CN204783664U - 新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新颖的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，该集成一体风源装置包括进气阀、吸气管、出气管、冷却器以及螺旋主机，所述的进气阀通过吸气管将空气吸入螺旋主机压缩；还包括油细分离箱，所述的出气管与油细分离箱连通，所述的被压缩气体经过油细分离箱后进入冷却器冷却后从出气管排出，供新能源汽车系统使用；还包括永磁电机，所述的永磁电机驱动螺旋主机转动；还包括变频控制系统，所述的变频控制系统控制永磁电机工作。本实用新型通过变频控制系统改变电机工作频率来控制电机不同转速的扭矩，根据电机的实际需要来提供车载电源电压，因此具有革命性创新节能的优点。

Description

新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置

技术领域

本实用新型涉及新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置。

背景技术

没有环保就没有汽车业的未来，新能源电动汽车以其清洁和使用可再生能源的优势，使得对于电动汽车的研究、商业化和产业化处于日渐重要的地位。动力驱动系统作为电动汽车的重要系统，它的传动效率对于电动汽车的能耗经济性有着重要的影响。生态环境保护是21世纪人类面临的主要问题，全球汽车业都在围绕节约能源、降低污染物和温室气体排放进行着不懈努力，发展新能源电动汽车迫在眉睫。在汽车中，气压制动是动力制动系的最常见的形式，可获得较大的制动力，广泛应用于总质量为1t以上的汽车，在传统燃油汽车中，由于燃油发动机的存在，由发动机通过齿轮传动而驱动风源装置，风源装置产生压缩空气，高压空气驱动气动执行元件，使整车制动或停车，而在纯电动新能源汽车中，由于取消了发动机，而整车又具有高效电池，因此可以将原风源装置改为纯电动化，使用电动机驱动风源装置。风源装置一直是各个电动汽车企业的薄弱环节，大大影响电动汽车的可靠性。

目前新能源电动汽车主要是纯电动和插电混合动力两种，原有的用于刹车及开门的风源系统是靠发动机带动的，由于新能源电动汽车失去了动力系统，因此迫切需要一种自带动力，电瓶供电启动的气源系统用于刹车及开门。目前电动汽车厂家大都采用了一种小型的单螺杆或活塞机作为风源，而单螺杆压缩机的星轮片易损部件，除对星轮材料有较高要求外，星轮还需定期更换。随着运行时间增加，单螺杆压缩机的星轮磨损将导致气量减少和效率降低。传动的活塞机因各种弊端也已逐渐被双螺杆机所取代，已经不可逆转。此外原风源系统致命的油乳化问题一直不能得到彻底解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可靠的新能源电动汽车专用双螺杆永磁变频风源装置。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，包括进气阀、吸气管、出气管以及螺旋主机，所述的进气阀通过吸气管将空气吸入螺旋主机压缩；还包括油细分离箱，所述的出气管与油细分离箱连通，所述的被压缩气体经过油细分离箱后通过出气管排出供使用；还包括永磁电机，电机采用节能稀土永磁材料，所述的永磁电机同轴直接驱动螺旋主机转动；还包括变频控制系统，所述的变频控制系统控制永磁电机工作。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，所述的螺旋主机装配在全密闭的油细分离罐内，与永磁电机同轴一体联接。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，还包括空气过滤器，空气过滤器位于吸气管和进气阀之间。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，还包括外置油分离器，所述的外置油分离器与油细分离箱连通，所述的出气管连接在外置油分离器上。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，所述的冷却器采用双重冷却设计，即自然冷却和水冷或油冷。被压缩气体经过外置油分离器精分离后，气体经过散热器然后由排气口排出。同时该冷却器将会带走电机运行产生的热量。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，还包括贮气箱，所述的贮气箱用于贮存被压缩的气体进行缓冲。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，还包括机油过滤器，所述的油细分离箱分离出的油经过机油过滤器进入润滑油内循环系统。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，所述的油细分离箱上安装有观油镜。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，还包括安全阀，所述的安全阀安装在油细分离箱上。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，螺旋主机与永磁电机为铝合金机体外壳。防锈、耐腐蚀、重量轻、散热性能好。

在上述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置中，螺旋主机与永磁电机采用同轴法兰锥套式可靠联接。完全保证了同轴一体，传动效率更高，省去了原来皮带轮或齿轮联轴器的繁琐连接方式。

本实用新型的显著优点是综合节能效果，与现有风源装置相比较，能够节能10％-15％,其中永磁电机部分是节能的重点，现有风源装置的变频量是50％-100％,本永磁变频风源装置的变频量是0％-100％，最后是传动效率高于现有风源装置，永磁电机和螺杆主机采用的是同轴一体式传动，传动效率几乎高达100％。

本实用新型采用变频控制系统，会使气量与功耗线性变化，不会多耗功；合理配置变频控制系统可以提高风源装置运行品质和可靠性；变频风源装置启动电流小，节电，还可提高设备可靠性和稳定性，优化设备使用寿命等优点。节能原因在于五个方面：启动电流小；变频控制系统通过调节风源装置转速来调节风源装置气量的方式是最直接，最节能的方式；风源装置的转动采用闭环控制的变频控制系统，根据管网压力自动调速，排气管网压力稳定，有利于风源装置外的生产工艺系统稳定，气动管网系统有效节能，可大为提高合格品率，这会直接降低用户单位产出风源装置的耗电量，起到实际节能的效果；永磁变频风源装置降低了风源装置的磨损和振动，有利于提高风源装置可靠性。

本实用新型专利高度集成的螺旋主机的紧凑型设计，从而带来全面革命性的创新设计效果如下：高效节能、重量轻、噪音更低、车载智能全自动开门、调节气压、防乳化，完全省电并有可靠的安全性，在清洁能源的节能领域内的小排量机型可全覆盖、安装紧凑体积更小。全智能化永磁变频加传感器反馈闭环设计还可自由双频变速、防止频繁启动、防止冷凝水、防止油乳化。覆盖范围宽，还可全创新性地智能自由调节排气量、自由变压力、自由变换温度。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图中标号说明：

1、进气阀；2、吸气管；3、出气管；4、螺旋主机；5、油细分离箱；6、永磁电机；7、变频控制系统；8、空气过滤器；9、外置油分离器；10、散热器；11、贮气箱；12、机油过滤器；13、观油镜；14、安全阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：

如图1-3所示，新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，包括进气阀1、吸气管2、出气管3以及螺旋主机4，所述的进气阀1通过吸气管2将空气吸入螺旋主机4压缩；还包括油细分离箱5，所述的出气管3与油细分离箱5连通，所述的被压缩气体经过油细分离箱5后通过出气管3排出供使用；还包括永磁电机6，所述的永磁电机6驱动螺旋主机4转动；还包括变频控制系统7，所述的变频控制系统7控制永磁电机6工作。

永磁电机6采用节能稀土永磁材料制成，螺旋主机4装配在全密闭的油细分离罐内，可降低噪音，减少管路连接，解决泄露风险，结构紧凑，解决了润滑油乳化难题；螺旋主机4与永磁电机6为铝合金机体外壳，防锈、耐腐蚀、重量轻、散热性能好；螺旋主机4与永磁电机6采用同轴法兰锥套式联接，完全保证了同轴，传动效率更高，省去了原来皮带轮或齿轮联轴器的繁琐连接方式。

吸气管2和进气阀1之间设有空气过滤器8；还包括外置油分离器9，所述的外置油分离器9与油细分离箱5连通，所述的出气管3连接在外置油分离器9上，被压缩气体经过外置油分离器9精分离后，气体经过散热器10然后由排气口排出，油细分离箱5上安装有安全阀14，所述的油细分离箱5分离出的油经过机油过滤器12进入润滑油内循环系统，所述的油细分离箱5上安装有观油镜13；还包括贮气箱11，所述的贮气箱11用于贮存被压缩的气体。

空气由空气过滤器8滤去尘埃后，经进气阀1进入螺旋主机被压缩，压缩后的油气混合气进入油细分离箱5，经油细分离箱5粗分离、再由外置油分粗精分离后，气体经组合阀、散热器10、最后由供气口排出。再经后处理后与电动汽车的刹车模块、开门模块、清洁吹扫模块、转向助力模块、胎压调节模块进行连接，由双变频总控制器进行全自动化集中控制。此外分离出来的润滑油留于油细分离箱5中，经机油过滤器12进入润滑油内循环系统。

螺旋主机4与永磁电机6为铝合金机体外壳，防锈、耐腐蚀、重量轻、散热性能好；螺旋主机4与永磁电机6采用同轴法兰锥套式联接(图中未标出)，完全保证了同轴，传动效率更高，省去了原来皮带轮或齿轮联轴器的繁琐连接方式。

永磁变频风源装置的优势在于：其一，永磁变频风源装置在耗材和动力损耗等方面降低了成本，同时，由于少了很多零部件，机构设计简化，更方便机器直接的维修和保养；其二，在电能使用层面上相对其他风源装置能效显著提高。通过变频控制系统7改变电机工作频率来控制电机的不同扭距，根据电机的实际需要来提供车载电源电压，进而达到节能，调速的目的。

本实用新型是目前国际上已知的风源装置中零部件最少的风源装置，运行中除螺旋主机油润滑轴承外没有金属接触，空气压缩模块和电机一体化，因此振动小、可靠性高，因无阀片的敲击声和气流的爆破声，吸排气连续稳定，气流脉动极微小，整有60db(A)的噪音，更符合环境保护的要求。

本实用新型能耗低，螺旋主机容积效率高，相邻工作腔压差小，因此泄露自然极少；无排气阀，故进排气的阻力损失几乎为零；空气压缩模块和永磁电机6一体化，因此没有传动损耗；除轴承外没有金属接触，无运动机构的磨擦磨损，机械率高；此外永磁电机6无轴承的新颖设计，机械率更高；这是永磁变频螺杆风源装置比其它风源装置大为节能的主要原因。

本实用新型维护费用低，主机零件少，易损件更少，同轴驱动没有传统的齿轮箱，无齿轮的高噪音，节省油的消耗，无需频繁维护，节约人力物力，机电一体，体积小，寿命长，运行成体低，永磁电机6无传动轴承外没有金属碰撞和磨损，可靠高噪音轻、能耗低、符合环保新理念，外围无复杂管路环绕。

本实施例中的上、下均以本实施附图为参考，更清楚地描述本实用新型所使用的相对概念，并不构成对权利要求范围的限制。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (9)

1.新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：包括进气阀、吸气管、出气管、冷却器以及螺旋主机，所述的进气阀通过吸气管将空气吸入螺旋主机压缩；还包括油细分离箱，所述的出气管与油细分离箱连通，所述的被压缩气体经过油细分离箱后进入冷却器冷却后从出气管排出，供新能源汽车系统使用；还包括永磁电机，所述的永磁电机同轴直接驱动螺旋主机转动；还包括变频控制系统，所述的变频控制系统控制永磁电机工作。

2.根据权利要求1所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：所述的螺旋主机装配在全密闭的油细分离罐内，与永磁电机同轴一体联接。

3.根据权利要求1所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：还包括空气过滤器，空气过滤器位于吸气管和进气阀之间。

4.根据权利要求1所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：还包括外置油分离器，所述的外置油分离器与油细分离箱连通，所述的出气管连接在外置油分离器上。

5.根据权利要求4所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：所述的冷却器采用双重冷却设计，即自然冷却和水冷或油冷。

6.根据权利要求1所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：还包括贮气箱，所述的贮气箱用于贮存被压缩的气体并进行缓冲。

7.根据权利要求1所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：还包括机油过滤器，所述的油细分离箱分离出的油经过机油过滤器进入润滑油内循环系统。

8.根据权利要求7所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：所述的油细分离箱上安装有观油镜。

9.根据权利要求1所述的新能源电动汽车专用螺杆永磁变频风源装置，其特征在于：还包括安全阀，所述的安全阀安装在油细分离箱上。