專利名稱：雙轉(zhuǎn)子直流無刷永磁電動機串聯(lián)式混合動力汽車的制作方法
雙轉(zhuǎn)子直流無刷永磁電動機串聯(lián)式混合動力汽車本人自1996年起利用自有的奧迪100型轎車，改裝、實驗電動汽車，在不改變整車結(jié)構(gòu)的前提下， 先后嘗試多種汽油機電動機組合形式1、 將直流電機串接在汽油發(fā)動機曲軸輸出端(加單向離合器)和自動排擋變速箱的液力變矩器 之間，但空間有限，電機做不大，不實用。2、 將直流電機串接在汽油發(fā)動機曲軸輸出端和自動排擋變速箱之間，電動機定子加滑環(huán)連接 汽油機曲軸，電動機轉(zhuǎn)子連接自動排擋變速箱輸入軸，用電動機取代液力變矩器。3、 在汽油發(fā)動機曲軸輸出端(加單向離合器)和自動排擋變速箱的液力變矩器之間加裝齒輪箱 在發(fā)動機兩側(cè)裝兩臺直流電機，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對原車改動大。4、 原車前輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)不變，在兩后輪輪轂內(nèi)加裝直流無刷釹鐵硼永磁電動機，以實現(xiàn)后輪直接驅(qū)動。5、 在前、后四輪輪穀內(nèi)加裝直流無刷釹鐵硼永磁電動機，以實現(xiàn)四輪全時直接驅(qū)動。一、 經(jīng)多種形式的實驗，此項專利選定將直流無刷電機串接在汽油發(fā)動機曲軸輸出端和自動排擋變速 箱之間，電動機繞線內(nèi)轉(zhuǎn)子加滑環(huán)連接汽油機曲軸隨汽油機旋轉(zhuǎn)，電動機外轉(zhuǎn)子連接自動排擋變速箱輸入 軸，組成電磁離合器，用來取代液力變矩器，即避免了代液力變矩器的機械損耗，又增加內(nèi)轉(zhuǎn)子輔助定子 用于電動驅(qū)動和剎車、滑行時能量回收。定子為減少車下空間，采用半圓結(jié)構(gòu)。保持原車驅(qū)動方式不變，換用夏利三缸發(fā)動機、前移，其移出的空間，放置電動機，增加了1、 與油門踏板聯(lián)動的直流無刷永磁電動機控制器。2、 與剎車踏板聯(lián)動的控制開關(guān)控制的剎車能量回收裝置。3、 在發(fā)動機兩側(cè)、后行李箱中排列的蓄電池。4、 放在后行李箱中的直流無刷永磁電動機控制器、充電用的高頻開關(guān)整流電源。5、 與剎車踏板聯(lián)動的控制開關(guān)控制的剎車能量回收裝置二、 電動機是電動汽車的關(guān)鍵部件，經(jīng)多年實驗、分析和比較，獨立研制出特殊結(jié)構(gòu)直流無刷雙轉(zhuǎn)子 釹鐵硼永磁電動機，1、 電動機采用釹鐵硼永磁體空心外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，2、 內(nèi)轉(zhuǎn)子由無鐵心的鋁帶線圈加環(huán)氧樹脂澆注而成。其外周鑲嵌三個相互絕緣的銅環(huán)，配合固 定在外殼上的刷架和炭刷形成與汽油機同軸旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子。3、 因發(fā)動機曲軸到變速箱輸入軸著一條軸線無法升高，電動機外徑有限，所以把定子做成半圓 形，使車底距地面高度不變。三、 直流無刷永磁電動機控制器1、 用無刷電動機專用集成電路MC33035和專用驅(qū)動集成電路IR2113，和大功率IGBT模塊構(gòu)成。2、 考慮到車載多變的惡劣環(huán)境，不用風扇散熱，而是用大面積鋁散熱器。四、 高頻開關(guān)整流電源。1、 用來為蓄電池充電，采用現(xiàn)應(yīng)用廣泛成熟的高頻開關(guān)整流器，只是將其改造為輸入電壓范圍 更寬的高頻開關(guān)整流電源。2、 考慮到車載的惡劣環(huán)境，不用風扇散熱，而是用大面積鋁散熱器。五、 剎車能量回收裝置。用來轉(zhuǎn)換剎車、滑行時的剩余能量為蓄電池補充充電，亦采用現(xiàn)應(yīng)用廣泛成熟的高頻開關(guān)整流器， 只是將其改造為輸入電壓范圍更寬，輸出電壓、電流可調(diào)的高頻開關(guān)整流電源。六、 蓄電池。1、 實驗用的是鉛酸蓄電池。2、 下一步將采用鋰離子電池，以減輕重量、增加容量。3、 隨著超級大容量電容技術(shù)的成熟，將采用其作為存儲電能的裝置。七、 整車性能1、純汽油機驅(qū)動時最高時速100Km,連續(xù)行駛500Km。增加了能耗發(fā)電制動，提高了制動性能， 還為蓄電池補充了電力。1、 純電動時最高時速100Km，連續(xù)行駛200Km。2、 混合動力時最高時速180Km,連續(xù)行駛1100Km,百公里油耗5.2升?？晒?jié)油40%。八、 整體評價。1、 自主研發(fā)的直流無刷釹鐵硼永磁空心轉(zhuǎn)子、內(nèi)、外雙層定子電動機設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)緊湊，功 率密度高，輸出功率大，以暫載率30%測定，達60KW，足以驅(qū)動奧迪一100這樣的車型。2、 能量回收裝置的應(yīng)用為蓄電池補充充電，延長了續(xù)駛里程。九、 推廣前景。如能推廣，形成量產(chǎn)，此項發(fā)明將是混合動力汽車中性能先進，各項指標都很高的車型，是汽車 領(lǐng)域節(jié)能減排的一篇大文章。
權(quán)利要求
本發(fā)明的技術(shù)特征主要有利用奧迪100型轎車，改裝、實驗電動汽車，在不改變整車前驅(qū)結(jié)構(gòu)的前提下，經(jīng)多種形式的實驗，電動機采用釹鐵硼永磁體空心外轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子上安裝三個相互絕緣的銅環(huán)，配合固定在外殼上的刷架和炭刷形成與汽油機曲軸同軸旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，定子為減小體積設(shè)計成半圓形。直流無刷電動機串聯(lián)在汽油機和自動排擋變速箱之間，構(gòu)成串聯(lián)式混合動力汽車。1、與油門踏板聯(lián)動，直流無刷電動機控制器控制的，串聯(lián)在汽油機和自動排擋變速箱之間特殊結(jié)構(gòu)的釹鐵硼永磁體空心外轉(zhuǎn)子和半圓形定子直流無刷電動機混合動力汽車。2、釹鐵硼永磁空心轉(zhuǎn)子加內(nèi)、外兩層定子直流無刷電動機3、與油門踏板聯(lián)動的特殊結(jié)構(gòu)直流無刷永磁電動機控制器。4、與剎車踏板聯(lián)動的控制開關(guān)控制的剎車能量回收裝置。
1、 與油門踏板聯(lián)動，直流無刷電動機控制器控制的，串聯(lián)在汽油機和自動排擋變速箱之間特殊結(jié)構(gòu) 的釹鐵硼永磁體空心外轉(zhuǎn)子和半圓形定子直流無刷電動機混合動力汽車。
2、 釹鐵硼永磁空心轉(zhuǎn)子加內(nèi)、外兩層定子直流無刷電動機
3、 與油門踏板聯(lián)動的特殊結(jié)構(gòu)直流無刷永磁電動機控制器。
4、 與剎車踏板聯(lián)動的控制開關(guān)控制的剎車能量回收裝置。
全文摘要
本發(fā)明“雙轉(zhuǎn)子直流無刷永磁電動機串聯(lián)式混合動力汽車”系利用奧迪100型轎車，改裝、實驗電動汽車。將直流無刷電機串接在汽油發(fā)動機曲軸輸出端和自動排擋變速箱之間，電動機繞線內(nèi)轉(zhuǎn)子加滑環(huán)隨汽油機曲軸旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)子連接自動排擋變速箱輸入軸，組成電磁離合器，用來取代液力變矩器，內(nèi)轉(zhuǎn)子還輔助定子用于電動驅(qū)動和剎車、滑行時能量回收。1.電動機采用釹鐵硼永磁體外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，內(nèi)轉(zhuǎn)子由無鐵心的鋁帶線圈加環(huán)氧樹脂澆注而成。定子為減少車下空間，采用半圓結(jié)構(gòu)。2.增加了與油門踏板聯(lián)動的直流無永磁電動機控制器和充電用的高頻開關(guān)整流電源。3.增加了與剎車踏板聯(lián)動的剎車能量回收裝置。
文檔編號B60L7/10GK101590806SQ20081018974
公開日2009年12月2日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者徐錦鏞 申請人:徐錦鏞