[实用新型]基于双转子电机的飞轮与电机磁力耦合传动混合动力系统

说明书

本实用新型公开了基于双转子电机的飞轮与电机磁力耦合传动混合动力系统；包括飞轮储能磁力耦合传动装置、电磁离合器和双转子电机；双转子电机的电机内转子轴的一端通过轴承与电磁离合器的主动部分活动连接，电机内转子轴的另一端通过轴承与连接体活动连接；电机永磁内转子与电机内转子轴连接；电机定子与主箱体连接；电机调磁外转子的一端通过轴承和电机主箱体活动连接，电机调磁外转子的另一端与连接体的一端固接；连接体的另一端伸出空腔结构外，与外界负载连接；本实用新型飞轮储能磁力耦合传动装置、磁力耦合传动机构和双转子电机协同配合，实现汽车正常匀速运行、汽车刹车与下坡时制动能量回收以及汽车加速与上坡时飞轮动能转化为汽车动能。

技术领域

本实用新型涉及一种包含储能装置的混合动力系统，特别是涉及一种飞轮储能磁力耦合混合动力系统。

背景技术

随着能源危机和环境问题的日益凸显，开发节能环保型汽车已成为未来汽车工。业的发展趋势。从节能的角度，目前驱动车辆的节能效果主要体现在两个方面：一是在混合动力汽车(包括部分插电式)上，可以控制内燃机始终在效率较高的区域工作；二是在制动过程中可以大幅回收动能。由于在汽车行驶所消耗的能量中，制动消耗的能量占了很大的比例，故大多数电驱动车辆都配备的制动能量回收功能。飞轮储能具有储能密度高、适应性强、应用范围广、效率高、长寿命、无污染和维修花费低等优点。

但现有电驱式飞轮储能系统普遍是通过电动机和发电机对飞轮储能系统进行能量储存和释放，电驱式飞轮储能系统的高速飞轮和电动/发电机需要封闭在真空箱体中，其温升问题难以解决。其次是机械式飞轮储能系统中的飞轮与行星齿轮等部件连接属于机械连接，由于飞轮转速高，因此运行过程中会出现严重的振动、噪声、磨损等问题。

实用新型人2018年申请的中国实用新型专利(2018104533982)公开了一种飞轮储能磁力耦合传动装置；主要包括机壳、内箱体、飞轮转子、主轴和磁力耦合传动机构；磁力耦合传动机构的定子、永磁转子和调磁环转子都为圆筒形，调磁环转子位于定子和永磁转子之间；调磁环转子和定子之间存在径向气隙，调磁环转子与永磁转子之间存在径向气隙；调磁环转子轴一端与调磁环转子连接；另一端伸出机壳；该技术主要是解决现有飞轮储能系统存在结构复杂、体积较大、集成度低以及系统中的机械齿轮存在振动、噪声和摩擦损耗等问题。但该技术是由电机定子绕组直接取代磁力齿轮中的低速转子的结构，通过调节电流频率调节飞轮转速。由于飞轮转速要求高，电流频率调节范围有限，该方案在飞轮的最大储能量上存在限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有飞轮储能系统存在的飞轮最大储能量受限的问题，提供了一种飞轮耦合传动装置的最大同步转速成倍提高，飞轮的最大储能量获得较大幅度提升的基于双转子电机的飞轮与电机磁力耦合传动混合动力系统。

本实用新型采用具有内外两层永磁体的永磁外转子，通过电机定子绕组对永磁外转子进行驱动，组成永磁电机基本结构，同时永磁外转子与调磁环转子和永磁内转子直接组成永磁齿轮结构；本实用新型在保留中国发明专利申请2018104533982原有优点的基础上，大幅度减少定子磁场的磁极对数，使得飞轮耦合传动装置的最大同步转速成倍提高，在飞轮的最大储能量获得较大幅度的提升。

本实用新型目的通过如下技术方案实现：

一种基于双转子电机的飞轮与电机磁力耦合传动混合动力系统，包括飞轮储能磁力耦合传动装置；飞轮储能磁力耦合传动装置主要包括主箱体、内箱体、飞轮转子、飞轮主轴和磁力耦合传动机构；所述主箱体为空心结构，中部设有向内的连接体，内箱体设置在主箱体的空心内，与连接体连接，内箱体和连接体形成密封空腔结构；飞轮转子和磁力耦合传动机构的永磁内转子设置在密封空腔结构中，飞轮转子和永磁内转子分别和主轴连接；