[发明专利]一种混合动力车用磁场调制型机电能量转换器

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车领域，具体涉及一种混合动力车用磁场调制型机电能量转换器。

背景技术

随着环境污染日益严峻、石油资源日益匮乏，寻求清洁能源、减少污染排放的要求迫在眉睫。纯电动汽车可利用非石油能源，并且可以实现零排放，是解决当前问题的理想途径。但是，电池的能量密度远远小于汽油，不能满足人们的实际需求，采用混合动力汽车成为缓解当前问题的有效途径之一。

中国专利文献CN102616127A于2012年4月6日公开了一种双模两级行星轮混合动力传动装置。该专利采用行星齿轮传动的传动装置，包括发动机、第一电机、第二电机、行星架以及差速器，提高了系统的整体效率，并且可以实现多种工作模式，可以降低对电机的转速和转矩要求以及对电机技术的要求，减小了电机的加工制造难度。

但是，该专利采用行星齿轮机构，行星排的输出齿圈与中间齿轮轴之间采用了链传动技术，属于机械结构，在运行过程中不仅存在噪声，并且齿轮啮合处的间隙会引起机械振动与机械磨损，降低装置的可靠性和传递效率，缩短使用寿命；同时，该装置需要高要求的润滑和冷却，以及定期维护，维修成本较高，这不仅不利于节约成本，也使得其安全性、可靠性都难以保障。

发明内容

针对现有的双模两级行星轮混合动力传动装置存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种混合动力汽车用磁场调制型机电能量转换器。它能提高传递效率，减少机械振动、机械磨损与噪声，从而提高装置可靠性，降低维修成本，延长装置使用寿命，使得其安全性和经济型都有所保障。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括机壳，机壳内部从外到内依次装有定子、外转子、调制环和内转子，定子安装在机壳内壁；定子内表面具有十二个凸极，定子凸极的齿槽中放置三相集中式绕组，定子与外转子之间为第一气隙，外转子外表面有八个外转子凸极，外转子与定子组成外电机；外转子内表面均匀放置八块外转子永磁体，外转子与调制环之间为第二气隙，调制环由十块非导磁体和十块导磁体交替排列组成圆桶体，外转子、调制环与内转子构成内电机；内转子有十二个内转子凸极，每个内转子凸极上贴有一块内转子永磁体，三相集中式绕组嵌入内转子凸极齿槽中。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：

1、调制环使机械传动的输入、输出之间存在物理隔离，消除了机械齿轮带来的接触摩擦，克服了机械齿轮传动中的振动、噪音等问题，大大降低了传动损耗，提高了装置的工作可靠性与效率，减少维修次数，降低维护成本；同时，调制环内外两侧所有的永磁体都在转矩传递中起作用，具有较高的转矩密度，进一步提高了效率。

2、调制环利用磁力传动，具有非接触式传动的特点，使整个装置在工作过程中无需润滑，清洁、无油污，因此扩大了该结构的适用范围，如用在高密封性、高毒性、高污染、高腐蚀等场合；同时，调制环在过载时可及时隔断传动关系，具有过载保护作用。

3、定子与外转子的外凸极组成外电机，其双凸极结构具有结构及制造工艺简单、机体坚固、造价低廉、容错能力强、工作效率高、输出转矩大以及运行转速高等优点，适合用于混合动力车不同的路况需求；并且外电机的热损耗主要在定子上，使得电机容易冷却，进一步提高了电机的工作效率。

所以，本发明提高了传递效率，减少了机械振动、机械磨损与噪声，从而提高了装置可靠性，降低了维修成本，延长了装置使用寿命。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明应用于混合动力车的驱动系统结构图；

图2为本发明的结构示意图。

图中：1.定子；1-1定子三相集中绕组；2.外转子；2-1外转子凸极；2-2外转子永磁体；3.调制环；3-1.非导磁体；3-2.导磁体；4内转子；4-1内转子永磁体；4-2内转子凸极；4-3内转子三相集中绕组；5.主减速器输入轴；6.发动机输出轴；7.AC/DC电压逆变器；8.DC/AC电压逆变器；9.蓄电池；10.机壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：