专利名称：带电机结构的惯性动力引擎的制作方法
技术领域：
本发明属于车辆引擎类，具体地属于一种带电机结构并具有惯性飞轮的动力引擎。
背景技术：
现阶段“以电代油，，的电动车辆，动力弓丨擎通常由电动机独担重任，配套供电源首选化学电池，构成“电动机-电池”动力组合。动力组合两成员虽属传统技术，但应用于车辆上，少不了还存在受新环境条件制约的瓶颈技术问题，诸如1.车辆动力引擎必须同时具有省能的额定功率和优良的加速功率(即最大功率)，动力组合的自重与最大功率之间的比值，是衡量相关性能的重要标志，“内燃机-燃油”动力组合经长期研发，已构成较满意的比值要求，而“电动机-电池”动力组合要达到同等最大功率，自重和成本的大幅增加，迫使生产厂方弱化对加速功率的期望值，从而使加速能力差成为电动车最明显的技术缺陷。 2.受自重和成本的制约，装备“电动机-电池”动力组合的电动车续驶行程较短，这也是急待解决的矛盾难题。3.化学电池完全充电时间以小时为单位，这给现有电动车中途充电带来了颇大的麻烦。上述可导致交通堵塞的难题，加上“高峰用电紧张”这一 “拦路虎”，使得大力推广电动车的呼声虽然很高，但“发放牌照允其上路”的决策却迟迟难以下达。加速解决难题的研发工作需要新思路，在传统知识积累上大胆创新，是科技高速发展的捷径。飞轮储能是很早就被人发现和认识的技术方案之一，早期玩具汽车就用小飞轮作为引擎驱动小车前进，当然，这种“手动摩擦提供动力”的方式，难以让人联想到用飞轮驱动大型车辆，因而至今尚未呈现过将它作为动力引擎的方案。其实，飞轮可储能量非常巨大，作为新的动力组合成员游刃有余。“飞轮电池”作为前沿科技技术于1995年后引入我国高校研发，在密封的壳体内装入带电机的飞轮，输入电能时，飞轮作为电动机转子运转，在变频技术及相关电子元件的支持下，使得飞轮转速高达每分钟数万转，从而储存到巨大动能；输出电能时，飞轮在电子元件的协助下作为发电机转子运转，为电动机提供所需电能。“飞轮电池”的研发成果被誉为储能密度高(高过汽油)、瞬时功率大(胜过内燃机)、完全充电需时短(几分钟)、使用寿命长(二十年左右)之最佳电池，作为电池用在车辆上，应属解决问题的好选择，但是，由于它反复的能量转化中需要众多电子元件配合，过高的成本价为其致命伤，若要将其作为电池推入广泛应用之路，还需要越过较多的障碍。我方对飞轮储能技术的研发方向与“飞轮电池”不同，直接将其作为引擎研发，尽可能减少能量转换过程，降低对电子元件的需求，在降低成本方面颇具优势。我方已于2009 年5月申请了发明专利，名称为电磁感应惯性动力引擎，申请号2009100620906。由于全新方案涉及的创新范围较广，全面研发所需时间较长，而电动车辆上路难的解决方案出台已刻不容缓，我方决定沿惯性动力引擎系列产品的思路，推出一种新旧技术结合的过渡型首发产品方案。
发明内容本发明需要解决的问题是将当前的电动技术和惯性储能技术结合起来，构成一种能突破现有电动机引擎技术难关的新引擎。本发明解决问题的技术方案是推出一种带电机结构的惯性动力引擎，所带电机结构可采用电动车的车载电机结构模式，或者采用“飞轮电池”电机结构模式；在采用车载电机结构模式时，在电机的一端或两端，通过连接器与飞轮同步连接或加速连接，同步连接时，飞轮转速受电机限制，加速能力的提高幅度较不明显，加速连接时，可通过自动装置使高速飞轮在额定值与低速电机结构实施离合，使飞轮转速能保持在释放高瞬时功率设计要求状态下，通过外接离合器传递出去的惯性动力将显现出特强的性能优势；本模式新引擎与车载电机引擎的主要区别在于具有飞轮及相关连接件。在采用“飞轮电池”电机结构模式时，电机转子固定在飞轮上，电机定子则固定在主支承体上，由一对磁性相反的斥力磁环构成轴向磁悬浮轴承，由磁场构件和导体环构成径向约束的电磁力支承，上壳体的开口处设置有密封口，套管可在键槽上滑移，其上的轴承与动能输出头连接，动能输出头处于上位时，脱离与飞轮的接触，其上锥面与密封口密合， 而处于上位时，则通过离合件与飞轮连接并同步旋转，之上还可装置配重环，飞轮与主支承体之间可装置保护轴承，这一模式下的带电机结构的惯性动力引擎，与“飞轮电池”的主要区别在于它拥有动能输出端口及相关构件。两种带电机结构模式阐述中，展现的飞轮旋向、是否密封和是否采用磁悬浮轴承等等差异，均可根据需要互换采用。本发明的有益效果是这种带电机结构的惯性动力引擎，具有惯性动力引擎新技术与较成熟技术的最佳契合之处，所带电机结构无论采用那种模式，共同之处在于，电机结构在这里扮演的是提供飞轮高速运转所需动能的传送角色，飞轮才是直接输出驱动力的引擎主角，决定引擎加速能力等功能指标优劣的对象已转移为飞轮了，惯性动力的长处，将在充分利用成熟技术的基础上，在较短的研发期内，发挥其优长性能，使“以电代油”的电动车之路变得更为广阔。
下面，结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明所带电机采用车载电机模式的结构示意2是本发明所带电机采用“飞轮电池”电机模式的结构示意中1.车载电机，2.连接器，3.飞轮A，4.外接离合器，5.电机转子，6.电机定子，7.动能输出头，8.键槽，9.套管，10.轴承A，ll.密封口，12.离合件，13.轴向磁悬浮轴承，14.磁场构件，15.导体环，16.主支承体，17.保护轴承，18.飞轮B，19.配重环，20.上壳体。
具体实施方式在图1中，带电机结构的惯性动力引擎采用车载电机结构模式，在车载电机(1) 一端或两端，通过连接器( 与飞轮AC3)同步或加速连接，使飞轮转速能具备释放高瞬时功率的设计要求，通过外接离合器(4)将惯性动力传递出去，它与车载电机引擎的主要区别在于具有飞轮及相关连接件。在图2中，采用“飞轮电池”电机结构模式时，电机转子(5)固定在飞轮B(18)上， 电机定子(6)则固定在主支承体(16)上，由一对磁性相反的斥力磁环构成轴向磁悬浮轴承 (13)，由磁场构件(14)和导体环(15)构成径向约束的电磁力支承，上壳体00)的开口处设置有密封口(11)，套管(9)可在键槽(8)上滑移，其上的轴承A(IO)与动能输出头(7)连接，动能输出头(7)处于上位时，脱离与飞轮B(18)的接触，其上锥面与密封口(11)密合， 而处于上位时，则通过离合件(12)与飞轮B (18)连接并同步旋转，飞轮B (18)之上还可装置配重环(19)，用以调节飞轮动平衡和增加其动量，飞轮B (18)与主支承体(16)之间可装置保护轴承(17)，这一模式下的带电机结构的惯性动力引擎，与“飞轮电池”的主要区别在于它拥有动能输出端口及相关构件。两种带电机结构模式阐述中，展现的飞轮旋向、是否密封和是否采用磁悬浮轴承之类的差异，均可根据需要互换采用。
权利要求
1.带电机结构的惯性动力引擎，所带电机结构可采用电动车的车载电机结构模式，在车载电机转轴的一端或两端装置惯性飞轮及相关配件构成新型引擎，亦可采用“飞轮电池” 电机结构模式，在惯性飞轮转轴的一端或两端的密封外壳上，装置动能传输端口及外接配件构成新型引擎，其特征是带电机结构的惯性动力引擎采用车载电机结构模式时，在车载电机(1) 一端或两端， 通过连接器(2)与飞轮A(3)同步或加速连接，使飞轮转速能具备释放高瞬时功率的设计要求，通过外接离合器(4)将惯性动力传递出去，它与车载电机引擎的主要区别在于具有飞轮及相关连接件；在采用“飞轮电池”电机结构模式时，电机转子(5)固定在飞轮B(18)上， 电机定子(6)则固定在主支承体(16)上，由一对磁性相反的斥力磁环构成轴向磁悬浮轴承 (13)，由磁场构件(14)和导体环(15)构成径向约束的电磁力支承，上壳体00)的开口处设置有密封口(11)，套管(9)可在键槽(8)上滑移，其上的轴承A(IO)与动能输出头(7)连接，动能输出头(7)处于上位时，脱离与飞轮B(18)的接触，其上锥面与密封口(11)密合， 而处于下位时，则通过离合件(12)与飞轮B (18)连接将动能输出，飞轮B (18)之上还可装置配重环(19)，用以调节飞轮动平衡和增加其动量，飞轮B (18)与主支承体(16)之间可装置保护轴承(17)，这一模式下的带电机结构的惯性动力引擎，与“飞轮电池”的主要区别在于它拥有动能输出端口及相关构件。
2.根据权利要求1所述之带电机结构的惯性动力引擎，其特征还在于两种带电机结构模式阐述中，展现的飞轮旋向、是否密封和是否采用磁悬浮轴承之类的差异，在实施中均可根据需要互换采用。
全文摘要
本发明推出一种带电机结构的惯性动力引擎，所带电机结构可采用电动车的车载电机结构模式，此时，它与车载电机引擎的主要区别在于具有飞轮及相关连接件；亦可采用“飞轮电池”电机结构模式，与“飞轮电池”的主要区别在于它拥有动能输出端口及相关构件。本发明的有益效果是新引擎所带电机结构，无论采用那种模式均具有共同优势，电机结构在这里扮演的是提供飞轮高速运转所需动能的传送角色，飞轮才是直接输出驱动力的引擎主角，决定引擎加速能力等功能指标优劣的对象已转移为飞轮了，惯性动力的长处，将在充分利用成熟技术的基础上，在较短的研发期内，发挥其优长性能，使“以电代油”的电动车之路变得更为广阔。
文档编号H02K7/02GK102555774SQ20101060781
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者黄德固 申请人:黄德固