專利名稱：一種汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車動力領域，具體涉及一種汽車車載電氣設備的電力提供裝置。
背景技術：
目前，汽車上車載電氣設備的電力提供裝置——發(fā)電機位于汽車發(fā)動機 的側面，通過皮帶將發(fā)電機的驅動軸與汽車發(fā)動機的曲軸聯接，由汽車發(fā)動機的曲軸帶動發(fā)電機的驅動軸轉動，從而使發(fā)電機發(fā)電，為汽車上的電氣設備提供電力。而且現在的汽車上提供電力的裝置都為一臺電機。隨著汽車上的電氣設備越來越多，原來的單電機系統(tǒng)對電機和發(fā)動機的要求越來越高，從而導致電機結構和連接結構越來越復雜，造價越發(fā)高昂，同時，汽車上空調壓縮機現在都是通過發(fā)動機來驅動，這種方式當關閉車門在路上高速運行時，發(fā)動機轉速快，供給壓縮機的動力遠遠大于需要，但當怠速運轉時，供給壓縮機的動力卻又不能滿足需要。另外，由于電氣設備的增多，車上的電路也越來越復雜，同時許多精密電器對電壓輸出的穩(wěn)定性有更高的要求，從而更增加了電機的復雜性。從而使整個電機和發(fā)動機系統(tǒng)更容易出現故障。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服汽車電力提供裝置中的上述缺點，提供一種新型的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組。本發(fā)明在現有技術的基礎上進行改進，包括電動壓縮機的發(fā)電機的定子、電動壓縮機的發(fā)電機的轉子、電動壓縮機的發(fā)電機的罩殼，所述發(fā)電機系統(tǒng)包括兩個發(fā)電機，第一發(fā)電機是電動壓縮機的發(fā)電機，專給電動壓縮機系統(tǒng)供電，第二發(fā)電機給汽車其它電器供電，第一發(fā)電機轉子驅動軸和發(fā)動機曲軸為同一根軸；第二發(fā)電機位于發(fā)動機側面或上面，第二發(fā)電機轉子驅動軸通過皮帶或鏈條與發(fā)動機曲軸聯接，發(fā)動機驅動兩個發(fā)電機的驅動軸轉動。本發(fā)明首創(chuàng)地采用了雙電機供電模式，并創(chuàng)新地將其中一個發(fā)電機安裝在汽車發(fā)動機的前方。通過聯軸器將發(fā)電機與發(fā)動機聯接，汽車發(fā)動機和發(fā)電機的噪聲和振動大大降低。本汽車空調的壓縮機采用電動壓縮機，并且采用一個發(fā)電機專給電動壓縮機供電。這樣，可以使電動壓縮機的發(fā)電機與其它電氣設備的發(fā)電機分開，保證電動壓縮機供電的穩(wěn)定性，同時也滿足了電氣設備對電力的更高要求。將另一發(fā)電機固定在發(fā)動機上，這樣發(fā)電機罩殼可以跟發(fā)動機罩殼形成整體的罩殼，外形美觀，節(jié)省材料，并且增加了安全性。本發(fā)明的特征還在于所述第一發(fā)電機的輸出電壓為42伏或14伏。本發(fā)明的特征還在于所述第二發(fā)電機的輸出電壓為42伏或14伏。本發(fā)明發(fā)電機提供了 42V輸出電壓或14V輸出電壓或42V和12V兩個輸出電壓，采用42V輸出電壓可以更節(jié)約能源，同時也可以滿足越來越多電氣設備的電力需要，而14V可以適用于目前的汽車電氣系統(tǒng)，采用42V/14V雙電壓，可以為從現今的14V電氣設備過渡至42V電氣設備過程中提供配套的供電系統(tǒng)。
本發(fā)明特征還在于所述第二發(fā)電機固定在汽車發(fā)動機機體上。發(fā)電機固定在發(fā)動機機體上，可以更節(jié)約空間，便于更好地安裝其它器件。本發(fā)明特征還在于所述汽車發(fā)動機為內燃機。內燃機發(fā)動機成本低，也能為雙電機提供足夠的動力，因而既滿足汽車動力需要，也更好滿足發(fā)電機動カ需要。本發(fā)明特征還在于所述汽車發(fā)動機為混合動カ發(fā)動機。當使用混合動カ發(fā)動機時，本發(fā)明的其中一個發(fā)電機可以作為發(fā)動機-發(fā)電機一體機，為發(fā)動機發(fā)動提供動カ，這樣可以免去發(fā)動機啟動裝置，節(jié)約空間，并且可以迅速啟動發(fā)動機。本發(fā)明特征還在于其中的一個或 兩個發(fā)電機是永磁式直流發(fā)電機，所述的轉子包括永磁體的磁極。永磁式直流發(fā)電機具有供電穩(wěn)定，其效率和功率密度高，可靠性高和使用方便等特點。本發(fā)明的特征還在于也可其中的一個或兩個發(fā)電機是盤式永磁同步發(fā)電機。盤式永磁同步發(fā)電機具有結構簡單、高效堅固、結構緊湊、通風效果好等優(yōu)點。本發(fā)明的特征還在于第一發(fā)電機配置有調節(jié)輸出電壓的控制器。這樣，能夠方便控制發(fā)電機的輸出電壓，保證有穩(wěn)定的電壓供給空調系統(tǒng)，從而提高空調的電動壓縮機的使用壽命。本發(fā)明的特征還在干，第二發(fā)電機的轉子驅動軸連有發(fā)電機離合裝置。這樣，保證能傳遞發(fā)動機發(fā)出的最大轉矩，并且還有一定的傳遞轉矩余力；分離時，徹底分離，接合時柔和，并具有良好的散熱能力；從動部分的轉動慣量盡量小，在分離離合器時，與發(fā)動機曲軸相連部分的轉速比較容易變化，從而減輕傳動過程中帶來的沖擊；具有緩和轉動方向沖擊，衰減向發(fā)電機傳遞振動的能力，且噪音?。荒Σ料禂底兓?，工作穩(wěn)定；操縱省力，維修保養(yǎng)方便。本發(fā)明的特征還在于，皮帶的內表面上有凸起構造。這樣，有效解決皮帶輪傳動所帶來的弾性滑動和打滑等問題，提高傳動效率和能保持準確的傳動比，皮帶輪傳動傳遞同樣大的圓周カ時，輪廓尺寸和軸上壓カ減小，皮帶輪傳動皮帶的壽命延長。本發(fā)明的特征還在于，發(fā)動機曲軸上的皮帶輪直徑大于、等于或者小于第二發(fā)電機轉子上的皮帶輪直徑。這樣，能夠有效地改變發(fā)電機轉子與發(fā)動機曲軸同步運轉的比例，從而最大限度的利用發(fā)動機曲軸的傳動能，提高發(fā)電機的輸出電量，并且還能夠在發(fā)動機曲軸或/和發(fā)電機轉子上同時設置多種直徑的皮帶輪組，通過調節(jié)裝置任意調節(jié)皮帶轉動到任意大小的皮帶輪上，達到調節(jié)變速的作用。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機固定在汽車底盤上。這樣，發(fā)電機定子外殼可通過彈性元件支承在定子托架上，定子托架安裝在汽車發(fā)動機機體上，定子托架的安裝螺釘孔可為長孔，定子托架的高度可以上下調節(jié)，以保證托架對定子有適當的支承力，定子托架上部可設置支承板，彈性部件可為橡膠墊，橡膠墊安裝在定子外殼下部的托板與支承板之間，這種支承結構支承牢靠，既可以防止定子轉動，又可以減小軸承和空調發(fā)電機驅動軸的受力。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機固定在汽車的車架上。這樣，發(fā)電機定子外殼可通過彈性元件支承在定子托架上，定子托架安裝在汽車的車架上，定子托架的安裝螺釘孔可為長孔，定子托架的高度可以上下調節(jié)，以保證托架對定子有適當的支承力，定子托架上部可設置支承板，彈性部件可為橡膠墊，橡膠墊安裝在定子外殼下部的托板與支承板之間，這種支承結構支承牢靠，既可以防止定子轉動，又可以減小軸承和空調發(fā)電機驅動軸的受力。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機的轉子軸為空心軸或者實心軸。這樣，當空調發(fā)電機的轉子軸為空心軸，主要是工程力學中材料力學的問題，因為傳動軸只需要承受扭轉應力，也就是說，傳動軸上的形變只有扭曲，傳動軸的截面是個圓，當軸受到扭轉カ時，離圓心越遠的地方，受到的應カ越大，離圓心越近的地方，受到的應カ越小，圓心處受到的カ是“0”，所以這時，把圓心掏空，對軸沒有什么影響，而對于生產廠商來說，卻可以節(jié)約大量的材料，這不是偷エ減料，這是合理的節(jié)約；而如果承受的力除了扭轉應力外，還有剪應力、彎曲應力，它承受的力多、大且復雜，或者傳動系統(tǒng)傳速高且變速頻繁、變速弧度大，為了滿足強度和剛度的要求，發(fā)電機的轉子軸必須做成實心軸。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機或第二發(fā)電機為交流異步發(fā)電機。這樣，與直流發(fā)電機相比，交流發(fā)電機體積小，質量輕，在內燃機發(fā)動機低速運轉時，仍能持續(xù)工作，且故障少，使用壽命長，保修簡便。
本發(fā)明的特征還在干，第一發(fā)電機或第二發(fā)電機為爪極發(fā)電機。爪極發(fā)電機具有轉矩和功率密度高、結構簡單和制造成本低等優(yōu)點。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機和第二發(fā)電機的輸出端設置有穩(wěn)壓器。這樣，能自動調整輸出電壓，將電壓穩(wěn)定在設定值范圍內，使汽車空調系統(tǒng)能在額定工作電壓下正常工作，減少不穩(wěn)定的電壓給空調系統(tǒng)造成致命傷害或誤動作，降低影響使用、空調系統(tǒng)的老化、影響使用壽命甚至燒毀配件、甚至發(fā)生安全事故等多方面不利因素的損失。本發(fā)明特征還在于，第二發(fā)電機為發(fā)電機-起動機一體機。這樣，可以減少專門的起動機，節(jié)約空間，并且能快速起動汽車發(fā)動機。


圖I是本發(fā)明的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組的結構示意圖之一。圖2是本發(fā)明的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組的結構示意圖之ニ。圖3是本發(fā)明的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組的結構示意圖之三。圖4是本發(fā)明的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組的結構示意圖之四。
具體實施例方式以下通過優(yōu)選的實施方案來進ー步說明本發(fā)明。本發(fā)明的實施例在現有技術的基礎上進行改進，汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，包括電動壓縮機的發(fā)電機的定子、電動壓縮機的發(fā)電機的轉子、電動壓縮機的發(fā)電機的罩殼，所述發(fā)電機系統(tǒng)包括兩個發(fā)電機，第一發(fā)電機是電動壓縮機的發(fā)電機，專給電動壓縮機系統(tǒng)供電，第二發(fā)電機給汽車其它電器供電，第一發(fā)電機轉子驅動軸和發(fā)動機曲軸為同一根軸；第二發(fā)電機位于發(fā)動機側面或上面，第二發(fā)電機轉子驅動軸通過皮帶或鏈條與發(fā)動機曲軸聯接，發(fā)動機驅動兩個發(fā)電機的驅動軸轉動。如圖I所示，本發(fā)明的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組包括汽車發(fā)動機I、第一發(fā)電機15和第二發(fā)電機2，第一發(fā)電機即電動壓縮機的發(fā)電機，專給電動壓縮機供電，第一發(fā)電機包括第一發(fā)電機的定子16、轉子17和罩殼20,轉子與轉子驅動軸14聯接,汽車發(fā)動機包括發(fā)動機機體3和曲軸4,第一發(fā)電機位于汽車發(fā)動機的前方，汽車發(fā)動機曲軸4與第一發(fā)電機15的轉子驅動軸14為同一根軸；第二發(fā)電機2給汽車上其它電器設備供電，第二發(fā)電機包括第二發(fā)電機的定子6、轉子7和罩殼5，第二發(fā)電機位于汽車發(fā)動機的側邊，皮帶11將汽車曲軸4上的皮帶輪10和第二發(fā)電機轉子驅動軸24上的皮帶輪12聯接；發(fā)動機曲軸驅動第一發(fā)電機和第二發(fā)電機的轉子軸轉動。本發(fā)明的另ー實施方式如圖2所示，本發(fā)明的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組包括汽車發(fā)動機I、第一發(fā)電機15和第二發(fā)電機2，第一發(fā)電機即電動壓縮機的發(fā)電機，專給電動壓縮機供電，第一發(fā)電機包括第一發(fā)電機的定子16、轉子17和罩殼20，轉子與轉子驅動軸14聯接，汽車發(fā)動機包括發(fā)動機機體3和曲軸4，第一發(fā)電機位于汽車發(fā)動機的前方，汽車發(fā)動機曲軸4與第一發(fā)電機15的轉子驅動軸14為同一根軸；第二發(fā)電機2給汽車上其它電器設備供電，第二發(fā)電機包括第二發(fā)電機的定子6、轉子7和罩殼5，第二發(fā)電機位于汽車發(fā)動機的上方，皮帶11將汽車曲軸4上的皮帶輪10和第二發(fā)電機轉子驅動軸24上的皮帶輪12聯接；發(fā)動機曲軸驅動第一發(fā)電機和第二發(fā)電機的轉子軸轉動。 作為ー種改進，本發(fā)明的特征還在于，將汽車發(fā)動的殼體與第二發(fā)電機罩殼形成一個整體罩殼；作為另ー種變形，將汽車發(fā)動機的殼體與第一、第二電機罩殼設成一個整體的罩殼。本發(fā)明的另ー實施例在上述實施例基礎上，第一發(fā)電機的輸出電壓為42伏、第二發(fā)電機的輸出電壓為14伏。作為本實施例的變形，也可設計第一發(fā)電機的輸出電壓為14伏、第二發(fā)電機的輸出電壓為42伏，也可兩電機都為14伏或42伏。本發(fā)明發(fā)電機提供了 42V輸出電壓或14V輸出電壓或42V和12V兩個輸出電壓，采用42V輸出電壓可以更節(jié)約能源，同時也可以滿足越來越多電氣設備的電力需要，而14V可以適用于目前的汽車電氣系統(tǒng)，采用42V/14V雙電壓，可以為從現今的14V電氣設備過渡至42V電氣設備過程中提供配套的供電系統(tǒng)。本發(fā)明特征還在于將第二發(fā)電機固定在汽車發(fā)動機機體上。如圖3所示，第二發(fā)電機固定在發(fā)動機機體上。本發(fā)明的另一方案，第一發(fā)電機固定在汽車底盤上。如圖I所/Jn，本發(fā)明將第ー發(fā)電機固定在汽車底盤上。作為本方案的變形，第一發(fā)電機也可固定在汽車的車架上。本發(fā)明特征還在于所述汽車發(fā)動機為內燃機。如圖1-3所示，本發(fā)明汽車發(fā)動機可采用內燃機。作為ー種變形，本發(fā)明方案還可將內燃機替換成混合動カ發(fā)動機。當使用混合動カ發(fā)動機時，本發(fā)明的第一電機或第二電機中的其中一個發(fā)電機可以作為發(fā)動機-發(fā)電機一體機，為發(fā)動機發(fā)動提供動力，這樣可以免去發(fā)動機啟動裝置，節(jié)約空間，并且可以迅速啟動發(fā)動機。
本發(fā)明特征還在于其中的一個或兩個發(fā)電機是永磁式直流發(fā)電機，所述的轉子包括永磁體的磁極。如圖I所示，所述第一發(fā)電機和第二發(fā)電機都是永磁式直流發(fā)電機，轉子7和轉子17都包括永磁體的磁極。作為本方案的變形，也可將其中的ー個或兩個發(fā)電機替換為盤式永磁同步發(fā)電機。其它變形方案為，第一發(fā)電機或第二發(fā)電機為交流異步發(fā)電機；第一發(fā)電機也可為爪極發(fā)電機。本發(fā)明的特征還在于第一發(fā)電機配置有調節(jié)輸出電壓的控制器。如圖2和圖3所不，在第一發(fā)電機里配置有調節(jié)輸出電壓的控制器18,控制器固定上電機的罩殼內。
本發(fā)明的特征還在于，第二發(fā)電機的轉子驅動軸連有發(fā)電機離合裝置。如圖3所示，第一發(fā)電機的轉子驅動軸上連有發(fā)電機離合裝置25，離合裝置控制發(fā)電機轉子驅動軸與聯軸器的聯接，離合裝置設置在第一發(fā)電機的罩殼上。作為上述方案的進ー步改進，皮帶的內表面上設有凸起構造。作為上述方案的變形，發(fā)動機曲軸上的皮帶輪直徑大于、等于或者小于第二發(fā)電機轉子上的皮帶輪直徑。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機的轉子軸為實心軸。這樣，當空調發(fā)電機的轉子軸為空心軸，如圖I、圖2所示，發(fā)電機的轉子軸為實心軸。作為本方案的變形，也可將第一發(fā)電機的轉子軸設為空心軸。本發(fā)明的特征還在于，第一發(fā)電機和第二發(fā)電機的輸出端設置有穩(wěn)壓器。如圖4所示，本實施例的第一發(fā)電機輸出端設置有穩(wěn)壓器19，也可兩個發(fā)電機都設置有穩(wěn)壓器。 本發(fā)明特征還在于，將第二發(fā)電機2設為發(fā)電機-起動機一體機。這樣，可以減少專門的起動機，節(jié)約空間，并且能快速起動汽車發(fā)動機。
權利要求
1.一種汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，包括電動壓縮機的發(fā)電機的定子、電動壓縮機的發(fā)電機的轉子、電動壓縮機的發(fā)電機的罩殼，其特征是，所述發(fā)電機系統(tǒng)包括兩個發(fā)電機，第一發(fā)電機是電動壓縮機的發(fā)電機，專給電動壓縮機系統(tǒng)供電，第二發(fā)電機給汽車其它電器供電，第一發(fā)電機轉子驅動軸和發(fā)動機曲軸為同一根軸；第二發(fā)電機位于發(fā)動機側面或上面，第二發(fā)電機轉子驅動軸通過皮帶或鏈條與發(fā)動機曲軸聯接，發(fā)動機驅動兩個發(fā)電機的驅動軸轉動。
2.根據權利要求I所述的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，其特征是，第二發(fā)電機為發(fā)電機-起動機一體機。
3.根據權利要求I所述的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，其特征是，所述第一發(fā)電機的輸出電壓為42伏或14伏。
4.根據權利要求I所述的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，其特征是，所述第二發(fā)電機的輸出電壓為42伏或14伏。
5.根據權利要求I所述的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，其特征是，所述第二發(fā)電機固定在汽車發(fā)動機機體上。
6.根據權利要求I至5任ー權利要求所述的汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，其特征是，所述汽車發(fā)動機為內燃機；或者所述汽車發(fā)動機為混合動カ發(fā)動機；或者所述第ー發(fā)電機和第二發(fā)電機兩個電機其中的ー個或兩個發(fā)電機是永磁式直流發(fā)電機，所述的轉子包括永磁體的磁極；或者所述第一發(fā)電機和第二發(fā)電機兩個電機其中的一個或兩個發(fā)電機是盤式永磁同步發(fā)電機；或者第一發(fā)電機配置有調節(jié)輸出電壓的控制器；或者第二發(fā)電機的轉子驅動軸連有發(fā)電機離合裝置；或者皮帶的內表面上有凸起構造；或者發(fā)動機曲軸上的皮帶輪直徑大于、等于或者小于第二發(fā)電機轉子上的皮帶輪直徑；或者第一發(fā)電機固定在汽車底盤上；或者第一發(fā)電機固定在汽車的車架上；或者第一發(fā)電機的轉子軸為空心軸或者實心軸；或者第一發(fā)電機或第二發(fā)電機為交流異步發(fā)電機；或者第一發(fā)電機或第二發(fā)電機為爪極發(fā)電機；或者第一發(fā)電機和第二發(fā)電機的輸出端設置有穩(wěn)壓器。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車動力領域，具體涉及一種汽車空調用電動壓縮機的發(fā)電機機組，包括電動壓縮機的發(fā)電機的定子、電動壓縮機的發(fā)電機的轉子、電動壓縮機的發(fā)電機的罩殼，所述發(fā)電機系統(tǒng)包括兩個發(fā)電機，第一發(fā)電機是電動壓縮機的發(fā)電機，專給電動壓縮機系統(tǒng)供電，第二發(fā)電機給汽車其它電器供電，第一發(fā)電機轉子驅動軸和發(fā)動機曲軸為同一根軸；第二發(fā)電機位于發(fā)動機側面或上面，第二發(fā)電機轉子驅動軸通過皮帶或鏈條與發(fā)動機曲軸聯接，發(fā)動機驅動兩個發(fā)電機的驅動軸轉動。本發(fā)明方案使汽車發(fā)動機和發(fā)電機的噪聲和振動大大降低。既保證電動壓縮機供電的穩(wěn)定性，同時也滿足了電氣設備對電力的更高要求。
文檔編號F02B63/04GK102678293SQ20111005691
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權日2011年3月10日
發(fā)明者羅岳華, 邱則有 申請人:湖南華強電氣有限公司, 邱則有