CN111605377A - 汽车悬架系统及汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种汽车悬架系统及汽车，所述汽车悬架系统包括：整流器及直线电机，所述直线电机包括定子、动子和多个线圈绕组，所述定子为筒状，所述定子内开设有多个槽，所述多个线圈绕组分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组所在平面均与所述定子的轴线垂直，所述动子安装在所述定子内，所述动子可沿所述定子的轴线往复运动，所述多个线圈绕组与所述整流器连接，所述整流器与蓄电池连接；其中，所述定子与车桥连接，所述动子与车身连接；或者，所述定子与所述车身连接，所述动子与所述车桥连接。本申请实施例能够达到节能的效果。

Description

汽车悬架系统及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车悬架系统及汽车。
背景技术
汽车悬架系统通常由弹性元件和阻尼元件构成。相关技术中，阻尼元件采用液压减振器,液压减振器安装在车桥和车身之间，当车桥和车身间出现相对运动时，也就是车辆振动时，液压减振器内的活塞上下移动，液压减振器腔内的油液反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，从而使车辆振动能量转化为油液热能，通过液压减振器吸收散发到大气中，可以实现缓和振动和冲击以提高乘坐车辆的舒适性。
相关技术中，汽车悬架系统将车辆振动能量转化为热能，散发到大气中，较为浪费能量。
发明内容
本申请实施例提供一种汽车悬架系统及汽车，以解决现有技术中汽车悬架系统将车辆振动能量转化为热能，散发到大气中，较为浪费能量的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种汽车悬架系统，所述汽车悬架系统包括：整流器及直线电机，所述直线电机包括定子、动子和多个线圈绕组，所述定子为筒状，所述定子内开设有多个槽，所述多个线圈绕组分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组所在平面均与所述定子的轴线垂直，所述动子安装在所述定子内，所述动子可沿所述定子的轴线往复运动，所述多个线圈绕组与所述整流器连接，所述整流器与蓄电池连接；
其中，所述定子与车桥连接，所述动子与车身连接；或者，所述定子与所述车身连接，所述动子与所述车桥连接。
可选的，所述定子与所述动子之间存在气隙。
可选的，所述动子包括动子磁轭、永磁体磁极及直轴，所述动子磁轭和所述永磁体磁极均安装在所述直轴上。
可选的，所述永磁体磁极为环状，所述永磁体磁极的数量为多个，多个所述永磁体磁极安装在所述动子磁轭的外周，且多个所述永磁体磁极间隔设置。
可选的，多个所述永磁体磁极中每两个所述永磁体磁极之间的间距相同。
可选的，所述多个槽中每个槽的宽度相同，且每两个槽之间的间距相同。
可选的，所述永磁体磁极的宽度与所述每两个槽之间的间距相同，每两个所述永磁体磁极之间的间距与所述每个槽的宽度相同。
可选的，所述定子为定子铁芯，所述定子铁芯为圆筒状。
可选的，所述汽车悬架系统还包括弹性元件，所述弹性元件的一端与所述车桥连接，所述弹性元件的另一端与所述车身连接。
第二方面，本申请实施例提供了一种汽车，所述汽车包括本申请实施例第一方面所述的汽车悬架系统。
本申请实施例中，所述汽车悬架系统包括：整流器及直线电机，所述直线电机包括定子、动子和多个线圈绕组，所述定子为筒状，所述定子内开设有多个槽，所述多个线圈绕组分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组所在平面均与所述定子的轴线垂直，所述动子安装在所述定子内，所述动子可沿所述定子的轴线往复运动，所述多个线圈绕组与所述整流器连接，所述整流器与蓄电池连接；其中，所述定子与车桥连接，所述动子与车身连接；或者，所述定子与所述车身连接，所述动子与所述车桥连接。这样，当车桥与车身之间出现相对运动时，直线电机的动子与定子之间产生相对运动，在线圈绕组上产生电动势，可以通过整流器为蓄电池充电，从而可以将车辆振动能量转化为电能，在实现减震的同时达到节能的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种汽车悬架系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种直线电机的结构示意图之一；
图3是本申请实施例提供的一种直线电机的结构示意图之二。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
除非另作定义，本申请中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的汽车悬架系统进行详细地说明。
如图1所示，本申请实施例提供了一种汽车悬架系统，所述汽车悬架系统包括：整流器1及直线电机2，如图2所示，所述直线电机2包括定子21、动子22和多个线圈绕组23，所述定子21为筒状，所述定子21内开设有多个槽，所述多个线圈绕组23分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组23所在平面均与所述定子21的轴线垂直，所述动子22安装在所述定子21内，所述动子22可沿所述定子21的轴线往复运动，所述多个线圈绕组23与所述整流器1连接，所述整流器1与蓄电池5连接；
其中，所述定子21与车桥3连接，所述动子22与车身4连接；或者，所述定子21与所述车身4连接，所述动子22与所述车桥3连接。
其中，所述车桥3可以为汽车的车桥，所述车身4可以为汽车的车身。当车身4与车轮之间相对运动时，车身4与车桥3之间也发生相对运动，从而直线电机2的动子22与定子21之间产生相对运动，可以将动能转化为电能。所述定子21可以焊接在车桥3或车身4上，或者，所述定子21还可以通过连接结构与车桥3或车身4连接；所述动子22可以焊接在车桥3或车身4上，或者，所述动子22还可以通过连接结构与车桥3或车身4连接。
另外，直线电机2可以作为减振器，所述直线电机2的定子21和动子22分别安装在车身4和车桥3上，当车身4与车桥3有相对运动时，直线电机2的动子22与定子21之间产生相对运动，由于直线电机2内有电磁场，因此动子22与定子21之间相对运动会产生电动势，从而可以将动能转化为电能。直线电机2可以产生交流电，交流电经过整流器1后可以变成直流电，可以直接给汽车的蓄电池5充电，用于汽车的各种用电。
需要说明的是，将车身4与车桥3之间的动能直接转化成电能用于车辆的使用，可以充分地回收车辆的振动能量，实现了节能的目标，从而可以提高车辆的市场竞争力，同时也具有一定的社会效益；且直线电机2结构简单，外形尺寸与传统液压减振器接近，安装方便，容易在现有车辆结构上实现，不需要对车辆结构进行改动。
如图2所示，直线电机2可以理解为把传统的旋转电机的圆柱面气隙与相邻的定子齿极、转子磁极展开为平面。动子22可以是直线电机2中运动的部件，动子22可以由动子磁轭221和多个永磁体磁极222构成，安装在直轴223上。动子磁轭221可以是覆在直轴223上的良导磁体，可以作为永磁体磁极222间的磁通路。构成动子磁极的永磁体磁通方向是径向的，如图3所示，若某个永磁体磁极222磁通方向是背离轴线的，相邻永磁体磁极222的磁通方向是朝向轴线的，则磁力线6由某一个永磁体磁极222经过气隙进入定子铁芯，在定子铁芯内绕过线圈绕组23向内经过气隙到相邻永磁体磁极222，再经过动子磁轭221回到该永磁体磁极222，形成回路。当动子22向左移动一个永磁体磁极宽度，虽然磁力线6依然从某个永磁体磁极222经过气隙进入定子21，在定子铁芯内绕过线圈绕组23，穿过气隙再回到相邻永磁体磁极222，但对于每一个线圈绕组23的环绕磁通方向与动子22向左移动之前的方向是相反的，当动子22连续运动时，通过线圈绕组23的磁通方向翻转变化，在线圈绕组23内感应出交流电势，通过导线连接后可以产生交流电，从而将动能转化成电能。
在实际应用中，参考传统液压减振器的性能，作为一种具体的实施方式，可以设计直线电机2的主要参数如下：直线电机2的最大功率可以为5.5kW；直线电机2的最大推力可以为5500N；最大电流与最大推力相对应，且低于直线电机2的退磁电流；最大速度1m/s。直线电机2的具体参数选择可以与所配的车型对平顺性及操纵稳定性的要求相关。
本申请实施例中，所述汽车悬架系统包括：整流器1及直线电机2，所述直线电机2包括定子21、动子22和多个线圈绕组23，所述定子21为筒状，所述定子21内开设有多个槽，所述多个线圈绕组23分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组23所在平面均与所述定子21的轴线垂直，所述动子22安装在所述定子21内，所述动子22可沿所述定子21的轴线往复运动，所述多个线圈绕组23与所述整流器1连接，所述整流器1与蓄电池5连接；其中，所述定子21与车桥3连接，所述动子22与车身4连接；或者，所述定子21与所述车身4连接，所述动子22与所述车桥3连接。这样，当车桥3与车身4之间出现相对运动时，直线电机2的动子22与定子21之间产生相对运动，在线圈绕组23上产生电动势，可以通过整流器1为蓄电池5充电，从而可以将车辆振动能量转化为电能，在实现减震的同时达到节能的效果。
可选的，所述定子21与所述动子22之间存在气隙。
该实施方式中，定子21与动子22之间存在空隙，便于所述动子22沿所述定子21的轴线往复运动。
可选的，如图2和图3所示，所述动子22包括动子磁轭221、永磁体磁极222及直轴223，所述动子磁轭221和所述永磁体磁极222均安装在所述直轴223上。
该实施方式中，所述动子22可以通过直轴223与车身4或车桥3连接，动子磁轭221可以为环状，包裹直轴223，所述永磁体磁极222可以安装在所述动子磁轭221的外周，结构简单。
可选的，所述永磁体磁极222为环状，所述永磁体磁极222的数量为多个，多个所述永磁体磁极222安装在所述动子磁轭221的外周，且多个所述永磁体磁极222间隔设置。
可选的，多个所述永磁体磁极222中每两个所述永磁体磁极222之间的间距相同。
该实施方式中，多个所述永磁体磁极222中每两个所述永磁体磁极222之间的间距相同，便于动子22与定子21的适配，可以提高动能的转化率。
可选的，所述多个槽中每个槽的宽度相同，且每两个槽之间的间距相同。
该实施方式中，每两个槽之间的间隔可以称为齿，每个槽的宽度相同，便于定子21的加工，槽的宽度可以与线圈绕组23的宽度匹配，便于将线圈绕组23安装在槽内。
可选的，所述永磁体磁极222的宽度与所述每两个槽之间的间距相同，每两个所述永磁体磁极222之间的间距与所述每个槽的宽度相同。
该实施方式中，所述永磁体磁极222的宽度可以与齿宽相同。所述永磁体磁极222的宽度与所述每两个槽之间的间距相同，每两个所述永磁体磁极222之间的间距与所述每个槽的宽度相同，可以提高动能的转化率。
可选的，所述定子21为定子铁芯，所述定子铁芯为圆筒状。
可选的，所述汽车悬架系统还包括弹性元件，所述弹性元件的一端与所述车桥3连接，所述弹性元件的另一端与所述车身4连接。
该实施方式中，弹性元件可以为弹簧，通过弹性元件可以增大汽车悬架系统的阻尼力，减少车辆颠簸，提高用户乘坐车辆的体验。
第二方面，本申请实施例提供了一种汽车，所述汽车包括本申请实施例第一方面所述的汽车悬架系统。
本申请实施例中，所述汽车包括汽车悬架系统，所述汽车悬架系统包括：整流器1及直线电机2，所述直线电机2包括定子21、动子22和多个线圈绕组23，所述定子21为筒状，所述定子21内开设有多个槽，所述多个线圈绕组23分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组23所在平面均与所述定子21的轴线垂直，所述动子22安装在所述定子21内，所述动子22可沿所述定子21的轴线往复运动，所述多个线圈绕组23与所述整流器1连接，所述整流器1与蓄电池5连接；其中，所述定子21与车桥3连接，所述动子22与车身4连接；或者，所述定子21与所述车身4连接，所述动子22与所述车桥3连接。这样，当车桥3与车身4之间出现相对运动时，直线电机2的动子22与定子21之间产生相对运动，在线圈绕组23上产生电动势，可以通过整流器1为蓄电池5充电，从而可以将车辆振动能量转化为电能，在实现减震的同时达到节能的效果。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种汽车悬架系统，其特征在于，所述汽车悬架系统包括：整流器及直线电机，所述直线电机包括定子、动子和多个线圈绕组，所述定子为筒状，所述定子内开设有多个槽，所述多个线圈绕组分别安装于所述多个槽内，每个所述线圈绕组所在平面均与所述定子的轴线垂直，所述动子安装在所述定子内，所述动子可沿所述定子的轴线往复运动，所述多个线圈绕组与所述整流器连接，所述整流器与蓄电池连接；
其中，所述定子与车桥连接，所述动子与车身连接；或者，所述定子与所述车身连接，所述动子与所述车桥连接。
2.根据权利要求1所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述定子与所述动子之间存在气隙。
3.根据权利要求1所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述动子包括动子磁轭、永磁体磁极及直轴，所述动子磁轭和所述永磁体磁极均安装在所述直轴上。
4.根据权利要求3所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述永磁体磁极为环状，所述永磁体磁极的数量为多个，多个所述永磁体磁极安装在所述动子磁轭的外周，且多个所述永磁体磁极间隔设置。
5.根据权利要求4所述的汽车悬架系统，其特征在于，多个所述永磁体磁极中每两个所述永磁体磁极之间的间距相同。
6.根据权利要求5所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述多个槽中每个槽的宽度相同，且每两个槽之间的间距相同。
7.根据权利要求6所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述永磁体磁极的宽度与所述每两个槽之间的间距相同，每两个所述永磁体磁极之间的间距与所述每个槽的宽度相同。
8.根据权利要求1所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述定子为定子铁芯，所述定子铁芯为圆筒状。
9.根据权利要求1所述的汽车悬架系统，其特征在于，所述汽车悬架系统还包括弹性元件，所述弹性元件的一端与所述车桥连接，所述弹性元件的另一端与所述车身连接。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-9中任一项所述的汽车悬架系统。
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