[发明专利]一种双转子电机和用双转子电机作动力的混合动力车

说明书

技术领域

本发明属于电机及混合动力技术领域，涉及一种双转子电机和用双转子电机作动力的混合动力车。

背景技术

经过十几年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。普通的混联系统是通过特制的动力分配装置将来自发动机的动力分为机械和电力两条路径，可发挥串联式和并联式的优点，但是结构复杂，成本很高，同时过多的齿轮转动会降低效率。

在本领域中先进深度混合动力系统，行星齿轮机构将发动机、发电机和电动机连接在一起构成电力无级变速混合动力系统，无论车速如何变化，发动机总是工作在高效区域，提高了混合动力车辆的燃油经济性，但是，这种系统也存在结构复杂、体积较大的问题。现有人公开了一种双转子混合动力复合永磁电机，由内外两个径向式磁路结构的永磁电机组成，包括由输入轴、内转子电枢绕组、内转子铁心、外转子铁心和外转子永磁磁钢组成的内电机组件，和由定子绕组、定子铁心、外转子铁心和外转子永磁磁钢组成的外电机组件，其中内转子铁心被固定在输入轴上并与之一起旋转，定子铁心被固定在机壳上，外转子铁心和外转子永磁磁钢与输出轴刚性相连，并与输出轴一起旋转，其中外转子铁心和外转子永磁磁钢被内外电机所共用。另外，此结构还包括使冷却液由机壳和输入轴流经内转子铁心的冷却系统，但是这种结构的动力性能不够好，散热效果不好且该冷却系统操作不是很方便。

现在普通的混合动力车辆是由ISG电机、电动机和蓄电池来实现，并不能实现无级调速。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种双转子电机，该双转子电机能够配合发动机传递混合动力，具有动力性能好，散热性好的优点。

本发明的第二个目的是为了提供一种用双转子电机作动力的混合动力车，该混合动力车能够实现无级调速，具有运行平稳，性能好等优点。

本发明通过下列技术方案来实现：一种双转子电机，包括壳体和设置在壳体内的定子，其特征在于，所述的壳体内设有外转子，所述的外转子两端连接于壳体内并与壳体周向转动连接，外转子的一部分位于定子内且在该部分的外周面上设有永磁体，外转子的另一部分为空心体且伸出所述的定子外，在空心体内周面上设有永磁体，在空心体内设有内转子，内转子的一端为输入端，该端伸出壳体并与壳体周向转动连接，内转子的另一端与空心体周向转动连接，内转子上设有与上述空心体永磁体相匹配的转子绕组。

本双转子电机由外转子和定子组成第一个电机结构，外转子和内转子组成第二个电机结构。内转子的输入端为本双转子电机的输入轴，外转子的输出端为本双转子电机的输出轴。在第一个电机结构中，外转子上的永磁体磁力线从永磁体N极出发，径向穿过外转子和定子之间的气隙，沿着定子的轭部到达另一相邻永磁体S体上方并径向穿过外转子和定子之间的气隙达到该永磁体的S极，再从这一永磁体的N极出发沿着转子的轭部回到原来的永磁体S极，形成一个闭合回路。外转子和内转子形成的第二个电机结构中，外转子的磁力先分布方式与第一个电机结构的分布方式相同。并分别通过控制转子绕组和定子的直流励磁电流矢量来控制励磁电流的大小，从而控制双转子电机的输出扭矩。

在上述的双转子电机中，所述的外转子为一体式结构，包括圆筒状结构的本体，其本体一端为伸出壳体外的输出端，本体的另一端通过轴承连接于壳体内。

在上述的双转子电机中，所述的外转子为分体式结构，包括转子轴和与转子轴连接的圆筒状空心体，转子轴位于定子内，转子轴的一端为伸出壳体外的输出端。这种分体式结构便于制造，能够将普通的电机改造成双转子电机，结构简化，成本降低，且散热效果好。

在上述的双转子电机中，所述内转子的外周面上沿着轴向开有齿槽，上述的转子绕组设置于齿槽内，所述空心体内的永磁体和内转子形成径向磁通结构。

在上述的双转子电机中，所述的定子上开设有齿槽，在齿槽内设有定子绕组，所述外转子上的永磁体和定子形成径向磁通结构。

将外转子和内转子的径向磁通结构分开，不仅能避免磁的相互干扰，同时能够降低永磁体的布置难度，便于制造。

一种用双转子电机作动力的混合动力车，包括发动机、传动机构和与传动机构相连接的驱动轮，其特征在于，在发动机和传动机构之间连接有双转子电机，双转子电机的输入端与发动机连接，输出端与传动机构连接，在双转子电机上还连接有控制双转子电机转动以配合发动机发出不同功率的输出控制模块。