[发明专利]双绕组双聚磁式电气无级变速器

说明书

双绕组双聚磁式电气无级变速器，属于混合动力汽车领域，本发明为解决目前混合动力汽车电动无级变速器需要与一台单独的永磁同步电机配合工作，导致系统体积大、集成度低的问题。本发明方案：机壳内依次为双绕组定子、外转子和内转子；双绕组定子包括定子铁心、第一定子绕组和第二定子绕组；外转子包括外转子永磁体、外转子导磁块和外转子支撑；内转子包括内转子永磁体和内转子铁心；定子铁心、第二定子绕组、外转子导磁块、内转子永磁体和内转子铁心组成磁场调制双转子电机，通过内转子输出轴和外转子输出轴输出动力用作变速器。定子铁心、第一定子绕组、外转子永磁体和外转子导磁块组成永磁同步电机，用于对磁场调制双转子电机调速。

技术领域

本发明属于混合动力汽车领域。

背景技术

在能源危机与节能减排背景下，新能源汽车具有巨大的发展潜力与市场价值。混合动力汽车兼具燃油驱动技术的性能优势和电驱动技术的经济与环保优势，是未来一段时间新能源汽车的主要发展方向之一。

目前混合动力汽车产品主要采用以行星齿轮机构为核心的机械式混合动力系统，如丰田Prius系统。行星齿轮机构作为一种机械啮合结构，在使用中会出现磨损、振动、噪声和定期维护等问题。基于复合结构电机的电气无级变速器不仅不存在上述问题，而且易于加工和控制，具有更高的经济性、实用性和可靠性，是一种较为理想的混合动力汽车动力系统，具有较深的应用潜力和广阔的发展前景。

中国专利CN101938199B和CN101951090B介绍了一类基于磁场调制无刷双转子电机的电气无级变速器方案，该类方案实际上是采用磁场调制无刷双转子电机取代行星齿轮机构，其中磁场调制无刷双转子电机的外转子和内转子对应行星齿轮机构的行星轮和太阳轮，定子绕组产生的旋转磁场对应行星齿轮机构的齿圈。这种方案需要一台永磁同步电机与磁场调制无刷双转子电机配合工作，导致动力系统体积大、集成度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前混合动力汽车电动无级变速器需要与一台单独的永磁同步电机配合工作，导致系统体积大、集成度低的问题，提供了一种将磁场调制无刷双转子电机与永磁同步电机合二为一的双绕组双聚磁电动无级变速器方案。

本发明所述双绕组双聚磁式电气无级变速器包括机壳4、双绕组定子5、外转子6、内转子7、外转子输出轴9和内转子输出轴1；内转子输出轴1和外转子输出轴9同轴，内转子输出轴1与内转子7固定连接、与外转子6转动连接；外转子输出轴9与外转子6固定连接；

双绕组定子5固定在机壳4的内圆表面，双绕组定子5内部由外到内依次设置有外转子6和内转子7；双绕组定子5和外转子6之间存在径向气隙L1，外转子6和内转子7之间存在径向气隙L2；

双绕组定子5包括定子铁心5-3、第一定子绕组5-1和第二定子绕组5-2，定子铁心5-3的定子槽中同时嵌放第一定子绕组5-1和第二定子绕组5-2；

外转子6包括外转子永磁体6-1、外转子导磁块6-2和外转子支撑6-3，外转子支撑6-3沿周向交替排布外转子永磁体6-1和外转子导磁块6-2；

内转子7包括内转子永磁体7-1和内转子铁心7-2，内转子铁心7-2沿周向均布内转子永磁体7-1；

定子铁心5-3、第二定子绕组5-2、外转子导磁块6-2、内转子永磁体7-1和内转子铁心7-2组成磁场调制双转子电机，通过内转子输出轴1和外转子输出轴9输出动力用作变速器；

定子铁心5-3、第一定子绕组5-1、外转子永磁体6-1和外转子导磁块6-2组成永磁同步电机，用于对磁场调制双转子电机调速。