(10)授权公告号 CN 201966743 U
(45)授权公告日 2011.09.07C N 201966743 U
*CN201966743U*
(21)申请号 201020686906.0
(22)申请日 2010.12.29
H02K 7/18(2006.01)
H02P 9/04(2006.01)
(73)专利权人芜湖瑞科技术有限公司
地址241003 安徽省芜湖市弋江区高新技术
开发区花津南路226号
(72)发明人法德强 罗新宇 刘明丁
(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限
公司 34107
代理人
周光
(54)实用新型名称
(57)摘要
包括汽油机动力部、蓄电池、油箱，启发一体式电
机、控制器和控制面板。此发电机很容易达到低速
恒扭矩和高速恒功率，对于负载来说，稳定性相当
受益。先进的电控系统能够有效促进发电机的可
控性、经济性、安全性、舒适性和可靠性等性能的
提高。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
1.一种启发一体式发电机，包括汽油机动力部(2)、蓄电池(4)和油箱(6)，其特征在于，该发电机内设有启发一体式电机(1)、控制器(3)和控制面板(5)。
2.根据权利要求1所述的启发一体式发电机，其特征在于：所述的启发一体式电机(1)为转子为永磁体的同步电机。 3.根据权利要求1或2所述的启发一体式发电机，其特征在于：所述的启发一体式电机(1)转子通过其转子支撑与汽油机动力部(2)发动机的曲轴固定在一起。
4.根据权利要求1所述的启发一体式发电机，其特征在于：所述的控制器(3)与启发一体式电机(1)和汽油机动力部(2)连接，且设有外部通信接口，其控制启发一体式电机(1)启动，并根据控制信号和反馈信号调节发动机转数。
5.根据权利要求1所述的启发一体式发电机，其特征在于：所述的控制面板(5)与控制器(3)连接，控制启发一体式电机(1)和汽油机动力部(2)启闭和参数。
一种启发一体式发电机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及发电机领域。
背景技术
[0002] 目前市场上的发电机上使用的电机由直流电动机和带有调节器的交流发电机，分属启动系统和充电系统，分别固定在发动机体上，安装布置不方便，所需安装空间大，零部件多故障率高。缺乏有效的监控控制器，发电效率不高，不能随车需求快速实现调速调节功率的要求。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是实现一种结构简单、通用性强，而且能够满足启动与发电一体式的发电机。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种启发一体式发电机，包括汽油机动力部、蓄电池、油箱，启发一体式电机、控制器和控制面板。
[0005] 所述的启发一体式电机为转子为永磁体的同步电机。
[0006] 所述的启发一体式电机转子通过其转子支撑与汽油机动力部发动机的曲轴固定在一起。
[0007] 所述的控制器与启发一体式电机和汽油机动力部连接，且设有外部通信接口，其控制启发一体式电机启动，并根据控制信号和反馈信号调节发动机转数。
[0008] 所述的控制面板与控制器连接，控制启发一体式电机和汽油机动力部的启闭和参数。
[0009] 本发明的优点在于，此发电机很容易达到低速恒扭矩和高速恒功率，对于负载来说，稳定性相当受益。先进的电控系统能够有效促进发电机的可控性、经济性、安全性、舒适性和可靠性等性能的提高。
附图说明
[0010] 下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：[0011] 附图1启发一体式发电机结构示意图；
[0012] 附图2、控制器连接框图；
[0013] 上述图中的标记均为：1、启发一体式电机；2、汽油机动力部；3、控制器；4、蓄电池；5、控制面板；6、油箱。
具体实施方式
[0014] 参见图1，该启发一体式发电机，主要包括汽油机动力部2、蓄电池4、油箱6、启发一体式电机1、控制器3和控制面板5，其中启发一体式电机1为核心部件，此电机采用永磁同步电机，这是种采用永磁体转子的交流同步电机，除了励磁绕组用永磁体代替以外，基本
上与同步电机相同，永磁体在电机的气隙部分产生磁通，强化的定子线圈产生电磁极。转子在定子线圈的牵引下产生旋转，在定子的线圈相位上加适当的频率时，定子产生持续的旋转磁场。通过控制使定子和转子产生需要的扭矩，由转子位置来进行同步反馈控制。为了测量转子的位置(磁场的位置)，在电机的转子上安装有霍尔传感器，霍尔信号触发盘固定在飞轮上，线束的插接件固定在连接壳体上。电机为水冷电机，电机的定子外围还设有冷却水套，并通过冷却水套将定子与发动机外壳相固定。电机的转子
通过转子支撑与发动机的曲轴固定在一启，定子为硅钢片上缠绕线圈，通过螺栓与定位销固定在连接壳体上，引线端子固定在连接壳体的陶瓷上，电机壳体为整体铝铸造，具有足够的强度，电机壳体两端面分别与发动机、减速器壳体的连接采用法兰对接方式；壳体的结构考虑有利于风冷。转子永磁体转子产生恒定的电磁场，当定子(定子绕组)通以直流电时，则产生旋转的磁场，两种磁场相互作用产生电磁力，推动转子旋转，带动同轴的发动机曲轴运转；当发动机稳定后，发动机带动同轴发电机旋转，向外输出不低于250V三相交流电，为混合动力型车提供电能。转子为永磁体结构使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。
[0015] 启发一体式电机1设有6对磁极数，采用三相PWM控制，需对电机转子绝对角位置实时检测，以此来决定各相绕组通电顺序和通电时间长短。控制要求检测精度高，响应快，因此，适合选用无刷旋转变压器+R/D变换器和电涡流位置传感器。
[0016] 参见图2，控制器3与启发一体式电机1和汽油机动力部2连接，且设有外部通信接口，其控制启发一体式电机1启动，并根据控制信号和反馈信号调节发动机转数。其中控制面板5与控制器3连接，控制启发一体式电机1和汽油机动力部2启闭和参数。[0017] 控制器3其除了控制电机启动过程之外，还可根据需求调整对外输出功率反馈调节发动机转数。调整一体化启动-发电机，通过局域网络总线收到了目标功率值，电机控制器根据该目标功率值判断并调节节气门开度，从而使得发动机转速调整到电机发电需
要的目标转速，保证了负载的功率请求。通过局域网络总线可以同车上的上级调节装置完全连通，通过监控装置实现电源的管理。
[0018] 具体工作原理如下：
[0019] 控制器3控制启发一体式电机1起动，永磁体转子产生恒定的电磁场，当定子通以低压蓄电池提供的直流电时，则定子绕组产生旋转的磁场，两种磁场相互作用产生电磁力，推动转子旋转，带动同轴的发动机曲轴运转，使得发动机得以起动，从而驱动电机，起动时，电机控制器控制起发一体机快速启动发动机，发动机起动转速为≤300r/min，每次接通起动的时间≤3S，发动机起动以后，起动机继续运行1S，在整个起动期间起电机控制器输出端不向外输出电能，很好地保护了发动机运行的平稳。
[0020] 发电功能：永磁体转子产生恒定的电磁场，在当发动机稳定后，发动机带动同轴发电机旋转，切割磁力线，定子绕组向外输出三相交流电，为整车提供电能。发动机转速稳定在4500-5000r/min之间，控制器控制发电机通过变频器向外输送电能，输出功率不低于6KW，，其瞬时最大输出功率不超过7KW，最大功率持续时间≤180S(电机控制器可以实现调节发动机转速，使之回到正常的转速区间内，从而有效地保护了控制器、电机及负载)；当输出平稳时，发电机输出三相交流电压峰值范围：260～380V；变频器端输出电压稳定在
336V左右，电压波动变化≤2％。
[0021] 前面所述的外部通信接口，主要指控制器3预留CAN通讯接口，以便与车内其他电子控制单元通过CAN总线方式进行数据交换，及时将电机输出信号、功能信号发送给发动机ECU。
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