CN108715131B - 新能源汽车双速轮边电机 - Google Patents

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Abstract

一种新能源汽车双速轮边电机,双电枢定子定位在圆盘支架右边静止不动,双磁圈转子固定在制动鼓外圆跟随车轮转动,内永磁圈的转子与外圈式铁芯的定子组成低速轮边电机,外永磁圈的转子与内圈式铁芯的定子组成高速轮边电机,低速挡行驶时,启动低速轮边电机驱动左右后车轮,高速挡行驶时,启动高速轮边电机驱动左右后车轮,汽车制动时,双速轮边电机能给蓄电池反充电;所述双速轮边电机有效利用制动鼓外圆与轮辋内圆之间的剩余空间,不改变现有鼓式制动器的结构,能够直接安装在车轮中,既不影响鼓式制动器的工作,又不影响车轮的拆卸,所述新能源汽车双速轮边电机应用在普通汽车上,很容易使普通汽车升级改造为多驱动的新能源汽车。

Description

新能源汽车双速轮边电机
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车的电机驱动装置,确切地说是一种新能源汽车双速轮边电机。
背景技术
目前在新能源汽车的电机驱动技术领域中,有一种直接驱动车轮的集成于车轮中的轮边电机,它不需要改变发动机驱动系统的结构,不存在复杂的传动机械损耗,因此受到广泛关注。申请号为“2015107137673”名称为“一种轮边电机驱动装置”的发明专利提供一种轮边电机与制动器集成于车轮中的技术方案,它的不足之处在于:所述的轮边电机结构比较复杂,成本高,而且与现有的普通汽车制动器不能够兼容,不能在现有的普通汽车基础上直接升级改造成为新能源汽车。
发明内容
为了克服现有轮边电机的缺点,本发明提供一种结构简单、成本低,普通汽车能够直接升级改造成新能源汽车的新能源汽车双速轮边电机。
所述新能源汽车双速轮边电机的技术方案是由普通汽车的左后车轮、右后车轮、左鼓式制动器、右鼓式制动器、左双速轮边电机、右双速轮边电机组成,其结构特点在于:在普通汽车的左后车轮中设置左鼓式制动器,左鼓式制动器的外圆设置左双速轮边电机,左双速轮边电机直接驱动左后车轮,右后车轮中设置右鼓式制动器,右鼓式制动器的外圆设置右双速轮边电机,右双速轮边电机直接驱动右后车轮,左鼓式制动器、右鼓式制动器的型号和左双速轮边、右双速轮边电机的型号以及它们的结构特征均相同,以右后轮的结构为例说明,所述右后轮设置塔形轮轴,塔形轮轴的粗轴上设置左轴承、细轴上设置右轴承,左轴承、右轴承外圆安装轮毂,塔形轮轴的细轴右端设置紧固螺丝帽,紧固螺丝帽将左轴承、右轴承、轮毂定位在塔形轮轴上,所述右鼓式制动器设置制动鼓,制动鼓右端设置圆台阶,圆台阶连接在轮毂右端,制动鼓、圆台阶和轮毂一体化铸造成型,所述右双速轮边电机设置双磁圈转子,所述双磁圈转子设置内导磁圈和外导磁圈,内导磁圈和外导磁圈的右端焊接端盖,内导磁圈内圆紧配合安装在制动鼓外圆,所述外导磁圈的内圆设置内永磁圈,内永磁圈由80块方形永磁体排列组成,方形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体,所述方形永磁体的极性是径向的,相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成内永磁圈,内永磁圈吸附在外导磁圈的内圆中部,用AB胶粘接固定;所述内导磁圈的外圆设置外永磁圈,外永磁环由40块方形永磁体排列组成,方形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体,所述方形永磁体的极性是径向的,相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成外永磁圈,外永磁圈吸附在内导磁圈的外圆中部,用AB胶粘接固定;所述右双速轮边电机设置双电枢定子,所述双电枢定子设置铁芯圈架,铁芯圈架的外圆设置外圈式铁芯,外圈式铁芯是用硅钢片叠加制造成型,外圈式铁芯的外圆设有若干个T形齿牙和齿槽,齿槽内绕制外三相线圈,外三相线圈连接为Y形式的电路输出,所述齿槽内分别设置三个外霍尔传感器,三个外霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度,外三相输出线和三个外霍尔传感器的输出线合并一股低速电机的输出线;铁芯圈架的内圆设置内圈式铁芯,内圈式铁芯是用硅钢片叠加制造成型,内圈式铁芯的内圆设有若干个T形齿牙和齿槽,齿槽内绕制内三相线圈,内三相线圈连接为Y形式的电路输出,所述齿槽内分别设置三个内霍尔传感器,三个内霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度,内三相输出线和三个内霍尔传感器的输出线合并一股高速电机的输出线,铁芯圈架上端设置出线槽,所述低速电机的输出线和高速电机的输出线合并一股输出电缆从出线槽穿出;所述铁芯圈架的外圆左端紧配合安装左轴承,所述外导磁圈内圆右端紧配合安装右轴承,所述左轴承、右轴承是相同型号的超薄轴承,所述铁芯圈架的内圆左端紧配合安装水封;所述双电枢定子安装在所述双磁圈转子内,安装时双电枢定子右端对准双磁圈转子左端,依靠双磁圈转子内的磁力,将双电枢定子吸入双磁圈转子内,使双电枢定子与双磁圈转子准确定位,所述左轴承外圆与所述外导磁圈内圆松紧配合安装,所述右轴承内圆与所述铁芯圈架右端的外圆松紧配合安装,所述内永磁圈的左端、右端与所述外圈式铁芯的左端、右端对齐,内永磁圈的内圆与外圈式铁芯的外圈之间形成均匀磁场气隙一,内永磁圈的转子与外圈式铁芯的定子组成低速轮边电机;所述外永磁圈的左端、右端与所述内圈式铁芯的左端、右端对齐,外永磁圈的外圆与内圈式铁芯的内圈之间形成均匀磁场气隙二,外永磁圈的转子与内圈式铁芯的定子组成高速轮边电机;所述右鼓式制动器设置圆盘支架,圆盘支架中心连接在塔形轮轴左端的粗轴上,所述圆盘支架设置上定位槽和下定位槽,所述铁芯圈架的左端设置上定位爪和下定位爪,上定位爪位于上定位槽内,下定位爪位于下定位槽内;所述圆台阶设置4个螺母孔,圆台阶右端安装轮辋,轮辋外圆是轮胎,轮辋由4个螺丝钉紧固在圆台阶上。
所述新能源汽车双速轮边电机的有益效果在于:所述双速轮边电机是一种径向磁路的环形无刷永磁电机,安装在左右后轮中,所述双电枢定子定位在圆盘支架右边静止不动,所述双磁圈转子固定在制动鼓外圆跟随车轮转动,双速轮边电机在汽车低速挡行驶时,启动低速轮边电机直接驱动左右后车轮,双速轮边电机在汽车高速挡行驶时,启动高速轮边电机直接驱动左右后车轮,汽车制动时,双速轮边电机能给蓄电池反充电;所述双速轮边电机有效利用制动鼓外圆与轮辋内圆之间的剩余空间,设置双速轮边电机不改变现有鼓式制动器的结构,能够直接安装在车轮中,既不影响鼓式制动器的工作,又不影响车轮的拆卸;由于左右后车轮的双速轮边电机相当于4个轮边电机,分别驱动2个后车轮,每个轮边电机的功率都比中央驱动的电机功率小,因此双速轮边电机体积小、重量轻;4个轮边电机动力与发动机动力配合,经过人工智能控制,实现多种动力合理匹配,自动切换双速轮边电机高低速动力,使新能源汽车工作在最佳的节能环保状态,所述新能源汽车双速轮边电机方便有效地应用在普通汽车上,很容易使普通汽车升级改造为多驱动的新能源汽车。
附图说明
图1为新能源汽车双速轮边电机安装在普通汽车左后轮、右后轮的结构示意图。
图2为新能源汽车双速轮边电机右后轮后视剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图作进一歩说明。
在图1、图2中,普通汽车的左后车轮中设置左鼓式制动器1,左鼓式制动器的外圆设置左双速轮边电机2,左双速轮边电机直接驱动左后车轮,右后车轮中设置右鼓式制动器3,右鼓式制动器的外圆设置右双速轮边电机4,右双速轮边电机直接驱动右后车轮,左鼓式制动器、右鼓式制动器的型号和左双速轮边、右双速轮边电机的型号以及它们的结构特征均相同,以右后轮的结构为例说明,所述右后轮设置塔形轮轴5,塔形轮轴的粗轴上设置左轴承6、细轴上设置右轴承7,左轴承、右轴承外圆安装轮毂8,塔形轮轴的细轴右端设置紧固螺丝帽9,紧固螺丝帽将左轴承、右轴承、轮毂定位在塔形轮轴上,所述右鼓式制动器设置制动鼓10,制动鼓右端设置圆台阶11,圆台阶连接在轮毂右端,制动鼓、圆台阶和轮毂一体化铸造成型,所述右双速轮边电机设置双磁圈转子,所述双磁圈转子设置内导磁圈12和外导磁圈13,内导磁圈和外导磁圈的右端焊接端盖14,内导磁圈内圆紧配合安装在制动鼓外圆,所述外导磁圈的内圆设置内永磁圈15,内永磁圈由80块方形永磁体排列组成,方形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体,所述方形永磁体的极性是径向的,相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成内永磁圈,内永磁圈吸附在外导磁圈的内圆中部,用AB胶粘接固定;所述内导磁圈的外圆设置外永磁圈16,外永磁环由40块方形永磁体排列组成,方形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体,所述方形永磁体的极性是径向的,相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成外永磁圈,外永磁圈吸附在内导磁圈的外圆中部,用AB胶粘接固定;所述右双速轮边电机设置双电枢定子,所述双电枢定子设置铁芯圈架17,铁芯圈架的外圆设置外圈式铁芯18,外圈式铁芯是用硅钢片叠加制造成型,外圈式铁芯的外圆设有若干个T形齿牙和齿槽,齿槽内绕制外三相线圈19,外三相线圈连接为Y形式的电路输出,所述齿槽内分别设置三个外霍尔传感器20,三个外霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度,外三相输出线和三个外霍尔传感器的输出线合并一股低速电机的输出线;铁芯圈架的内圆设置内圈式铁芯21,内圈式铁芯是用硅钢片叠加制造成型,内圈式铁芯的内圆设有若干个T形齿牙和齿槽,齿槽内绕制内三相线圈22,内三相线圈连接为Y形式的电路输出,所述齿槽内分别设置三个内霍尔传感器23,三个内霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度,内三相输出线和三个内霍尔传感器的输出线合并一股高速电机的输出线,铁芯圈架上端设置出线槽,所述低速电机的输出线和高速电机的输出线合并一股输出电缆24从出线槽穿出;所述铁芯圈架的外圆左端紧配合安装左轴承25,所述外导磁圈内圆右端紧配合安装右轴承26,所述左轴承、右轴承是相同型号的超薄轴承,所述铁芯圈架的内圆左端紧配合安装水封27;所述双电枢定子安装在所述双磁圈转子内,安装时双电枢定子右端对准双磁圈转子左端,将双电枢定子吸入双磁圈转子内,依靠双磁圈转子内的磁力,使双电枢定子与双磁圈转子准确定位,所述左轴承外圆与所述外导磁圈内圆松紧配合安装,所述右轴承内圆与所述铁芯圈架右端的外圆松紧配合安装,所述内永磁圈的左端、右端与所述外圈式铁芯的左端、右端对齐,内永磁圈的内圆与外圈式铁芯的外圈之间形成均匀磁场气隙一28,内永磁圈的转子与外圈式铁芯的定子组成低速轮边电机;所述外永磁圈的左端、右端与所述内圈式铁芯的左端、右端对齐,外永磁圈的外圆与内圈式铁芯的内圈之间形成均匀磁场气隙二29,外永磁圈的转子与内圈式铁芯的定子组成高速轮边电机;所述右鼓式制动器设置圆盘支架30,圆盘支架中心连接在塔形轮轴左端的粗轴上,所述圆盘支架设置上定位槽31和下定位槽32,所述铁芯圈架的左端设置上定位爪33和下定位爪34,上定位爪位于上定位槽内,下定位爪位于下定位槽内;所述圆台阶设置4个螺母孔35,圆台阶右端安装轮辋36,轮辋外圆是轮胎37,轮辋由4个螺丝钉38紧固在圆台阶上。
所述双速轮边电机是一种径向磁路的环形无刷永磁电机,安装在左右后轮中,所述双电枢定子定位在圆盘支架右边静止不动,所述双磁圈转子固定在制动鼓外圆跟随车轮转动,双速轮边电机在汽车低速挡行驶时,启动低速轮边电机直接驱动左右后车轮,双速轮边电机在汽车高速挡行驶时,启动高速轮边电机直接驱动左右后车轮,汽车制动时,双速轮边电机能给蓄电池反充电;所述双速轮边电机有效利用制动鼓外圆与轮辋内圆之间的剩余空间,设置双速轮边电机不改变现有鼓式制动器的结构,能够直接安装在车轮中,既不影响鼓式制动器的工作,又不影响车轮的拆卸;由于左右后车轮的双速轮边电机相当于4个轮边电机,分别驱动2个后车轮,每个轮边电机的功率都比中央驱动的电机功率小,因此双速轮边电机体积小、重量轻;4个轮边电机动力与发动机动力配合,经过人工智能控制,实现多种动力合理匹配,自动切换双速轮边电机高低速动力,使新能源汽车工作在最佳的节能环保状态,所述新能源汽车双速轮边电机方便有效地应用在普通汽车上,很容易使普通汽车升级改造为多驱动的新能源汽车。

Claims (1)

1.一种新能源汽车双速轮边电机,由新能源汽车的左后车轮、右后车轮、左鼓式制动器、右鼓式制动器、左双速轮边电机、右双速轮边电机组成,其特征在于:新能源汽车的左后车轮中设置左鼓式制动器(1),左鼓式制动器的外圆设置左双速轮边电机(2),左双速轮边电机直接驱动左后车轮,右后车轮中设置右鼓式制动器(3),右鼓式制动器的外圆设置右双速轮边电机(4),右双速轮边电机直接驱动右后车轮,左鼓式制动器、右鼓式制动器的型号和左双速轮边、右双速轮边电机的型号以及它们的结构特征均相同,以右后轮的结构为例说明,所述右后轮设置塔形轮轴(5),塔形轮轴的粗轴上设置左轴承(6)、细轴上设置右轴承(7),左轴承、右轴承外圆安装轮毂(8),塔形轮轴的细轴右端设置紧固螺丝帽(9),紧固螺丝帽将左轴承、右轴承、轮毂定位在塔形轮轴上,所述右鼓式制动器设置制动鼓(10),制动鼓右端设置圆台阶(11),圆台阶连接在轮毂右端,制动鼓、圆台阶和轮毂一体化铸造成型,所述右双速轮边电机设置双磁圈转子,所述双磁圈转子设置内导磁圈(12)和外导磁圈(13),内导磁圈和外导磁圈的右端焊接端盖(14),内导磁圈内圆紧配合安装在制动鼓外圆,所述外导磁圈的内圆设置内永磁圈(15),内永磁圈由80块方形永磁体排列组成,方形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体,所述方形永磁体的极性是径向的,相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成内永磁圈,内永磁圈吸附在外导磁圈的内圆中部,用AB胶粘接固定;所述内导磁圈的外圆设置外永磁圈(16),外永磁环由40块方形永磁体排列组成,方形永磁体是用钕铁硼材料制造成型的强磁体,所述方形永磁体的极性是径向的,相邻的永磁体极性互为相反,交替排列组成外永磁圈,外永磁圈吸附在内导磁圈的外圆中部,用AB胶粘接固定;所述右双速轮边电机设置双电枢定子,所述双电枢定子设置铁芯圈架(17),铁芯圈架的外圆设置外圈式铁芯(18),外圈式铁芯是用硅钢片叠加制造成型,外圈式铁芯的外圆设有若干个T形齿牙和齿槽,齿槽内绕制外三相线圈(19),外三相线圈连接为Y形式的电路输出,所述齿槽内分别设置三个外霍尔传感器(20),三个外霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度,外三相输出线和三个外霍尔传感器的输出线合并一股低速电机的输出线;铁芯圈架的内圆设置内圈式铁芯(21),内圈式铁芯是用硅钢片叠加制造成型,内圈式铁芯的内圆设有若干个T形齿牙和齿槽,齿槽内绕制内三相线圈(22),内三相线圈连接为Y形式的电路输出,所述齿槽内分别设置三个内霍尔传感器(23),三个内霍尔传感器的间隔位置均相差60度的电角度,内三相输出线和三个内霍尔传感器的输出线合并一股高速电机的输出线,铁芯圈架上端设置出线槽,所述低速电机的输出线和高速电机的输出线合并一股输出电缆(24)从出线槽穿出;所述铁芯圈架的外圆左端紧配合安装左轴承(25),所述外导磁圈内圆右端紧配合安装右轴承(26),所述左轴承、右轴承是相同型号的超薄轴承,所述铁芯圈架的内圆左端紧配合安装水封(27);所述双电枢定子安装在所述双磁圈转子内,安装时双电枢定子右端对准双磁圈转子左端,将双电枢定子吸入双磁圈转子内,依靠双磁圈转子内的磁力,使双电枢定子与双磁圈转子准确定位,所述左轴承外圆与所述外导磁圈内圆松配合安装,所述右轴承内圆与所述铁芯圈架右端的外圆松配合安装,所述内永磁圈的左端、右端与所述外圈式铁芯的左端、右端对齐,内永磁圈的内圆与外圈式铁芯的外圈之间形成均匀磁场气隙一(28),内永磁圈的转子与外圈式铁芯的定子组成低速轮边电机;所述外永磁圈的左端、右端与所述内圈式铁芯的左端、右端对齐,外永磁圈的外圆与内圈式铁芯的内圈之间形成均匀磁场气隙二(29),外永磁圈的转子与内圈式铁芯的定子组成高速轮边电机;所述右鼓式制动器设置圆盘支架(30),圆盘支架中心连接在塔形轮轴左端的粗轴上,所述圆盘支架设置上定位槽(31)和下定位槽(32),所述铁芯圈架的左端设置上定位爪(33)和下定位爪(34),上定位爪位于上定位槽内,下定位爪位于下定位槽内;所述圆台阶设置4个螺母孔(35),圆台阶右端安装轮辋(36),轮辋外圆是轮胎(37),轮辋由4个螺丝钉(38)紧固在圆台阶上;所述双速轮边电机是一种径向磁路的环形无刷永磁电机,安装在左右后轮中,所述双电枢定子定位在圆盘支架右边静止不动,所述双磁圈转子固定在制动鼓外圆跟随车轮转动,双速轮边电机在汽车低速挡行驶时,启动低速轮边电机直接驱动左右后车轮,双速轮边电机在汽车高速挡行驶时,启动高速轮边电机直接驱动左右后车轮,汽车制动时,双速轮边电机能给蓄电池反充电。
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