專利名稱：汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛動(dòng)力裝置，是一種汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，汽車的動(dòng)力裝置主要是汽油機(jī)和柴油機(jī)。隨著人們對(duì) 減少環(huán)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(dòng)力、電池+電動(dòng)機(jī)的純電動(dòng)等驅(qū)動(dòng)裝置飛躍發(fā)展。目前，在研究開發(fā)中 的純電動(dòng)汽車，電動(dòng)機(jī)一般采用永磁交直流電機(jī)，由電池供電。由于現(xiàn)有 的交直流永磁電機(jī)在純電動(dòng)汽車上使用時(shí)，是負(fù)載零堵轉(zhuǎn)啟動(dòng)，其瞬時(shí)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(shí)峰值 電流，要超出電池允許瞬間放電電流指標(biāo)的幾倍甚至十幾倍，則蓄電池極 板在長期的電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)電流沖擊下極易損壞，故出現(xiàn)現(xiàn)有蓄電池的循環(huán)使
用壽命次數(shù)不到30%，使整車的一組蓄電池連續(xù)循環(huán)使用行駛總里程不到 3萬公里的使用壽命。顯然，改進(jìn)純電動(dòng)汽車的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)，以克 服負(fù)載零堵轉(zhuǎn)啟動(dòng)狀態(tài)，是解決發(fā)展純電動(dòng)汽車技術(shù)瓶頸的重要方面。并 且，本發(fā)明人在長期研究永磁體磁性能新用途中發(fā)現(xiàn)，永磁體具有可利用 的動(dòng)能和勢(shì)能二部分，現(xiàn)有永磁電動(dòng)機(jī)只是單一地應(yīng)用永磁體的激活潛在的動(dòng)能，用作使電能轉(zhuǎn)換成電扭矩，而沒有充分運(yùn)用永磁體內(nèi)潛在的勢(shì)能。 因此，如果能通過對(duì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的總體結(jié)構(gòu)和永磁體結(jié)構(gòu)及布置作創(chuàng)新 的設(shè)計(jì)，就可以最大幅度地減小直流永磁電動(dòng)機(jī)的零堵轉(zhuǎn)起動(dòng)瞬時(shí)峰值電 流，提高電池的有效利用率、使用壽命及汽車的運(yùn)行性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，使其能高效地適應(yīng)純電 動(dòng)汽車的頻繁零堵轉(zhuǎn)啟動(dòng)、提速、加速度的波動(dòng)力性能條件和能高效地減 小起動(dòng)瞬時(shí)電流，以與現(xiàn)有蓄電池的特性條件與允許瞬間放電性能相適 應(yīng)，從而提高蓄電池的循環(huán)重復(fù)使用壽命，并能有效提高純電動(dòng)汽車的驅(qū) 動(dòng)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(xù)駛里程。
實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的技術(shù)方案是，包括有電機(jī)殼體、主軸、嵌有 繞組的轉(zhuǎn)子及設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)圓周上的永磁體，本發(fā)明還包括一換向裝置、 儲(chǔ)能換能裝置及減速裝置。所說換向裝置，固裝在電機(jī)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(chǔ)能換能裝置，包含 有一慣性儲(chǔ)能盤和一單向超越離合器，該單向超越離合器固裝在電機(jī)主軸 的另一端，所說慣性儲(chǔ)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(shè)有一主動(dòng)齒輪。所說減速裝置，設(shè)在換能裝置的旁側(cè)，并以 其減速齒輪與主動(dòng)齒輪相嚙合，該減速裝置的輸出端設(shè)一功率輸出軸。設(shè) 置在電機(jī)殼體內(nèi)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(jī)主軸上的轉(zhuǎn)子的外周緣上，按軸向開有 與永磁體匹配的多道數(shù)量的嵌線槽，其內(nèi)置以與永磁體匹配的循環(huán)繞組線 圈。如此所說的本發(fā)明，儲(chǔ)能換能裝置成為一種新的機(jī)械能動(dòng)力能源，也 就能最大幅度地減小電動(dòng)機(jī)零堵轉(zhuǎn)起動(dòng)瞬時(shí)峰值電流。本發(fā)明中的永磁體 設(shè)計(jì)成瓦形體結(jié)構(gòu)后，其磁場(chǎng)分布為半環(huán)形體弧形線兩端呈具有高磁場(chǎng) 區(qū)間和弱磁場(chǎng)區(qū)間，當(dāng)反多塊瓦形體結(jié)構(gòu)的永磁體以電機(jī)極數(shù)、嵌線槽數(shù) 及轉(zhuǎn)速相匹配的適應(yīng)方式組合排列在定子(電機(jī)殼體)內(nèi)圓周上后，整組 永磁體即能形成強(qiáng)弱磁場(chǎng)的波浪形磁場(chǎng)分布，當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組線圈經(jīng)供電導(dǎo)通 電能時(shí)，每一具有高磁場(chǎng)區(qū)即成為對(duì)轉(zhuǎn)子的"吸力作用區(qū)間"與"排斥作 用區(qū)間"，從而即能排除電樞死角雙能使轉(zhuǎn)子迅速提速也就能使磁能與電 能能通過慣性儲(chǔ)能盤儲(chǔ)能。本發(fā)明由電池向電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)通過儲(chǔ)能 換能裝置驅(qū)動(dòng)減速裝置輸出端的功率輸出軸，同時(shí)，儲(chǔ)能換能裝置處于儲(chǔ) 能狀態(tài)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能換能裝置仍能帶動(dòng)減速裝置轉(zhuǎn)動(dòng)而使 功率輸出軸處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)再次起動(dòng)時(shí)機(jī)時(shí)，就能大大減小電動(dòng)機(jī)瞬時(shí) 峰值電流。
本發(fā)明中的慣性儲(chǔ)能盤，可以是一種由一盤體、多塊變徑滑塊及相應(yīng) 數(shù)量的回位彈簧組成；盤體均勻分隔成多個(gè)徑向小室，每一徑向小室內(nèi)設(shè)
置一塊變徑滑塊，變徑滑塊與回位彈簧的一端頭聯(lián)接，回位彈簧的另一端 固聯(lián)在單向超越離合器的外圓周上。
本發(fā)明可以根據(jù)不同電機(jī)極數(shù)與轉(zhuǎn)子不同槽數(shù)的換向角度位置需要 和永磁體能級(jí)值與電能可利用儲(chǔ)能能量及抗波動(dòng)力能力需要，來設(shè)計(jì)設(shè)置在電機(jī)殼體內(nèi)圓周上的永磁體與永磁體的磁能級(jí)和設(shè)置儲(chǔ)能換能裝置的 變徑位置與變徑滑塊的數(shù)量和質(zhì)量及減速比與減速級(jí)數(shù)。本發(fā)明中，排列 在電機(jī)殼體內(nèi)周面上的多組永磁體可以有二組、四銀、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，由于本發(fā)明配置有儲(chǔ)能換能裝置及減速裝置，并且對(duì)電機(jī) 定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特別是永磁體作出了新的設(shè)計(jì)，可見本發(fā)明具有如下所述主
要優(yōu)點(diǎn)1,能低電壓小電流啟動(dòng)并能具有同等扭矩；2,電壓變化大， 適應(yīng)性強(qiáng)，在額定工作電壓為60V、 72V、 96V、 120 V、 24 0V、 360V、 480V、 560V時(shí)，當(dāng)小于24 V時(shí)同樣可以小電 流啟動(dòng)，并具有同等扭矩；3,零堵轉(zhuǎn)起動(dòng)瞬時(shí)峰值電流小，它的瞬時(shí)峰 值電流是在電機(jī)允許最大功率的工作電流值范圍內(nèi)；4，電動(dòng)機(jī)怠速時(shí)能 蓄能儲(chǔ)能，并能在電動(dòng)機(jī)停止下儲(chǔ)能換能裝置能釋放動(dòng)能怠速運(yùn)行工作， 當(dāng)儲(chǔ)能盤釋放到極限動(dòng)能時(shí)，由控制器控制電機(jī)自動(dòng)怠速運(yùn)行蓄能儲(chǔ)能工 作；5,磁電能、蓄儲(chǔ)能、機(jī)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l 0 0°C; 6,抗波動(dòng)能力強(qiáng)，基本上能滿足純 電動(dòng)汽車的特殊應(yīng)用動(dòng)力源要求；7，對(duì)現(xiàn)有蓄電池的電池板性能基本上
沒有傷害。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)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(shí)施例方式
本發(fā)明的 一個(gè)較佳實(shí)施例如附圖所示。以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本 發(fā)明作具體說明 '
由圖1所見，本發(fā)明包括有電機(jī)殼體11、主軸9、嵌有繞組的轉(zhuǎn)子 lO及設(shè)置在殼體ll內(nèi)圓周上的永磁體12，本發(fā)明還包括一換向裝置15、 儲(chǔ)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(jī)主軸9 的一端頭上，其掛腳與繞組線圈頭固接，端面與電刷14相嚙合。請(qǐng)同時(shí) 參閱圖2，儲(chǔ)能換能裝置5包含有一慣性儲(chǔ)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(jī)主軸9的另 一端，所說慣性儲(chǔ)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(shè)有一主動(dòng)齒輪 4。由圖2可見，在本實(shí)施例中，慣性儲(chǔ)能盤6是一種由一盤體16、多塊 變徑滑塊17及相應(yīng)數(shù)量的回位彈簧18組成；盤體16均勻分隔成多個(gè)徑 向小室19,每一徑向小室19內(nèi)設(shè)置一塊變徑滑塊17，變徑滑塊17與回 位彈簧18的一端頭聯(lián)接，回位彈簧18的另 一端固聯(lián)在單向超越離合器7 的外圓周上。由圖l見，減速裝置3設(shè)在換能裝置5的旁側(cè)，并以其減速 齒輪與主動(dòng)齒輪4相嚙合，該減速裝置3的輸出端設(shè)一功率輸出軸1。請(qǐng) 同時(shí)參閱圖3，在本實(shí)施例中，設(shè)置在電機(jī)殼體11內(nèi)周面上的永磁體12 有四組(在其它實(shí)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(shí)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(biāo)號(hào)2、 8、 13分別表示前端蓋和電機(jī) 中、后端蓋。
權(quán)利要求
1，一種汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，包括有電機(jī)殼體、主軸、嵌有繞組的轉(zhuǎn)子及設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)圓周上的永磁體，其特征在于還包括一換向裝置、儲(chǔ)能換能裝置及減速裝置；A所說換向裝置，固裝在電機(jī)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所說換能裝置，包含有一慣性儲(chǔ)能盤和一單向超越離合器，該單向超越離合器固裝在電機(jī)主軸的另一端，所說慣性儲(chǔ)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(shè)有一主動(dòng)齒輪；C所說減速裝置，設(shè)在換能裝置的旁側(cè)，并以其減速齒輪與主動(dòng)齒輪相嚙合，該減速裝置的輸出端設(shè)一功率輸出軸；D設(shè)置在電機(jī)殼體內(nèi)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(jī)主軸上的轉(zhuǎn)子的外周緣上，按軸向開有與永磁體匹配的多道數(shù)量的嵌線槽，其內(nèi)置以與永磁體匹配的循環(huán)繞組線圈。
2，根據(jù)權(quán)利要求l所述汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，其特征在于所 說慣性儲(chǔ)能盤由一盤體、多塊變徑滑塊及相應(yīng)數(shù)量的回位彈簧組 成；盤體均勻分隔成多個(gè)徑向小室，每一徑向小室內(nèi)設(shè)置一塊變 徑滑塊，變徑滑塊與回位彈簧的一端頭聯(lián)接，回位彈簧的另一端固聯(lián)在單向超越離合器的外圓周上。
3,根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 排列在電機(jī)殼體內(nèi)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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所說變徑滑塊可以有三、四、五、六......九塊組成。
全文摘要
本發(fā)明是一種汽車純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，主要特點(diǎn)是包括有電機(jī)殼體、主軸、嵌有繞組的轉(zhuǎn)子及設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)圓周上的永磁體，還包括有一換向裝置、儲(chǔ)能換能裝置及減速裝置；設(shè)置在電機(jī)殼體內(nèi)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。本發(fā)明能在低電壓小電流狀態(tài)下啟動(dòng)并能具有同等扭矩，零堵轉(zhuǎn)起動(dòng)瞬時(shí)峰值電流小，電動(dòng)機(jī)怠速時(shí)能蓄能儲(chǔ)能，溫升小于100℃。
文檔編號(hào)H02K7/10GK101552525SQ20091005103
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者楊永明 申請(qǐng)人:鹽城合能機(jī)電科技發(fā)展有限公司