[實(shí)用新型]一種電動(dòng)車(chē)用無(wú)刷直流永磁電機(jī)機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920127420.0
• 申請(qǐng)日: 2009-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201414063Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭群英;沙彥超;徐騁曦;尹賢亮;張國(guó)松;朱可;鄧力;劉和平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02K29/00
• 分類(lèi)號(hào): H02K29/00;H02P6/00;H02P6/16;B62M7/00
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張先蕓;梁展湖

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車(chē)控制器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車(chē)用無(wú)刷直流永磁電機(jī)機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

電動(dòng)車(chē)簡(jiǎn)而言之就是以電力為驅(qū)動(dòng)，以電力為能源的交通工具?，F(xiàn)代常見(jiàn)的電動(dòng)車(chē)有電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)等形式。目前電動(dòng)自行車(chē)廣泛采用的是直流永磁電機(jī)，直流永磁電機(jī)按照是否采用電刷換向可分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)兩種，有刷電機(jī)是直流電機(jī)的主流產(chǎn)品，目前絕大多數(shù)電動(dòng)自行車(chē)電機(jī)都是有刷電機(jī)。無(wú)刷電機(jī)是一種特殊的直流電機(jī)，它采用內(nèi)置磁性傳感器(霍爾元件)外加電子換向器的方法進(jìn)行電子換向，無(wú)刷電機(jī)主要是為了消除電刷的磨損，以及電刷接觸所產(chǎn)生的噪聲。

現(xiàn)有的電動(dòng)(自行)車(chē)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)機(jī)電結(jié)構(gòu)，包括由定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼等構(gòu)成的電機(jī)，其中定子靠輪轂式支撐鋁件固定套設(shè)于車(chē)軸，線圈繞組設(shè)置于定子上，轉(zhuǎn)子套設(shè)在定子外圈并在轉(zhuǎn)子外側(cè)套設(shè)固定車(chē)輪，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多對(duì)永磁磁極，機(jī)殼固定在轉(zhuǎn)子上可隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并將定子包蓋于其內(nèi)；另外還包括設(shè)置于電機(jī)殼體外部的控制器，所述控制器主要由控制器殼體與其內(nèi)的電路模塊芯片構(gòu)成，控制器的線路通過(guò)設(shè)置于電機(jī)機(jī)殼中間的軸承內(nèi)圈接入并與定子相連，其中包括所述控制器與設(shè)置于定子上的霍爾元件傳感器之間的連接線路，所述控制器是用于電機(jī)的換相、電流控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)加速、減速、巡航、電子差速、能量回饋制動(dòng)控制等功能。

但是，現(xiàn)有的電動(dòng)車(chē)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)機(jī)電結(jié)構(gòu)形式，存在以下不足：

1、霍爾元件與控制器之間的線路、電機(jī)定子與控制器之間的線路均較長(zhǎng)，使得線路損耗較大，線路受干擾影響嚴(yán)重，降低了系統(tǒng)可靠性。

2、控制器設(shè)置于電機(jī)外部會(huì)占據(jù)更多空間，且影響車(chē)體美觀。

3、控制器線路復(fù)雜，成本較高。

4、控制器可靠性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種系統(tǒng)可靠性更強(qiáng)、集成化程度高和成本低，并且占據(jù)空間小，可使得車(chē)體整體更美觀的電動(dòng)車(chē)用無(wú)刷直流永磁電機(jī)機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種電動(dòng)車(chē)用無(wú)刷直流永磁電機(jī)機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，包括定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼，其特征在于，還包括設(shè)置于定子內(nèi)部的控制器電路模塊芯片。

進(jìn)一步，所述控制器電路模塊芯片外形為與定子內(nèi)部腔室匹配的弧型，并安裝固定于電機(jī)定子內(nèi)部的支撐鋁件上。

本實(shí)用新型是在背景技術(shù)中所述的現(xiàn)有的電動(dòng)(自行)車(chē)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)機(jī)電結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上所作改進(jìn)，其改進(jìn)點(diǎn)就在于將控制器的電路模塊芯片設(shè)置于了電機(jī)定子內(nèi)部，從而取消了原控制器構(gòu)件。具體地說(shuō)，是在設(shè)計(jì)輪轂電機(jī)控制器時(shí)，設(shè)計(jì)成永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制器一體化結(jié)構(gòu)，按輪轂電機(jī)定子內(nèi)部尺寸，將控制器硬件電路板(即上述控制器電路模塊芯片)設(shè)計(jì)成與定子內(nèi)部腔室匹配的弧形，嵌入并安裝固定于輪轂電機(jī)內(nèi)的定子內(nèi)部的支撐鋁件上。這樣，在外觀方面，可以省掉電機(jī)控制器在電動(dòng)車(chē)上的安裝位置，外形更加美觀，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔；在可靠性方面，由于控制器嵌入在輪轂電機(jī)內(nèi)，霍爾元件與電機(jī)連線最短，采樣轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的抗電磁干擾能力更強(qiáng)，檢測(cè)更為準(zhǔn)確，而電機(jī)繞組與控制器直接連接，連接線最短，對(duì)外界的干擾最小，連接線的發(fā)熱損耗最小，也會(huì)提高系統(tǒng)的效率。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)置有散熱鋁基板，所述散熱鋁基板一側(cè)與所述控制器電路模塊芯片緊貼相連，另一側(cè)連接固定于支撐鋁件上，這樣，可進(jìn)一步利用電機(jī)鋁件增加控制器電路模塊芯片的散熱效果，避免其因?yàn)檫^(guò)熱而燒壞，提高了裝置安全性。

與現(xiàn)有的外置控制器的結(jié)構(gòu)形式相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、控制器由于嵌套在輪轂電機(jī)內(nèi)部，使得霍爾元件傳感器與電機(jī)連線大大縮短，使得采樣轉(zhuǎn)子位置信號(hào)最為準(zhǔn)確，可靠性更高；同時(shí)使得控制器與電機(jī)定子的連線也大大縮短，使得干擾最小，熱損耗最小，提高了系統(tǒng)效率與可靠性。

2、本技術(shù)方案中將控制器電路模塊芯片設(shè)置于定子內(nèi)部，由于轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的磁極之間的棱槽會(huì)造成空氣流動(dòng)，從而在定子內(nèi)部形成風(fēng)流，使得本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制器電路模塊芯片散熱效果良好，而且可以進(jìn)一步將所述棱槽斜向設(shè)置，以增大風(fēng)流，增強(qiáng)散熱效果；同時(shí)作為本實(shí)用新型的優(yōu)化設(shè)計(jì)，還增設(shè)有散熱鋁基板進(jìn)行散熱，可進(jìn)一步提高對(duì)控制器電路模塊芯片的散熱效果，避免其因?yàn)檫^(guò)熱而燒壞，提高了裝置安全性。

3、本技術(shù)方案中將控制器電路模塊芯片設(shè)置于定子內(nèi)部，使得電機(jī)與控制部分之間的結(jié)構(gòu)更緊湊，其一體化程度更高，占據(jù)空間更小，且使得車(chē)體外觀更具美感。