專利名稱：電動/發(fā)電機和安裝有該電動/發(fā)電機的電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于包括電動汽車、電動摩托車和電動自行車的電動/發(fā)電機，和用該電動/發(fā)電機并向其提供機械能和電能使其行駛的電動車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的電動車，特別是混合動力電動汽車，一般都用兩臺電機向混合動力電動汽車提供機械能和電能。本發(fā)明電動/發(fā)電機是在本發(fā)明人于2007年3月6日申請的發(fā)明專利“外水冷節(jié)能恒功率調(diào)速電動機”的基礎(chǔ)上的再創(chuàng)新。該電機兩定子鐵芯中各有一套不同極數(shù)的三相變極調(diào)速繞組。在變頻器的作用下，兩定子不同極數(shù)實現(xiàn)并聯(lián)運行產(chǎn)生多檔較大轉(zhuǎn)速段范圍的恒動率調(diào)速。鑒于該電機未能實現(xiàn)電動/發(fā)電機功能。本發(fā)明在該電機其基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 提供一種具有同步輸出機械能和電能的電動/發(fā)電機。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一個目的在于提供一種電動/發(fā)電機和用該電動/發(fā)電機和一臺其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機組成一混合動力的電動汽車。本發(fā)明的第二個目的在于用本發(fā)明的兩臺電動/發(fā)電機構(gòu)成兩個半軸并組成一個無差速器的電驅(qū)動橋的電動汽車。本發(fā)明的第三個目的在于用本發(fā)明的電動/發(fā)電機和一臺其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機組成混合動力的電動摩托車、電動自行車。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用下述技術(shù)方案本發(fā)明的第一主題是用本發(fā)明的電動/發(fā)電機和一臺其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機組成的混合動力的電動汽車，該電動/發(fā)電機的機殼中有外定子(1 內(nèi)定子(11)和一個共用的其內(nèi)外圓上有鼠籠導(dǎo)條或多塊永磁極構(gòu)成的圓環(huán)形轉(zhuǎn)子(12)，包括由蓄電池，整流充電器和DC/DC變換器組成的電源系統(tǒng)，以及逆變器和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器，當(dāng)該電動/發(fā)電機外定子，內(nèi)定子經(jīng)控制器中轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，該電動/發(fā)電機作為電動機/電動機運行，當(dāng)外定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點閉合得電，內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點閉合與整流充電器耦合，電動/發(fā)電機作為電動機/發(fā)電機運行。該電機轉(zhuǎn)軸⑶與減速齒輪裝置(8)輸入軸耦合，其輸出軸與差速器(9)輸入軸耦合驅(qū)動車輪14A、14B轉(zhuǎn)動。 此時該混合動力電動汽車，以純電動模式運行。將啟動離合器拔叉(6)向左撥動，離合器磨擦片帶動單向超越離合器轉(zhuǎn)動并經(jīng)鏈輪(7)將發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)，此時發(fā)動機與電動/發(fā)電機共同以混合動力模式驅(qū)動汽車行駛。將內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)與整流充電器耦合，因內(nèi)定子對應(yīng)的轉(zhuǎn)子內(nèi)圓上轉(zhuǎn)動的永磁場使內(nèi)定子作為發(fā)電機運行，此時外定子作為電動機輸出機械能驅(qū)動汽車行駛，內(nèi)定子作為發(fā)電機輸出電能經(jīng)整流充電器向蓄電池充電，電動/發(fā)電機運行于同步輸出機械能和電能運行狀態(tài)，將發(fā)動機油門關(guān)斷，汽車轉(zhuǎn)為純電動模式運行。本發(fā)明的第二個主題是用本發(fā)明的兩臺電動/發(fā)電機，組裝在同一個機殼中，構(gòu)成兩個半軸，并組成一個無差速器的電驅(qū)動橋的電動汽車，如圖2所示，在蓄電池，整流充電器和DC/DC變換器組成的電源系統(tǒng)，以及由逆變器⑴和逆變器(2)和控制器中轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器使兩個外定子接點同時閉合得電，兩個內(nèi)定子接點同時閉合得電驅(qū)動橋中兩個電動/發(fā)電機作為電動機/電動機運行。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)使兩個外定子閉合得電，內(nèi)定子與整流充電器同時耦合，驅(qū)動橋中兩電動/發(fā)電機作為電動機/發(fā)電機運行。該無差速器的電驅(qū)動橋電動汽車在其方向盤轉(zhuǎn)彎推桿(11)上設(shè)置有由霍耳元件二極管和多塊永磁鐵塊組成的汽車轉(zhuǎn)彎信號發(fā)生裝置(10)供逆變器對電動汽車后輪左、右側(cè)電機進(jìn)行轉(zhuǎn)彎運行時的差速控制。該無差速器電驅(qū)動橋的電動汽車，可設(shè)計為由多個無差速器電驅(qū)動橋組成的大型混合動力的載重汽車。本發(fā)明的第三個主題是提供一種安裝有本發(fā)明電動/發(fā)電機的混合動力的電動摩托車。圖3是本發(fā)明的電動/發(fā)電機與一臺其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機組成的混合動力的電動摩托車實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例電動摩托車的電動/發(fā)電機被設(shè)計安裝在后車輪中，包括由蓄電池，整流充電器組成的電源系統(tǒng)和以轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器，當(dāng)電動/發(fā)電機(1)的外定子、內(nèi)定子經(jīng)控制器中轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，電動/發(fā)電機以純電動模式驅(qū)動摩托車運行，將發(fā)動機( 轉(zhuǎn)軸上啟動離合器(8)上的撥叉(9)向上撥動，啟動離合器摩擦片將帶動單向超越離合器轉(zhuǎn)動，并將發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)， 此時電動/發(fā)電機與發(fā)動機共同以混合動力模式驅(qū)動摩托車行駛，當(dāng)蓄電池需補充電能時，將內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)與整流充電器耦合，內(nèi)定子作為發(fā)電機運行，經(jīng)整流充電器向蓄電池充電。此時電動/發(fā)電機以同步輸出機械能和電能狀態(tài)運行。圖4是安裝有本發(fā)明的電動/發(fā)電機的電動自行車一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中包括由蓄電池(4)整流充電器O)，組成的電源系統(tǒng)，及控制器轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器 ⑶，當(dāng)該電動/發(fā)電機的外定子、內(nèi)定子經(jīng)控制器中轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，電動/發(fā)電機作為電動機/電動機以純電動模式驅(qū)動自行車行駛，若將外定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點閉合得電內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)與整流充電器耦合，此時外定驅(qū)動自行車行駛，內(nèi)定子作為發(fā)電機運行，經(jīng)整流充電器向蓄電池充電。此外，本發(fā)明電動/發(fā)電機和安裝有該電動/發(fā)電機的電動車對包括電動汽車、電動摩托車和電動自行車中的電動/發(fā)電機采用一種高效率的大、中、小三種輸出功率檔的運行方法，如將電動/發(fā)電機中外定子、內(nèi)定子經(jīng)控制器中轉(zhuǎn)換開關(guān)同時閉合得電、電機作為大功率檔運行，當(dāng)外定子單個得電，電機作為中等功率檔運行，當(dāng)內(nèi)定子單個得電，電機作為小功率檔運行。該運行方法能提高電機的運行效率，可增大電動車一次充滿電后的續(xù)駛里程。本發(fā)明的電動車是一種包括電動汽車、電動摩托車、電動自行車和由本發(fā)明兩臺電動/發(fā)電機構(gòu)成兩個半軸，并組成一個無差速器電驅(qū)動橋的電動汽車的電動車，包括具有同步輸出機械能和電能能作為電動機/電動機或作為電動機/發(fā)電機運行的電動/發(fā)電機和用該電動/發(fā)電機經(jīng)其轉(zhuǎn)軸上的單向超越離合器與一臺其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機轉(zhuǎn)軸鏈連接，組成一混合動力的電動汽車。

圖1是示意性示出由本發(fā)明1個實施例的電動/發(fā)電機和一臺發(fā)動機組成的混合動力的電動汽車的結(jié)構(gòu)視圖，圖中1-電動/發(fā)電機、2-發(fā)動機、3-電機轉(zhuǎn)軸、4-啟動離合器、5-單向超越離合器、6-啟動離合器撥叉、7-鏈輪、8-減速齒輪裝置、9-差速器、10-整流充電器、11-內(nèi)定子、12-轉(zhuǎn)子、13-外定子、14A、14B車輪。圖2是示意性示出安裝有本發(fā)明，一個實施例的無差速器電驅(qū)動橋的電動汽車的結(jié)構(gòu)視圖。圖中1-外定子，2-內(nèi)定子、3-轉(zhuǎn)子，4-電機轉(zhuǎn)軸，5-行星齒輪內(nèi)齒圈，6-行星齒輪架，7-太陽輪，8-行星齒輪，9-內(nèi)齒圈輸出軸，10-汽車轉(zhuǎn)彎信號發(fā)生器，11-方向盤推桿， 12AU2B 車輪。圖3是示意性示出由本發(fā)明的電動/發(fā)電機與一臺發(fā)動機組成的混合動力的電動摩托車實施的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-電動/發(fā)電機，2-發(fā)動機，3-驅(qū)動控制器，4-蓄電池，5-電源控制線， 6-鏈輪，7-單向超越離合器，8-啟動離合器，9-啟動離合器撥叉，10-踏板，11-整流充電器，12-前車輪，13-后車辦。圖4是安裝有本發(fā)明電動/發(fā)電機的自行車結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1-電動/發(fā)電機，2-整流充電器，3-驅(qū)動控制器，4-蓄電池，5-電源控制線， 6-鏈輪，7-腳蹬，8-后車輪，9-前車輪。圖5是示意性示出本發(fā)明電動/發(fā)電機電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖。
具體實施方式
圖1是用本發(fā)明的電動/發(fā)電機和一臺其功率小于本發(fā)明電動/ 發(fā)電機額定功率的一臺發(fā)動機組成的混合動力的電動汽車。該電動發(fā)電機(1)的機殼中有外定子(13)內(nèi)定子(11)和一個共用的其內(nèi)、外圓上有鼠籠導(dǎo)條或多塊永磁極構(gòu)成的圓環(huán)形轉(zhuǎn)子，包括由蓄電池、含外插電接口的整流充電器、DC/DC變換器、濾波電容組成的電源系統(tǒng)和以逆變器、以及轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器。該電動/發(fā)電機1的轉(zhuǎn)軸3上有啟動離合器4、撥叉6、單向超越離合器5 ；單向超越離合器經(jīng)鏈輪7與發(fā)動機2鏈連接。電機轉(zhuǎn)軸與減速齒輪裝置8輸入軸耦合，其輸出軸與減速器9輸入軸耦合。當(dāng)該電動/發(fā)動機外定子出線端子U1V1W1和內(nèi)定子出線端子U2V2W2經(jīng)控制器中轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，電動 /發(fā)動機作為電動機/電動機運行驅(qū)動減速齒輪裝置輸出軸轉(zhuǎn)動，使差速器驅(qū)動車輪14A、 14B轉(zhuǎn)動，此時該汽車以純電動模式運行。將啟動離合器撥叉向左撥動，啟動離合器摩擦片帶動單向離合器轉(zhuǎn)動，經(jīng)鏈輪7使發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)，此時發(fā)動機與電動/發(fā)電機共同以混合動力模式驅(qū)動汽車行駛，使該汽車具有純電動模式和混合動力兩種模式的運行功能，由于發(fā)動機輔助動力的作用使混合動力電動汽車具有超額定功率的驅(qū)動能力，凸顯出該電動汽車，具有最大的爬坡能力，和該混合動力電動汽車優(yōu)良的加速性能，當(dāng)蓄電池需要補充充電時，控制器中的轉(zhuǎn)換開關(guān)將內(nèi)定子^V2W2R換到與整流充電器交流輸入側(cè)耦合，內(nèi)定子以發(fā)電機方式運行向蓄電池充電。
權(quán)利要求1.一種電動/發(fā)電機，包括由蓄電池，整流充電器和DC/DC變換的組成的電源系統(tǒng)， 以及逆變器，轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器，該電動/發(fā)電機機殼中有外定子(13)、內(nèi)定子 (11)、和一個共用的其內(nèi)、外圓上有鼠龍導(dǎo)條或多塊永磁極構(gòu)成的圓環(huán)形轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于該電動/發(fā)電機能作為電動機/電動機或作為電動機/發(fā)電機運行，及具有同步輸機械能和電能的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動/發(fā)電機，其特征在于用該電動/發(fā)電機(1)與其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機O)、通過電動/發(fā)電機轉(zhuǎn)軸(3)上的啟動離合器 G)、單向超越離合器(5)、經(jīng)鏈輪(7)與發(fā)動機鏈連接，組成一混合動力的電動汽車，該混合動力汽車可由電動/發(fā)電機驅(qū)動，也可以由電動/發(fā)電機與發(fā)動機共同驅(qū)動，以純電動模式、或混合動力兩種模式運行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動/發(fā)電機其特征在于用本發(fā)明的兩臺電動/發(fā)電機組裝在同一機殼中構(gòu)成兩個半軸，并組成一個無差速器電驅(qū)動橋的電動汽車，經(jīng)蓄電池、整流充電器電源系統(tǒng)逆變器(1)、逆變O)、以及轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器對兩個電動/發(fā)電機中兩個外定子，兩個內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，兩個電動/發(fā)電機作為電動機/電動機運行，將兩個電動/發(fā)電機中，兩個外定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，兩個內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合與整流充電器耦合，使兩電動/發(fā)電機作為電動機/發(fā)電機運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動/發(fā)電機，其特征在于包括用本發(fā)明的電動/發(fā)電機與一臺其額定功率小于本發(fā)明電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機O)，經(jīng)電動/發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上鏈輪(6)與發(fā)動機轉(zhuǎn)軸上啟動離合器(8)鏈連接，通過啟動離合器摩擦片與單向超越離合器(7)與發(fā)動機(2)鏈連接，組成一混合動力的電動摩托車，該電動摩托車可由電動/發(fā)電機以純電動模式驅(qū)動運行，也可由電動/發(fā)電機與發(fā)動機共同以混合動力模式驅(qū)動運行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動/發(fā)電機，其特征在于包括蓄電池、整流充電器組成的電源系統(tǒng)，及控制器，轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的驅(qū)動控制器。電動/發(fā)電機外定子、內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)接點同時閉合得電，電動/發(fā)電機作為電動機/電動機以純電動模式驅(qū)動電動自行車行駛，將外定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合得電，內(nèi)定子經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)與整流充電器耦合，電動/發(fā)電機外定子驅(qū)動電動自行車行駛，內(nèi)定子發(fā)電向蓄電池充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項的電動/發(fā)電機，其特征在于采用一種使電動/發(fā)電機外定子，內(nèi)定子，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)按外定子、內(nèi)定子同時得電，外定子單個得電，內(nèi)定子單個得電的大、中、小三種輸出功率檔的高效率的運行方法。
7.一種電動車，其包含電動汽車、電動摩托車和電動自行車和由本發(fā)明兩臺電動/發(fā)電機構(gòu)成兩個半軸，并組成一個無差速器電驅(qū)動橋的電動汽車的電動車，包括具有同步輸出機械能和電能作為電動機/電動機或作為電動機/發(fā)電機運行的電動/發(fā)電機和用該電動/發(fā)電機經(jīng)其轉(zhuǎn)軸上的單向超越離合器與一臺其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機轉(zhuǎn)軸鏈連接，組成一以純電動模式或混合動力兩種模式運行的混合動力的電動汽車。
專利摘要本實用新型涉及一種用于包括電動汽車，電動摩托車和電動自行車的電動/發(fā)電機，該電動/發(fā)電機能作為電動機/電動機或作為電動機/發(fā)電機運行。用該電動/發(fā)電機與一其功率小于電動/發(fā)電機額定功率的發(fā)動機組成一混合動力的，包括電動汽車、電動摩托車和電動自行車，該電動/發(fā)電機在其發(fā)動機輔助動力作用下該電動/發(fā)電機，可同步輸出機械能和電能驅(qū)動電動車行駛和向蓄電池充電。
文檔編號H02J7/14GK202178682SQ20112030227
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者冉聲揚 申請人:冉聲揚