电动汽车直驱轮毂电机及其电动汽车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103457433A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103457433103457433A(43)申请公布日2013.12.18(21)申请号201310360010.1(22)申请日2013.08.19(71)申请人浙江众泰新能源汽车科技有限公司地址310052浙江省杭州市滨江区环兴路415号(72)发明人王贵明董炜江张华张晓(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人林君勇(51)Int.Cl.H02K29/03(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称电动汽车直驱轮毂电机及其电动汽车(57)摘要一种电动汽车直驱轮毂电机，所述轮毂电机采用磁阻式电机，所述磁阻式电机呈外转子结构，所述磁阻式电机为五相结构，五相结构中，比值Pw/θb的范围是1.4～1.6，其中，θb为步距角，所述步距角θb=360/mNr，相数m=5，Nr为转子凸极数；Pw为每相导通的脉冲宽度，每相导通的脉冲宽度Pw为转子凹槽距αr的一半，转子凹槽距αr为转子极距τr减去转子凸极距βr，τr=360º/Nr。以及提供了一种用所述电动汽车直驱轮毂电机实现的电动汽车。本发明提供了一种有效降低转矩脉动、提升工作效率的电动汽车直驱轮毂电机及其电动汽车。CN103457433ACN103457ACN103457433A权利要求书1/1页1.一种电动汽车直驱轮毂电机，所述轮毂电机采用磁阻式电机，所述磁阻式电机呈外转子结构，其特征在于：所述磁阻式电机为五相结构，五相结构中，比值Pw/θb的范围是1.4～1.6，其中，θb为步距角，所述步距角θb=360/mNr，相数m=5，Nr为转子凸极数；Pw为每相导通的脉冲宽度，每相导通的脉冲宽度Pw为转子凹槽距αr的一半，转子凹槽距αr为转子极距τr减去转子凸极距βr，τr=360º/Nr。2.如权利要求1所述的电动汽车直驱轮毂电机，其特征在于：比值Pw/θb的范围是1.50～1.55。3.如权利要求1或2所述的电动汽车直驱轮毂电机，其特征在于：所述转子凸极数Nr为16，所述定子凸极数Ns为20。4.一种电动汽车，包括汽车直驱轮毂电机，所述轮毂电机采用磁阻式电机，所述磁阻式电机呈外转子结构，其特征在于：所述磁阻式电机为五相结构，五相结构中，比值Pw/θb的范围是1.4～1.6，其中，θb为步距角，所述步距角θb=360/mNr，相数m=5，Nr为转子凸极数；Pw为每相导通的脉冲宽度，每相导通的脉冲宽度Pw为转子凹槽距αr的一半，转子凹槽距αr为转子极距τr减去转子凸极距βr，τr=360º/Nr。5.如权利要求4所述的电动汽车，其特征在于：比值Pw/θb的范围是1.50～1.55。6.如权利要求4或5所述的电动汽车，其特征在于：所述转子凸极数Nr为16，所述定子凸极数Ns为20。2CN103457433A说明书1/4页电动汽车直驱轮毂电机及其电动汽车技术领域[0001]本发明涉及一种电动汽车驱动电机及其电动汽车。背景技术[0002]开关磁阻SR电机具有起动力矩大而起动电流小；短时过载能力强；调速范围宽；动态响应快；易方便发电回馈制动；电机结构简单坚固；可靠性高等诸多优点。正在被越来越多的电机调速领域所应用，但SR电机的最大缺陷是转矩脉动大，由此也就难以被更多应用场合所接受。尤其随着未来电动汽车被普及，所需量大面广的驱动电机必以高性价比选取。上述SR电机的诸多优点对汽车行驶于多变路况的要求虽极其适用，但电机转矩脉动大也会被拒之门外。[0003]经理论分析和实践证实均已说明电动汽车的最佳、最终驱动方式应是直驱轮毂电机，但由此也对电机调速性能等提出更高的独特要求。而SR电机上述诸多优势也恰好适合于直驱轮毂电机的独特要求，但也必须设法减小其转矩脉动。如附图2所示为按目前应用最普遍的SR三相电机常规结构参数设计，经计算机有限元仿真后所得转矩随时间变化的波形图。通过对导出仿真所得数据估算，可得其转矩平均值约为94N·m，而转矩峰值197比平均值高出109%；转矩谷值19低于平均值80%。通过与已普遍应用于电动自行车的永磁无刷轮毂电机相比，按仿真所得数据估算，其转矩脉动率超过约两倍之多。如此高的转矩脉动所引起的电机振动和噪声，势必对汽车平稳运行和乘坐舒适性带来影响。[0004]为减小SR电机转矩脉动，业界研究人士也先后提出不少方法，以研究论文或专利文献公开。但所采取措施后的实际效果均未能较大幅度地减小转矩脉动；或对转矩脉动虽略有改善，但也一定程度地降低了电机效率。由于SR电机按相数可有多种相位结构，而定、转子凸极数又有多种匹配形式，再按改变极弧系数、绕组等各种设计参数，即可引伸出数以无计种SR电机，