【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车驱动，具体地指一种基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统及方法。
技术介绍
1、新能源汽车的动力总成由电机、电控和减速器构成，一般称为电驱动系统，是电动车的心脏。近年来，电驱动系统已完成单个产品向三合一集成的演进，最初汽车电驱动系统基本以分体部件为主，占用大量空间，成本高；随后集成化电驱动开始发展，从电机和减速器“二合一”到电机、减速器和电机控制器的“三合一”。
2、电驱动系统高度集成化是大势所趋，要求能耗与成本双降，要求功率密度越来越高、噪音越来越小、成本越来越低。现有的电驱动系统中电机、减速器和电机控制器的“三合一”结构无论如何集成都需要电机转子轴与减速箱轴分段式串联，以及需要两级机械齿轮来进行扭矩和转速缩放传动，存在占用空间较大，质量重，结构复杂，振动噪音大等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是要提供一种基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统及方法，本专利技术能取代传统电驱动系统的机械齿轮传动，解决了因齿轮传动所带来的无法消除的问题，如振动噪声，结构复杂，易产生机械疲劳失效等，使整个电驱动系统更加简单紧凑。
2、为实现此目的，本专利技术所设计的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：它包括内转子组件、调制环、定子组件和差速器，其中，内转子组件的空心轴两端分别通过轴承装配在驱动系统壳体和差速器壳体上，调制环的一端通过轴承装配在内转子组件的空心轴上，调制环的另一端刚性装配在差速器壳体上，定子组件固设在驱动系统壳体内，差速器
3、本专利技术的有益效果：
4、1、本专利技术用于直接驱动新能源汽车，取消了机械齿轮接触式传递扭矩，结构简单紧凑，无齿轮啮合噪声，具备低摩擦损耗、噪音小和振动弱的优势；
5、2、本专利技术基于磁场调制原理工作，采用电磁传递转矩，取消了机械齿轮避免了机械耐久疲劳问题，具有高转矩密度、可靠性高的优势；
6、3、本专利技术将差速器与电机定子组件、转子组件以及磁场调制环同轴布置在一个壳体内，集成化设计，具有结构紧凑、轻量化、高功率密度优势，提高电驱系统搭载的可行性。
7、4、本专利技术的基于磁场调制效应的新能源汽车电驱动系统，解决了抱怨不断的机械振动噪声问题，避免了机械疲劳失效，为新能源汽车电驱动系统提供了一套全新的理想架构模式。
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1.一种基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：它包括内转子组件(40)、调制环(30)、定子组件(20)和差速器(50)，其中，内转子组件(40)的空心轴(41)两端分别通过轴承装配在驱动系统壳体(10)和差速器壳体(51)上，调制环(30)的一端通过轴承装配在内转子组件(40)的空心轴(41)上，调制环(30)的另一端刚性装配在差速器壳体(51)上，定子组件(20)固设在驱动系统壳体(10)内，差速器(50)的锥齿轮组件(52)作为差速器输出端连接外部负载轴，定子组件(20)、调制环(30)、内转子组件(40)和差速器(50)的差速器输出端同轴布置，调制环(30)位于定子组件(20)与内转子组件(40)之间，定子组件(20)与调制环(30)之间具有间隙，调制环(30)与内转子组件(40)之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：内转子组件(40)包括空心轴(41)、固定在空心轴(41)上的转子铁芯(42)以及多对采用表贴式固放在转子铁芯(42)外周的转子永磁体磁极(43)。
3.根据权利要求2所
4.根据权利要求3所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：定子组件(20)包括定子铁芯(21)、多个定子绕组线圈(22)以及多对定子永磁体磁极(23)，定子铁芯(21)内表面设有多个齿槽(24)，各个定子绕组线圈(22)嵌放在对应的齿槽(24)内，定子永磁体磁极(23)嵌放在对应的齿槽(24)口。
5.根据权利要求4所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：定子永磁体磁极(23)、转子永磁体磁极(43)和调制环(30)的极对数分别为P1、P3和P2，满足以下公式：
6.根据权利要求5所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：由内转子组件(40)和定子组件(20)构成的永磁电机结构，当定子绕组线圈(22)上通入频率为H的电流后，定子绕组线圈(22)产生的电磁转矩驱动与定子绕组线圈(22)具有相同极对数的内转子组件(40)旋转,内转子组件(40)的角速度ω3为：
7.根据权利要求6所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：定子永磁体磁极(23)、转子永磁体磁极(43)和调制环(30)的极对数和角速度之间的关系满足以下公式：
8.根据权利要求7所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：内转子组件(40)即受到定子绕组线圈(22)加载的负载又承受来自调制环(30)磁场调制负载，两个载荷大小相等方向相反，从而实现内转子组件(40)的稳定空转，即定子绕组线圈(22)产生驱动内转子组件(40)的转矩T3与调制环(30)的转矩T2，满足以下关系：
9.一种基于权利要求4所述系统的驱动方法，其特征在于：作为电驱驱动系统时，电机控制器(60)输入三相电流给定子绕组线圈(22)，其产生的电磁转矩驱动内转子组件(40)转动，内转子组件(40)的转子永磁体磁极(43)通过与调制环(30)和定子永磁体磁极(23)形成磁场调制效应，将内转子组件(40)上的转动减速传递到调制环(30)和差速器(50)上，差速器(50)的锥齿轮组件(52)带动负载旋转。
10.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于：作为制动能量回收系统时，负载带动差速器(50)和调制环(30)转动，经磁场调制效应增速传递给内转子组件(40)上，最终在定子组件(20)的定子绕组线圈(22)中感应出三相电流，回收电能。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：它包括内转子组件(40)、调制环(30)、定子组件(20)和差速器(50)，其中，内转子组件(40)的空心轴(41)两端分别通过轴承装配在驱动系统壳体(10)和差速器壳体(51)上，调制环(30)的一端通过轴承装配在内转子组件(40)的空心轴(41)上，调制环(30)的另一端刚性装配在差速器壳体(51)上，定子组件(20)固设在驱动系统壳体(10)内，差速器(50)的锥齿轮组件(52)作为差速器输出端连接外部负载轴，定子组件(20)、调制环(30)、内转子组件(40)和差速器(50)的差速器输出端同轴布置，调制环(30)位于定子组件(20)与内转子组件(40)之间，定子组件(20)与调制环(30)之间具有间隙，调制环(30)与内转子组件(40)之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：内转子组件(40)包括空心轴(41)、固定在空心轴(41)上的转子铁芯(42)以及多对采用表贴式固放在转子铁芯(42)外周的转子永磁体磁极(43)。
3.根据权利要求2所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：所述调制环(30)包括杯型连接桥(31)和调制块(32)，杯形连接桥(31)外圆表面均分设有多个梯形槽，杯型连接桥(31)的杯底通过轴承装配在转子空心轴(41)上，杯型连接桥(31)的杯口端面与差速器壳体(51)刚性连接在一起；
4.根据权利要求3所述的基于磁场调制效应新能源汽车电驱动系统，其特征在于：定子组件(20)包括定子铁芯(21)、多个定子绕组线圈(22)以及多对定子永磁体磁极(23)，定子铁芯(21)内表面设有多个齿槽(24)，各个定子绕组线圈(22)嵌放在对应的齿槽(24)内，定子永磁体磁极(23)嵌放在对应的齿槽(24)口。
5.根据权利要求4所述的基于磁场调制效应新...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡鹏，舒旭，
申请(专利权)人：智新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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