專利名稱：汽車純電動驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛動力裝置，是一種汽車純電動驅動裝置。
背景技術：
在現有技術中，汽車的動力裝置主要是汽油機和柴油機。隨著人們對減少環境污 染的呼聲越來越高和石油等自然資源越來越少的條件下，混合動力、電池+電動機的純電 動等驅動裝置飛躍發展。目前，在研究開發中的純電動汽車，電動機一般采用永磁交直流電 機，由電池供電。由于現有的交直流永磁電機在純電動汽車上使用時，是負載零堵轉啟動， 其瞬時峰值電流一般都要高出額定工作電流的幾倍甚至十幾倍，如此大的瞬時峰值電流， 要超出電池允許瞬間放電電流指標的幾倍甚至十幾倍，則蓄電池極板在長期的電動機瞬時 電流沖擊下極易損壞，故出現現有蓄電池的循環使用壽命次數不到30%，使整車的一組蓄 電池連續循環使用行駛總里程不到3萬公里的使用壽命。顯然，改進純電動汽車的電動驅 動裝置結構，以克服負載零堵轉啟動狀態，是解決發展純電動汽車技術瓶頸的重要方面。并 且，本實用新型人在長期研究永磁體磁性能新用途中發現，永磁體具有可利用的動能和勢 能二部分，現有永磁電動機只是單一地應用永磁體的激活潛在的動能，用作使電能轉換成 電扭矩，而沒有充分運用永磁體內潛在的勢能。因此，如果能通過對電動驅動裝置的總體結 構和永磁體結構及布置作創新的設計，就可以最大幅度地減小直流永磁電動機的零堵轉起 動瞬時峰值電流，提高電池的有效利用率、使用壽命及汽車的運行性能。
發明內容本實用新型的目的是提供一種汽車純電動驅動機，使其能高效地適應純電動汽車 的頻繁零堵轉啟動、提速、加速度的波動力性能條件和能高效地減小起動瞬時電流，以與現 有蓄電池的特性條件與允許瞬間放電性能相適應，從而提高蓄電池的循環重復使用壽命， 并能有效提高純電動汽車的驅動性能能力和蓄電池容量的電能有效利用率來提高一次充 電的續駛里程。實現上述目的的本實用新型的技術方案是，包括有電機殼體、主軸、嵌有繞組的轉 子及設置在機殼內圓周上的永磁體，本實用新型還包括一換向裝置、儲能換能裝置及減速 裝置。所說換向裝置，固裝在電機主軸的一端頭上，其掛腳與繞組線圈頭固接，端面與電刷 相嚙合。所說儲能換能裝置，包含有一慣性儲能盤和一單向超越離合器，該單向超越離合器 固裝在電機主軸的另一端，所說慣性儲能盤固裝在該單向超越離合器的外圓周上，在該換 能裝置上還設有一主動齒輪。所說減速裝置，設在換能裝置的旁側，并以其減速齒輪與主動 齒輪相嚙合，該減速裝置的輸出端設一功率輸出軸。設置在電機殼體內周面上的永磁體呈 多組、多塊同極組合排列，每塊永磁體呈瓦形體，在同一位置的端面上每組的多塊永磁呈 同極組合，多組永磁體以N. S極間隔排列；固裝在電機主軸上的轉子的外周緣上，按軸向開 有與永磁體匹配的多道數量的嵌線槽，其內置以與永磁體匹配的循環繞組線圈。如此所說 的本實用新型，儲能換能裝置成為一種新的機械能動力能源，也就能最大幅度地減小電動機零堵轉起動瞬時峰值電流。本實用新型中的永磁體設計成瓦形體結構后，其磁場分布為 半環形體弧形線兩端呈具有高磁場區間和弱磁場區間，當反多塊瓦形體結構的永磁體以電 機極數、嵌線槽數及轉速相匹配的適應方式組合排列在定子(電機殼體)內圓周上后，整組 永磁體即能形成強弱磁場的波浪形磁場分布，當轉子繞組線圈經供電導通電能時，每一具 有高磁場區即成為對轉子的“吸力作用區間”與“排斥作用區間”，從而即能排除電樞死角雙 能使轉子迅速提速也就能使磁能與電能能通過慣性儲能盤儲能。本實用新型由電池向 電動 機供電，電動機通過儲能換能裝置驅動減速裝置輸出端的功率輸出軸，同時，儲能換能裝置 處于儲能狀態。當電動機停止轉動時，儲能換能裝置仍能帶動減速裝置轉動而使功率輸出 軸處于運轉狀態，當再次起動時機時，就能大大減小電動機瞬時峰值電流。本實用新型中的慣性儲能盤，可以是一種由一盤體、多塊變徑滑塊及相應數量的 回位彈簧組成；盤體均勻分隔成多個徑向小室，每一徑向小室內設置一塊變徑滑塊，變徑滑 塊與回位彈簧的一端頭聯接，回位彈簧的另一端固聯在單向超越離合器的外圓周上。本實用新型可以根據不同電機極數與轉子不同槽數的換向角度位置需要和永磁 體能級值與電能可利用儲能能量及搞波動力能力需要，來設計設置在電機殼體內圓周上的 永磁體與永磁體的磁能級和設置儲能換能裝置的變徑位置與變徑滑塊的數量和質量及減 速比與減速級數。本實用新型中，排列在電機殼體內周面上的多組永磁體可以有二組、四 組、六組八組，每組永磁體可以有二、三、四或六塊瓦形永磁體組成。所說變徑滑塊可以有 三、四、五、六……九塊組成。如上所述，由于本實用新型配置有儲能換能裝置及減速裝置，并且對電機定、轉 子結構特別是永磁體作出了新的設計，可見本實用新型具有如下所述主要優點1，能低電 壓小電流啟動并能具有同等扭矩；2，電壓變化大，適應性強，在額定工作電壓為60V、72V、 96V、120V、240V、360V、480V、560V時，當小于24V時同樣可以小電流啟動，并具有同等扭矩； 3，零堵轉起動瞬時峰值電流小，它的瞬時峰值電流是在電機允許最大功率的工作電流值范 圍內；4，電動機怠速時能蓄能儲能，并能在電動機停止下儲能換能裝置能釋放動能怠速運 行工作，當儲能盤釋放到極限動能時，由可控制電機自動怠速運行蓄能儲能工作；5，磁電 能、蓄儲能、機械能合力做功能量大、能耗省、效率高、出力大、溫度低，溫升小于100°C ；6，抗 波動能力強，基本上能滿足純電動汽車的特殊應用動力源要求；7，對現有蓄電池的電池板 性能基本上沒有傷害。
圖1為本實用新型一個實施例的正向剖視示意圖。圖2為圖1的B-B截面示意圖。圖3為圖1的A-A截面示意圖。
具體實施方式
本實用新型的一個較佳實施例如附圖所示。
以下結合附圖所示實施例對本實用新 型作具體說明由圖1所見，本實用新型包括有電機殼體11、主軸9、嵌有繞組的轉子10及設置在 殼體11內圓周上的永磁體12，本實用新型還包括一換向裝置15、儲能換能裝置5及減速裝置3。由圖可見，換向裝置15固裝在電機主軸9的一端頭上，其掛腳與繞組線圈頭固接，端 面與電刷I4相嚙合。請同時參閱圖2，儲能換能裝置5包含有一慣性儲能盤6和一單向超 越離合器7，該單向超越離合器7固裝在電機主軸9的另一端，所說慣性儲能盤6固裝在該 單向超越離合器7的外圓周上，在該換能裝置5上還設有一主動齒輪4。由圖2可見，在本 實施例中，慣性儲能盤6是一種由一盤體16、多塊變徑滑塊17及相應數量的回位彈簧18組 成；盤體16均勻分隔成多個徑向小室19，每一徑向小室19內設置一塊變徑滑塊17，變徑 滑塊17與回位彈簧18的一端頭聯接，回位彈簧18的另一端固聯在單向超越離合器7的外 圓周上。由圖1見，減速裝置3設在換能裝置5的旁側，并以其減速齒輪與主動齒輪4相嚙 合，該減速裝置3的輸出端設一功率輸出軸1。請同時參閱圖3，在本實施例中，設置在電機 殼體11內周面上的永磁體12有四組(在其它實施例中可以是二組、六組或八組)，每組永 磁體12由二塊同一極性的瓦形永磁體組成(在其它實施例中，每組永磁體可以由同一極性 的三塊、四塊或六塊瓦形永磁體組成)，在同一位置的端面上四組多組永磁體以N. S極間隔 排列。圖中標號2、8、13分別為前端蓋和電機中、后端蓋。
權利要求一種汽車純電動驅動裝置，包括有電機殼體、主軸、嵌有繞組的轉子及設置在機殼內圓周上的永磁體，其特征在于還包括一換向裝置、儲能換能裝置及減速裝置；A所說換向裝置，固裝在電機主軸的一端頭上，其掛腳與繞組線圈頭固接，端面與電刷相嚙合；B所說儲能換能裝置，包含有一慣性儲能盤和一單向超越離合器，該單向超越離合器固裝在電機主軸的另一端，所說慣性儲能盤固裝在該單向超越離合器的外圓周上，在該換能裝置上還設有一主動齒輪；C所說減速裝置，設在換能裝置的旁側，并以其減速齒輪與主動齒輪相嚙合，該減速裝置的輸出端設一功率輸出軸。D設置在電機殼體內周面上的永磁體呈多組、多塊同極組合排列，每塊永磁體呈瓦形體，在同一位置的端面上每組的多塊永磁呈同極組合，多組永磁體以N.S極間隔排列；固裝在電機主軸上的轉子的外周緣上，按軸向開有與永磁體匹配的多道數量的嵌線槽，其內置以與永磁體匹配的循環繞組線圈。
2.根據權利要求1所述汽車純電動驅動裝置，其特征在于所說慣性儲能盤由一盤體、 多塊變徑滑塊及相應數量的回位彈簧組成；盤體均勻分隔成多個徑向小室，每一徑向小室 內設置一塊變徑滑塊，變徑滑塊與回位彈簧的一端頭聯接，回位彈簧的另一端固聯在單向 超越離合器的外圓周上。
3.根據權利要求1或2所述汽車純電動驅動裝置，其特征在于排列在電機殼體內周 面上的多組永磁體設置為二組、四組、六組或八組，每組永磁體由二、三、四或六塊瓦形永磁 體組成。
4.根據權利要求1或2所述汽車純電動驅動裝置，其特征在于所說變徑滑塊由有三、 四、五、六或九塊組成。
專利摘要本實用新型是一種汽車純電動驅動裝置，主要特點是包括有電機殼體、主軸、嵌有繞組的轉子及設置在機殼內圓周上的永磁體，還包括有一換向裝置、儲能換能裝置及減速裝置；設置在電機殼體內周面上的永磁體呈多組、多塊組合排列，每塊永磁體呈瓦形體，在同一位置的端面上每組的多塊永磁呈同極組合，多組永磁體以N.S極間隔排列。本實用新型能在低電壓小電流狀態下啟動并能具有同等扭矩，零堵轉起動瞬時峰值電流小，電動機怠速時能蓄能儲能，溫升小于100℃。
文檔編號H02K23/00GK201736831SQ20092007208
公開日2011年2月9日 申請日期2009年5月12日 優先權日2009年5月12日
發明者楊永明 申請人:鹽城合能機電科技發展有限公司