本發(fā)明屬于混合動力汽車領(lǐng)域，具體涉及一種用于混合動力車的電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著人民生活水平的改善，汽車已成為人們出行的主要交通工具，其耗用了大量的石油資源，給大氣產(chǎn)生極大的污染。同時，能源和環(huán)境的壓力一直推動著汽車新技術(shù)朝著低油耗、低排放的方向發(fā)展。而電動汽車的正是在這樣的背景下又得到了長足的發(fā)展。但是由于電池等儲能技術(shù)的限制，電動汽車的行駛里程無法與燃油汽車相比，同時，由于制造成本較高，市場推廣與傳統(tǒng)燃油汽車相比仍有一定困難。使用內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)的混合動力汽車是一種替代的解決方法?；旌蟿恿﹄妱悠嚨膬?yōu)點是把純電動汽車的行駛里程大大延長，并且能快速添加汽油或柴油，與燃油汽車相比，在相同行駛里程的條件下混合動力電動汽車的燃油消耗和排放要小得多。

串聯(lián)式混合動力電動汽車是混合動力汽車的一種，它是指發(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能首先通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用于給蓄電池充電，另一部分經(jīng)由電動機(jī)和傳動裝置驅(qū)動車輪。其驅(qū)動系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)三大部件“串聯(lián)”組成，工作原理是：發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組均衡地發(fā)電，電能供應(yīng)驅(qū)動電機(jī)和電池組，驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)生動力驅(qū)動車輛行駛。其優(yōu)點是：發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)之間無機(jī)械聯(lián)接，發(fā)動機(jī)工況可以避免受到道路阻力的影響，發(fā)動機(jī)能固定在最高效率和較低排放狀態(tài)工作，車輛完全由電動機(jī)驅(qū)動，可以方便地實現(xiàn)制動能量回收；所用零部件制造技術(shù)都比較成熟，可以充分利用現(xiàn)有成熟的車輛零配件和整車生產(chǎn)體系，大大降低了生產(chǎn)制造的難度和成本，電氣控制簡單、可靠。

串聯(lián)式混合動力電動汽車的缺點是：混合動力車動力部件多，裝配布局工作量大，整車質(zhì)量較大，同時，部件較多一定程度上降低了其可靠性，由于汽車內(nèi)工作環(huán)境惡劣，震動、噪聲、電磁干擾對電氣系統(tǒng)工作造成嚴(yán)重影響，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，汽車將無法繼續(xù)行駛，用戶只能等待拖車?yán)ゾS修，即浪費了時間，也提高了汽車公司的相關(guān)成本，同時也降低了駕駛體驗。

車輛在高速路上行駛時，普通燃油汽車發(fā)動機(jī)燃油利用率和整車效率都在比較高的水平，串聯(lián)式混合動力車由于能量經(jīng)過了兩次轉(zhuǎn)化，不可避免的帶來一部分能量損失，傳遞效率較機(jī)械傳動系統(tǒng)低，混合動力車在這種情況下與正常車輛在綜合效率方面沒有什么優(yōu)勢。盡管運用高性能材料和先進(jìn)的控制策略可以提高整車能量傳遞效率，但仍然要小于機(jī)械傳動系統(tǒng)，并且推高了電機(jī)制造成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有串聯(lián)式混合動力電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種用于混合動力車的電機(jī)組合，它具有發(fā)電和電驅(qū)動的功能，并具有傳動的離合功能，它能減少動力部件、裝配布局工作量和整車質(zhì)量，且在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠傳遞發(fā)動機(jī)的動力，能驅(qū)動車輛；在高速路上行駛能獲得跟普通燃油汽車一樣的高效率。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它包括圓柱形的電機(jī)殼，在電機(jī)殼內(nèi)，沿轉(zhuǎn)軸依次排列有徑向電機(jī)、離合器和軸向電機(jī)；

所述徑向電機(jī)包括徑向定子繞組和徑向轉(zhuǎn)子磁極，徑向定子繞組沿徑向發(fā)散布設(shè)在以發(fā)動機(jī)輸出軸為中心的電機(jī)殼圓形內(nèi)側(cè)面上，發(fā)動機(jī)輸出軸連接在離合器主動盤中心，在離合器主動盤上對應(yīng)于徑向定子繞組一側(cè)配置有徑向轉(zhuǎn)子磁極；

所述離合器包括離合器主動盤和離合器從動盤，離合器主動盤與離合器從動盤之間有接合或分離的間隙，離合器從動盤中心裝有與發(fā)動機(jī)輸出軸同軸的離合器從動軸；

所述軸向電機(jī)包括軸向定子繞組和徑向轉(zhuǎn)子磁極，軸向定子繞組安裝在電機(jī)殼內(nèi)的圓柱面上，徑向轉(zhuǎn)子磁極與離合器從動軸組合成一體，并與軸向定子繞組相對設(shè)置。

本發(fā)明的具有以下優(yōu)點：

1、將徑向電機(jī)、離合器和軸向電機(jī)融為一體，減小了系統(tǒng)的體積和質(zhì)量，節(jié)省了汽車空間，降低了汽車制造裝配的工作量，節(jié)約了制造成本；

2、增加了可供用戶選擇的工作模式，提高了混合動力車在高速公路上行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性；

3、電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，混合動力車仍然能夠行使，避免了拖車費用和用戶等待時間，增強了其可靠性，節(jié)省了維護(hù)成本。

附圖說明

本發(fā)明的附圖說明如下：

圖1為本發(fā)明應(yīng)用于混合動力車的驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的一種徑向定子繞組的分布結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明的一種徑向轉(zhuǎn)子磁極的分布結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明的一種離合器結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、電機(jī)殼；2、徑向電機(jī)；21、徑向定子繞組；22、徑向轉(zhuǎn)子磁極；3、離合器；31、離合器主動盤；32、離合器從動盤；33、離合器從動軸；4、軸向電機(jī)；41、軸向定子繞組；42、徑向轉(zhuǎn)子磁極；5、發(fā)動機(jī)；51、發(fā)動機(jī)輸出軸；6、外部電池。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明包括圓柱形的電機(jī)殼1，在電機(jī)殼內(nèi)，沿轉(zhuǎn)軸依次排列有徑向電機(jī)2、離合器3和軸向電機(jī)4；

所述徑向電機(jī)2包括徑向定子繞組21和徑向轉(zhuǎn)子磁極22，如圖2所示，徑向定子繞組21沿徑向發(fā)散布設(shè)在以發(fā)動機(jī)輸出軸51為中心的電機(jī)殼1圓形內(nèi)側(cè)面上，發(fā)動機(jī)輸出軸51連接在離合器主動盤31中心，如圖3所示，在離合器主動盤31上對應(yīng)于徑向定子繞組21一側(cè)配置有徑向轉(zhuǎn)子磁極22；

如圖4所示，所述離合器3包括離合器主動盤31和離合器從動盤32，離合器主動盤31與離合器從動盤32之間有接合或分離的間隙，離合器從動盤32中心裝有與發(fā)動機(jī)輸出軸51同軸的離合器從動軸33；

所述軸向電機(jī)4包括軸向定子繞組41和徑向轉(zhuǎn)子磁極42，軸向定子繞組41安裝在電機(jī)殼1內(nèi)的圓柱面上，徑向轉(zhuǎn)子磁極42與離合器從動軸33組合成一體，并與軸向定子繞組41相對設(shè)置。

如圖1所示，混合動力車的驅(qū)動系統(tǒng)安裝有本發(fā)明，徑向電機(jī)2和軸向電機(jī)4兼具發(fā)電機(jī)和電驅(qū)動功能，徑向電機(jī)2通過發(fā)動機(jī)輸出軸51與發(fā)動機(jī)5相連；軸向電機(jī)4通過離合器從動軸33與主減速器相連。徑向電機(jī)2的徑向定子繞組21和軸向電機(jī)4的軸向定子繞組41分別通過各自的功率變換器vsi1和vsi2與外部電池6的電極連接。外部電池6裝有充電接口，用戶在不使用汽車時可以將電池連接至市電進(jìn)行充電。

本發(fā)明的工作過程是，離合器3正常狀態(tài)為分離狀態(tài)：

1、車輛行駛，軸向電機(jī)4在電動狀態(tài)，驅(qū)動汽車運行；

2、電池電量不足時，徑向電機(jī)2在電動狀態(tài)，輔助發(fā)動機(jī)啟動；發(fā)動機(jī)啟動后，徑向電機(jī)2在發(fā)電狀態(tài)，通過功率變換器向外部電池6和軸向電機(jī)4供電；

3、汽車剎車，軸向電機(jī)4在發(fā)電狀態(tài)，完成回饋制動，對外部電池6進(jìn)行充電；

4、離合器3嚙合時，發(fā)動機(jī)5直接驅(qū)動混合動力車：

當(dāng)汽車行駛在高速公路時，此時，由于沒有城市道路工況中的頻繁啟停，發(fā)動機(jī)工作在燃油效率較高的狀態(tài)，通過離合器將軸向電機(jī)轉(zhuǎn)子與徑向電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)合，發(fā)動機(jī)5直接驅(qū)動車輛行駛，徑向電機(jī)2退出工作，軸向電機(jī)4靈活的在電動和發(fā)電狀態(tài)間切換，使發(fā)電機(jī)一直工作在最佳工況，提高了混合動力車的效率。

在電氣系統(tǒng)故障時，通過離合器3將軸向電機(jī)轉(zhuǎn)子與徑向電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)合，混合動力車不會喪失行駛能力，用戶可以自行開往維修公司維修，增強了混合動力車的可靠性。