專利名稱：汽車純電動驅動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛動力裝置，是一種汽車純電動驅動機。
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(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(huán)使
用壽命次數不到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動裝置結構，以克 服負載零堵轉啟動狀態(tài)，是解決發(fā)展純電動汽車技術瓶頸的重要方面。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，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(chuàng)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(fā)明內容
本發(fā)明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(huán)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(xù)駛里程。
實現上述目的的本發(fā)明的技術方案是，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，本發(fā)明還包括一換向裝置、 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(huán)繞組線 圈。如此所說的本發(fā)明，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。本發(fā)明中的永磁體 設計成瓦形體結構后，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(qū)即成為對轉子的"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。本發(fā)明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(tài)。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(tài)，當再次起動時機時，就能大大減小電動機瞬時 峰值電流。
本發(fā)明中的慣性儲能盤，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。
本發(fā)明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抗波動力能力需要，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。本發(fā)明中，排列 在電機殼體內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，可見本發(fā)明具有如下所述主
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， 適應性強，在額定工作電壓為60V、 72V、 96V、 120 V、 24 0V、 360V、 480V、 560V時，當小于24 V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，由控制器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l 0 0°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為本發(fā)明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。
具體實施例方式
本發(fā)明的 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 發(fā)明作具體說明 '
由圖1所見，本發(fā)明包括有電機殼體11、主軸9、嵌有繞組的轉子 lO及設置在殼體ll內圓周上的永磁體12，本發(fā)明還包括一換向裝置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14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l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分別表示前端蓋和電機 中、后端蓋。
權利要求
1，一種汽車純電動驅動機，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(huán)繞組線圈。
2，根據權利要求l所述汽車純電動驅動機，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機，其特征在于: 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。
4.根據權利要求1或2所述汽車純電動驅動機，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驅動機，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。本發(fā)明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H02K7/10GK101552525SQ20091005103
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權日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