CN112491196A - 一种新能源汽车变功率电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车变功率电机，包括：主电机部、副电机部，其中副电机部包括副电机机构和副电机推动机构；主电机部和副电机部之间通过连接机构连接；本发明提供了一种带有主、副电机混合的新型电机结构，在定速巡航或者节能状态下，副电机可以分离，可以在降低转子永磁体整体重量的同时，切断副电机的绕组供电，降低能耗，在低速起步或者加速时，副电机的转子可以介入，同时根据需求，进行副电机定子的介入，辅助主电机进行加速；而在进行制动时，同样可以根据制动需求，选择的使得副电机的转子介入，一则可以通过副电机转子的自重消耗主电机的能量，同时动态的介入副电机的定子，线性的输入更多的磁阻。

Description

一种新能源汽车变功率电机

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车变功率电机，属于新能源汽车电机领域。

背景技术

新能源汽车的电机一般通过改变波形以及输入电流改变电机的工作状态，同时在动力回收时，通过改变电机工况，利用电机的磁阻实现能量的回收；一般而言，一般只使用一组驱动电机驱动前轮或者后轮，而单电机所能提供的最大功率和最大转速都较为有限；对于小型汽车而言，会使用到整体更轻的小型电机，但是小型电机所可以输出的功率较为有限，在低速起步时，高扭矩输出很容易造成电机的过热，而且在高速行驶状态下，需要急加速时，小型电机的输出功率也会较为有限，在制动时，可以提供的动力回收能力也较差；而对于大型汽车，大型电机的自重更大，虽在低速旋转时，可以提供较大的扭矩输出，但保持高速旋转时，维持自重较大的电机转子自旋转带来的能量耗损也会更大，而且大型汽车的大型电机在进行动力回收的制动时，磁阻也较大，会给制动线性带来不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中单一电机扭矩、转速适应性单一的技术问题，提供一种新能源汽车变功率电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新能源汽车变功率电机，包括：

主电机部，主电机部包括一个主电机外壳，主电机外壳后端开口，前端转动连接有一个电机轴A，在电机外壳内壁设置有定子绕组A，在电机轴A对应定位绕组的设置位置设置有永磁转子A；在永磁转子A的后端同轴连接有一个导磁组件，所述导磁组件包括若干相对电机轴A环形阵列布置的导磁棒A，导磁棒A一端插入到定子绕组A的铁芯内，导磁棒A的末端设置有一个接触板A，导磁棒A间通过绝缘材料制成的支撑框架支撑固定，在支撑框架的外围设置有一个环形的转动连接圈；

副电机部，副电机部包括一个副电机外壳，副电机外壳前端为开口结构，副电机外壳前端与主电机外壳后端同轴固定连接，转动连接圈通过轴承与副电机外壳前端连接；

所述副电机部还包括副转子组件：

副转子组件包括一个电机轴B，电机轴B的前端通过滑动键槽机构A滑动连接有一个滑动轴，在滑动轴的端部连接有一个接触盘，在接触盘的一侧同轴连接有一个套接于电机轴B外部的环形的连接框，在连接框内镶嵌环形的永磁转子B；永磁转子B通过滑动轴相对电机轴B滑动，在所述接触盘上环形阵列设置有若干与永磁转子B的铁芯导通的导磁棒B，在导磁棒B的端部连接有一个接触板B，接触板B通过永磁转子B相对电机轴B的滑动实现与接触板A接触；

其中，在转动连接圈的端部环形阵列设置有若干半球形的镶嵌凹槽，在接触盘的外围环形阵列设置有若干定位球块，定位球块通过设置在接触盘内的滑动槽相对接触盘滑动，在滑动槽的底部与定位球块端部之间设置有支撑弹簧A；

在连接框后端连接有一个延伸套筒，延伸套筒的末端设置有一个驱动盘，在副电机外壳的末端转动连接有一个环形的末端支撑圈，驱动盘的上同轴连接有一个末端连接圈，末端连接圈的外壁与末端支撑圈的内壁之间通过滑动键槽机构B滑动连接；

在驱动盘的外壁转动连接有一个推动环A，推动环A上环形阵列设置有若干推杆，推杆延伸到副电机外壳外部，通过推动推杆驱动接触板B往复移动；

所述副电机部还包括副定子组件：

所述副定子组件包括一个环形的定子绕组B，在副电机外壳的内壁环形阵列设置有若干支撑滑槽，定子绕组B的铁芯外壁设置有嵌入到支撑滑槽内的滑动凸起；在副电机外壳的壁面上还阵列设置有若干贯穿副电机外壳的滑动槽，滑动槽轴线与副电机外壳轴线平行；在定子绕组B的铁芯外部还环形阵列设置有若干延伸杆，延伸杆通过滑动槽延伸到副电机外壳的外壁；通过牵引延伸杆，使得定子绕组B相对永磁转子B移动。

作为本发明的进一步改进，在所述连接框的后端设置有一个连接法兰A，在延伸套筒的前端设置有连接法兰B，连接法兰A和连接法兰B固定连接；连接法兰使得连接框和延伸套筒之间为可拆卸结构，便于制造和维护。

作为本发明的进一步改进，在副电机外壳的外壁上设置有一个滑动套A，滑动套A与副电机外壳同轴布置，在滑动套A内滑动连接有一个推动环B,各延伸杆的端部固定到推动环B的内壁，在滑动套A的端部还环形阵列设置有若干驱动丝杠，在滑动套A上环形阵列设置有若干与驱动丝杠螺纹连接的丝套；通过副电机壳外部同轴设置的驱动丝杠结构调节副电机定子绕组的位置，不仅可以节约整个电机在长度方向上的空间，同时提升了调节的精确度和稳定性。

作为本发明的进一步改进，在副电机外壳的末端外壁通过一伸缩电机连接有一个推动板，推杆端部与推动板固定连接，推杆的端部通过滑动衬套穿过副电机外壳与推动环A固定连接；推动环A通过伸缩电机推动，推动控制更为精确且稳定。

作为本发明的进一步改进，连接框的内壁设置有一个铜质的滑动套B，在电机轴B的外壁对应连接框的位置设置有一个铜质的支撑套B，支撑套B的长度大于滑动套B的长度，滑动套B的内壁与支撑套B的外壁滑动接触；滑动套B与支撑套B可以辅助的对延伸长度较大的电机轴B进行辅助支撑，降低电机轴端部的弯矩；同时也可以保证电机轴B与连接框之间的同轴度。

作为本发明的进一步改进，所述电机轴B的末端通过旋转轴承与副电机外壳的封闭端转动连接。

作为本发明的进一步改进，接触盘的外壁设置有一个环形的铜质的支撑套C，支撑套C朝向副电机外壳封闭端的一侧设置有一个限位凸起圈，在支撑套C上滑动连接有一个滑动套C，滑动套C固定于副电机外壳的内壁；支撑套C和滑动套C可以实现对接触盘的辅助转动支撑，消除滑动轴与电机轴B之间键槽机构的间隙造成的抖动。

作为本发明的进一步改进，所述电机轴B端部与接触盘之间设置有套接在滑动轴上的支撑弹簧B。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种带有主、副电机混合的新型电机结构，在定速巡航或者节能状态下，副电机可以分离，可以在降低转子永磁体整体重量的同时，切断副电机的绕组供电，降低能耗，在低速起步或者加速时，副电机的转子可以介入，同时根据需求，进行副电机定子的介入，辅助主电机进行加速；而在进行制动时，同样可以根据制动需求，选择的使得副电机的转子介入，一则可以通过副电机转子的自重消耗主电机的能量，同时动态的介入副电机的定子，线性的输入更多的磁阻，调整动力回收的比率，保证制动的线性。

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是本发明的结构示意图；

图中：1、主电机外壳；2、电机轴A；3、定子绕组A；4、永磁转子A；5、支撑框架；6、导磁棒A；7、接触板A；8、镶嵌凹槽；9、电机轴B；10、连接框；11、永磁转子B；12、滑动轴；13、键槽滑动机构；14、接触盘；15、导磁棒B；16、接触板B；17、定位球块；18、滑动套C；19、支撑套C；20、支撑弹簧B；21、延伸套筒；22、定子绕组B；23、驱动盘；24、推动环A；25、推杆；26、滑动衬套；27、推杆；28、伸缩电机；29、推动板；30、末端支撑圈；31、滑动键槽机构B；32、末端连接圈；33、支撑滑槽；34、滑动凸起；35、延伸杆；36、推动环B；37、驱动丝杠；38、丝套；39、滑动套A。

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，本发明为一种新能源汽车变功率电机，包括：

主电机部，主电机部包括一个主电机外壳，主电机外壳后端开口，前端转动连接有一个电机轴A，在电机外壳内壁设置有定子绕组A，在电机轴A对应定位绕组的设置位置设置有永磁转子A；在永磁转子A的后端同轴连接有一个导磁组件，所述导磁组件包括若干相对电机轴A环形阵列布置的导磁棒A，导磁棒A一端插入到定子绕组A的铁芯内，导磁棒A的末端设置有一个接触板A，导磁棒A间通过绝缘材料制成的支撑框架支撑固定，在支撑框架的外围设置有一个环形的转动连接圈；

副电机部，副电机部包括一个副电机外壳，副电机外壳前端为开口结构，副电机外壳前端与主电机外壳后端同轴固定连接，转动连接圈通过轴承与副电机外壳前端连接；

所述副电机部还包括副转子组件：

副转子组件包括一个电机轴B，所述电机轴B的末端通过旋转轴承与副电机外壳的封闭端转动连接，电机轴B的前端通过滑动键槽机构A滑动连接有一个滑动轴，在滑动轴的端部连接有一个接触盘，所述电机轴B端部与接触盘之间设置有套接在滑动轴上的支撑弹簧B，接触盘的外壁设置有一个环形的铜质的支撑套C，支撑套C朝向副电机外壳封闭端的一侧设置有一个限位凸起圈，在支撑套C上滑动连接有一个滑动套C，滑动套C固定于副电机外壳的内壁；在接触盘的一侧同轴连接有一个套接于电机轴B外部的环形的连接框，连接框的内壁设置有一个铜质的滑动套B，在电机轴B的外壁对应连接框的位置设置有一个铜质的支撑套B，支撑套B的长度大于滑动套B的长度，滑动套B的内壁与支撑套B的外壁滑动接触，在连接框内镶嵌环形的永磁转子B；永磁转子B通过滑动轴相对电机轴B滑动，在所述接触盘上环形阵列设置有若干与永磁转子B的铁芯导通的导磁棒B，在导磁棒B的端部连接有一个接触板B，接触板B通过永磁转子B相对电机轴B的滑动实现与接触板A接触；

其中，在转动连接圈的端部环形阵列设置有若干半球形的镶嵌凹槽，在接触盘的外围环形阵列设置有若干定位球块，定位球块通过设置在接触盘内的滑动槽相对接触盘滑动，在滑动槽的底部与定位球块端部之间设置有支撑弹簧A；

在连接框后端托管连接法兰机构连接有一个延伸套筒，延伸套筒的末端设置有一个驱动盘，在副电机外壳的末端转动连接有一个环形的末端支撑圈，驱动盘的上同轴连接有一个末端连接圈，末端连接圈的外壁与末端支撑圈的内壁之间通过滑动键槽机构B滑动连接；

在驱动盘的外壁转动连接有一个推动环A，推动环A上环形阵列设置有若干推杆，推杆延伸到副电机外壳外部，通过推动推杆驱动接触板B往复移动，在副电机外壳的末端外壁通过一伸缩电机连接有一个推动板，推杆端部与推动板固定连接，推杆的端部通过滑动衬套穿过副电机外壳与推动环A固定连接；在副电机外壳的外壁上设置有一个滑动套A，滑动套A与副电机外壳同轴布置，在滑动套A内滑动连接有一个推动环B,各延伸杆的端部固定到推动环B的内壁，在滑动套A的端部还环形阵列设置有若干驱动丝杠，在滑动套A上环形阵列设置有若干与驱动丝杠螺纹连接的丝套；

所述副电机部还包括副定子组件：

所述副定子组件包括一个环形的定子绕组B，在副电机外壳的内壁环形阵列设置有若干支撑滑槽，定子绕组B的铁芯外壁设置有嵌入到支撑滑槽内的滑动凸起；在副电机外壳的壁面上还阵列设置有若干贯穿副电机外壳的滑动槽，滑动槽轴线与副电机外壳轴线平行；在定子绕组B的铁芯外部还环形阵列设置有若干延伸杆，延伸杆通过滑动槽延伸到副电机外壳的外壁；通过牵引延伸杆，使得定子绕组B相对永磁转子B移动。

默认状态下，主电机的永磁转子A在定子绕组A的驱动下旋转，带动电机轴A旋转，驱动汽车移动；

在需要进行制动或者需要制动力较大时，首先通过伸缩电机驱动推动板移动，推动板通过推杆带动推动环A移动，随后与推动环A转动连接的驱动盘被拉动移位，之后延伸套筒推动连接框移动，使得副电机的永磁转子B的接触盘与永磁转子A的支撑框架接触；

在接触时，定位球块会嵌入到镶嵌凹槽内，使得永磁转子A与永磁转子B定角度固定，定角度固定后，永磁转子A与永磁转子B的磁极通过接触板A接触板B的接触，使得永磁转子A的磁极通过导磁棒A对导磁棒B的导磁实现传递；之后通过滑动套A内的驱动丝杠的驱动电机，使得推动环B相对滑动套A移动，移动过程中，推动环B通过延伸杆带动定子绕组B移动，定子绕组B移动后，永磁转子B的磁力线会分程度切割定子绕组B使得定子绕组B产生电流，从而通过消耗永磁转子B的动能，产生电能，实现动力的消耗，从而辅助主电机提升动力回收的效率，提升制动力，甚至可以为辅电机提供一定的反向电流，通过反向的电磁力，使得惯性转动永磁转子B受到更大的反向阻力，从而实现停止旋转；

此外，在进行加速时，同样可以另副电机介入，辅助增加主电机的动力输出，提升动力。

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 (8)

1.一种新能源汽车变功率电机，其特征是，包括：

主电机部，主电机部包括一个主电机外壳，主电机外壳后端开口，前端转动连接有一个电机轴A，在电机外壳内壁设置有定子绕组A，在电机轴A对应定位绕组的设置位置设置有永磁转子A；在永磁转子A的后端同轴连接有一个导磁组件，所述导磁组件包括若干相对电机轴A环形阵列布置的导磁棒A，导磁棒A一端插入到定子绕组A的铁芯内，导磁棒A的末端设置有一个接触板A，导磁棒A间通过绝缘材料制成的支撑框架支撑固定，在支撑框架的外围设置有一个环形的转动连接圈；

副电机部，副电机部包括一个副电机外壳，副电机外壳前端为开口结构，副电机外壳前端与主电机外壳后端同轴固定连接，转动连接圈通过轴承与副电机外壳前端连接；

所述副电机部还包括副转子组件：

副转子组件包括一个电机轴B，电机轴B的前端通过滑动键槽机构A滑动连接有一个滑动轴，在滑动轴的端部连接有一个接触盘，在接触盘的一侧同轴连接有一个套接于电机轴B外部的环形的连接框，在连接框内镶嵌环形的永磁转子B；永磁转子B通过滑动轴相对电机轴B滑动，在所述接触盘上环形阵列设置有若干与永磁转子B的铁芯导通的导磁棒B，在导磁棒B的端部连接有一个接触板B，接触板B通过永磁转子B相对电机轴B的滑动实现与接触板A接触；

其中，在转动连接圈的端部环形阵列设置有若干半球形的镶嵌凹槽，在接触盘的外围环形阵列设置有若干定位球块，定位球块通过设置在接触盘内的滑动槽相对接触盘滑动，在滑动槽的底部与定位球块端部之间设置有支撑弹簧A；

在连接框后端连接有一个延伸套筒，延伸套筒的末端设置有一个驱动盘，在副电机外壳的末端转动连接有一个环形的末端支撑圈，驱动盘的上同轴连接有一个末端连接圈，末端连接圈的外壁与末端支撑圈的内壁之间通过滑动键槽机构B滑动连接；

在驱动盘的外壁转动连接有一个推动环A，推动环A上环形阵列设置有若干推杆，推杆延伸到副电机外壳外部，通过推动推杆驱动接触板B往复移动；

所述副电机部还包括副定子组件：

所述副定子组件包括一个环形的定子绕组B，在副电机外壳的内壁环形阵列设置有若干支撑滑槽，定子绕组B的铁芯外壁设置有嵌入到支撑滑槽内的滑动凸起；在副电机外壳的壁面上还阵列设置有若干贯穿副电机外壳的滑动槽，滑动槽轴线与副电机外壳轴线平行；在定子绕组B的铁芯外部还环形阵列设置有若干延伸杆，延伸杆通过滑动槽延伸到副电机外壳的外壁；通过牵引延伸杆，使得定子绕组B相对永磁转子B移动。

2.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：在所述连接框的后端设置有一个连接法兰A，在延伸套筒的前端设置有连接法兰B，连接法兰A和连接法兰B固定连接。

3.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：在副电机外壳的外壁上设置有一个滑动套A，滑动套A与副电机外壳同轴布置，在滑动套A内滑动连接有一个推动环B,各延伸杆的端部固定到推动环B的内壁，在滑动套A的端部还环形阵列设置有若干驱动丝杠，在滑动套A上环形阵列设置有若干与驱动丝杠螺纹连接的丝套。

4.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：在副电机外壳的末端外壁通过一伸缩电机连接有一个推动板，推杆端部与推动板固定连接，推杆的端部通过滑动衬套穿过副电机外壳与推动环A固定连接。

5.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：连接框的内壁设置有一个铜质的滑动套B，在电机轴B的外壁对应连接框的位置设置有一个铜质的支撑套B，支撑套B的长度大于滑动套B的长度，滑动套B的内壁与支撑套B的外壁滑动接触。

6.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：所述电机轴B的末端通过旋转轴承与副电机外壳的封闭端转动连接。

7.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：接触盘的外壁设置有一个环形的铜质的支撑套C，支撑套C朝向副电机外壳封闭端的一侧设置有一个限位凸起圈，在支撑套C上滑动连接有一个滑动套C，滑动套C固定于副电机外壳的内壁。

8.如权利要求1所述的一种新能源汽车变功率电机，其特征是：所述电机轴B端部与接触盘之间设置有套接在滑动轴上的支撑弹簧B。

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