CN114069962A - 一种双源动力电机的驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双源动力电机的驱动系统，包括发电电机、逆变器、A组储能电池、B组储能电池、动力电机，其特征在于：发电电机通过支架安装在车辆的轮毂内侧，发电电机通过车辆正常行驶时提供的动力带动轮毂旋转。本发明与现有技术相比的优点在于：该技术可实现在行驶过程中的充电，能有效增加新能源电动车续航里程，大大解决新能源电动车续航里程不足痛点；车辆通过动力储能回收，有效的增加了电池使用效率，减少了车辆行驶对能源的消耗，实现了节能减排的社会效益；车辆边行驶边发电，不增加额外能耗，大大降低了车辆的行驶能源消耗成本，特别是在商用车领域，可大大降低车辆的运营成本，增加用户收入。

Description

一种双源动力电机的驱动系统
技术领域
本发明涉及新能源电动车辆动力电机系统领域，具体是指一种双源动力电机的驱动系统。
背景技术
现有技术只能通过电机在不做功时，利用车辆的滑行动力对储能电池进行储能回收充电，发电时间短，利用率不高，转化效率低，无法实现长时间发电，持续为动力电机提供动力来源，无法增加电动车辆的续航里程。电源频繁输入输出快速切换，电压不稳，对电子元器件要求高，易损坏电子元器件；短时间充电导致储能电池寿命降低，电流电压快速波动，对电机损耗较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是通过双源动力电机的技术设计，实现电动车在行驶过程中，利用轮毂的转动带动线圈切割磁场并产生感应电动势，实现车辆边行驶边充电的效果，对电动车辆实现增加续航里程的效果，做到节能减排，降低车辆运行成本。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种双源动力电机的驱动系统，包括发电电机、逆变器、A组储能电池、B组储能电池、动力电机，发电电机通过支架安装在车辆的轮毂内侧，发电电机通过车辆正常行驶时提供的动力带动轮毂旋转，轮毂处的发电电机内部线圈通过切割磁感线产生感应电动势发电，并通过发电电机与逆变器间的连接导线向逆变器传输电能，逆变器通过传输导线分别连接有A组储能电池和B组储能电池，通过逆变器恒流稳压后的电能分别输入进A组储能电池和B组储能电池实现A组储能电池和B组储能电池的充电；
逆变器通过输电导线连接有动力电机，动力电机通过逆变器输入电能，为车辆提供行驶动力。
本发明与现有技术相比的优点在于：1)该技术可实现在行驶过程中的充电，能有效增加新能源电动车续航里程，大大解决新能源电动车续航里程不足痛点；
2)车辆通过动力储能回收，有效的增加了电池使用效率，减少了车辆行驶对能源的消耗，实现了节能减排的社会效益；
3)通过双源动力匹配，可实现车辆多轮驱动，能较好应对各种路况和特殊工况需求，大大提升了车辆的驱动动力，可以使车辆的应用范围更为广泛；
4)车辆边行驶边发电，不增加额外能耗，大大降低了车辆的行驶能源消耗成本，特别是在商用车领域，可大大降低车辆的运营成本，增加用户收入。
作为改进，A组储能电池和B组储能电池为车辆提供电池储能和电能输出，A组储能电池和B组储能电池根据剩余电量情况，通过人工或自动来回切换，可实现持续动力来源。
作为改进，发电电机线圈通电时，动力电机输出扭矩，带动轮毂旋转，实现车辆行驶；外部扭矩带动发电电机线圈做切割磁场，可实现感应电动势，输出感应电流。
作为改进，发电电机与车辆轮毂采用一体结构。
附图说明
图1是一种双源动力电机的驱动系统的连接示意图。
图2是实施例的结构示意图。
如图所示：1、发电电机，2、逆变器，3、A组储能电池，4、B组储能电池，5、动力电机，6、发电电机一，7、逆变器一，8、发电电机二，9、A组储能电池一，10、B组储能电池一，11、发电电机三，12、动力电机一，13、发电电机四。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明在具体实施时，一种双源动力电机的驱动系统，包括发电电机1、逆变器2、A组储能电池3、B组储能电池4、动力电机5，所述发电电机1通过支架安装在车辆的轮毂内侧，所述发电电机1通过车辆正常行驶时提供的动力带动轮毂旋转，轮毂处的发电电机1内部线圈通过切割磁感线产生感应电动势发电，并通过发电电机1与逆变器2间的连接导线向逆变器2传输电能，所述逆变器2通过传输导线分别连接有A组储能电池3和B组储能电池4，通过所述逆变器2恒流稳压后的电能分别输入进所述A组储能电池3和B组储能电池4实现A组储能电池3和B组储能电池4的充电；
所述逆变器2通过输电导线连接有动力电机5，所述动力电机5通过逆变器2输入电能，为车辆提供行驶动力。
所述A组储能电池3和B组储能电池4为车辆提供电池储能和电能输出，A组储能电池3和B组储能电池4根据剩余电量情况，通过人工或自动来回切换，可实现持续动力来源。
所述发电电机1线圈通电时，动力电机5输出扭矩，带动轮毂旋转，实现车辆行驶；外部扭矩带动发电电机1线圈做切割磁场，可实现感应电动势，输出感应电流。
所述发电电机1与车辆轮毂采用一体结构。
本发明的工作原理：本方案主要由三个部分组成，第一是为储能电池提供充电的带发电功能轮毂发电电机，第二个是两套独立的储能电池电池组，第三个是为储能电池充电提供恒流稳压的变频器。
该技术方案是采用2组电机系统：一组是通过储能电池提供电源，向动力电机提供动力来源，驱动动力电机，提供旋转扭矩，为车辆正常行驶的驱动动力电机系统。一组是通过轮毂发电电机，经车辆正常行驶带动的轮毂旋转发电，经逆变器进行恒流稳压，向B组储能电池组发电储能。该技术的基本原理是利用电机的的双向特性。电机线圈通电时，电机输出扭矩，带动车轮旋转，实现车辆行驶；外部扭矩带动电机线圈做切割磁场，可实现感应电动势，输出感应电流。
当发电端轮毂发电电机在车辆行驶的时候，利用车辆行驶的动力，经车轮带动轮毂发电电机旋转。采用一体结构的轮毂发电电机，并不会增加额外的阻力，不会导致额外机械功率损失。轮毂发电电机中的线圈通过切割电机内部磁场，产生感应电动势，经过电源线经逆变器整流稳压，对B组储能电池组进行充电，为电动车电池提供持续电力来源。
当车辆电源电力不足时，可以通多手动或自动控制对电源端进行切换，双电源轮流切换，实现边充边放，从而增加车辆的行驶里程，实现功率最大利用，实现节能的目的。
在车辆需要较大扭矩要求时，可通过手动或自动开关，实现双电机/多电机同时行驶，实现起步、爬坡、负重等特殊工况需求，双电机动力匹配可减少单电机大扭矩、大电流的能量损耗，做到动力最佳均衡匹配，减少车辆在特殊工况条件下对能耗的极限需求，增加电池的续航里程
本发明技术方案不限于轮毂电机结构，可实现多个轮毂电机应用，可通过车辆的结构情况，整车功耗情况，实现1个动力电机+N个发电电机方案，通过对车辆实际输出功率匹配合适的发电轮毂电机，在不增加额外能耗损失的情况，经济合理匹配，实现发电功率最大化。
实施例：
如图2所示的实施例中，发电电机一6、发电电机二8、发电电机三11、发电电机四13通过车辆正常行驶提供的动力带动轮毂旋转,轮毂电机内部线圈通过切割磁场感应线，产生感应电动势发电，向逆变器一7输入电源，逆变器一7将发电电机一6、发电电机二8、发电电机三11、发电电机四13的输出电源进行恒流稳压并向A组储能电池一9，B组储能电池一10进行充电，A组储能电池一9为车辆提供电池储能和能里输出﹔A组储能电池一9，B组储能电池一10根据剩余电里情况,通过人工或自动来回切换，可实现持续动万来源。动力电机一12通过逆变器一7输入电源，为车辆提供行驶动力。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种双源动力电机的驱动系统，包括发电电机(1)、逆变器(2)、A组储能电池(3)、B组储能电池(4)、动力电机(5)，其特征在于：所述发电电机(1)通过支架安装在车辆的轮毂内侧，所述发电电机(1)通过车辆正常行驶时提供的动力带动轮毂旋转，轮毂处的发电电机(1)内部线圈通过切割磁感线产生感应电动势发电，并通过发电电机(1)与逆变器(2)间的连接导线向逆变器(2)传输电能，所述逆变器(2)通过传输导线分别连接有A组储能电池(3)和B组储能电池(4)，通过所述逆变器(2)恒流稳压后的电能分别输入进所述A组储能电池(3)和B组储能电池(4)实现A组储能电池(3)和B组储能电池(4)的充电；
所述逆变器(2)通过输电导线连接有动力电机(5)，所述动力电机(5)通过逆变器(2)输入电能，为车辆提供行驶动力。
2.根据权利要求1所述的一种双源动力电机的驱动系统，其特征在于：所述A组储能电池(3)和B组储能电池(4)为车辆提供电池储能和电能输出，A组储能电池(3)和B组储能电池(4)根据剩余电量情况，通过人工或自动来回切换，可实现持续动力来源。
3.根据权利要求1所述的一种双源动力电机的驱动系统，其特征在于：所述发电电机(1)线圈通电时，动力电机(5)输出扭矩，带动轮毂旋转，实现车辆行驶；外部扭矩带动发电电机(1)线圈做切割磁场，可实现感应电动势，输出感应电流。
4.根据权利要求1所述的一种双源动力电机的驱动系统，其特征在于：所述发电电机(1)与车辆轮毂采用一体结构。
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