[發明專利]無感電動發電一體機及電動車輛

有效

• 申請號: 202110303252.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113037041B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 劉貴平
• 申請（專利權）人: 劉貴平
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/06;H02K11/01
• 代理公司: 石家莊旭昌知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 13126
• 代理人: 雷瑩

本發明提供了一種電動發電一體機及電動車輛，本發明所提供的電動發電一體機包括殼體、主軸、形成于殼體內的環形磁場、若干組成對設置的線圈和控制單元。環形磁場的磁場方向位于主軸的徑向上，且被配置為環主軸均等分布且磁場方向相反的兩部分；線圈中的各匝線路均部分穿經環形磁場，同一組的兩線圈并聯設置并反向纏繞，以主軸為中心呈中心對稱分布，而分別穿經環形磁場的兩部分；控制單元構成對一組線圈的電流換向或對多組線圈電路通斷的控制。并且，環形磁場和線圈被分別固設在殼體和主軸中的一個上。本發明的電動發電一體機基于楞次定律設置，可消弱電機線圈的交變磁場和磁化曲線特性對電機能量轉化效率的不利影響。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，特別涉及一種無感電動發電一體機。本發明還涉及一種電動車輛。

背景技術

目前，不論是電動機還是發電機都是采用齒槽結構，線圈嵌入鐵芯齒槽內，鐵芯齒槽內線圈通電產生交變磁場，以產生電機的旋轉驅動力，或者，因發電機的轉動產生的磁場切割而在線圈中產生電動勢。交變磁場會產生磁疇損耗和渦流損耗。而且，在直流永磁電機中，由于齒槽分布的均衡性偏差，還存在齒槽的轉矩損耗等，大大降低了電動機或發電機的效率。

另外，電磁化鐵芯的磁場強度增減和輸入線圈的電流并不是成線性比例變化。由鐵磁材料的磁化曲線可知，電機的轉速、轉矩只在固定的范圍內效率高，超出或低于其效率會急劇下降。電動機的這一問題，使大量的電能被白白浪費；在電動車上這一弊端更大，電動車的時速是不斷變化的，電動車電機的額定轉速、轉矩都是按平坦路面行駛設計，電動車在低速下，或在高速路上高速行駛時，其效率都會大幅降低，導致電能轉換為動能的效率下降；同時，伴隨有電動車爬坡無力的情況。

現有電機的上述問題，由于鐵磁材料的磁化曲線特性、以及磁疇損耗的存在，在電動車中，即使給電機中的線圈輸入的電流比平坦路面行駛時增加4.5-5倍，其輸出轉矩卻無法等比例增加，電能和動能之間的轉換效率受到限制，對蓄電單元的電瓶壽命，也有不利影響。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種無感電動發電一體機，從而提供一種基于楞次定律的新式電機，以消弱電機線圈的交變磁場和磁化曲線特性對電機能量轉化效率的不利影響。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種無感電動發電一體機，包括殼體、以及可相對所述殼體旋轉的主軸，該所述無感電動發電一體機還包括：

環形磁場，以所述主軸為中心形成于所述殼體內，所述環形磁場的磁場方向位于所述主軸的徑向上，且所述環形磁場被配置為環所述主軸均等分布且所述磁場方向相反的兩部分；

若干組成對設置的線圈，所述線圈中的各匝線路均部分穿經所述環形磁場；同一組的兩所述線圈并聯設置并反向纏繞，且以所述主軸為中心呈中心對稱分布，而可分別穿經所述環形磁場的兩部分；

控制單元，連接于外部電路和所述線圈之間，以構成對一組所述線圈的電流換向或多組所述線圈電路通斷的控制；

且，所述環形磁場和所述線圈被分別固設于所述殼體和所述主軸中的一個上；因所述殼體和所述主軸的相對轉動，而于所述線圈的兩端形成電勢差；因所述線圈中電流的產生，而使所述線圈在所述環形磁場產生的安培力作用下，驅使所述殼體和所述主軸相對轉動。

進一步的，各所述線圈均纏繞在同一個以所述主軸為中心設置的環形鐵芯上，所述環形磁場形成于磁體和所述環形鐵芯之間。

進一步的，所述磁體為設于所述環形鐵芯內部的永磁鐵或電磁鐵，所述磁體的兩極與所述環形鐵芯之間分別形成所述環形磁場的兩部分。

進一步的，所述磁體為環繞所述環形鐵芯設置的兩組永磁鐵，兩組所述永磁鐵與所述環形鐵芯之間分別形成所述環形磁場的兩部分。