[发明专利]基于新型磁力无级变速器和双转子电机的混合动力系统

说明书

技术领域

本专利涉及混合动力汽车系统，特别地，涉及一种基于新型磁力无级变速器和双转子电机的混合动力系统。 

背景技术

混合动力汽车是具有低污染、低油耗特点的新一代清洁能源汽车。一套性能优良的混合动力系统在混合动力汽车中起到了至关重要的作用。然而现在大部分混合动力系统尺寸较大导致车重较重，同时由于系统内能量经过多次转化以及电机效率不高的问题，使得整个系统的效率水平并不理想。另外，由于采用了混合动力驱动方式，使得汽车的成本也随之上涨。为了解决上述问题，本发明提出了一种基于新型磁力无级变速器的混合动力系统。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的混合动力汽车驱动系统。本系统可以在一定程度下解决现有混合动力系统重量较重的问题，同时可以进一步提高系统效率以及进一步降低制造成本。 

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：发动机的输出轴与双转子电机相连，电机一方面与新型磁力无级变速器相连，另一方面通过电刷将电机内线圈切割磁感线产生的电流引出，通过逆变器的两次变换把变频后的交流电输入到磁力无级变速器的线圈绕组中，以便控制磁力无级变速器的控制转子，与此同时，由发电机中引出的电流还可以向电池充电。当将双转子电机和磁力变速器间的传动轴固定，系统还具备制动能量回收功能。 

该混合动力系统中包含双转子电机、磁力无级变速器、电池三个主要部分。双转子电机由线圈内转子和永磁体外转子组成。电机的内转子与发动机输出轴相连，同时外转子与磁力无级变速器的内转子相连。 

磁力无级变速器由内转子、调磁转子、控制转子以及线圈绕组组成，磁力无级变速器的调磁转子与输出轴连接。 

作为储能装置电池的正负极均与逆变器相连。逆变器一端与发动机输出轴连接，通过集电环、电刷接收来自双转子电机的感应电流，另一逆变器将感应电流或者来自电池的电流变频后输入到磁力无级变速器的线圈绕组中，以便控制变速器变速。 

本发明具有以下有益效果： 

新型磁力无级变速器采用了同轴非接触的紧凑布置结构，而且还具有较大的传动比，在可以实现连续变速的同时也具有主减速器的功能，可以替代主减速器。因此该系统的应用可以大大减低车辆重量。 

系统核心部分新型磁力无级变速器采用了非接触依靠磁场相互作用的传动方式使得传动效率提高噪声减小，同时无需润滑油，免维护降低了使用成本。 

得益于永磁体的成本降低，使得整个系统的制造成本低于现有混合动力系统。 

附图说明

图1为混合动力系统工作原理示意图 

图2为磁齿轮二维示意图 

图3为磁齿轮内转子示意图 

图4为磁齿轮调磁转子示意图 

图5为磁齿轮外转子示意图 

图6为磁力无级变速器调磁转子示意图 

图7为磁力无级变速器线圈绕组示意图 

图8为磁力无级变速器二维装配示意图 

图1中：1-发动机；2-电刷；3-输入轴；4-双转子电机内转子；5-双转子电机外转子；6-双转子电机输出轴；7-双转子电机；8-磁力无级变速器；9-磁力无级变速器内转子；10-磁力无级变速器调磁转子；11-磁力无级变速器输出轴；12-磁力无级变速器控制转子；13-线圈绕组；14-电池；15-逆变器 

具体实施方式

以下结合附图及实例对本发明作进一步的详细描述。 

本发明工作原理示意图如图1所示，发动机将机械能通过轴输入到双转子电机中，电机再将能量输入到磁力无级变速器中。同时，双转子电机内的线圈切割磁感线产生电流，电流通过逆变器的两次变换输入到磁力无级变速器的线圈绕组中以便根据发动机的不同工况控制变速器的速比，与此同时可根据需要将一部分电能储存在电池中，这部分能量可以在需要时，比如车辆加速工况，输入到磁力无级变速器中。当将双转子电机与磁力变速器之间的传动轴固定时，车辆制动的能量可经磁力变速器输入到电池中，系统起到能量回收的作用。 

本发明中的双转子电机部分与串级调速系统中电动机类似，不同的是，本发明中利用了串级调速系统中电动机没有采用的气隙转矩部分，将原串级调速系统中定子直接与磁力无级变速器的输入端相连，此种设计可以保证有更多的功率扭矩传递给变速器部分，发动机输出的功率得到了充分的应用。