(40)连通，所述进气管(28)的另一端与连通管(29)的一端连通，所述连通管(29)的另一端与通气孔(6)连通；
所述清灰单元包括第四齿轮(31)、固定杆(32)、蜗杆(33)、蜗轮(34)、搅拌轴(35)、除尘池(38)和若干浆叶(36)，所述第四齿轮(31)设置在第三齿轮(24)的上方，所述第四齿轮(31)与第三齿轮(24)啮合，所述第三齿轮(24)与固定杆(32)同轴设置，所述第三齿轮(24)与固定杆(32)的一端固定连接，所述固定杆(32)的另一端与蜗杆(33)固定连接，所述固定杆(32)与蜗杆(33)同轴设置，所述蜗杆(33)与蜗轮(34)匹配，所述蜗轮(34)与搅拌轴(35)固定连接，所述搅拌轴(35)与蜗轮(34)同轴设置，所述搅拌轴(35)竖向设置，各浆叶(36)均设置在除尘池(38)内，各浆叶(36)周向均匀分布在搅拌轴(35)的外周，所述除尘池(38)与干燥管(30)连通，所述除尘池(38)与除尘箱(23)的外部连通，所述除尘池(38)内充满除尘液。
2.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述搅拌池内的底部设有空气分布器(39)，所述空气分布器(39)与主体(1)的外部连通。
3.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述浆叶(36)上设有若干通孔(37)。
4.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述驱动组件包括气泵(19)、气缸(20)和活塞(21)，所述气泵(19)与气缸(20)连通，所述活塞(21)的一端设置在气缸(20)内，所述活塞(21)的另一端与卡块(22)固定连接。
5.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述蓄电池(7)为磷酸铁锂电池。
6.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述卡块(22)上设有橡胶缓冲垫。
7.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述蜗杆(33)与蜗轮(34)之间涂有润滑油。
8.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述干燥管(30)内设有活性氧化铝填料。
9.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述线圈(10)的制作材料为纯铜。
10.如权利要求1所述的用于新能源汽车的具有制动能量回收功能的电机，其特征在于，所述磁铁(9)为永磁体。
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