[发明专利]无感电动发电一体机及电动车辆

说明书

本发明提供了一种电动发电一体机及电动车辆，本发明所提供的电动发电一体机包括壳体、主轴、形成于壳体内的环形磁场、若干组成对设置的线圈和控制单元。环形磁场的磁场方向位于主轴的径向上，且被配置为环主轴均等分布且磁场方向相反的两部分；线圈中的各匝线路均部分穿经环形磁场，同一组的两线圈并联设置并反向缠绕，以主轴为中心呈中心对称分布，而分别穿经环形磁场的两部分；控制单元构成对一组线圈的电流换向或对多组线圈电路通断的控制。并且，环形磁场和线圈被分别固设在壳体和主轴中的一个上。本发明的电动发电一体机基于楞次定律设置，可消弱电机线圈的交变磁场和磁化曲线特性对电机能量转化效率的不利影响。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种无感电动发电一体机。本发明还涉及一种电动车辆。

背景技术

目前，不论是电动机还是发电机都是采用齿槽结构，线圈嵌入铁芯齿槽内，铁芯齿槽内线圈通电产生交变磁场，以产生电机的旋转驱动力，或者，因发电机的转动产生的磁场切割而在线圈中产生电动势。交变磁场会产生磁畴损耗和涡流损耗。而且，在直流永磁电机中，由于齿槽分布的均衡性偏差，还存在齿槽的转矩损耗等，大大降低了电动机或发电机的效率。

另外，电磁化铁芯的磁场强度增减和输入线圈的电流并不是成线性比例变化。由铁磁材料的磁化曲线可知，电机的转速、转矩只在固定的范围内效率高，超出或低于其效率会急剧下降。电动机的这一问题，使大量的电能被白白浪费；在电动车上这一弊端更大，电动车的时速是不断变化的，电动车电机的额定转速、转矩都是按平坦路面行驶设计，电动车在低速下，或在高速路上高速行驶时，其效率都会大幅降低，导致电能转换为动能的效率下降；同时，伴随有电动车爬坡无力的情况。

现有电机的上述问题，由于铁磁材料的磁化曲线特性、以及磁畴损耗的存在，在电动车中，即使给电机中的线圈输入的电流比平坦路面行驶时增加4.5-5倍，其输出转矩却无法等比例增加，电能和动能之间的转换效率受到限制，对蓄电单元的电瓶寿命，也有不利影响。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种无感电动发电一体机，从而提供一种基于楞次定律的新式电机，以消弱电机线圈的交变磁场和磁化曲线特性对电机能量转化效率的不利影响。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无感电动发电一体机，包括壳体、以及可相对所述壳体旋转的主轴，该所述无感电动发电一体机还包括：

环形磁场，以所述主轴为中心形成于所述壳体内，所述环形磁场的磁场方向位于所述主轴的径向上，且所述环形磁场被配置为环所述主轴均等分布且所述磁场方向相反的两部分；

若干组成对设置的线圈，所述线圈中的各匝线路均部分穿经所述环形磁场；同一组的两所述线圈并联设置并反向缠绕，且以所述主轴为中心呈中心对称分布，而可分别穿经所述环形磁场的两部分；

控制单元，连接于外部电路和所述线圈之间，以构成对一组所述线圈的电流换向或多组所述线圈电路通断的控制；

且，所述环形磁场和所述线圈被分别固设于所述壳体和所述主轴中的一个上；因所述壳体和所述主轴的相对转动，而于所述线圈的两端形成电势差；因所述线圈中电流的产生，而使所述线圈在所述环形磁场产生的安培力作用下，驱使所述壳体和所述主轴相对转动。

进一步的，各所述线圈均缠绕在同一个以所述主轴为中心设置的环形铁芯上，所述环形磁场形成于磁体和所述环形铁芯之间。

进一步的，所述磁体为设于所述环形铁芯内部的永磁铁或电磁铁，所述磁体的两极与所述环形铁芯之间分别形成所述环形磁场的两部分。

进一步的，所述磁体为环绕所述环形铁芯设置的两组永磁铁，两组所述永磁铁与所述环形铁芯之间分别形成所述环形磁场的两部分。