CN218569967U - 一种偏定子轮毂电机 - Google Patents

Abstract

一种偏定子轮毂电机，属于汽车改装技术领域。其特征在于：包括固定在车轮支架（8）外侧的定子支架（7），轮毂（4）套设在定子支架（7）的外部；在定子支架（7）的一端设置有弧形面，在弧形面上均匀布置有多个定子绕组（3），在轮毂（4）的内壁上设置有与定子绕组（3）产生电磁感应的永磁体（9）。在本偏定子轮毂电机中，在定子绕组以弧形的方式排布在定子支架的表面，在将作为专利的轮毂装配之后，实现了利用电力为动力驱动燃油汽车形式，同时避免了对现有车轮处刹车系统的影响，更有利于对传统的燃油汽车进行改装，减少了汽车自身的碳排放量。有助于针对燃油汽车向新能源汽车的动能过渡。

Description

一种偏定子轮毂电机

技术领域

一种偏定子轮毂电机，属于汽车改装技术领域。

背景技术

目前，随着对节能减排政策的大力推动，各种各样的新能源汽车被越来越多的人们所接受。目前市面上家用新能源汽车仍然以电力驱动或油电混动的形式为主。然而市面上纯燃油汽车的保有量依然占大多数，直接放弃燃油车或进行置换，对于普通家庭而言较为难以接受，因此对传统的燃油汽车进行二次改装，是目前燃油车车主较为迫切的需求，同时也是燃油车逐渐向新能源汽车转化的一种较为合理的手段。

在现有技术中，对与燃油车而言，最为成熟的改装方案时油改气，即将原来使用汽油、柴油为燃料的汽车改装成使用天然气为燃料的汽车。然而油改气的方案最大的问题在于汽车的动力会大幅下降，并且会对汽车发动机带来一定损坏。虽然电动汽车具有足够的动力，然而在原油燃油车的基础上改装为电力驱动的汽车，即将燃油发动机改为电动机目前较难实现。同时在目前市面上也出现了一些轮毂电机的技术方案，但是传统的燃油汽车中，刹车系统占用了轮毂内圈的部分空间，因此目前轮毂电机的技术方案难以作为现有燃油汽车的改装方案直接应用到传统的燃油汽车中。因此设计一种能够在现有燃油汽车的基础上进行改动，使燃油汽车能够实现电力驱动，以辅助燃油汽车逐渐向新能源汽车转化的技术方案，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种定子轮毂电机，在定子绕组以弧形的方式排布在定子支架的表面，在将作为转子的轮毂装配之后，实现了利用电力为动力驱动燃油汽车形式，同时避免了对现有车轮处刹车系统的影响，更有利于对目前传统的燃油汽车进行改装，有助于针对燃油汽车向新能源汽车的过渡。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该偏定子轮毂电机，其特征在于：包括固定在车轮支架外侧的定子支架，轮毂套设在定子支架的外部；在定子支架的一端设置有弧形面，在弧形面上均匀布置有多个定子绕组，在轮毂的内壁上设置有与定子绕组产生电磁感应的永磁体。

优选的，所述定子支架端部弧形面的曲率与轮毂内壁的曲率相同。

优选的，在所述定子绕组处设置有霍尔传感器；在定子支架上还设置有温度传感器，温度传感器和霍尔传感器的信号输出端连接汽车控制器。

优选的，所述定子支架为空心结构，在定子支架的表面开设有与其内腔连通的散热水孔，散热水孔与外部水循环系统相连。

优选的，所述永磁体突出于轮毂的内壁，或内嵌于轮毂的内壁中。

优选的，在所述定子支架和车轮支架表面分别开设有轮轴孔，并在轮轴孔的外圈设置有固定孔，定子支架表面的轮轴孔、固定孔与车轮支架表面的轮轴孔、固定孔分别对应。

优选的，在所述定子支架的外侧还固定有轴承。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

在本偏定子轮毂电机中，在定子绕组以弧形的方式排布在定子支架的表面，在将作为转子的轮毂装配之后，实现了利用电力为动力驱动燃油汽车形式，同时避免了对现有车轮处刹车系统的影响，更有利于对目前传统的燃油汽车进行改装，有助于针对燃油汽车向新能源汽车的过渡。

虽然本偏定子轮毂电机在工作时，仍直接或间接利用蓄电池作为汽车中用电器的电源，而不采用新增的动力电机，其目的在于最大程度上减少对汽车控制线路的改动，降低改装难度，提高本偏定子轮毂电机易用程度。并且利用本偏定子轮毂电机中的定子绕组采用弧形排布，因此不会对现有汽车中的刹车系统造成影响。

虽然本偏定子轮毂电机在工作时，在部分行车状态下仍需要开启发动机，但是此时发动机并不提供汽车行驶的动力，只在怠速状态下运行，因此其油耗大大低于传统行驶状态下的油耗，因此有助于针对燃油汽车向新能源汽车的过渡。

附图说明

图1为偏定子轮毂电机爆炸图。

图2为偏定子轮毂电机轮毂实施例1后视图。

图3为图2为偏定子轮毂电机控制电路原理方框图。

图4为偏定子轮毂电机轮毂实施例2后视图。

图5为偏定子轮毂电机轮毂实施例3后视图。

其中：1、线束 2、散热水孔 3、定子绕组 4、轮毂 5、固定法兰 6、轴承 7、定子支架 8、车轮支架 9、永磁体。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~4对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种偏定子轮毂电机，包括定子支架7，在定子支架7的顶部开设有用于车轮中穿过的轮轴孔，在轮轴孔的四周开设有至少一个固定孔，定子支架7上轮轴孔以及轮轴孔周圈固定孔的相对位置与现有技术中车轮支架8上的开孔一一对应，因此便于定子支架7直接固定在车轮支架8的外侧。定子支架7安装在汽车前或/和后侧的两个车轮支架8处。

在定子支架7的外侧设置有轴承6，轴承6通过定子支架7表面的轮轴孔以及轮轴孔周圈的固定孔固定在定子支架7的表面。与现有技术相同，汽车的车轮轴依次从车轮支架8、定子支架7以及轴承6中穿过，由轴承6对车轮轴进行支撑，并起到辅助转动的效果。

在车轮轴的端部设置有固定法兰5，轮毂4通过固定法兰5与车轮轴固定，固定后轮毂4套设在定子支架7的外部。结合图2，在轮毂4的内圈以相同的间隔均匀固定有若干永磁体9，在本实施例中，永磁体9突出于轮毂4的内壁。在上述定子支架7的顶面为弧形面，弧形面的曲率与轮毂4内壁的曲率相同，在弧形面的表面均匀设置有多个定子绕组3。在本偏定子轮毂电机中，由于定子绕组3仅设置在定子支架7的弧形面上，即多个定子绕组3呈扇形排布，相对于传统电机中定子圆形的排布方式，形成了“偏定子”的排布结构。

定子支架7以及其表面的定子绕组作为本偏定子轮毂电机的定子，轮毂4以及其内壁的永磁体9作为本偏定子轮毂电机的转子。定子绕组3处还设置有与定子绕组3一一对应的霍尔传感器，在定子支架7上设置有温度传感器。所有定子绕组3的接线端以及霍尔传感器、温度传感器的信号线通过线束1引出。

结合图3，霍尔传感器以及温度传感器的输出端连接汽车控制器的输入端，汽车控制器的输出端连接电机控制器的信号输入端，动力电池的电源输出端接入电机控制器的电源输入端。汽车控制器通过霍尔传感器的信号判断转子的位置，根据转子的位置相电机控制器输出控制信号，使电机控制器输出交变电流驱动转子转动。动力电池可固定在汽车的后备箱中。

汽车控制器同时通过温度传感器判断定子支架7处的工作温度。在本实施例中，定子支架7为水冷散热，定子支架7内为空心结构，在定子支架7的表面开设有与定子支架7内腔相连的散热水孔2。在外部设置水循环系统，实现定子支架7的水冷散热。水循环系统的工作状态由汽车控制器进行控制。

具体工作过程及工作原理如下：

通过汽车控制器控制本偏定子轮毂电机是否开启，当本偏定子轮毂电机关闭时，可通过纯燃油的方式驱动汽车移动。当本偏定子轮毂电机开启时，通过定子绕组3驱动转子（轮毂4）转动，因此实现了对汽车的直接驱动。轮毂4在转动过程中汽车控制器通过霍尔传感器的信号判断转子的位置，根据转子的位置相电机控制器输出控制信号，使电机控制器输出交变电流驱动转子转动。

当汽车短距离行驶时，可直接利用汽车蓄电池的电量驱动汽车中用电器（如转向灯）的工作。当汽车较长距离行驶时，需开启发动机，利用发动机驱动汽车内的发电机工作，利用发电机发出的电能驱动汽车中用电器（如转向灯）的工作，避免蓄电池出现亏电现象。

虽然本偏定子轮毂电机在工作时，仍直接或间接利用蓄电池作为汽车中用电器的电源，而不采用新增的动力电机，其目的在于最大程度上减少对汽车控制线路的改动，降低改装难度，提高本偏定子轮毂电机易用程度。并且利用本偏定子轮毂电机中的定子绕组3采用弧形排布，因此不会对现有汽车中的刹车系统造成影响。

虽然本偏定子轮毂电机在工作时，在部分行车状态下仍需要开启发动机，但是此时发动机并不提供汽车行驶的动力，只在怠速状态下运行，因此其油耗大大低于传统行驶状态下的油耗，因此有助于针对燃油汽车向新能源汽车的过渡。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，增加轮毂4的厚度，将永磁体9内嵌在轮毂4的内壁中，进一步降低对轮毂4内部空间的占用。

实施例3：

如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，定子支架7采用风冷散热方式，因此在本实施例中定子支架7采用实心结构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种偏定子轮毂电机，其特征在于：包括固定在车轮支架（8）外侧的定子支架（7），轮毂（4）套设在定子支架（7）的外部；在定子支架（7）的一端设置有弧形面，在弧形面上均匀布置有多个定子绕组（3），在轮毂（4）的内壁上设置有与定子绕组（3）产生电磁感应的永磁体（9）。

2.根据权利要求1所述的偏定子轮毂电机，其特征在于：所述定子支架（7）端部弧形面的曲率与轮毂（4）内壁的曲率相同。

3.根据权利要求1所述的偏定子轮毂电机，其特征在于：在所述定子绕组（3）处设置有霍尔传感器；在定子支架（7）上还设置有温度传感器，温度传感器和霍尔传感器的信号输出端连接汽车控制器。

4.根据权利要求1所述的偏定子轮毂电机，其特征在于：所述定子支架（7）为空心结构，在定子支架（7）的表面开设有与其内腔连通的散热水孔（2），散热水孔（2）与外部水循环系统相连。

5.根据权利要求1所述的偏定子轮毂电机，其特征在于：所述永磁体（9）突出于轮毂（4）的内壁，或内嵌于轮毂（4）的内壁中。

6.根据权利要求1所述的偏定子轮毂电机，其特征在于：在所述定子支架（7）和车轮支架（8）表面分别开设有轮轴孔，并在轮轴孔的外圈设置有固定孔，定子支架（7）表面的轮轴孔、固定孔与车轮支架（8）表面的轮轴孔、固定孔分别对应。

7.根据权利要求1所述的偏定子轮毂电机，其特征在于：在所述定子支架（7）的外侧还固定有轴承（6）。

Images