[实用新型]电磁无级变速功率分配装置

说明书

本实用新型为电磁无级变速功率分配装置，即发电的同时传递动能，将动能输入端输入的动能一分部直接转换为电能通过电能输入输出端输出，另外一部分直接通过动能输出端对外传递，并且动能输出端的输出转速是可以在动能输入端的输入动能转速不变的情况下进行调整（变速）,或向本实用新型电能输入输出端输入交变电流实现对输出动能的提高，提高输出转速;本实用新型可以应用于风力发电系统和新能源混合动力汽车系统中，本实用新型具备丰田ECVT变速器前级部分功能。

技术领域

磁力、电磁、机械传动、发电机、新能源汽车、风力发电。

背景技术

现风力发电系统风叶主要是变桨和定浆两种，变桨系统通过变桨维持转速稳定，定浆系统需要风叶具备自动失速能力实现小范围稳定转速，发电机并网部分主要分为同步发电机并网、异步发电机并网、双馈发电机并网、永磁发电机并网，同步发电机并网需要稳定转速，异步发电机并网需要转速在稳定在一定范围内，并且并网可能对电网造成冲击，双馈发电机可以快速并网但是当转速不在额定范围时会有波形畸变和谐波，永磁发电机并网是需要经过变压变频过程，其波形稳定但变压器部分成本比较大，本实用新型可以应用于风力发电系统中实现混合发电并网过程,并且大幅度提高风能的利用率，实现大幅度低于额定风速或高于额定风速状态下发电，并且无需借助变桨系统和自动失速系统。

基于现如今插电式混动、增程式混动，均存在一定缺陷，如插电式混动在馈电状态下低速行驶并不具备环保节能的价值，增程式混动在馈电状态下低速行驶动能效率最高90.25%（发电效率最高95%，电机效率最高95%，发动机发电后有电驱动行驶效率为0.95*0.95=90.25%，此处忽略控制器DC/AC转换变频器损耗），高速行驶能效低于插电式混动，本实用新型能综合增程式混合动力（弱混动）和插电式混动（强混动）的优势。

发明内容

本实用新型输出和输出端包括以下三个：动能输入端、动能输出端、电能输入输出端，本实用新型为一种可以实现变速并且在变速的同时产生电能的装置，即发电的同时传递动能，将动能输入端输入的动能一分部直接转换为电能通过电能输入输出端输出，另外一部分直接通过动能输出端对外传递，并且动能输出端的输出转速是可以在动能输入端的输入动能转速不变的情况下进行调整（变速）,或向本实用新型电能输入输出端输入交变电流实现对输出动能的提高，提高输出转速。

本实用新型包含一个磁场转子和一个电枢转子；动能输入端和动能输出端可以分别设置在磁场转子或电枢转子的轴上，即：磁场转子和电枢转子的轴分别可以作为动能输入端或动能输出端，若磁场转子和电枢转子其中之一的轴是动能输出端则另外一者的轴为动能输入端，如磁场转子的轴作为动能输入端则电枢转子的轴必然只能是动能输出端；电能输入输出端是电枢转子的线圈，电能由电枢转子的线圈输出，或向电枢转子的线圈输入电能；磁场转子和电枢转子的轴同心，磁场转子的旋转体和电枢转子的旋转体可以相嵌套或平行（参考图1，在图1中存在两个子图分别表示嵌套结构和平行结构）；磁场转子是一个转子，转子的轴上有一个可以产生环形分布的多磁极磁场的环形或圆柱形旋转体，磁场的产生可以是通过线圈通电产生、永磁体产生或线圈通电和永磁体组合产生，可参考电机的永磁转子或励磁转子；电枢转子是一个转子，转子的轴上有一个拥有多个齿的旋转体，旋转体的齿上绕制线圈，可以存在多组线圈串联，轴上设置滑环，线圈的引线通过滑环、电刷引出，此转子上旋转体可以参考发电机定子部分，发电机定子固定于机壳上，此旋转体需要连接固定于轴上，旋转体的旋转能够带动轴的旋转；

本实用新型可以应用于风力发电系统、汽车混合动力系统等同时需要使用电能和动能传递的系统中。

本实用新型实现原理

下述为当磁场转子的轴作为动能输入端，电枢转子的轴作为动能输出端时的工作原理描述：