[发明专利]电气子组件和相关联的操作方法

说明书

电气子组件和相关联的操作方法。提供了一种电气子组件，该电气子组件具有第一马达和第二马达，第二马达是磁阻马达。第一马达和第二马达中的每一个具有驱动地连接到另一个的相应的转子，并且可独立地操作以单独地或彼此结合地产生扭矩。由第一马达和第二马达中的每一个产生的扭矩可以被传递到交通工具的动力传动系统。这样，电气子组件可以在混合动力或电动交通工具中具有特定的应用。

技术领域

本发明涉及一种电气子组件(electrical sub-assembly)，尤其涉及一种用于用作混合动力交通工具(hybrid vehicle)或电动交通工具的电力牵引驱动装置(electrictraction drive)的电气子组件。本发明的方面涉及电气子组件、交通工具、方法和控制器。

背景

混合动力交通工具和电动交通工具通常使用包含永磁体的马达，永磁体通常包含稀土元素，诸如钕(Nd)。由于不同的技术原因(包括较低的扭矩密度以及噪声、振动和声振粗糙度(Harshness)的问题)，通常不使用其他类型的马达。然而，包含稀土永磁体的马达有其自身的缺点。特别是，稀土磁体非常昂贵，至少相对于电动马达的其他部件的成本而言非常昂贵(稀土磁体可能是马达的成本的两倍或更多)。由于稀土磁体的开采和提炼中所使用的方法，稀土磁体还具有较差的可持续性。

此外，无论是否向马达施加电流，每当永磁马达内的转子旋转时，永磁马达都会产生磁通量。这具有潜在的系统可靠性和安全性影响，因为在马达的电端子处可能产生磁感应电压，或者通过马达绕组可能产生高电流。此外，此类马达在空载时会产生铁损，这是由转子的旋转磁场所引起的，并且可能在马达旋转时产生波动的、非零平均扭矩，这种现象通常被称为“扭矩变动(cogging)”。用于解决扭矩变动的技术往往会降低马达效率。为了允许实现高转子速度，通常还需要应用所谓的“磁场削弱(field weakening)”。否则，通过转子的旋转在马达绕组上所感应的电压可能会超过驱动马达的电源电压，从而阻止更高的运行速度。然而，磁场削弱导致电阻损耗增加，从而导致效率降低。如果过热，稀土磁体也可能容易退磁，并且如果位于转子中，则稀土磁体难以冷却。因此，必须经常实施控制策略来防止过热。

永磁马达的替代物包括感应马达和绕线式转子马达(wound rotor motor)。然而，这些马达可能在它们的转子方面的损耗比永磁马达中的损耗更高。这些相对较高的损耗是由于马达具有更多的绕组(即在转子和定子两者中)所导致的。

希望开发新的电动马达技术，其不需要使用永磁体(特别是稀土磁体)，和/或相对于已知替代物而言提高效率。本发明的目标实施例是至少减轻与已知布置相关联的一个或更多个问题。

发明概述

根据本发明的方面，提供了一种电气子组件，包括：第一马达；和第二马达，第二马达是磁阻马达，其中第一马达和第二马达中的每一个具有驱动地连接到另一个的相应的转子，并且第一马达和第二马达中的每一个可操作以产生扭矩，即，扭矩的公共供应/源。因此，第一马达和第二马达可以独立操作以产生扭矩，例如，该扭矩可单独通过第一马达或通过第一马达和第二马达彼此结合地传递到动力传动系统。

在某些实施例中，第一马达可以是磁阻马达，即电气子组件可以包括第一磁阻马达和第二磁阻马达，并且第一马达和第二马达中的每一个可以是可操作的以单独或彼此结合地产生扭矩。

电气子组件可以形成电力驱动装置的一部分，包括但不限于用于混合动力或电动交通工具的牵引驱动装置。电气子组件可以降低电力驱动成本和/或提高效率，从而增加电力驱动解决方案的吸引力和/或可行性，该电力驱动解决方案包括但不限于混合动力和电动交通工具作为运输工具。

在某些实施例中，相应的转子中的每一个可以是围绕公共轴线可旋转的，这样的布置允许简单、紧凑的马达配置。相应的转子可以通过在其间延伸的驱动轴彼此驱动地连接，以用于传递由第一马达和第二马达产生的扭矩供应。可选地，驱动轴可以包括在相应的转子之间延伸的整体式连杆(monolithic link)，从而允许简单、紧凑和/或坚固的马达配置。