[发明专利]延长电动车续航里程的开关磁阻电机

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其是一种延长电动车续航里程的开关磁阻电机。

背景技术

随着我国经济的不断发展，对环境的污染已越来越明显，因此，节能减排不仅是客观经济发展的需要，更是人类生态文明发展的需要。汽车产业是国民经济的重要支柱产业，但其尾气的排放却成为城市污染的主要来源，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出，因此 减少汽车尾气对城市污染，研制新能源汽车已引起世界各国极大的重视。

电动汽车是一个能源消耗低，环境污染小，能够满足大众需求，拉动内需的新型产业。目前，世界主要汽车生产国纷纷加快部署，将发展新能源汽车作为国家战略，加快推进技术研发和产业化，同时大力发展和推广应用汽车节能技术。众所周知，电动车推广应用的关键在于电动车的电池，电池的优劣在很大程度上决定了电动车的续航里程。而电动汽车受限于电池技术以及实际使用环境，其电池容量始终未能达到理想状态，因此，在电池容量有限的前提下尽可能提高电动车的续航里程成为电动车发展过程中的技术关键所在。

开关磁阻电动机是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的新一代无级调速系统，其具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，尤其对于电动汽车等相关领域，开关磁阻电动机得以广泛的运用。当前，开关磁阻电机在电动车领域里的应用主要是作为电动车的动力驱动；然而，作为动力驱动的开关磁阻电机在运用过程中对于电池续航里程的改进上并无帮助。另一方面，现有的开关磁阻电机在进行功率变换过程中，其难以在制造成本、工作噪音以及电流上升速度之间得以平衡，进而间接影响了电动车的使用体验以及续航里程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于电动车运行过程中动力驱动的开关磁阻电机，其可在进行动力驱动的同时通过对于电动车电池的反充电处理以使得电动车电池的续航里程得以改善。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种延长电动车续航里程的开关磁阻电机，其用于电动车的动力驱动；所述延长电动车续航里程的开关磁阻电机包括有定子与转子，定子包括有采用环形结构的定子轭，以及设置在定子轭之上的多个定子齿极，转子之中包含有多个转子齿极；所述定子之中，任意两个彼此相对的定子齿极分别构成一个定子极对，每一对定子极对分别连接有励磁绕组；所述定子之中设置有反充电绕组，其安装在定子轭之上。

作为本发明的一种改进，每一对定子极对中的两个定子齿极之上的励磁绕组分别采用并联连接方式；所述定子轭之中，多个反充电绕组采用串联连接方式彼此连接。

作为本发明的一种改进，所述延长电动车续航里程的开关磁阻电机之中包括有位置传感器，位置传感器包括有2个霍尔传感器模块，其分别连接至电机控制装置的控制电路之中，用于分别提供顺时旋转导通逻辑顺序以及逆时旋转导通逻辑顺序。

作为本发明的一种改进，所述位置传感器之中设置有磁性圆盘，其与转子同轴安装，所述磁性圆盘之中沿其圆周径向设置有4对N-S磁极，其间隔的机械角度为90°；所述位置传感器之中，每一个霍尔传感器模块之中均包括有3个霍尔传感器元件，相邻两个霍尔传感器元件相对于磁性圆盘轴心所间隔的机械角度为15°。

采用上述技术方案，其可通过两个霍尔磁传感器模块分别提供不同的导通逻辑顺序，从而有效地解决了开关磁阻电机在正反转转换过程中的提前角问题，以在提高电机最高转速的同时，有效降低本申请中开关磁阻电机的启动电流，进而间接提高电动车电池的续航里程。

作为本发明的一种改进，所述延长电动车续航里程的开关磁阻电机之中设置有电机控制装置，其包括有控制电路、驱动电路、功率变换器电路以及反充电电路；所述反充电电路包括有存储电容、负载电阻以及四个整流二极管构成，四个整流二级管构成单相桥式整流电路，反充电电路分别连接至用于驱动电动车工作的电动车电池以及反充电绕组之上。

作为本发明的一种改进，所述反充电电路与电动车电池之间设置有充电二极管，所述反充电电路设置于充电二极管的正向侧，电动车电池设置在充电二极管的负向侧。

采用上述技术方案，其可通过反充电电路中单相桥式整流电路的设置以将反充电绕组输入的交流电流电变为直流电流，并存储在存储电容之上；当电动车电池需进行充电时，即充电二极管的正向电压（存储电容存储电压）大于其负向电压（电动车电池电压）时，存储电容内部存储的电能通过充电二极管的单向导通性向电动车电池内进行传输与充电处理；当充电二极管的正向电压（存储电容电压）小于其负向电压（电动车电池电压）时，根据充电二极管的单向导通性，存储电容停止向电动车电池充电。