[发明专利]一种新能源车用惯性馈能装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种新能源车用惯性馈能装置及工作方法，采用直线电机和旋转电机耦合的结构形式，可实现“馈能”、“被动控制”和“主动控制”三种不同工作模式。“馈能”模式下可有效地实现系统的振动能量回收，具有更高的能量回收效率；“被动控制”模式下可将复杂的机械网络通过直线电机和旋转电机外端电网络进行模拟实现，同时实现复杂机电网络的一体化集成设计；“主动控制”模式下可将新能源车用惯性馈能装置作为力发生器对振动系统进行调谐控制。本发明所述的新能源车用惯性馈能装置，可实现复杂的系统阻抗输出，其受非线性因素影响较小，且动态性能优越，可有效地节省安装空间并实现振动能量的回收。

技术领域

本发明属于工程隔振领域，尤其涉及一种新能源车用惯性馈能装置及工作方法。

背景技术

作为承载车身重力与缓冲路面不平度冲击的总成装置，悬架的优劣对车辆的行驶性能有着重要的影响作用。为突破传统机械隔振系统“质量-弹簧-阻尼器”(Mass-Spring-Damper)性能提升的瓶颈，解决质量块元件的单端点问题，惯容器应运而生。由此形成的新型机械隔振网络“惯容器-弹簧-阻尼器”(Inerter-Spring-Damper)展现出了极大的隔振潜力并已在诸多隔振领域得到证实。

国内外研究中，多种性能优良的ISD网络隔振结构被提出并验证其有效的隔振优势。根据新机电相似性理论，惯容器对应于电网络中的电容元件，目前较为常见的惯容器实现形式有滚珠丝杠式、齿轮齿条式和液压-泵式。但是，单纯的机械网络元件较为复杂，难以在工程实践中得到应用。随着汽车电动化和节能化的加速推进，新能源汽车成为了汽车工程领域的研究热点。如何在新能源汽车行驶过程中实现能量回收，同时可有效改善悬架系统的隔振性能，成为新能源汽车底盘的核心技术。

发明内容

本发明的目的是：提出一种新能源车用惯性馈能装置及工作方法，可实现新能源车辆行驶过程中的振动能量回收，同时实现复杂悬架结构的一体化设计，可有效改善悬架系统的隔振性能，实现节能减排的同时，提升新能源汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

为实现上述发明目的所采用的技术手段实现为：

一种新能源车用惯性馈能装置，包括上吊耳(1)，下吊耳(14)，联轴器(17)，丝杠(19)，电机缸筒(2)，电机工作腔(22)工作腔体内部的直线电机中有直线电机动子磁轭(20)、直线电机定子(21)、绕组(3)、动子磁极(4)、动子轴(23)；所述电机缸筒(2)下端有外壳体(13)，外壳体内部有旋转电机的旋转电机壳体(16)，旋转电机转子轴(12)，旋转电机中心转子(10)，旋转电机定子(11)；

所述上吊耳(1)与电机缸筒(2)焊接为一体，电机缸筒(2)的内侧壁沿径向呈圆形矩阵固定有直线电机定子(21)，直线电机定子(21)内均布有绕组(3)，动子磁极(4)与直线电机动子磁轭(20)均固定在动子轴(23)上，动子轴(23)从电机工作腔(22)伸出与丝杆(19)焊接连成一体，所述丝杆(19)与旋转电机动子轴(12)经联轴器(17)连接；

所述外壳体(13)内部设有旋转电机壳体(16)，旋转电机壳体(16)固定在外壳体(13)内壁上，所述旋转电机壳体(16)内部设有旋转电机转子轴(12)，旋转电机转子轴(12)周围设有旋转电机中心转子(10)，且旋转电机中心转子(10)固定在旋转电机转子轴(12)上；旋转电机定子(11)固定在旋转电机壳体(16)上；

所述动子轴(23)可在电机工作腔(22)内做径向直线往复运动，旋转电机转子轴(12)与固结的旋转电机中心转子(10)可在旋转电机壳体(16)内做旋转运动；下吊耳(14)与外壳体(13)焊接为一体。

进一步，所述丝杠(19)与丝杠螺母(5)相啮合，丝杠螺母(5)经由丝杠螺母安装螺栓(6)固定在电机缸筒(2)的下端。

进一步，还包括法兰安装螺栓(7)，所述法兰安装螺栓(7)将端盖(8)固定安装在丝杠(19)延伸出外壳体(13)的上端。