CN103051108A - 盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，包括轮毂、制动盘、连接盘、车轴和轴套和发电机；连接盘固定在轮毂的一侧，制动盘固定在轮毂的另一侧，轮毂内设有放置发电机的内腔；连接盘的中部与车轴通过锁紧螺栓连接，车轴外设有轴套，制动盘及轮毂分别通过轴承与轴套连接；所述发电机包括机壳、线圈铁芯、线圈、磁极、电枢铁芯及线圈绕组，所述线圈铁芯、线圈、磁极、电枢铁芯及线圈绕组设在机壳内；所述机壳固定在轴套上，磁极设在电枢铁芯及线圈绕组和线圈之间，一端固定在轮毂上。本发明在汽车轮毂上配置发电机，利用车轮的转动，在车辆运行时向电瓶充电，既有发动机正常的发动效果又达到了车辆运行中能量回收的目的。

Description

盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机

技术领域

本发明涉及一种汽车发电机，尤其涉及一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机。

背景技术

随着全球气候变暖和有生能源的减少，人们对绿色环保、节能减排越来越重视，交通工具已开始从高耗能高污染转变为绿色环保、节能型，混合动力汽车开始在全球范围内大规模生产与使用。混合动力汽车的电动机构和机械机构分置，可形成四轮驱动，很大程度提高了车辆的越野性，道路适应性更广泛。电动机构工作，一方面能节约能源，减少运行成本，另一方面很大程度的减少污染，特别是在城市，车辆密集废气源众多，有效地减少废气、废热就能有效地改善城市环境。

由于车辆整体空间状况和结构特点，目前混合动力汽车上没有合适的大功率发电机装配位置，混合动力汽车在运行中电动机构的充电问题尚未解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，解决了现有技术中存在的问题，在汽车轮毂上配置发电机，利用车轮的转动，在车辆运行时向电瓶充电，既有发动机正常的发动效果又达到了车辆运行中能量回收的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其中，包括轮毂、制动盘、连接盘、车轴和轴套和发电机；连接盘固定在轮毂的一侧，制动盘固定在轮毂的另一侧，轮毂内设有放置发电机的内腔；连接盘的中部与车轴通过锁紧螺栓连接，车轴外设有轴套，制动盘及轮毂分别通过轴承与轴套连接；所述发电机包括机壳、线圈铁芯、线圈、磁极、电枢铁芯及线圈绕组，所述线圈铁芯、线圈、磁极、电枢铁芯及线圈绕组设在机壳内；所述机壳固定在轴套上，磁极设在电枢铁芯及线圈绕组和线圈之间，一端固定在轮毂上。

作为优选，制动盘与轮毂的连接面上设置有多个凸台，轮毂与制动盘的连接面设置有与凸台相配合的凹槽。安装时，凸台与凹槽相配合。

作为优选，连接盘的外圆周上多个齿台，轮毂上设有与连接盘齿台相配合的齿槽。

作为优选，所述发电机机壳与轴承间设有限位垫片。

作为优选，所述线圈及线圈铁芯分别为励磁线圈和励磁线圈铁芯。

作为优选，所述发电机上还包括隔磁圈，所述隔磁圈上设有磁极。

作为优选，所述磁极为爪型励磁电磁铁。

作为优选，所述发电机为盘式励磁交流发电机。

本发明的有益效果为：

本发明的四轮上均可配置发电机，可满足混合动力汽车电动机构电瓶充电的需要；由于采用励磁式发电，当发电机不需要发电时，磁场线路处于断路状态，无电动势产生，不消耗能量。混合动力汽车机械机构运转时，利用剩余动力发电，可提高车辆动力的综合利用率。

车辆制动或滑行时（包括使用电动机构运行时），励磁电路接通，利用车辆惯性发电，车辆的惯性动能转化为电能，向电瓶充电，形成能量转换，节约了能源，减少了车辆的运行成本。

由于发电机与制动机构形成一体化，车辆制动时发电机发电消耗的能量，能有效地递减行车速度，有效的提高车辆的制动效果，很大程度的提高车辆的制动性，再减轻机械制动强度的前提下保证了车辆的制动效果，保证车辆的安全性，延长了车辆的使用寿命。

发电机机壳固定在轴套上，磁极设在电枢铁芯线圈和线圈之间，一端固定在轮毂上，当车轮转速达到指定转速时，磁场铁芯线圈接通线圈电源，产生磁场，由于爪型电磁铁转动使电枢铁芯线圈切割磁力线，产生电流，经过整流调节，向驱动电机和电瓶供电。电动汽车可配置四个本发明的发电机，发出的电量直接供给驱动电机，可很大程度上减少电瓶输出量，当驱动电机需要的电流减少时，本发明便给电瓶直接充电，以达到电动汽车一次充电后延长使用时间的目的，增加了车辆的行驶里程。 

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明制动盘的结构示意图；

图3为本发明制动盘的剖面示意图；

图4为本发明的半轴与轮毂连接盘的结构示意图；

图5为本发明磁极的结构示意图；

图6为本发明磁极的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

如图1所示，本发明主要包括轮毂1、连接盘3、车轴6、轴套15、轴承14、制动盘12和发电机。连接盘3固定在轮毂1的一侧，制动盘12固定在轮毂1的另一侧，轮毂1内设有放置发电机的内腔，固定螺栓2用于固定轮毂1和连接盘3；连接盘3的中部与车轴6通过锁紧螺栓5连接，发电机锁紧螺栓4用于固定发电机机壳7。车轴6外设有轴套15，制动盘12及轮毂1分别通过轴承14与轴套15连接。发电机包括机壳7、励磁线圈铁芯8、励磁线圈9、磁极10、电枢铁芯及线圈绕组11，励磁线圈铁芯8、励磁线圈9、磁极10、电枢铁芯及线圈绕组11设在机壳7内。机壳7固定在轴套15上，磁极10设在电枢铁芯及线圈绕组11和励磁线圈9之间，其一端固定在轮毂1上。螺栓13用于固定制动盘12和轮毂1。发电机为盘式励磁交流发电机。发电机机壳7与轴承14间设有限位垫片16。发电机上还可设有隔磁圈，磁极10设在隔磁圈。

如图2、图3所示，制动盘12与轮毂1的连接面上设置有多个凸台17，轮毂1与制动盘12的连接面设置有与凸台17相配合的凹槽，安装时，凸台17与凹槽相配合。

如图4所示，连接盘3的外圆周上多个齿台18，轮毂1上设有与连接盘齿台18相配合的齿槽。

如图5、图6所示，磁极10为爪型励磁电磁铁（磁爪），包括N极19、S极20，至少有36对（72极），磁极10的数量跟发电机的大小及转速有关，转速较慢时可相应增加磁极10的对数。磁爪前后宽度为10mm-28mm，磁爪间间隙3mm，磁爪截面呈近似等腰梯形，底角60-75度，两磁极10前后端用黄铜隔磁21焊接。

发电机采用多极多槽，单相发电，通过调节磁场线圈电流，改变磁场磁通量保证发电机在车辆时速在120公里每小时降至10公里每小时区间内正常发电。车辆在不同时速时，通过调节电枢绕组，保证发电机的有效功率最大化。

本发明可直接装配在现有车辆上，基本上不改变车辆的底盘结构和整车的结构特点。车辆在雨雪气候发电行驶，由于四轮发电产生了负荷，更能保证车辆行驶平稳。发电机为全密封结构，涉水不影响发电及行车安全。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：包括轮毂、制动盘、连接盘、车轴和轴套和发电机；连接盘固定在轮毂的一侧，制动盘固定在轮毂的另一侧，轮毂内设有放置发电机的内腔；连接盘的中部与车轴通过锁紧螺栓连接，车轴外设有轴套，制动盘及轮毂分别通过轴承与轴套连接；所述发电机包括机壳、线圈铁芯、线圈、磁极、电枢铁芯及线圈绕组，所述线圈铁芯、线圈、磁极、电枢铁芯及线圈绕组设在机壳内；所述机壳固定在轴套上，磁极设在电枢铁芯及线圈绕组和线圈之间，一端固定在轮毂上。

2.根据权利要求1所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：制动盘与轮毂的连接面上设置有多个凸台，轮毂与制动盘的连接面设置有与凸台相配合的凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：连接盘的外圆周上多个齿台，轮毂上设有与连接盘齿台相配合的齿槽。

4.根据权利要求3所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：所述发电机机壳与轴承间设有限位垫片。

5.根据权利要求1所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：所述线圈及线圈铁芯分别为励磁线圈和励磁线圈铁芯。

6.根据权利要求5所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：所述磁极为爪型励磁电磁铁。

7.根据权利要求6所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：所述发电机上还包括隔磁圈，所述隔磁圈上设有磁极。

8.根据权利要求1所述的一种盘式励磁多极无刷单相交流轮毂汽车发电机，其特征在于：所述发电机为盘式励磁交流发电机。

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