一种混合动力用动力电机的制作方法

本实用新型涉及车辆发动机技术领域，具体而言，涉及一种混合动力用动力电机。

背景技术：

作为生产资料的一种，货运车辆使用工况为长时间、长距离、重载、高出勤率行驶，其基础油耗较高，国内外整车企业及用户对此类车辆的燃油经济性、动力性、排放特性、可靠性等要求越来越高。

很大比例的货运车辆年行驶里程超过30万公里，年行驶时间超过7000小时。传统燃油车辆受内燃机技术的限制，很难满足日趋严格的排放、燃油法规的要求。当前纯电动车由于其成本高、充电时间长、续驶里程短等问题，只能针对特定工况运营，无法满足大多数用户的使用需求。混合动力作为新能源汽车的重要发展方向，由于其燃油经济性突出、车辆续驶里程长、可靠性高、使用方面等特点，将是货运车辆重要的发展方向。

混合动力动力电机作为混合动力系统的关键部件，随着近几年新能源市场的发展技术状态得到很大进步。不同的混合动力系统构型下动力电机安装位置、结构状况稍有不同，但都是由定子、转子、轴承、传感器等构成，定子上具有相应的冷却水道进行电机的冷却。在此种结构下，转子轴承一般使用油脂润滑，由于轴承得不到流动油液的润滑，需要定期维护，增加维保成本，同时轴承卡死会造成动力系统严重故障，影响行车安全。

因此，针对长时间、长距离、重载行驶的车辆，迫切需要一种可靠性高、结构简单、维保方便的动力电机产品。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种混合动力用动力电机，该动力电机为无轴承结构，相对于常规动力电机可做到免维护、可靠性高、结构简单、无摩擦功率损耗等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种混合动力用动力电机，包括动力电机前端盖、动力电机后端盖、定子、转子和位置传感器，动力电机前端盖、动力电机后端盖分别与定子的前端和后端固定连接，动力电机前端盖与发动机的飞轮壳输出端端盖固定连接，动力电机后端盖与变速箱的输入端端盖固定连接，所述转子前端通过与其匹配的发动机的曲轴轴承进行支撑，所述转子后端通过与其匹配的变速箱输入轴轴承进行支撑。

定子，与现有永磁同步电机定子结构相同，该定子一般为轴向尺寸较小、径向尺寸较大的圆筒形，由定子铁芯、定子绕组及冷却水道等组成。

转子，与现有永磁同步电机转子结构相同，由转子铁芯、永磁体等组成，该转子一般为轴向尺寸较小、径向尺寸较大的圆饼形。

进一步，所述转子的前端设有转子前法兰盘或转子输入花键，所述转子的后端设有转子后法兰盘或转子输出花键。

进一步，当所述动力电机匹配P1构型的混合动力系统时，所述转子的前端与发动机曲轴输出法兰固定连接，所述转子的后端与飞轮固定连接。

进一步，当所述动力电机匹配P2构型的混合动力系统时，所述转子的前端与离合器从动盘固定连接，所述转子的后端与变速箱输入轴法兰固定连接。

进一步，所述定子空套在所述转子外，两者中间存在一定的距离。

进一步，所述位置传感器的转动端固定在所述转子上，固定端固定在所述定子上。

进一步，所述定子包括定子铁芯、定子绕组和冷却水道。

本实用新型的有益效果如下：

1.该动力电机定子部分通过前端面、后端面与匹配的发动机飞轮壳、变速箱输入端面进行连接；转子部分通过转子前法兰盘与发动机曲轴输出端连接，后法兰盘经飞轮、离合器等与变速箱输入轴连接；四个连接端面可最大程度保证定子与转子之间的气隙均匀，保证转子与发动机曲轴、变速箱输入轴的同轴度；

2.该动力电机为无轴承结构，其前段借用发动机曲轴轴承，后端借用变速箱输入轴轴承，两者分别通过发动机机油、变速箱油进行油液润滑，其维护保养为发动机、变速箱的常规维护保养内容，动力电机为免维护结构，且具有极高的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的动力电机整体结构示意图；

图2为本实用新型的实施例一结构示意图；

图3为本实用新型的实施例二结构示意图。

图中：1动力电机前端盖，2动力电机后端盖，3定子，4转子，5转子前法兰盘，6转子后法兰盘，7位置传感器，201发动机本体，202发动机飞轮壳端面，203发动机曲轴，204发动机曲轴轴承，205发动机曲轴输出法兰，206动力电机转子前法兰盘，207动力电机前端盖，208动力电机定子，209动力电机转子，210气隙，211动力电机后端盖，212动力电机转子后法兰盘，213飞轮，214离合器主动盘，215离合器从动盘，216变速箱输入段端面，217变速箱输入轴，218变速箱输入轴轴承，219位置传感器固定端，220位置传感器转动端，221变速箱输入轴法兰。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，本实用新型的动力电机包括：动力电机前端盖1、动力电机后端盖2、定子3、转子4、转子前法兰盘5、转子后法兰盘6、位置传感器7；其中，转子前法兰盘5可以由转子输入花键或其他现有技术作为替代手段，转子后法兰盘6可以由转子输出花键或其他现有技术作为替代手段。

动力电机前端盖1、所述动力电机后端盖2分别位于所述定子3的前后端，三者同轴设置并固定连接为一体结构；

动力电机前端盖1与所匹配发动机的飞轮壳输出端端盖通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行连接，端面连接保证了发动机飞轮壳端面圆与动力电机定子的轴向同轴度；

动力电机后端盖2与所匹配变速箱的输入端端盖通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行连接，端面连接保证了动力电机定子与变速箱输入轴法兰圆的轴向同轴度；

转子4前端通过转子前法兰盘5与所匹配的发动机曲轴输出法兰通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行连接，端面连接保证了发动机曲轴与所述转子4的轴向同轴度；

转子4后端通过转子后法兰盘6与所匹配的飞轮盘输入端法兰通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行连接，端面连接保证了转子4与飞轮盘、离合器、变速箱输入轴的轴向同轴度；

转子4空套在定子3中，两者之间具有一定的间隙，即气隙，上述的四个端面连接可保证定子与转子的轴向同轴度，保证在动力电机工作过程中气隙轴向的均匀分布；

位置传感器7由环状的固定端和环状的转动端组成，其中转动端固定在转子4上，固定端固定在定子3上，其通过检测转子4与定子3的相对位置实现电机转子初始位置的检测。

实施例一：

如图2所示，本实用新型的混合动力用动力电机匹配P1混合动力系统时，此时动力电机位于发动机与离合器之间，该动力系统包括发动机本体201，发动机飞轮壳端面202，发动机曲轴203，发动机曲轴轴承204，发动机曲轴输出法兰205，动力电机转子前法兰盘206，动力电机前端盖207，动力电机定子208，动力电机转子209，气隙210，动力电机后端盖211，动力电机转子后法兰盘212，飞轮213，离合器主动盘214，离合器从动盘215，变速箱输入段端面216，变速箱输入轴217，变速箱输入轴轴承218，位置传感器固定端219，位置传感器转动端220；

本实施例动力电机可通过调整动力电机前端盖207、动力电机后端盖211的尺寸与所匹配的发动机、离合器、变速箱等进行机械对接，具有较高的通用性；

动力电机定子208的前后端面分别与动力电机前端盖207、动力电机后端盖211固定连接，通过端面平行度调整保证三者同轴；

发动机飞轮壳端面202与动力电机前端盖207通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行机械连接，由于发动机曲轴输出法兰205与发动机飞轮壳端面202具有较高的同轴度，此时可通过上述端面固定保证所述发动机曲轴203与动力电机定子208同轴；

动力电机转子前法兰盘206与发动机曲轴输出法兰205通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行连接，动力电机转子209与动力电机转子前法兰盘206具有较高的同轴度，此时动力电机转子209与发动机曲轴203同轴；

动力电机定子208空套在动力电机转子209上，此时通过上述的机械连接可保证较高的同轴度；两者之间具有一定的间隙，即气隙210，此时气隙210径向均匀分布在所述动力电机定子208与所述动力电机转子209之间。

动力电机定子208由定子铁芯、定子绕组、定子铁芯内部的冷却水道及相关的接线端子、冷却水道输入输出口等组成，由于动力电机定子208已是成熟的现有技术，在此不再赘述；

动力电机转子后法兰盘212与飞轮213、离合器主动盘214通过均匀分布在分度圆的螺栓进行连接，端面连接保证动力电机转子、飞轮、离合器的轴向同轴度；

动力电机后端盖211与变速箱输入段端面216通过均匀分布在分度圆上的螺栓进行连接，端面连接保证了动力电机定子208与变速箱输入段端面216的同轴度；

离合器主动盘214后端为离合器从动盘215，离合器从动盘215与变速箱输入轴217通过花键进行连接，此时可保证动力电机转子209与变速箱输入轴217的轴向同轴度；

位置传感器转动端220固定在动力电机转子209上，位置传感器固定端219固定在动力电机定子208上。

经过一系列机械连接后，动力电机转子209前端通过发动机曲轴轴承204进行支撑，后端通过所述变速箱输入轴轴承218进行支撑，所述发动机曲轴轴承204及变速箱输入轴轴承218均具有成熟可靠的润滑密封结构，分别使用发动机机油、变速箱油进行润滑，通过常规的定期更滑发动机机油、变速箱油可实现轴承的维护，实现了该动力电机系统的免维护。

本实施例中，动力电机位于发动机与离合器之间，在混合动力系统构型中属于同轴P1构型，该构型下动力电机与发动机曲轴机械连接，两者转速一直为同步状态，该系统构型下动力电机与发动机实时进行扭矩耦合，不受离合器分离结合动作的影响，可全时段对发动机进行工作状态的调整。

实施例二：

如图3所示，本实用新型的混合动力用动力电机匹配P2混合动力系统时，该动力系统包括发动机本体201，发动机飞轮壳端面202，发动机曲轴203，发动机曲轴轴承204，发动机曲轴输出法兰205，动力电机转子前法兰盘206，动力电机前端盖207，动力电机定子208，动力电机转子209，气隙210，动力电机后端盖211，动力电机转子后法兰盘212，飞轮213，离合器主动盘214，离合器从动盘215，变速箱输入段端面216，变速箱输入轴217，变速箱输入轴轴承218，位置传感器固定端219，位置传感器转动端220，变速箱输入轴法兰221。

与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是：发动机曲轴输出法兰205与飞轮213、离合器主动盘214通过均匀分布在分度圆的螺栓进行连接，离合器从动盘215与动力电机转子前法兰盘206通过均匀分布在分度圆的螺栓进行连接，当用转子输入花键替代动力电机转子前法兰盘206时，转子输入花键与离合器从动盘215为花键连接。动力电机转子后法兰盘212与变速箱输入轴法兰221通过均匀分布在分度圆的螺栓进行连接。

在本实施例中，飞轮、离合器位于发动机与动力电机之间，该系统构型下，动力电机与变速箱输入轴机械连接，两者转速同步；发动机经过离合器与动力电机连接，发动机与动力电机的扭矩耦合受离合器的状态影响，该系统构型下车辆可实现纯电行驶、全时段制动能量回收等功能。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。