CN1751909A - 并联式混合动力汽车用电机 - Google Patents

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Abstract

涉及汽车动力领域的并联式混合动力汽车用ISG电机，是针对公知的汽车发动机效率尚未充分利用和尾气排放仍需降低而设计的。新设计的该混合动力包括发动机、变速齿轮箱、动力电瓶，其要点是发动机联接ISG电机，ISG电机联接变速齿轮箱、混合动力汽车控制器、联接ISG电机出线盒、动力电瓶。所述的ISG电机的转子轴与转子飞轮连为一体。ISG电机既作电动机，将由储能装置提供的电能转换为用于驱动车轮的机械能，同时ISG电机又作发电机将刹车和减速的机械能转换为电能给动力储能装置进行充电，主要用于并联式混合动力汽车。解决了汽车发动机效率尚未充分利用和尾气排放仍需降低的技术问题。

Description

并联式混合动力汽车用电机
技术领域
本发明涉及汽车动力领域，是一种并联式混合动力汽车用ISG电机。ISG电机既作电动机，将由储能装置提供的电能转换为用于驱动车轮的机械能；同时ISG电机又作发电机将刹车和减速的机械能转换为电能给动力储能装置进行充电；主要用于并联式混合动力汽车。
背景技术
目前，混合动力汽车结构分为串联、并联和混联三种型式。对于并联式混合动力汽车(单轴并联)用的稀土永磁交流同步电机(ISG)，发动机需要通过变速箱来驱动汽车。由于电机是安装在发动机与变速箱之间，这样要求ISG电机的厚度小，定子铁芯厚度36mm，功率大(15KW)，电机无冷却(只能靠机壳自然冷却)。这样要求电机重量轻，温升低，定子铁芯与机壳接触面积大，散热要可靠，转子总成平衡要求高，ISG电机可靠性要求高。用于混合动力汽车的ISG电机还必须要具有良好的可控性和容错能力以及低噪声、高效率，同时具有对电压波动不敏感等性能，而目前尚未具备上述所述的较为理想的汽车用电机。
发明内容
本发明目的是向本领域提供一种并联式混合动力汽车用电机，使其将解决电机与发动机、变速齿轮箱的联接匹配，满足并联式混合动力汽车对稀土永磁交流同步ISG电机的要求。本发明是通过如下的技术方案来实现的。
一种并联式混合动力汽车用ISG电机，该混合动力包括发动机、变速齿轮箱、动力电瓶，其特征在于发动机1联接ISG电机2，ISG电机2联接变速齿轮箱3、混合动力汽车控制器5、联接ISG电机2出线盒7、动力电瓶4。
所述的ISG电机2的转子轴11与转子飞轮6连为一体。
所述的ISG电机2与发动机1的曲轴直接联接。
所述的ISG电机2嵌入在发动机1与变速齿轮箱3之间。
所述的旋转变压器总成10的转子嵌入在ISG电机2转子总成13与转子轴11之间。
所述的旋转变压器总成10的定子嵌入在ISG电机2的转子总成13的内侧。
所述的ISG电机2的机壳总成8与起动机机壳总成9连为一体。
所述的ISG电机2的定子总成12采取分槽绕线嵌线。
并联式混合动力汽车用电机，也称为稀土永磁同步ISG电机，其性能达到下述技术指标：
峰值运行功率：15kw
额定运行功率：10kw
直流电压：144V
最大反电动势：400V
最大电流：250A
最高运行转速：8000rpm
极限运行转速：9000rpm
最大力矩：110N.M(1300rpm)
最大驱动转速：6000rpm
ISG电机通过变速箱来驱动汽车，电力驱动系统通过蓄电池及ISG电机驱动汽车。通常情况下，并联式使用的发动机比传统汽车发动机小，但是比串联式中使用的发动机大，而电池组却小一些。ISG电机发电时蓄电池充电，当回收制动能量时，ISG电机转换为发电机，从而实现为蓄电池充电，回收能量的功能。由于ISG电机直接驱动汽车，串联式中高速路上能量传送低效率的状况在并联式中不会发生。因此并联式既适合城市交通状况，也适合高速交通状态况。总之，本发明具有节能、转换或储存能量的特性，是目前环保型理想的一种汽车用电机。
附图说明
图1是并联式混合动力汽车结构联接方框图。
图2是ISG电机结构示意图。
图3是图2的A-A剖视示意图。
以上附图的序号及名称：1、发动机，2、ISG电机，3、变速齿轮箱，4、动力电瓶，5、混合动力汽车控制器；6、转子飞轮，7、出线盒；8、机壳总成，9、起动机机壳总成，10、旋转变压器总成，11、转子轴，12、定子总成，13、转子总成。
具体实施方式
下面结合具体应用来对本发明作进一步的描述：
参照图1、2、3，本发明装配到长安混合动力电动汽车，其控制方法为：
一、并联式混合动力汽车与ISG电机联接方式：
a)、ISG电机2轴与发动机1曲轴直接联接，发动机1通过ISG电机轴来传递力矩，为ISG电机转子提供动力；
b)、ISG电机2轴与ISG电机转子直接联接，发动机1通过ISG电机轴和ISG电机转子来传递力矩，为ISG电机和汽车提供动力；
c)、ISG电机机壳总成8一个端面与起动机机壳总成9直接联接；ISG电机机壳总成8另一个端面与变速齿轮箱3机壳直接联接。机壳总成8是发动机与变速齿轮箱3机壳联接过渡块；
d)、ISG电机2的机壳总成8一起动机直接联接；机壳总成8是起动机机壳安装过渡块；
e)、ISG电机转子总成13通过飞轮齿轮直接联接起动机齿轮，起动机通过飞轮齿轮来起动发动机；
f)、ISG电机转子总成13的通过转子飞轮6端面与离合器直接联接，ISG电机和发动机通过离合器来将动力传递给汽车；
g)、ISG电机的温度传感器和旋转变压器总成10的传感信号通过线束与混合动力汽车控制器5联接，为混合动力汽车控制器5控制ISG电机2提供传感信号
h)、ISG电机三相电线通过线束与混合动力汽车控制器5联接，当ISG电机2以发电机工作模式时，三相电线用来通过混合动力汽车控制器5为动力电瓶4充电；当ISG电机2以电动机工作模式时，由动力电瓶4提供能源，混合动力汽车控制器5通过三相电线控制电动机的转速，驱动汽车。
二、并联式混合动力电动汽车的工作模式：
①、在车辆起动或节气门全开的加速过程中，发电机与电动机两者同时工作，按比例分配要求的功率并驱动车辆。在此时，ISG电机2为电动机工作模式，由动力电瓶提供能源，混合动力汽车控制器5通过三相电线控制电动机的转速，驱动汽车；
②、在正常行驶过程时，仅仅由发动机提供必需的功率以驱动车辆，而ISG电机2保持脱离工作的状态；
③、当减速制动的过程中，ISG电机2起发电机的作用，并通混合动力汽车控制器5向动力电瓶充电；
④、车辆轻载时，发动机向ISG电机提供一部分功率，ISG电机起发电机的作用，并通过控制器向动力电瓶充电。
并联式中发动机和ISG电机都能直接驱动汽车，混合动力汽车都采用这种配置。并联式比串联式结构复杂，发动机需要通过变速齿轮箱3来驱动汽车，电力驱动系统通过蓄电池及ISG电机驱动汽车。通常情况下，并联式使用的发动机比传统汽车发动机小，但是比串联式中使用的发动机大，而电池组却小一些。ISG电机为蓄电池充电，当回收制动能量时，ISG电机转换为发电机，从而实现为蓄电池充电，回收能量的功能。由于ISG电机直接驱动汽车，串联式中高速路上能量传送低效率的状况在并联式中不会发生。因此并联式既适合城市交通状况，也适合高速交通状况。该车虽然在成本上比原型汽高出约20％，但是比原型车节油30％，综合排放低了50％以上。

Claims (8)

1、一种并联式混合动力汽车用ISG电机，该混合动力包括发动机、变速齿轮箱、动力电瓶，其特征在于发动机(1)联接ISG电机(2)，ISG电机(2)联接变速齿轮箱(3)、混合动力汽车控制器(5)、联接ISG电机(2)出线盒(7)、动力电瓶(4)。
2、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是ISG电机(2)的转子轴(11)与转子飞轮(6)连为一体。
3、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是ISG电机(2)与发动机(1)的曲轴直接联接。
4、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是ISG电机(2)嵌入在发动机(1)与变速齿轮箱(3)之间。
5、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是旋转变压器总成(10)的转子嵌入在ISG电机(2)转子总成(13)与转子轴(11)之间。
6、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是旋转变压器总成(10)的定子嵌入在ISG电机(2)的转子总成(13)的内侧。
7、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是ISG电机(2)的机壳总成(8)与起动机机壳总成(9)连为一体。
8、如权利要求1所述的并联式混合动力汽车用电机，其特征是ISG电机(2)的定子总成(12)采取分槽绕线嵌线。
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Denomination of invention: Parallet type mixed power electric motor for automobile

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Patentee after: Zhejiang Dakeer Automotive Electronics Technology Co., Ltd.

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Patentee before: Xie Bainian