CN207835322U - 一种复合传动的双转子新能源汽车电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合传动的双转子新能源汽车电机，包括电机转轴、前端盖、内转子、推力轴承、外转子、后端盖、定子支架、内定子和外定子，定子支架的内部设置有冷却水路，内定子的一端通过内定子三相引出线接到车载电机控制器上，外定子的一端通过外定子三相引出线与车载电机控制器连接。本实用新型的有益效果：本实用新型采用这种复合传动的双转子电机，在相同空间体积下，可以使电动汽车具有更强的低速爬坡能力、加速能力和高功率输出能力，具有更宽广的高效区间，提高电动汽车的续航能力。

Description

一种复合传动的双转子新能源汽车电机

技术领域

本实用新型涉及电力工程技术领域，具体来说，涉及一种复合传动的双转子新能源汽车电机。

背景技术

随着国际设计对环保的不断重视，电动汽车迎来了发展的好时机。驱动电机的工况复杂，调速范围宽，高效区间要求大，提高征程续航能力要求。特别是在复杂工况下，要求大面积的高效区。

目前市场主流的新能源驱动电机是永磁电机与异步电机，其中永磁电机在市场的占比达到85%以上。永磁电机其优点是功率密度高，效率高，特别是在低速区间较异步电机有明显的优势；而在高速区间，由于永磁电机转子磁通不可调节，而整车电压有限，需要定子侧加载反向电流抑制磁场的增加，因此电机效率降低明显；而异步电机的主磁场是由定子侧励磁电流建立，在高速区间只需要降低励磁电流即可满足整车电压的限制，因此在高速区间，异步电机的效率又较永磁电机存在天生的优势。

因此两种电机在要求宽调速范围和宽广高效区的新能源汽车上，各自存提高续航能力的弊端。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种复合传动的双转子新能源汽车电机，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种复合传动的双转子新能源汽车电机，包括电机转轴，所述电机转轴通过前轴承连接有前端盖，所述电机转轴上热装有内转子，所述前端盖通过推力轴承连接有外转子的一端，所述外转子的另一端固定连接有后端盖，所述后端盖还与电机转轴固定连接；所述前端盖的内部固定连接有定子支架，所述定子支架的内部设置有冷却水路，所述定子支架的内圆上热套有内定子，所述定子支架的外圆上套设有外定子，所述内定子的一端通过内定子三相引出线接到车载电机控制器上，所述外定子的一端通过外定子三相引出线与车载电机控制器连接，其中，所述内转子在轴向上与内定子对齐，所述内定子在轴向上与外定子对齐，所述外定子在轴向上与外转子对齐。

进一步的，所述内转子由硅钢片叠压成型，内部设置转子笼条。

进一步的，所述外转子由钢材料壳体与固定在其内表面的永磁体组成，所述永磁体以N、S极周向交错分布。

进一步的，所述后端盖与电机转轴通过螺栓锁紧固定。

进一步的，所述定子支架的内部设置的冷却水路为螺旋水路，所述定子支架的材料为铝。

进一步的，所述内定子由铁芯嵌入铜绕组组成，所述铁芯由硅钢片叠压成型。

进一步的，所述外定子由铁芯嵌入铜绕组组成，其中，所述铁芯由硅钢片叠压成型，所述铜绕组采用集中式排布。

进一步的，所述内定子的绕组端部采用灌封进行封堵。

进一步的，所述外定子的绕组端部采用灌封进行封堵。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用这种复合传动的双转子电机，在相同空间体积下，中低速阶段效率高，可以在电动汽车中低速阶段作为功率输出的主动力；在高速运转阶段，充分发挥异步电机高速效率高、易弱磁运行的特点，使电动汽车高速运行阶段作为功率输出动力；进而可以使电动汽车具有更强的低速爬坡能力、加速能力和高功率输出能力，具有更宽广的高效区间，提高电动汽车的续航能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机的结构示意图；

图中：

1、电机转轴；2、前轴承；3、前端盖；4、内转子；5、转子笼条；6、定子支架；7、内定子三相引出线；8、外定子三相引出线；9、推力轴承；10、外转子；11、永磁体；12、外定子；13、冷却水路；14、后端盖；15、内定子。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，包括电机转轴1，所述电机转轴1通过前轴承2连接有前端盖3，所述电机转轴1上热装有内转子4，所述前端盖3通过推力轴承9连接有外转子10的一端，所述外转子10的另一端固定连接有后端盖14，所述后端盖14还与电机转轴1固定连接；所述前端盖3的内部固定连接有定子支架6，所述定子支架6的内部设置有冷却水路13，所述定子支架6的内圆上热套有内定子15，所述定子支架6的外圆上套设有外定子12，所述内定子15的一端通过内定子三相引出线7接到车载电机控制器上，所述外定子12的一端通过外定子三相引出线8与车载电机控制器连接，其中，所述内转子4在轴向上与内定子15对齐，所述内定子15在轴向上与外定子12对齐，所述外定子12在轴向上与外转子10对齐。

在一具体实施例中，所述内转子4由硅钢片叠压成型，内部设置转子笼条5。

在一具体实施例中，所述外转子10由钢材料壳体与固定在其内表面的永磁体11组成，所述永磁体11以N、S极周向交错分布。

在一具体实施例中，所述后端盖14与电机转轴1通过螺栓锁紧固定。

在一具体实施例中，所述定子支架6的内部设置的冷却水路13为螺旋水路，所述定子支架6的材料为铝。

在一具体实施例中，所述内定子15由铁芯嵌入铜绕组组成，所述铁芯由硅钢片叠压成型。

在一具体实施例中，所述外定子12由铁芯嵌入铜绕组组成，其中，所述铁芯由硅钢片叠压成型，所述铜绕组采用集中式排布。

在一具体实施例中，所述内定子15的绕组端部采用灌封进行封堵。

在一具体实施例中，所述外定子12的绕组端部采用灌封进行封堵。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，本实用新型主要包括旋转的外转子、永磁体、外定子铁芯、内定子铁芯、内转子、定子支架、前端盖、后端盖、电机转轴等部件；由外转子、永磁体、外定子铁芯部件组成的永磁外转子模块，转矩密度大，力矩输出能力强，中低速阶段效率高，可以在电动汽车中低速阶段作为功率输出的主动力；由内转子、笼条、内定子铁芯部件组成的异步内转子模块，在高速运转阶段，充分发挥异步电机高速效率高、易弱磁运行的特点，使电动汽车高速运行阶段作为功率输出动力。

本实用新型所述的电机转轴的输出动力，由固定在其上的永磁外转子与异步内转子提供；外定子与内定子固定在电机中间的定子支架上；电机从内、外定子引出两组三相出线接到车载电机控制器上，分别控制两个电机内、外转子的输出。

其中，外定子铜绕组采用集中式排布，可以提高永磁外转子在大转矩工况下的效率；内转子采用铸铜笼条，降低笼条电阻率，降低转子损耗，提高内转子异步电机效率；定子支架内置冷却水道为螺旋水路，支架材料为铝，这样可以提高热传导效率，降低冷却水道水阻，提高冷却效果；外定子与转子采用八极或更多的极数方案，多极方案可以提高低速区大转矩的输出能力，并在低速区扩大高效区；内定子与转子采用六极及更少的极数方案，异步内转子部分采用少极方案，可以提高高速区的效率，并扩大高效区；定子支架后端通过推力轴承固定在后端盖上，若电机铁芯长度增加，为了更好的支撑定子，提高结构强度，可以通过推力轴承将定子支架与后端盖连接；外转子由钢材料壳体与固定在其内表面的永磁体组成，永磁体以N、S极周向交错分布，外转子永磁体采用斜极方案，外转子永磁体采用斜极方案，可以降低电机的震动噪音，是输出转矩更平稳；内定子与外定子端部采用灌封技术，通过灌封技术可以将内定子与外定子的绕组端部进行灌封，提高电机系统的冷却能力，并能更好防护端部绕组收到机械破坏。

通过车载电机控制器的控制，本实用新型的电机可工作在三种输出状态：电机的能量输出由永磁外转子与异步内转子共同组成，新能源汽车工作在低速大转矩工况下，可以提高汽车爬坡和加速能力；电机的能量输出由永磁外转子提供，异步内转子关闭输出，新能源汽车工作在中低速工况下，可以发挥永磁电机效率高、高效区宽广、转矩响应快的特点；电机的能量输出由异步内转子提供，永磁外转子关闭输出，新能源汽车工作在高速工况下，可以发挥异步电机高速效率高、运转稳定、震动噪音小的特点；实际输出控制可以根据电机双转子单独运转时的效率对比情况，以高效的输出能力进行控制。

综上所述，本实用新型采用这种复合传动的双转子电机，在相同空间体积下，中低速阶段效率高，可以在电动汽车中低速阶段作为功率输出的主动力；在高速运转阶段，充分发挥异步电机高速效率高、易弱磁运行的特点，使电动汽车高速运行阶段作为功率输出动力；进而可以使电动汽车具有更强的低速爬坡能力、加速能力和高功率输出能力，具有更宽广的高效区间，提高电动汽车的续航能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (9)

1.一种复合传动的双转子新能源汽车电机，包括电机转轴（1），其特征在于，所述电机转轴（1）通过前轴承（2）连接有前端盖（3），所述电机转轴（1）上热装有内转子（4），所述前端盖（3）通过推力轴承（9）连接有外转子（10）的一端，所述外转子（10）的另一端固定连接有后端盖（14），所述后端盖（14）还与电机转轴（1）固定连接；所述前端盖（3）的内部固定连接有定子支架（6），所述定子支架（6）的内部设置有冷却水路（13），所述定子支架（6）的内圆上热套有内定子（15），所述定子支架（6）的外圆上套设有外定子（12），所述内定子（15）的一端通过内定子三相引出线（7）接到车载电机控制器上，所述外定子（12）的一端通过外定子三相引出线（8）与车载电机控制器连接，其中，所述内转子（4）在轴向上与内定子（15）对齐，所述内定子（15）在轴向上与外定子（12）对齐，所述外定子（12）在轴向上与外转子（10）对齐。

2.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述内转子（4）由硅钢片叠压成型，内部设置转子笼条（5）。

3.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述外转子（10）由钢材料壳体与固定在其内表面的永磁体（11）组成，所述永磁体（11）以N、S极周向交错分布。

4.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述后端盖（14）与电机转轴（1）通过螺栓锁紧固定。

5.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述定子支架（6）的内部设置的冷却水路（13）为螺旋水路，所述定子支架（6）的材料为铝。

6.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述内定子（15）由铁芯嵌入铜绕组组成，所述铁芯由硅钢片叠压成型。

7.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述外定子（12）由铁芯嵌入铜绕组组成，其中，所述铁芯由硅钢片叠压成型，所述铜绕组采用集中式排布。

8.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述内定子（15）的绕组端部采用灌封进行封堵。

9.根据权利要求1所述的一种复合传动的双转子新能源汽车电机，其特征在于，所述外定子（12）的绕组端部采用灌封进行封堵。