專利名稱：汽車純電動驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車輛動力裝置，是一種汽車純電動驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)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(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，混合動力、電池+電動機的純電 動等驅(qū)動裝置飛躍發(fā)展。目前，在研究開發(fā)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(xiàn)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(zhuǎn)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(biāo)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(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，改進純電動汽車的電動驅(qū) 動裝置結(jié)構(gòu)，以克服負載零堵轉(zhuǎn)啟動狀態(tài)，是解決發(fā)展純電動汽車技術(shù)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(fā)現(xiàn)，永磁體具有可利用的動能和勢 能二部分，現(xiàn)有永磁電動機只是單一地應(yīng)用永磁體的激活潛在的動能，用作使電能轉(zhuǎn)換成 電扭矩，而沒有充分運用永磁體內(nèi)潛在的勢能。因此，如果能通過對電動驅(qū)動裝置的總體結(jié) 構(gòu)和永磁體結(jié)構(gòu)及布置作創(chuàng)新的設(shè)計，就可以最大幅度地減小直流永磁電動機的零堵轉(zhuǎn)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(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種汽車純電動驅(qū)動機，使其能高效地適應(yīng)純電動汽車 的頻繁零堵轉(zhuǎn)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(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汽車的驅(qū)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(xù)駛里程。實現(xiàn)上述目的的本實用新型的技術(shù)方案是，包括有電機殼體、主軸、嵌有繞組的轉(zhuǎn) 子及設(shè)置在機殼內(nèi)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(shè)有一主動齒輪。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 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(zhuǎn)起動瞬時峰值電流。本實用新型中的永磁體設(shè)計成瓦形體結(jié)構(gòu)后，其磁場分布為 半環(huán)形體弧形線兩端呈具有高磁場區(qū)間和弱磁場區(qū)間，當(dāng)反多塊瓦形體結(jié)構(gòu)的永磁體以電 機極數(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(電機殼體)內(nèi)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(dāng)轉(zhuǎn)子繞組線圈經(jīng)供電導(dǎo)通電能時，每一具 有高磁場區(qū)即成為對轉(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(qū)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(tài)。當(dāng)電動機停止轉(zhuǎn)動時，儲能換能裝置仍能帶動減速裝置轉(zhuǎn)動而使功率輸出 軸處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)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(yīng)數(shù)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(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。本實用新型可以根據(jù)不同電機極數(shù)與轉(zhuǎn)子不同槽數(shù)的換向角度位置需要和永磁 體能級值與電能可利用儲能能量及搞波動力能力需要，來設(shè)計設(shè)置在電機殼體內(nèi)圓周上的 永磁體與永磁體的磁能級和設(shè)置儲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 速比與減速級數(shù)。本實用新型中，排列在電機殼體內(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。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(zhuǎn) 子結(jié)構(gòu)特別是永磁體作出了新的設(shè)計，可見本實用新型具有如下所述主要優(yōu)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(yīng)性強，在額定工作電壓為60V、72V、 96V、120V、240V、360V、480V、560V時，當(dāng)小于24V時同樣可以小電流啟動，并具有同等扭矩； 3，零堵轉(zhuǎn)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(nèi)；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(dāng)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(yīng)用動力源要求；7，對現(xiàn)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(jié)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(zhuǎn)子10及設(shè)置在 殼體11內(nèi)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(shè)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(yīng)數(shù)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(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1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。請同時參閱圖3，在本實施例中，設(shè)置在電機 殼體11內(nèi)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(biāo)號2、8、13分別為前端蓋和電機中、后端蓋。
權(quán)利要求一種汽車純電動驅(qū)動裝置，包括有電機殼體、主軸、嵌有繞組的轉(zhuǎn)子及設(shè)置在機殼內(nèi)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(shè)有一主動齒輪；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1所述汽車純電動驅(qū)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(yīng)數(shù)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(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所述汽車純電動驅(qū)動裝置，其特征在于排列在電機殼體內(nèi)周 面上的多組永磁體設(shè)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(jù)權(quán)利要求1或2所述汽車純電動驅(qū)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(qū)動裝置，主要特點是包括有電機殼體、主軸、嵌有繞組的轉(zhuǎn)子及設(shè)置在機殼內(nèi)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(shè)置在電機殼體內(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。本實用新型能在低電壓小電流狀態(tài)下啟動并能具有同等扭矩，零堵轉(zhuǎn)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(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者楊永明 申請人:鹽城合能機電科技發(fā)展有限公司