[發明專利]延長電動車續航里程的開關磁阻電機

在審

• 申請號: 201611262854.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106787283A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 童自成;徐新森
• 申請（專利權）人: 童自成
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/24;H02K11/215;H02P25/08
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及電力電子領域，尤其是一種延長電動車續航里程的開關磁阻電機。

背景技術

隨著我國經濟的不斷發展，對環境的污染已越來越明顯，因此，節能減排不僅是客觀經濟發展的需要，更是人類生態文明發展的需要。汽車產業是國民經濟的重要支柱產業，但其尾氣的排放卻成為城市污染的主要來源，由此帶來的能源緊張和環境污染問題將更加突出，因此 減少汽車尾氣對城市污染，研制新能源汽車已引起世界各國極大的重視。

電動汽車是一個能源消耗低，環境污染小，能夠滿足大眾需求，拉動內需的新型產業。目前，世界主要汽車生產國紛紛加快部署，將發展新能源汽車作為國家戰略，加快推進技術研發和產業化，同時大力發展和推廣應用汽車節能技術。眾所周知，電動車推廣應用的關鍵在于電動車的電池，電池的優劣在很大程度上決定了電動車的續航里程。而電動汽車受限于電池技術以及實際使用環境，其電池容量始終未能達到理想狀態，因此，在電池容量有限的前提下盡可能提高電動車的續航里程成為電動車發展過程中的技術關鍵所在。

開關磁阻電動機是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統之后發展起來的新一代無級調速系統，其具有調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點，尤其對于電動汽車等相關領域，開關磁阻電動機得以廣泛的運用。當前，開關磁阻電機在電動車領域里的應用主要是作為電動車的動力驅動；然而，作為動力驅動的開關磁阻電機在運用過程中對于電池續航里程的改進上并無幫助。另一方面，現有的開關磁阻電機在進行功率變換過程中，其難以在制造成本、工作噪音以及電流上升速度之間得以平衡，進而間接影響了電動車的使用體驗以及續航里程。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于電動車運行過程中動力驅動的開關磁阻電機，其可在進行動力驅動的同時通過對于電動車電池的反充電處理以使得電動車電池的續航里程得以改善。

為解決上述技術問題，本發明涉及一種延長電動車續航里程的開關磁阻電機，其用于電動車的動力驅動；所述延長電動車續航里程的開關磁阻電機包括有定子與轉子，定子包括有采用環形結構的定子軛，以及設置在定子軛之上的多個定子齒極，轉子之中包含有多個轉子齒極；所述定子之中，任意兩個彼此相對的定子齒極分別構成一個定子極對，每一對定子極對分別連接有勵磁繞組；所述定子之中設置有反充電繞組，其安裝在定子軛之上。

作為本發明的一種改進，每一對定子極對中的兩個定子齒極之上的勵磁繞組分別采用并聯連接方式；所述定子軛之中，多個反充電繞組采用串聯連接方式彼此連接。

作為本發明的一種改進，所述延長電動車續航里程的開關磁阻電機之中包括有位置傳感器，位置傳感器包括有2個霍爾傳感器模塊，其分別連接至電機控制裝置的控制電路之中，用于分別提供順時旋轉導通邏輯順序以及逆時旋轉導通邏輯順序。

作為本發明的一種改進，所述位置傳感器之中設置有磁性圓盤，其與轉子同軸安裝，所述磁性圓盤之中沿其圓周徑向設置有4對N-S磁極，其間隔的機械角度為90°；所述位置傳感器之中，每一個霍爾傳感器模塊之中均包括有3個霍爾傳感器元件，相鄰兩個霍爾傳感器元件相對于磁性圓盤軸心所間隔的機械角度為15°。

采用上述技術方案，其可通過兩個霍爾磁傳感器模塊分別提供不同的導通邏輯順序，從而有效地解決了開關磁阻電機在正反轉轉換過程中的提前角問題，以在提高電機最高轉速的同時，有效降低本申請中開關磁阻電機的啟動電流，進而間接提高電動車電池的續航里程。

作為本發明的一種改進，所述延長電動車續航里程的開關磁阻電機之中設置有電機控制裝置，其包括有控制電路、驅動電路、功率變換器電路以及反充電電路；所述反充電電路包括有存儲電容、負載電阻以及四個整流二極管構成，四個整流二級管構成單相橋式整流電路，反充電電路分別連接至用于驅動電動車工作的電動車電池以及反充電繞組之上。

作為本發明的一種改進，所述反充電電路與電動車電池之間設置有充電二極管，所述反充電電路設置于充電二極管的正向側，電動車電池設置在充電二極管的負向側。

采用上述技術方案，其可通過反充電電路中單相橋式整流電路的設置以將反充電繞組輸入的交流電流電變為直流電流，并存儲在存儲電容之上；當電動車電池需進行充電時，即充電二極管的正向電壓（存儲電容存儲電壓）大于其負向電壓（電動車電池電壓）時，存儲電容內部存儲的電能通過充電二極管的單向導通性向電動車電池內進行傳輸與充電處理；當充電二極管的正向電壓（存儲電容電壓）小于其負向電壓（電動車電池電壓）時，根據充電二極管的單向導通性，存儲電容停止向電動車電池充電。