一種多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可直接連接電動(dòng)汽車車輪的多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電機(jī)，包括電機(jī)軸和支撐在電機(jī)軸上的外轉(zhuǎn)子，在外轉(zhuǎn)子內(nèi)部固設(shè)有多個(gè)內(nèi)電機(jī)，內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸沿外轉(zhuǎn)子的圓周方向等間隔分布，所有內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸均與電機(jī)軸平行，每個(gè)內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上都固定安裝有一個(gè)齒輪，所有的齒輪均與一個(gè)內(nèi)齒圈嚙合，內(nèi)齒圈與外轉(zhuǎn)子固連；采用多個(gè)內(nèi)電機(jī)并聯(lián)的形式，同時(shí)配合齒輪減速機(jī)構(gòu)，各個(gè)內(nèi)電機(jī)工作時(shí)，由齒輪減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠降低內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高輪轂電機(jī)的扭矩，且同時(shí)工作的內(nèi)電機(jī)數(shù)可控，從而可使輪轂電機(jī)滿足電動(dòng)汽車在不同工況下的需求，提高電動(dòng)汽車的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】—種多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種外轉(zhuǎn)子的可直接連接電動(dòng)汽車車輪的輪轂電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)得到應(yīng)用，輪轂電機(jī)是電動(dòng)輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)的核心元件之一?，F(xiàn)有的輪轂電機(jī)大多是在電機(jī)軸上有定子繞組，通電生磁推動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩都受到很大的限制且不能很好的滿足電動(dòng)汽車在各種不同工況下的需求。目前，也有多電機(jī)并聯(lián)的電動(dòng)機(jī)，如:中國專利號(hào)為:ZL200820189167.7，名稱為“行星式電動(dòng)機(jī)”的專利文獻(xiàn)中公開的電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)采用內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，各內(nèi)電機(jī)本體也在旋轉(zhuǎn)，從而慣性過大，且采用碳刷與換向器接線可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種多個(gè)內(nèi)電機(jī)并聯(lián)且具有扭矩多級(jí)可控的輪轂電機(jī)，能降低內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高輪轂電機(jī)的扭矩。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:包括電機(jī)軸和支撐在電機(jī)軸上的外轉(zhuǎn)子，在外轉(zhuǎn)子內(nèi)部固設(shè)有多個(gè)內(nèi)電機(jī)，內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸沿外轉(zhuǎn)子的圓周方向等間隔分布，所有內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸均與電機(jī)軸平行，每個(gè)內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上都固定安裝有一個(gè)齒輪，所有的齒輪均與一個(gè)內(nèi)齒圈嚙合，內(nèi)齒圈與外轉(zhuǎn)子固連。
[0005]在外轉(zhuǎn)子內(nèi)部，電機(jī)軸的左、右端分別固連左、右支撐板，右支撐板上開有與內(nèi)電機(jī)數(shù)量相同的沿右支撐板周向等間隔分布的用于內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的伸出的通孔，通孔的軸線與內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸中心共線，左支撐板上開有固定內(nèi)電機(jī)的螺紋孔。
[0006]本發(fā)明提供的新型輪轂電機(jī)的定子采用多個(gè)內(nèi)電機(jī)并聯(lián)的形式，同時(shí)配合齒輪減速機(jī)構(gòu)，各個(gè)內(nèi)電機(jī)工作時(shí)，由齒輪減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠降低內(nèi)電機(jī)的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高輪轂電機(jī)的扭矩，且同時(shí)工作的內(nèi)電機(jī)數(shù)可控，從而可使輪轂電機(jī)滿足電動(dòng)汽車在不同工況下的需求,提高電動(dòng)汽車的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]為了更全面地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理，結(jié)合以下附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0008]圖1是本發(fā)明輪轂電機(jī)去掉局部外轉(zhuǎn)子后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中一個(gè)內(nèi)齒圈4與多個(gè)齒輪的嚙合示意圖；
圖中，I一電機(jī)軸；2—軸承；3—齒輪；4一內(nèi)齒圈；5—右支撐板；6—外轉(zhuǎn)子；7—內(nèi)電機(jī)；8—螺釘；9一左支撐板；10—轉(zhuǎn)子端蓋；11 一端蓋螺釘。
【具體實(shí)施方式】[0009]如圖1所示，本發(fā)明所述輪轂電機(jī)包括:電機(jī)軸1、軸承2、齒輪3、內(nèi)齒圈4、右支撐板5、外轉(zhuǎn)子6、內(nèi)電機(jī)7、螺釘8、左支撐板9、轉(zhuǎn)子端蓋10、端蓋螺釘11。本發(fā)明最外圈外轉(zhuǎn)子6，外轉(zhuǎn)子6的左端有轉(zhuǎn)子端蓋10，外轉(zhuǎn)子6的左端與轉(zhuǎn)子端蓋10之間通過端蓋螺釘11固定聯(lián)接，外轉(zhuǎn)子6的右端通過軸承2支撐在電機(jī)軸I上。電機(jī)軸I固定不動(dòng)且為空心軸，位于外轉(zhuǎn)子6的軸心處。在外轉(zhuǎn)子6內(nèi)部，固定安裝有多個(gè)內(nèi)電機(jī)7，內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸沿外轉(zhuǎn)子6的圓周方向等間隔分布，所有內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸均與電機(jī)軸I平行。
[0010]在外轉(zhuǎn)子6內(nèi)部，為了安裝內(nèi)電機(jī)7，將左支撐板9與電機(jī)軸I的左端固連，右支撐板5與電機(jī)軸I的右端固連，右支撐板5上開有與內(nèi)電機(jī)7數(shù)量相同的沿右支撐板5周向等間隔分布的通孔，通孔的軸線與內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸中心共線，通孔的孔徑比內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸直徑稍大，用于內(nèi)電機(jī)7轉(zhuǎn)子軸的伸出，并支撐內(nèi)電機(jī)7。左支撐板9上開有螺紋孔,與內(nèi)電機(jī)7上安裝孔相對(duì)應(yīng)，用于安裝螺釘8，通過螺釘8將內(nèi)電機(jī)7固定在左支撐板9上。這樣，左支撐板9和右支撐板5其實(shí)是用于固定支撐各個(gè)內(nèi)電機(jī)7的。內(nèi)電機(jī)7選用具有高效率、高轉(zhuǎn)矩密度等優(yōu)點(diǎn)的永磁無刷電機(jī)，為限制其體積大小但又需保證輪轂電機(jī)總功率，其功率應(yīng)選用60(Tl000W為宜。內(nèi)電機(jī)7的數(shù)量為:3-5個(gè)，甚至更多。圖1僅示出3個(gè)內(nèi)電機(jī)7。內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸與電機(jī)軸I平行，圍繞電機(jī)軸I周向等間隔分布。在每個(gè)內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸上都固定安裝有一個(gè)齒輪3。所有的齒輪3均與一個(gè)內(nèi)齒圈4嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一級(jí)減速將內(nèi)電機(jī)7的扭矩傳遞至內(nèi)齒圈4。齒輪3與內(nèi)齒圈4的嚙合減速比可根據(jù)輪轂電機(jī)的總體尺寸進(jìn)行選配，使其滿足安裝配合要求。將內(nèi)齒圈4與外轉(zhuǎn)子6固連，帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子6同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]本發(fā)明所述輪轂電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)，就是對(duì)內(nèi)電機(jī)7的控制器的設(shè)計(jì)。多個(gè)內(nèi)電機(jī)7并聯(lián)連接，通過齒輪3和內(nèi)齒圈4的嚙合同步運(yùn)轉(zhuǎn)，從而不存在轉(zhuǎn)速差。本發(fā)明所述輪轂電機(jī)正常工作時(shí)，電機(jī)軸I用于引出電機(jī)線束，同時(shí)工作的內(nèi)電機(jī)7所分配的實(shí)時(shí)控制電壓應(yīng)相等，否則分得電壓低的內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)矩較小會(huì)抵消一部分分得電壓高的內(nèi)電機(jī)7的轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致整個(gè)輪轂電機(jī)總效率降低；并且，對(duì)于不工作的內(nèi)電機(jī)7，控制器應(yīng)對(duì)其不分配控制電壓，即其處于開路狀態(tài)同步旋轉(zhuǎn)，否則同樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)輪轂電機(jī)總效率降低。同時(shí)工作的內(nèi)電機(jī)7的數(shù)目可控，從而導(dǎo)致整個(gè)輪轂電機(jī)的總功率多級(jí)可控。在輪轂電機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，此時(shí)可對(duì)所有內(nèi)電機(jī)7停止分配控制電壓，則整個(gè)輪轂電機(jī)處于自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在摩擦力的作用下產(chǎn)生制動(dòng)力致其停轉(zhuǎn)；還可以對(duì)內(nèi)電機(jī)7進(jìn)行控制，使其變?yōu)榘l(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，從而產(chǎn)生更大的制動(dòng)力并可回收制動(dòng)能量，并且同時(shí)控制進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)的內(nèi)電機(jī)7的數(shù)目可控，從而產(chǎn)生不同大小的電磁制動(dòng)力。
[0012]安裝有本發(fā)明輪轂電機(jī)的電動(dòng)汽車行駛在不同工況時(shí)，同時(shí)工作的輪轂電機(jī)的內(nèi)電機(jī)7的數(shù)目可控，使電動(dòng)汽車具有很好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。如:在良好路面勻速行駛時(shí)，可僅啟動(dòng)廣2個(gè)內(nèi)電機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使內(nèi)電機(jī)7工作在最佳效率區(qū)，此時(shí)其他內(nèi)電機(jī)不通電，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；在爬坡、加速等工況時(shí)，則可以全部內(nèi)電機(jī)7 —起工作，所有內(nèi)電機(jī)7 —起工作，增大輪轂電機(jī)功率，提供足夠的驅(qū)動(dòng)力使其滿足電動(dòng)汽車行駛要求；在下長坡或者連續(xù)制動(dòng)時(shí)，可以讓內(nèi)電機(jī)7進(jìn)行發(fā)電，且同時(shí)發(fā)電的內(nèi)電機(jī)7的數(shù)目可根據(jù)制動(dòng)力需求進(jìn)行控制，即制動(dòng)力需求小時(shí)進(jìn)行發(fā)電的內(nèi)電機(jī)7數(shù)目少于制動(dòng)力大時(shí)進(jìn)行發(fā)電的內(nèi)電機(jī)7數(shù)目。從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明輪轂電機(jī)提升電動(dòng)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的功能。
【權(quán)利要求】
1.一種多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電機(jī)，包括電機(jī)軸(I)和支撐在電機(jī)軸(I)上的外轉(zhuǎn)子(6)，其特征是:在外轉(zhuǎn)子(6)內(nèi)部固設(shè)有多個(gè)內(nèi)電機(jī)(7)，內(nèi)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子軸沿外轉(zhuǎn)子(6)的圓周方向等間隔分布，所有內(nèi)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子軸均與電機(jī)軸(I)平行，每個(gè)內(nèi)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子軸上都固定安裝有一個(gè)齒輪(3)，所有的齒輪(3)均與一個(gè)內(nèi)齒圈(4)嚙合，內(nèi)齒圈(4)與外轉(zhuǎn)子(6)固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電機(jī)，其特征是:在外轉(zhuǎn)子(6)內(nèi)部的電機(jī)軸(I)的左、右端分別固連左、右支撐板，右支撐板上開有與內(nèi)電機(jī)(7)數(shù)量相同的沿右支撐板周向等間隔分布的用于內(nèi)電機(jī)(7)轉(zhuǎn)子軸的伸出的通孔，通孔的軸線與內(nèi)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子軸中心共線，左支撐板上開有固定內(nèi)電機(jī)(7)的螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電機(jī)，其特征是:內(nèi)電機(jī)(7)的功率為60(Tl000W，數(shù)量為3?5個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多電機(jī)并聯(lián)的輪轂電機(jī)，其特征是:同時(shí)工作的內(nèi)電機(jī)(7)所分配的實(shí)時(shí)控制電壓相等，不工作的內(nèi)電機(jī)(7)不分配控制電壓，在輪轂電機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，對(duì)所有內(nèi)電機(jī)(7 )停止分配控制電壓。
【文檔編號(hào)】B60K7/00GK103795181SQ201410052295
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】李仲興, 王吳杰, 江洪 申請人:江蘇大學(xué)