CN207120717U - 车辆嵌入式发电系统与汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出了一种车辆嵌入式发电系统与汽车，涉及发电系统领域。该车辆嵌入式发电系统包括发动机、飞轮壳、铁芯盘、永磁盘以及飞轮，该飞轮壳与该发动机的定子连接，该铁芯盘与该飞轮壳连接，该飞轮套设于该发动机的转子轴外，该永磁盘与该飞轮连接，该铁芯盘与该永磁盘相对设置并形成气隙。本实用新型提供的车辆嵌入式发电系统与汽车具有占用的空间较小，且结构简单，可靠性高的优点。

Description

车辆嵌入式发电系统与汽车

技术领域

本实用新型涉及发电系统领域，具体而言，涉及一种车辆嵌入式发电系统与汽车。

背景技术

随着汽车现代化技术发展，汽车的用途越来越广，汽车上的用电设备也越来越多，如房车、警车、通讯车、救护车、抢修车、指挥车、战车，所需要的电功率也越来越大。

为了解决汽车上用电设备用电问题，目前普遍采用的方式有两种：第一种，在汽车上安装一台独立发电机组，为汽车上的用电设备供电，但是，采用这种方式进行供电，虽然发电功率相对增大，但所占用的空间也相对较大。第二种，在汽车上安装一台独立发电机，通过取力器、传动轴、变速箱等传递牵引发动机动力，发电功率增大，但所占用空间也大、可靠性也低。

有鉴于此，如何改善上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种车辆嵌入式发电系统，以改善现有技术中汽车内用电设备供电系统占用体积较大的问题。

本实用新型的目的在于提供一种汽车，以改善现有技术中汽车内用电设备供电系统占用体积较大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种车辆嵌入式发电系统，所述车辆嵌入式发电系统包括发动机、飞轮壳、铁芯盘、永磁盘以及飞轮，所述飞轮壳与所述发动机的定子连接，所述铁芯盘与所述飞轮壳连接，所述铁芯盘用于与一用电设备电连接，所述飞轮套设于所述发动机的转子轴外，所述永磁盘与所述飞轮连接，所述铁芯盘与所述永磁盘相对设置并形成气隙。

进一步的，所述车辆嵌入式发电系统还包括绕组盘，所述铁芯盘设置有梯形槽，所述绕组盘嵌设于所述铁芯盘的梯形槽内。

进一步的，所述铁芯盘包括铁芯、安装板以及绝缘板，所述安装板与所述飞轮壳连接，所述铁芯与所述安装板连接，所述绝缘板套设于所述铁芯外，所述绕组盘与所述铁芯连接。

进一步地，所述整流稳压控制器包括整流调节模块、移相触发模块、比较放大模块以及测量整定模块，所述整流调节模块、所述移相触发模块、所述比较放大模块以及所述测量整定模块依次电连接，所述整流调节模块用于对所述绕组盘生成的电源进行整流调节，以输出稳定的直流电源；所述移相触发模块用于根据需要放大的电压变量产生触发脉冲；所述比较放大模块用于根据所述触发脉冲将测量到的电压与基准电压比较形成电压变量,并对所述电压变量进行放大；所述测量整定模块用于测量直流电压大小，且若所述电压大小与预存储的电压大小不一致，则整定输出直流电压范围。

进一步的，所述永磁盘包括多个永磁块与骨架，所述多个永磁块安装于所述骨架上，所述骨架与所述飞轮连接。

进一步的，所述永磁块的数量为32个，所述多个永磁块均匀的成圆形安装于骨架上。

进一步的，所述永磁块为铷铁硼稀土永磁块。

进一步的，所述车辆嵌入式发电系统还包括多个风机，所述多个风机均与所述飞轮壳连接。

另一方面，本实用新型还提供了一种汽车，所述汽车包括车体、用电设备以及车辆嵌入式发电系统，所述车辆嵌入式发电系统包括发动机、飞轮壳、铁芯盘、永磁盘以及飞轮，所述飞轮壳与所述发动机的定子连接，所述铁芯盘与所述飞轮壳连接，所述飞轮套设于所述发动机的转子轴外，所述永磁盘与所述飞轮连接，所述铁芯盘与所述永磁盘相对设置并形成气隙，所述用电设备与所述车辆嵌入式发电系统均安装于所述车体内，所述车辆嵌入式发电系统与所述用电设备电连接。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种车辆嵌入式发电系统与汽车，该车辆嵌入式发电系统包括发动机、飞轮壳、铁芯盘、永磁盘以及飞轮，飞轮壳与发动机的定子连接，铁芯盘与飞轮壳连接，飞轮套设于发动机的转子轴外，永磁盘与飞轮连接。通过这样的设置，使得在汽车正常运行时，发动机正常运转，从而为汽车正常行驶提供动力。同时，由于飞轮套设于发动机的转子轴外，当发动机的转子轴转动时，会带动飞轮转动，并且同时带动永磁盘转动，而铁芯盘与飞轮壳相对于发动机的定子始终保持静止。即当电动机工作时，铁芯盘始终在做切割永磁盘发出的磁感线的运动，从而产生电源，为其它用电设备供电，且还可以为汽车上的蓄电池充电。由于本实用新型提供的车辆嵌入式发电系统是嵌入在汽车的发动机内，所以占用的空间较小，且结构简单，可靠性高。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型的第一实施例提供的车辆嵌入式发电系统的横截面示意图。

图2示出了本实用新型的第一实施例提供的绕组盘的结构示意图。

图3示出了本实用新型的第一实施例提供的整流稳压控制器的电路连接框图。

图4示出了本实用新型第二实施例提供的汽车的结构示意图。

图标：100-车辆嵌入式发电系统；110-发动机；111-定子；112- 转子轴；120-飞轮壳；121-通风道；130-铁芯盘；131-铁芯；132- 安装板；133-绝缘板；140-飞轮；150-永磁盘；151-永磁块；152- 骨架；160-绕组盘；170-整流稳压控制器；171-整流调节模块；172- 移相触发模块；173-比较放大模块；174-测量整定模块；180-风机； 200-汽车；201-车体；202-用电设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1，本实用新型提供了一种车辆嵌入式发电系统100，该车辆嵌入式发电系统100包括发动机110、飞轮壳120、铁芯盘 130、绕组盘160、永磁盘150、飞轮140以及整流稳压控制器170，飞轮壳120与发动机110的定子111连接，铁芯盘130与飞轮壳120 连接，嵌设于铁芯盘130内，绕组盘160与整流稳压控制器170电连接，飞轮140套设于发动机110的转子轴112外，永磁盘150与飞轮140连接，铁芯盘130与永磁盘150相对设置并形成0.5mm以上的气隙。

在本实施例中，由于铁芯盘130、绕组盘160以及飞轮壳120 均安装于发动机110的定子111上，所以在本实施例中，铁芯盘130、绕组盘160以及飞轮壳120始终与发动机110保持相对静止，而由于飞轮140套设于发动机110的转子轴112外，永磁盘150安装于飞轮140上，所以当电动机开始工作时，永磁盘150与飞轮140会跟随发动机110的转子轴112一起转动。即该车辆嵌入式发电系统 100按发动机110—飞轮壳120—铁芯盘130(嵌有绕组盘160)—气隙—永磁盘150—飞轮140依次排列，是的当电动机工作时，铁心盘130与绕组盘160始终在做切割永磁盘150发出的磁感线运动，从而产生电源。

具体地，铁芯盘130包括铁芯131、安装板132以及绝缘板133，安装板132与飞轮140盘连接，铁芯131与安装板132连接，绝缘板133套设于铁芯131外，绕组盘160与铁芯131连接。在本实施例中，铁芯131是用一定宽度的硅钢带卷制形成圆环形状，铁芯盘 130圆环平面的一面沿着径向方向开有48个开口梯形槽，48个开口梯形槽沿圆周均布，铁芯盘130圆环平面的另一面焊接有安装板 132，安装板132外圆大于铁芯盘130外圆，用于铁芯盘130同轴安装于飞轮140盘上，安装板132上有一个同心圆止口，同心圆止口直径等同铁芯盘130外圆，用于铁芯盘130配合，安装板132有个中心孔，中心孔径等于铁芯盘130内径，铁芯盘130的内外环面粘贴带有开口梯形槽的绝缘端板，铁芯盘130的48个开口梯形槽中垫入槽绝缘纸，再嵌入绕组盘160。

请参阅图2，在本实施例中，绕组盘160为三相分数槽绕组，每相分数槽绕组有16个线圈开口串联而成，U相分数槽绕组的线圈每隔二齿跨一齿依次分布在槽中，U相、V相、W相分数槽绕组的线圈依次相邻分布在槽中，槽中有异相线圈的二个导体边，每槽异相线圈导体边之间用绝缘纸隔离，再作绝缘浸漆处理。

在本实施例中，永磁盘150包括永磁块151与骨架152，永磁块151安装于骨架152上，骨架152与飞轮140连接。

具体地，在本实施例中，永磁块151的形状为扇形，制作骨架 152的材料为铝，永磁块151数量为32片，永磁块151采用铷铁硼稀土材料烧结而成，每片永磁块151的二直线边中间各有一个半圆缺口，32片扇形永磁块151拼合成均匀分隔式的圆环形，然后，用铝合金材料填压形成圆环形状，形成永磁盘150，永磁盘150的一侧圆环平面可见扇形永磁块151，即露磁侧，永磁盘150的另一侧圆环平面可见铝层，即铝层侧。露磁侧相邻永磁块151的磁性方向按N极、S极依次排列，形成32极的永磁盘150。

在本实施例中，永磁盘150的磁通是从永磁块151N极出发，穿过气隙，经铁芯盘130的齿槽通过磁轭再经齿槽，又穿过气隙，回到相邻永磁块151的S极，相邻永磁块151的磁路靠飞轮140导磁，形成永磁磁通回路。

需要说明的是，在本实施例中，由于该发电系统在汽车200行驶时，汽车200牵引发动机110在750r/min至3000r/min转速范围内，绕组盘160导体切割永磁盘150的磁感线会感应出宽频宽压三相交流电源，而在实际使用时，用电设备实质上需要用到的是稳定直流电源。有鉴于此，在本实施例中，该车辆嵌入式发电系统100 包括有整流稳压控制器170，该整流稳压控制器170能够对宽频宽压三相交流电源进行稳压控制，从而输出14V或28V直流电压稳定精度高的直流电源，当然的，还可设计输出其直流他电压等级的直流电源，本实施例对此并不做具体限制。

具体地，请参阅图3，整流稳压控制器170包括整流调节模块 171、移相触发模块172、比较放大模块173以及测量整定模块174，整流调节模块171、移相触发模块172、比较放大模块173以及测量整定模块174依次电连接，整流调节模块171用于将电源进行整流调节，以输出稳定的直流电源；移相触发模块172用于根据放大的电压变量产生触发脉冲；比较放大模块173用于将测量到的电压与基准电压比较形成电压变量；测量整定模块174用于测量直流电压大小与整定输出直流电压范围。经过整流稳压控制器170整流控制后的电源即可供汽车200上的用电器直接使用或给蓄电池充电。

需要说明的是，为了对绕组盘160、铁芯盘130以及永磁盘150 进行散热，车辆嵌入式发电系统100还包括多个风机180，多个风机180均与飞轮壳120连接。并且，在飞轮壳120对应的位置上设置有通风口，使得风机180产生的风经通风口流通至车辆嵌入式发电系统100内，从而达到散热的目的。并且，在本实施例中，在飞轮壳120的左侧、右侧以及下侧均安装有风机180，但在实际使用中，也可在其它位置安装风机180，已达到散热的目的，本实施例对此并不做任何限定。

还需要说明的是，由于本实施例的飞轮140经套设于电动机的转子轴112外，所以并不影响电动机的正常工作，即不影响汽车200 的正常使用。

第二实施例

请参阅图4，本实用新型还提供了一种汽车200，该汽车200 包括车体201、用电设备202以及第一实施例所述的车辆嵌入式发电系统100，用电设备202与车辆嵌入式发电系统100均安装于车体201内，车辆嵌入式发电系统100与用电设备202电连接。需要说明的是，由于本实施例提供的车辆嵌入式发电系统100与第一实施例提供的车辆嵌入式发电系统100的结构与功能均相等，所以在本实施例中，不再对车辆嵌入式发电系统100进行赘述。

综上所述，本实用新型提供了一种车辆嵌入式发电系统与汽车，该车辆嵌入式发电系统包括发动机、飞轮壳、铁芯盘、永磁盘以及飞轮，飞轮壳与发动机的定子连接，铁芯盘与飞轮壳连接，飞轮套设于发动机的转子轴外，永磁盘与飞轮连接。通过这样的设置，使得在汽车正常运行时，发动机正常运转，从而为汽车正常行驶提供动力。同时，由于飞轮套设于发动机的转子轴外，当发动机的转子轴转动时，会带动飞轮转动，并且同时带动永磁盘转动，而铁芯盘与飞轮壳相对于发动机的定子始终保持静止。即当电动机工作时，铁芯盘始终在做切割永磁盘发出的磁感线的运动，从而产生电源，为其它用电设备供电，且还可以为汽车上的用电设备充电。由于本实用新型提供的车辆嵌入式发电系统是嵌入在汽车的发动机内，所以占用的空间较小，且结构简单，可靠性高。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述车辆嵌入式发电系统包括发动机、飞轮壳、铁芯盘、永磁盘以及飞轮，所述飞轮壳与所述发动机的定子连接，所述铁芯盘与所述飞轮壳连接，所述飞轮套设于所述发动机的转子轴外，所述永磁盘与所述飞轮连接，所述铁芯盘与所述永磁盘相对设置并形成气隙。

2.如权利要求1所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述车辆嵌入式发电系统还包括绕组盘，所述铁芯盘设置有梯形槽，所述绕组盘嵌设于所述铁芯盘的梯形槽内。

3.如权利要求2所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述铁芯盘包括铁芯、安装板以及绝缘板，所述安装板与所述飞轮壳连接，所述铁芯与所述安装板连接，所述绝缘板套设于所述铁芯外，所述绕组盘与所述铁芯连接。

4.如权利要求2所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述车辆嵌入式发电系统还包括整流稳压控制器，所述整流稳压控制器与所述绕组盘电连接。

5.如权利要求4所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述整流稳压控制器包括整流调节模块、移相触发模块、比较放大模块以及测量整定模块，所述整流调节模块、所述移相触发模块、所述比较放大模块以及所述测量整定模块依次电连接，所述整流调节模块用于对所述绕组盘生成的电源进行整流调节，以输出稳定的直流电源；所述移相触发模块用于根据需要放大的电压变量产生触发脉冲；所述比较放大模块用于根据所述触发脉冲将测量到的电压与基准电压比较形成电压变量,并对所述电压变量进行放大；所述测量整定模块用于测量直流电压大小，且若所述电压大小与预存储的电压大小不一致，则整定输出直流电压范围。

6.如权利要求1所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述永磁盘包括骨架与多个永磁块，所述多个永磁块安装于所述骨架上，所述骨架与所述飞轮连接。

7.如权利要求6所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述永磁块的数量为32个，所述多个永磁块均匀的成圆形安装于骨架上。

8.如权利要求6所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述永磁块为铷铁硼稀土永磁块。

9.如权利要求1所述的车辆嵌入式发电系统，其特征在于，所述车辆嵌入式发电系统还包括多个风机，所述多个风机均与所述飞轮壳连接。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括车体、用电设备以及如权利要求1至9任意一项所述的车辆嵌入式发电系统，所述用电设备与所述车辆嵌入式发电系统均安装于所述车体内，所述车辆嵌入式发电系统与所述用电设备电连接。