CN102170206A

CN102170206A - 串连式混合动力汽车联体电机结构及控制

Info

Publication number: CN102170206A
Application number: CN 201110062817
Authority: CN
Inventors: 李锦洲; 宋立伟; 崔淑敏; 施红亮; 张金林
Original assignee: JIANGSU WEITELI MOTOR MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: JIANGSU WEITELI MOTOR MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明公开了一种串连式混合动力汽车联体电机结构及控制，它包括端盖、前转子、定子、壳体、后转子、轴承、逆变器、蓄电池和控制器。壳体两端筒口安装端盖，轴承安装在端盖中心处。定子安装在壳体中段，定子中心轴向通孔两端分别配装轴承，内置在定子中的冷却水道贯穿壳体两处外壁。前转子通过两端轴与相邻端盖和定子内置轴承配合构成前电机结构，后转子通过两端轴与相邻端盖和定子内置轴承配合构成后电机结构。控制器连接定子左侧绕组控制前电机，逆变器连接定子右侧绕组控制后电机，控制器和逆变器共同连接蓄电池实现电能转换。本发明联体电机结构、体积小、重量轻，既提升了功率密度也降低了制造成本。

Description

串连式混合动力汽车联体电机结构及控制

技术领域

本发明涉及一种汽车动力电机结构及控制，具体地讲，本发明涉及一种串连式混合动力汽车联体电机结构及控制。

背景技术

当今时代，混合动力汽车已成为世界各国政府鼓励发展的一项节能减排新产品，不少汽车制造商都在竞相研究开发。目前，已有多种混合动力汽车成为商品进入消费市场。现有技术中串连式混合动力汽车是主流产品，该结构中设有一台大功率发电机和一台大功率交流电动机，以及作电能转换的控制器、蓄电池和逆变器，其运行过程如下：汽车发动机驱动发电机发出交流电，交流电经控制器的整流装置变换成直流电向蓄电池充电，同时经逆变器将直流电变换成变频变压的交流电驱动交流电动机，交流电动机驱动汽车。串连式混合动力汽车的性能最合适作为频繁起步和低速运行的城市交通车辆，使用时事先将汽车发动机调整在最佳运行工况点附近稳定工作，行驶过程中通过调整蓄电池和交流电动机的输出功率，就能实现调整车速的目的，从而避免汽车发动机在怠速和低速工况下运转，达到保持汽车发动机在最佳效率区范围内运转的目的，其结果是大大减少汽车发动机的尾气排放。但是，现有技术的串连式混合动力汽车在实际使用也暴露一些问题和不足，主要是车内分别安置的大功率发电机和大功率电动机除总体质量大外，还要占据较大的空间位置，此结构，整体功率密度偏低，配套成本高，这些一系列不足严重制约了串连式混合动力汽车的发展。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种结构紧凑、体积小、整体功率密度高，且显著降低配套成本的串连式混合动力汽车联体电机结构及控制。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

串连式混合动力汽车联体电机结构，它包括端盖、前转子、定子、壳体、后转子、轴承。所述壳体主体为卧姿薄壁等径圆筒，两端筒口通过止口配合安装端盖，轴承定位安装在端盖中心轴向通孔处。所述前转子外凸端面内嵌绕组，后转子外凸端面也内嵌绕组。其改进之处在于：所述壳体轴向中段内壁固定连接双面结构的定子，与前转子相对的外凸端面内嵌绕组，与后转子相对的外凸端面也内嵌绕组，定子中心轴向通孔两端分别配装轴承，内置在定子中的冷却水道贯穿壳体两处外壁。所述前转子通过两端轴与相邻端盖和定子内置轴承配合构成前电机结构。所述后转子通过两端轴与相邻端盖和定子内置轴承配合构成后电机结构。

串连式混合动力汽车联体电机控制，它包括控制电能转换的逆变器、蓄电池和控制器。所述控制器连接定子的绕组控制前电机，逆变器连接定子的绕组控制后电机，控制器和逆变器共同连接蓄电池实现电能转换。

上述结构中，定子两侧端面分别内嵌的绕组为两套相对独立的三相对称绕组。前转子为鼠笼式结构，也可以是永磁式或磁阻式的一种结构，后转子也为鼠笼式结构，也可以是永磁式或磁阻式的一种结构。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、前电机和后电机联体，结构紧凑，占据车内空间小，提升整体功率密度；

2、前电机和后电机联体，结构简单，零部件少，自重轻，显著降低制造成本。

附图说明

图1是本发明结构剖面和控制系统的示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的串连式混合动力汽车联体电机结构，它包括端盖1、前转子2、定子3、壳体4、后转子5、轴承6。所述壳体4主体为卧姿薄壁等径圆筒，两端筒口通过止口配合安装端盖1，轴承6定位安装在端盖1中心轴向通孔处。本实施例为鼠笼式结构的前转子2位于壳体4左端，前转子2外凸端面内嵌绕组2.1。同样为鼠笼结构的后转子5位于壳体4右端，后转子5外凸端面内嵌绕组5.1。本发明中壳体4轴向中段内壁固定连接双面结构的定子3，与前转子2相对的外凸端面内嵌绕组3.1，与后转子5相对的外凸端面内嵌绕组3.2，绕组3.1和3.2为两套相对独立的三相对称绕组。定子3中心轴向通孔两端配装轴承6，内置在定子3中的冷却水道3.3贯穿壳体4两处外壁，以此作为引入或排出冷却水的接口。前转子2通过两端轴与左侧相邻端盖1和定子3内置轴承6配合构成前电机结构。所述后转子5通过两端轴与右侧相邻端盖1和定子3内置轴承配合构成后电机结构。

图1所示的串连式混合动力汽车联体电机控制，它包括控制电能转换的逆变器7、蓄电池8和控制器9。控制器9连接定子3的绕组3.1控制前电机，逆变器7连接定子3的绕组3.2控制后电机，控制器9和逆变器7共同连接蓄电池8实现电能转换。

本发明实际应用时，前转子2以外伸出的轴端与汽车发动机连接，后转子5以外伸出的轴端与汽车传动轴连接。汽车发动机工作时带动前电机旋转发出交流电，定子3上嵌装的绕组3.1由相连接的控制器9控制，所发交流电经控制器9的整流装置变换成直流电并向蓄电池8充电，与蓄电池8相连的逆变器7控制定子3上嵌装的绕组3.2，将蓄电池8输出的直流电变换成变频变压的交流电驱动后电机，后电机输出扭矩驱动汽车。

本发明在汽车启动时，可以只有后电机工作，后电机由蓄电池8提供能量，此状况可视为纯电动车工作模式。另外，本发明还可以通过前电机直接启动汽车发动机，所以在结构中可省去传统的起动机。本发明在汽车制动时，后电机转化为发电机功能，可以将刹车的能量回收向蓄电池8充电。假如汽车加速时发动机功率不够，可以从蓄电池8中输出电能助驱动后电机，有此功能可将汽车发动机最大功率设计小一些，从而使汽车设计使更加经济、节能，而且不影响其加速性能。

Claims

1.一种串连式混合动力汽车联体电机结构，它包括端盖(1)、前转子(2)、定子(3)、壳体(4)、后转子(5)、轴承(6)；所述壳体(4)主体为卧姿薄壁等径圆筒，两端筒口通过止口配合安装端盖(1)，轴承(6)定位安装在端盖(1)中心轴向通孔处；所述前转子(2)外凸端面内嵌绕组(2.1)，后转子(5)外凸端面内嵌绕组(5.1)；其特征在于：所述壳体(4)轴向中段内壁固定连接双面结构的定子(3)，与前转子(2)相对的外凸端面内嵌绕组(3.1)，与后转子(5)相对的外凸端面内嵌绕组(3.2)，定子(3)中心轴向通孔两端分别配装轴承(6)，内置在定子(3)中的冷却水道(3.3)贯穿壳体(4)两处外壁；所述前转子(2)通过两端轴与相邻端盖(1)和定子(3)内置轴承(6)配合构成前电机结构；所述后转子(5)通过两端轴与相邻端盖(1)和定子(3)内置轴承配合构成后电机结构。

2.一种串连式混合动力汽车联体电机控制，它包括控制电能转换的逆变器(7)、蓄电池(8)和控制器(9)；所述控制器(9)连接定子(3)的绕组(3.1)控制前电机，逆变器(7)连接定子(3)的绕组(3.2)控制后电机，控制器(9)和逆变器(7)共同连接蓄电池(8)实现电能转换。

3.根据权利要求1所述的串连式混合动力汽车联体电机结构，其特征在于：所述定子(3)两侧端面分别内嵌的绕组(3.1)和(3.2)为两套相对独立的三相对称绕组。

4.根据权利要求1所述的串连式混合动力汽车联体电机结构，其特征在于：所述前转子(2)为鼠笼式或永磁式、磁阻式的一种结构形式。

5.根据权利要求1所述的串连式混合动力汽车联体电机结构，其特征在于：所述后转子(2)为鼠笼式或永磁式、磁阻式的一种结构形式。