CN114744825A - 一种增程器用外转子发电机 - Google Patents

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毛正松
曾强
欧阳石坤
司政勇
奉智卿
李邓勰
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Abstract

本发明提供一种增程器用外转子发电机，包括：飞轮壳体和电机外壳，布置在飞轮壳体和电机外壳内的电机转子、起动齿圈、定子铁芯和旋转变压器，起动齿圈与电机转子传动连接；电机转子包括：转子辐、转子毂、转子铁芯和永磁体；转子辐中心设有中空的凸轴，转子毂的内壁与转子铁芯的外壁固定连接，永磁体布置在转子铁芯内部；定子铁芯在转子毂围成的空间内压装在中空柱形壳的外壁上，凸轴的外壁与旋转变压器的内圈固定连接，旋转变压器的外圈与中空柱形壳固定连接；本发明提供的增程器用外转子发电机，具有长度短、重量轻、整体结构简单、故障点少等优势，能够在保持转动惯量不变的情况下使转子重量更轻，降低转子重量对发动机轴瓦的影响。

Description

一种增程器用外转子发电机
技术领域
本发明属于发电机装备技术领域，具体涉及一种增程器用外转子发电机。
背景技术
节能和环保是汽车领域永恒的主题，众所周知纯电动汽车受目前动力电池比能量较小、价格高等因素的影响，续驶里程不能满足远距离出行，人民对纯电动汽车存在里程焦虑。增程器能有效解决纯电动汽车里程焦虑问题，已经成为新能源汽车发展趋势。增程器一般由发动机+发电机组成，其中，发电机转子与发动机曲轴直接相连，发电机外壳安装在发动机飞轮壳上；从发电机结构上看，发电机定子置于轮毂状转子内，发电机定子安装在外壳内水套侧，采用内水套水冷。但发电机内具有飞轮、柔性连接盘，轴承等结构复杂使得整体长度和体积过大，同时转子质量过大会对发动机轴瓦造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增程器用外转子发电机，旨在实现对电机结构进行改进，优化体积与质量，同时使转子在转动惯量不变的情况下重量更轻。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种增程器用外转子发电机，包括：
飞轮壳体和电机外壳，所述电机外壳上设有中空柱形壳，所述中空柱形壳上开设有中心通孔，所述中空柱形壳内还嵌有环形水道；所述飞轮壳体和电机外壳通过螺栓固定连接；
布置在所述飞轮壳体和电机外壳内的电机转子、起动齿圈、定子铁芯和旋转变压器，所述起动齿圈与电机转子传动连接；所述电机转子包括：转子辐、转子毂、转子铁芯和永磁体；所述转子辐为盘形结构，其中心设有中空的凸轴；所述转子毂与转子铁芯均为环形结构，所述转子毂的内壁与转子铁芯的外壁固定连接，所述永磁体布置在转子铁芯内部；所述定子铁芯在转子毂围成的空间内压装在中空柱形壳的外壁上，所述定子铁芯上还嵌有绕组，所述凸轴的外壁与旋转变压器的内圈固定连接，所述旋转变压器的外圈与中空柱形壳固定连接。
作为本发明的进一步改进，还包括：离合器壳和轴承，所述离合器壳与电机外壳固定连接；所述中空柱形壳为内凹形结构，所述凸轴的外壁还与轴承的内圈固定连接，所述轴承的外圈与中空柱形壳固定连接，所述凸轴的端部穿出电机外壳向离合器壳内部延展。
作为本发明的进一步改进，还包括：后盖和插座，所述后盖与电机外壳固定连接，所述插座设置在后盖上。
作为本发明的进一步改进，还包括：进水管、出水管和接线盒，所述进水管和出水管分别与定子壳体固定连接，所述接线盒与电机外壳固定连接。
本发明的优点：
本发明提供的增程器用外转子发电机，与传统独立电机相比，该结构取消了发电机与发动机之间消传统飞轮、柔性连接盘、轴承等，具有长度短、重量轻、整体结构简单、故障点少等优势，能够在保持转动惯量不变的情况下使转子重量更轻，降低转子重量对发动机轴瓦的影响。同时，还可以连接离合器壳提供外部动力输出。
附图说明
图1为本发明所述的外转子发电机安装在增程器上的结构示意图；
图2为本发明所述的外转子发电机的剖面结构示意图；
图3为本发明所述的飞轮壳体的结构示意图；
图4为本发明所述的环形水道的结构示意图；
图5为本发明所述的电机转子的结构示意图；
图6为本发明所述的电机转子的侧面剖视图；
图7为本发明所述的增程器用外转子发电机的结构示意图；
图8为本发明所述的离合器壳的安装示意图。
图中：100-发动机，101-曲轴，200-外转子发电机，201-飞轮壳体，202-电机外壳，2021-中空柱形壳，2022-环形水道，2023-中心通孔，203-电机转子，2031-凸轴，2032-转子辐，2033-转子毂，2034-转子铁芯，2035-永磁体，204-定子铁芯，205-起动齿圈，206-旋转变压器，207-后盖，208-插座，209-进水管，210-出水管，211-接线盒，212-轴承，300-离合器壳。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例中提供了一种增程器用外转子发电机，如图1所示，发动机100与外转子发电机200连接可以组成増程器，増程器的整体结构取决于外转子发电机200的结构，如图2所示，外转子发电机200包括：飞轮壳体201和电机外壳202，电机外壳202上设有中空柱形壳2021，如图3、图4所示，中空柱形壳2021上开设有中心通孔2023，中空柱形壳2021内还嵌有环形水道2022，环形水道2022可以设计为“回”字形；飞轮壳体201和电机外壳202通过螺栓固定连接，飞轮壳体201还用于与发动机100的外壳固定连接；
请继续参考图2，布置在飞轮壳体201和电机外壳202内的电机转子203、起动齿圈205、定子铁芯204和旋转变压器206，起动齿圈205与电机转子203传动连接；如图5、图6所示，电机转子203包括：转子辐2032、转子毂2033、转子铁芯2034和永磁体2035；转子辐2032为盘形结构，其中心设有中空的凸轴2031；转子毂2033与转子铁芯2034均为环形结构，转子毂2033的内壁与转子铁芯2034的外壁固定连接，永磁体2035布置在转子铁芯2034内部；定子铁芯2034在转子毂2033围成的空间内压装在中空柱形壳2021的外壁上，定子铁芯2034上还嵌有绕组，凸轴2031的外壁与旋转变压器206的内圈固定连接，旋转变压器206的外圈与中空柱形壳2021固定连接，转子辐2032还用于与发动机100的曲轴101固定连接，以接收发动机100的动力输出，由此，发动机100的曲轴101、转子辐2032、凸轴2031以及旋转变压器206将保持同步转动；可以看出，转子辐2032的外径决定了电机转子203的外径，转子毂2033的轴向长度决定了电机转子203以及外转子发电机200的轴向尺寸，因此，通过增加转子辐2032的外径减小转子毂2033轴向长度，仍然可以使电机转子203的转动惯量保持不变，相比现有技术的内转子发电机而言，同功率发电机转子可一质量降低20-30％。
在一个实施例中，如图8所示，还包括：离合器壳300和轴承212，离合器壳300与电机外壳202固定连接；中空柱形壳2021为内凹形结构，凸轴2031的外壁还与轴承212的内圈固定连接，轴承212的外圈与中空柱形壳2021固定连接，凸轴2031的端部穿出电机外壳202向离合器壳300内部延展，由此凸轴2031还可以带动离合器壳300内部的传动装置实现动力输出。
在一个实施例中，如图7所示，还可以包括：后盖207和插座208，后盖207与电机外壳202固定连接，插座208设置在后盖207上。
在一些实施例中，请继续参考图7，还可以包括：进水管209、出水管210和接线盒211，进水管209、出水管210和接线盒211分别与电机外壳202固定连接。
本说明书中针对“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合实施例所描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构、或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。
由此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本发明的精神和范围内。

Claims (4)

1.一种增程器用外转子发电机，其特征在于，包括：
飞轮壳体和电机外壳，所述电机外壳上设有中空柱形壳，所述中空柱形壳上开设有中心通孔，所述中空柱形壳内还嵌有环形水道；所述飞轮壳体和电机外壳通过螺栓固定连接；
布置在所述飞轮壳体和电机外壳内的电机转子、起动齿圈、定子铁芯和旋转变压器，所述起动齿圈与电机转子传动连接；所述电机转子包括：转子辐、转子毂、转子铁芯和永磁体；所述转子辐为盘形结构，其中心设有中空的凸轴；所述转子毂与转子铁芯均为环形结构，所述转子毂的内壁与转子铁芯的外壁固定连接，所述永磁体布置在转子铁芯内部；所述定子铁芯在转子毂围成的空间内压装在中空柱形壳的外壁上，所述定子铁芯上还嵌有绕组，所述凸轴的外壁与旋转变压器的内圈固定连接，所述旋转变压器的外圈与中空柱形壳固定连接。
2.如权利要求1所述的增程器用外转子发电机，其特征在于，还包括：离合器壳和轴承，所述离合器壳与电机外壳固定连接；所述中空柱形壳为内凹形结构，所述凸轴的外壁还与轴承的内圈固定连接，所述轴承的外圈与中空柱形壳固定连接，所述凸轴的端部穿出电机外壳向离合器壳内部延展。
3.如权利要求1所述的增程器用外转子发电机，其特征在于，还包括：后盖和插座，所述后盖与电机外壳固定连接，所述插座设置在后盖上。
4.如权利要求1或2所述的增程器用外转子发电机，其特征在于，还包括：进水管、出水管和接线盒，所述进水管和出水管分别与定子壳体固定连接，所述接线盒与电机外壳固定连接。
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