本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種電動(dòng)汽車(chē)及其無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的新能源電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都是安裝在減速箱上由機(jī)械差速器組成，分為前后驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，并且電機(jī)采用高耗能的異步電動(dòng)機(jī)、永磁同步有鐵芯電動(dòng)機(jī)，這兩種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有磁阻、機(jī)械損耗大，甚至還要采用水冷方式冷卻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，解決了現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)占用體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、磁阻大機(jī)械損耗大的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子組件和定子組件，所述定子組件包括安裝于汽車(chē)懸掛系統(tǒng)上的電機(jī)軸和固定設(shè)置在電機(jī)軸上的盤(pán)形無(wú)鐵芯線圈，所述轉(zhuǎn)子組件包括安裝于汽車(chē)輪轂上的電機(jī)殼體和位于電機(jī)殼體內(nèi)的永磁體，所述電機(jī)殼體通過(guò)軸承安裝于所述電機(jī)軸上，所述永磁體位于所述電機(jī)殼體內(nèi)與所述無(wú)鐵芯線圈相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，在每個(gè)側(cè)壁上所述永磁體呈盤(pán)式分布且所述永磁體的磁極交替分布。

如上所述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述電機(jī)軸上安裝有旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子安裝于所述輪轂上。

如上所述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)變壓器安裝于所述電機(jī)軸遠(yuǎn)離所述輪轂的一端，所述電機(jī)軸具有中空腔體，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子穿過(guò)所述中空腔體安裝于所述輪轂上。

如上所述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子與所述電機(jī)軸之間設(shè)置有軸承。

如上所述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述電機(jī)包括磁懸浮組件，所述磁懸浮組件包括固定安裝于所述電機(jī)軸上的內(nèi)支架和固定安裝于電機(jī)機(jī)殼體上的外支架，所述內(nèi)支架上設(shè)置有若干內(nèi)磁體，所述外支架上設(shè)置有若干外磁體，所述內(nèi)磁體與外磁體的相對(duì)面、外磁體與內(nèi)磁體的相對(duì)面均為N極或S極，所述內(nèi)磁體與外磁體的相對(duì)面與所述內(nèi)磁體所在圓的切線之間具有一定的夾角，所述外磁體與內(nèi)磁體的相對(duì)面與所述外磁體所在圓的切線之間具有一定的夾角，所述內(nèi)磁體與外磁體的側(cè)面均包裹有隔磁層。

如上所述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述內(nèi)磁體與外磁體的相對(duì)面與所述內(nèi)磁體所在圓的切線之間的夾角為20°-60°；所述外磁體與內(nèi)磁體的相對(duì)面與所述外磁體所在圓的切線之間的夾角為20°-60°。

如上所述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，所述內(nèi)磁體、外磁體與所述內(nèi)磁體、外磁體所在圓的圓心位于同一直線時(shí)，所述內(nèi)磁體與外磁體的相對(duì)面和所述外磁體與內(nèi)磁體的相對(duì)面平行。

基于上述無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型還提出了一種電動(dòng)汽車(chē)，所述電動(dòng)汽車(chē)上安裝有上述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本實(shí)用新型無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、扭矩大，可以兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)，采用電子差速器，用邏輯控制，省去了齒輪箱和機(jī)械差速器，直接驅(qū)動(dòng)，無(wú)需水冷缺，和現(xiàn)有的高速電機(jī)加齒輪箱結(jié)構(gòu)相比，提高效率45%以上。

結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例1無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)的剖視圖。

圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例1無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)的分解圖。

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例1永磁體安裝至電機(jī)殼體上的示意圖。

圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施例2無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)的剖視圖。

圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施例2無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)的分解圖。

圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施例2磁懸浮組件的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，本實(shí)施例提出了一種無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)，電機(jī)包括轉(zhuǎn)子組件和定子組件。

定子組件包括安裝于汽車(chē)懸掛系統(tǒng)上的電機(jī)軸100和固定設(shè)置在電機(jī)軸100上的盤(pán)形無(wú)鐵芯線圈101。

轉(zhuǎn)子組件包括安裝于汽車(chē)輪轂400上的電機(jī)殼體200和位于電機(jī)殼體200內(nèi)的永磁體201，電機(jī)殼體200通過(guò)軸承500安裝于電機(jī)軸100上。為了便于安裝，本實(shí)施例的電機(jī)殼體200包括組裝在一起的第一殼體2001和第二殼體2002，第一殼體2001和第二殼體2002均為圓盤(pán)形，第一殼體2001和第二殼體2002通過(guò)螺栓固定安裝在一起，第二殼體2002通過(guò)螺栓安裝至輪轂400上，輪轂400上安裝有輪胎401。永磁體201位于電機(jī)殼體200內(nèi)與無(wú)鐵芯線圈101相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，在每個(gè)側(cè)壁上永磁體201呈盤(pán)式分布且永磁體201的磁極交替分布。

如圖3所示，永磁體201的形狀為扇形，多個(gè)永磁體201的形狀和大小相同，永磁體201通過(guò)磁鋼壓鐵202壓裝至電機(jī)殼體200與無(wú)鐵芯線圈101相對(duì)的側(cè)壁上。多個(gè)永磁體201形成圓盤(pán)形狀，永磁體201之間形成磁場(chǎng)，在無(wú)鐵芯線圈101上施加電壓時(shí)，無(wú)鐵芯線圈101與永磁體201之間產(chǎn)生作用力，帶動(dòng)電機(jī)殼體200與電機(jī)軸100發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)殼體200帶動(dòng)輪轂400轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生汽車(chē)前進(jìn)的動(dòng)力。

其中，在電機(jī)軸100上安裝有用于檢測(cè)輪轂轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)變壓器600，旋轉(zhuǎn)變壓器600的轉(zhuǎn)子601安裝于輪轂400上。

優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)變壓器600安裝于電機(jī)軸100遠(yuǎn)離輪轂400的一端，電機(jī)軸100具有中空腔體102，旋轉(zhuǎn)變壓器600的轉(zhuǎn)子601穿過(guò)中空腔體102安裝于輪轂400上。為了保證旋轉(zhuǎn)變壓器600的測(cè)量精度，旋轉(zhuǎn)變壓器600的轉(zhuǎn)子601與電機(jī)軸100之間設(shè)置有軸承501。

本實(shí)施例僅以無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)包括一組無(wú)鐵芯線圈101和對(duì)應(yīng)的永磁體201進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)然，無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)還可以包括多組無(wú)鐵芯線圈101，每組無(wú)鐵芯線圈101均對(duì)應(yīng)有永磁體201，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)施例還提出了一種電動(dòng)汽車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)上安裝有上述的無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)。無(wú)鐵芯直驅(qū)輪轂電機(jī)的電機(jī)軸100安裝于電動(dòng)汽車(chē)的懸掛系統(tǒng)上，電機(jī)殼體200安裝至電動(dòng)汽車(chē)的輪轂400上。其中，電動(dòng)汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)安裝至電機(jī)軸100上，電機(jī)軸100上形成剎車(chē)系統(tǒng)支架103，用于安裝剎車(chē)系統(tǒng)，剎車(chē)系統(tǒng)包括剎車(chē)鉗701和剎車(chē)盤(pán)702。

當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)的電火開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，控制器控制無(wú)鐵芯線圈與電源接通，電腦系統(tǒng)接通信號(hào)，加速器加速時(shí)，電腦系統(tǒng)發(fā)出指令，控制器控制施加至無(wú)鐵芯線圈的電壓信號(hào)的大小，電機(jī)開(kāi)始輸出大扭矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，根據(jù)加速的變化使電機(jī)轉(zhuǎn)速可大可小，從而實(shí)現(xiàn)的車(chē)速自由控制。旋轉(zhuǎn)變壓器可以檢測(cè)車(chē)速并傳輸至電腦系統(tǒng)。電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鉗701帶動(dòng)制動(dòng)盤(pán)702與電機(jī)殼體200接觸，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

實(shí)施例2

如圖4-6所示，本實(shí)施例的電機(jī)在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加磁懸浮組件300，磁懸浮組件300可以增加促使電機(jī)殼體與電機(jī)軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，可以提高電動(dòng)效率。

下面對(duì)磁懸浮組件進(jìn)行具體說(shuō)明：

如圖6所示，本實(shí)施例的磁懸浮組件300包括固定安裝于電機(jī)軸100上的內(nèi)支架310和固定安裝在電機(jī)殼體200上的外支架320，內(nèi)支架310上設(shè)置有若干內(nèi)磁體311，外支架320上設(shè)置有若干外磁體321。

其中，內(nèi)支架310和外支架320均是以電機(jī)軸100為圓心的同心圓環(huán)，外磁體321均勻分布在外支架320的內(nèi)環(huán)面，內(nèi)磁體311均勻分布在內(nèi)支架310的外環(huán)面。外磁體321為柱形，外磁體321的一端嵌裝在外支架320的內(nèi)環(huán)面內(nèi)，另一端裸露于外支架320；外磁體321的軸線位于以外支架320的圓心為基準(zhǔn)的射線上。內(nèi)磁體311為柱形，內(nèi)磁體311的一端嵌裝在內(nèi)支架310的外環(huán)面，另一端裸露于外支架310；內(nèi)磁體311的軸線位于以內(nèi)支架310的圓心為基準(zhǔn)的射線上。

外磁體321裸露于外支架320的一端并朝向內(nèi)支架310的端面為外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323。內(nèi)磁體311裸露于內(nèi)支架310的一端并朝向外支架320的端面為內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313。內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313、外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323均為N極或S極，即內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313、外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323為同極，以便二者在接近時(shí)產(chǎn)生同極相斥的排斥力。內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313與內(nèi)磁體311所在圓的切線之間具有一定的夾角，優(yōu)選的，該夾角為20°-60°；外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323與外磁體321所在圓的切線之間具有一定的夾角，優(yōu)選的，該夾角為20°-60°；相對(duì)面313、323的角度設(shè)計(jì)可以使內(nèi)磁體311與外磁體321接近時(shí)產(chǎn)生同極相斥的排斥力促使內(nèi)支架310與外支架320之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的力。為了防止內(nèi)磁體311和外磁體321的側(cè)面產(chǎn)生磁場(chǎng)，形成干擾力，在內(nèi)磁體311和外磁體321的側(cè)面均包裹有隔磁層312、322。因而，只有內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313、外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323之間可以產(chǎn)生排斥力，而二者均與其所在圓的切線之間具有一定的夾角，因而，內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313、外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323相對(duì)時(shí)，排斥力便可促使電機(jī)軸100與電機(jī)殼體200產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的力，旋轉(zhuǎn)到下一組內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313、外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323相對(duì)時(shí)，又可產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的力，以此類(lèi)推，形成了一定的旋轉(zhuǎn)力，因而，可以提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力，使電機(jī)的電動(dòng)效率大大提高。

為了使內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313、外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323相對(duì)時(shí)，排斥力達(dá)到最大，內(nèi)磁體311、外磁體321與內(nèi)磁體311、外磁體321所在圓的圓心位于同一直線時(shí)，內(nèi)磁體311與外磁體321的相對(duì)面313和外磁體321與內(nèi)磁體311的相對(duì)面323平行。

電機(jī)工作時(shí)，電機(jī)軸100和電機(jī)殼體200發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)軸100和電機(jī)殼體200發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁懸浮組件起到助力的作用，提高了電動(dòng)效率。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。