本發(fā)明涉及混合動力汽車驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁場調(diào)制式電機及電控無級變速器。

背景技術(shù)：

電控無級變速器(E-CVT)是能量分離式混合動力汽車(Power-split HEV)中的關(guān)鍵部件，其通過靈活控制來自發(fā)動機和其它能量源的能量傳輸路徑，可以在其整個運行范圍內(nèi)為汽車提供平滑的驅(qū)動。由于發(fā)動機的最佳工作轉(zhuǎn)速與汽車正常運行的需求往往存在差異，E-CVT的使用也可以保證發(fā)動機能夠處于最佳工作狀態(tài)從而提高能量利用效率。

傳統(tǒng)的E-CVT由一組行星齒輪、兩臺電機及相應(yīng)的整流/逆變器組成。在HEV中，行星齒輪中的行星輪與發(fā)動機相接，太陽輪與一臺電機相接，行星架與另一臺電機及后續(xù)傳動裝置相接。兩臺電機可以根據(jù)需要工作于發(fā)電機或者電動機狀態(tài)。其基本工作原理為，發(fā)動機的能量通過行星齒輪被分為兩部分，一部分通過行星輪和行星架的作用被傳遞至后續(xù)傳動裝置，稱為機械路徑，另一部分通過行星輪和太陽輪的作用帶動發(fā)電機運行，從而將這部分能量轉(zhuǎn)化為電能，再通過電池、逆變器和電動機的作用，轉(zhuǎn)化為機械能傳遞至后續(xù)傳動裝置，稱為電路徑。通過對于能量流動路徑的靈活調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)無級變速、可再生減速或剎車、提供額外動力加速或爬坡等多種功能。

但是，傳統(tǒng)的E-CVT主要存在以下問題：行星齒輪的使用導(dǎo)致了摩擦損耗、噪聲以及高維護費用等一系列機械問題；電機中電刷和滑環(huán)的使用降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性并且提高了維護費用；在結(jié)構(gòu)上較為龐大笨重。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可與任何需要傳動系統(tǒng)的機械裝置相結(jié)合使用的磁場調(diào)制式電機及電控無級變速器，以克服以上傳統(tǒng)E-CVT存在的問題。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是：一種磁場調(diào)制式電機，包括多個定子、外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子、第一繞組以及第二繞組，所述第二繞組與所述外轉(zhuǎn)子相互作用，所述第一繞組同時與所述外轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)轉(zhuǎn)子相互作用，其中，當所述多個定子的個數(shù)為一時，所述定子套設(shè)于所述外轉(zhuǎn)子上，所述外轉(zhuǎn)子套設(shè)于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上，所述定子在沿靠近所述外轉(zhuǎn)子的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，所述第一繞組和所述第二繞組放置在所述定子的槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述外轉(zhuǎn)子由永磁體和調(diào)磁鐵塊相間排列構(gòu)成，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子由永磁體鑲嵌于鐵心中構(gòu)成，所述永磁體的極化方向均沿徑向向外或均沿徑向向內(nèi)。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₁、所述外轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₂以及所述第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₁之間滿足：N₁＝N₂–P₁；所述外轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₂和所述第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₂之間滿足：N₂＝P_2；所述第一繞組產(chǎn)生的基波磁場的轉(zhuǎn)速為ω_pw，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_ir，所述外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：-N₁×ω_ir+N₂×ω_or+P₁×ω_pw＝0。

優(yōu)選地，當所述多個定子的個數(shù)為二時，所述多個定子包括外定子和內(nèi)定子，所述外定子套設(shè)于所述外轉(zhuǎn)子上，所述外轉(zhuǎn)子套設(shè)于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子套設(shè)于所述內(nèi)定子上，所述外定子在沿靠近所述外轉(zhuǎn)子的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，所述第二繞組放置在所述外定子的槽內(nèi)，所述內(nèi)定子在沿靠近所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，所述第一繞組放置在所述內(nèi)定子的槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述外轉(zhuǎn)子由沿徑向向外極化的第一永磁體和由沿徑向向內(nèi)極化的第二永磁體相間排列構(gòu)成，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子由調(diào)磁鐵塊間斷排列構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述調(diào)磁鐵塊的數(shù)量N₃、所述外轉(zhuǎn)子的所述第一永磁體和所述第二永磁體的極對數(shù)N₄、所述第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₃之間滿足：N₃＝N₄–P₃；所述外轉(zhuǎn)子的所述第一永磁體和所述第二永磁體的極對數(shù)N₄和所述第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₄之間滿足：N₄＝P₄；所述第一繞組產(chǎn)生的基波磁場的轉(zhuǎn)速為ω_pw，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_ir，所述外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：-N₃×ω_ir+N₄×ω_or+P₃×ω_pw＝0。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子由沿徑向向外極化的第一永磁體和由沿徑向向內(nèi)極化的第二永磁體相間排列構(gòu)成，所述外轉(zhuǎn)子由調(diào)磁鐵塊間斷排列構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述第一永磁體和所述第二永磁體的極對數(shù)N₅、所 述外轉(zhuǎn)子的所述調(diào)磁鐵塊的數(shù)量N₆、所述第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₆之間滿足：N₆＝N₅+P₆；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述第一永磁體和所述第二永磁體的極對數(shù)N₅和所述第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₅之間滿足：N₅＝P₅；所述第二繞組產(chǎn)生的基波磁場的轉(zhuǎn)速為ω_sw，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_ir，所述外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：N₅×ω_ir-N₆×ω_or+P₆×ω_sw＝0。優(yōu)選地，所述外轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)轉(zhuǎn)子由永磁體和調(diào)磁鐵塊相間排列構(gòu)成，所述永磁體的極化方向均沿徑向向外或均沿徑向向內(nèi)。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₇、所述外轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₈以及所述第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₇之間滿足：N₇＝N₈–P₇；所述外轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₈和所述第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₈之間滿足：N₈＝P₈；所述第一繞組產(chǎn)生的基波磁場的轉(zhuǎn)速為ω_pw，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_ir，所述外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：-N₇×ω_ir+N₈×ω_or+P₇×ω_pw＝0。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₅、所述外轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₆以及所述第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₆之間滿足：N₅＝N₆–P₆；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的所述永磁體的數(shù)量N₅和所述第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₅之間滿足：N₆＝P₅；所述第二繞組產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_sw，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_ir，所述外轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：N₅×ω_ir-N₆×ω_or+P₆×ω_sw＝0。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了包括電能存儲裝置、第一逆變器、第二逆變器、以及如上所述的磁場調(diào)制式電機，其中，所述電能存儲裝置連接于所述第一逆變器與所述第二逆變器之間，所述第一逆變器與所述第一繞組相連，所述第二逆變器與所述第二繞組相連，在將所述電控無級變速器應(yīng)用于混合動力汽車時，所述磁場調(diào)制式電機的外轉(zhuǎn)子與所述混合動力汽車的發(fā)動機相連且所述磁場調(diào)制式電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子與驅(qū)動車輪的傳動裝置相連，或者所述磁場調(diào)制式電機的所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與所述混合動力汽車的發(fā)動機相連且所述磁場調(diào)制式電機的所述外轉(zhuǎn)子與驅(qū)動車輪的傳動裝置相連。

優(yōu)選地，所述電能存儲裝置為電池或者超級電容。

實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果：通過本發(fā)明提供的具有兩套繞組和兩個轉(zhuǎn)子的磁場調(diào)制式電機及電控無級變速器可為混合動力汽車或其它需要傳動的裝置提供連續(xù)而平滑的轉(zhuǎn)矩和速度調(diào)節(jié)。相比于傳統(tǒng)的電控無級變速器， 本發(fā)明提供的電控無級變速器具有無機械摩擦、整合度高、體積小的特點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的磁場調(diào)制式電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的電控無級變速器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明第二實施例提供的磁場調(diào)制式電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明第二實施例提供的電控無級變速器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明第三實施例提供的磁場調(diào)制式電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明第三實施例提供的電控無級變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的磁場調(diào)制式電機100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，磁場調(diào)制式電機100包括定子110、外轉(zhuǎn)子120、內(nèi)轉(zhuǎn)子130、第一繞組140以及第二繞組150。其中，定子110套設(shè)于外轉(zhuǎn)子120上，外轉(zhuǎn)子120套設(shè)于內(nèi)轉(zhuǎn)子130上。定子110在沿靠近外轉(zhuǎn)子120的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，第一繞組140和第二繞組150放置在定子槽內(nèi)，第一繞組140放置在靠近外轉(zhuǎn)子120的一側(cè)，第二繞組150放置在第一繞組140的外側(cè)。外轉(zhuǎn)子120由永磁體122和調(diào)磁鐵塊124相間排列構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)子130由永磁體132鑲嵌于鐵心134構(gòu)成，永磁體122和永磁體132的極化方向均沿徑向向外或均沿徑向向內(nèi)。

進一步地，在工作時，由于內(nèi)轉(zhuǎn)子130由高導(dǎo)磁率的鐵心134和低導(dǎo)磁率的永磁體132相間排列構(gòu)成，可以起到磁場調(diào)制的作用。具體而言，一方面， 將第一繞組140的電樞磁場調(diào)制為與內(nèi)轉(zhuǎn)子130的永磁磁場極對數(shù)相同的磁場，使之與內(nèi)轉(zhuǎn)子130的永磁磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；另一方面，將內(nèi)轉(zhuǎn)子130的永磁磁場調(diào)制為與第一繞組140的電樞磁場極對數(shù)相同的磁場，使之與第一繞組140的電樞磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于外轉(zhuǎn)子120的永磁磁場極對數(shù)與第二繞組150的電樞磁場極對數(shù)相同，外轉(zhuǎn)子120與第二繞組150也可以相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

進一步地，在本發(fā)明一實施例中，第二繞組150與外轉(zhuǎn)子120相互作用，組成一個多級分數(shù)槽永磁電機，第一繞組140同時與外轉(zhuǎn)子120和內(nèi)轉(zhuǎn)子130相互作用，組成一個雙轉(zhuǎn)子永磁微調(diào)電機。

基于以上工作原理，內(nèi)轉(zhuǎn)子130的永磁體132的數(shù)量N₁、外轉(zhuǎn)子120的永磁體122的數(shù)量N₂、第一繞組140的電樞磁場極對數(shù)P₁之間滿足：N₁＝N₂–P₁。外轉(zhuǎn)子120的永磁體122的數(shù)量N₂和第二繞組150的電樞磁場極對數(shù)P₂之間滿足：N₂＝P₂。

進一步地，工作時，第一繞組140產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_pw，內(nèi)轉(zhuǎn)子130產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_ir，外轉(zhuǎn)子120產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：

-N₁×ω_ir+N₂×ω_or+P₁×ω_pw＝0

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的電控無級變速器200的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2將結(jié)合圖1進行描述，圖2和圖1中相同標號的元件具有相同的功能，在此不再贅述。如圖2所示，電控無級變速器200包括電能存儲裝置210、第一逆變器220、第二逆變器230、以及由定子110、外轉(zhuǎn)子120、內(nèi)轉(zhuǎn)子130、第一繞組140以及第二繞組150構(gòu)成的磁場調(diào)制式電機。其中，電能存儲裝置210連接于第一逆變器220與第二逆變器230之間，第一逆變器220與第一繞組140相連，第二逆變器230與第二繞組150相連。在將電控無級變速器200應(yīng)用于混合動力汽車時，外轉(zhuǎn)子120與混合動力汽車的發(fā)動機250相連，內(nèi)轉(zhuǎn)子130與驅(qū)動車輪的傳動裝置240相連。電能存儲裝置210為電池或者超級電容。

進一步地，在工作時，發(fā)動機250的能量傳遞至磁場調(diào)制式電機的外轉(zhuǎn)子120后被分為兩部分：一部分通過外轉(zhuǎn)子120、內(nèi)轉(zhuǎn)子130及第一繞組140的相互作用，被傳遞至內(nèi)轉(zhuǎn)子130，然后被傳遞至車輪；另一部分通過外轉(zhuǎn)子120和第一繞組140、第二繞組150的相互作用，被轉(zhuǎn)化為電能并經(jīng)過第一逆變器220 和第二逆變器230傳遞至電能儲存裝置210，電能儲存裝置210存儲的電能又可以通過第一繞組140、第二繞組150和外轉(zhuǎn)子120、內(nèi)轉(zhuǎn)子130之間的相互作用，再次轉(zhuǎn)化為機械能并傳遞至車輪。因此，通過改變發(fā)動機的工作狀態(tài)，可以獲得相當于改變傳動比的效果，從而可以連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)車輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

進一步地，在車輛啟動時，鎖定外轉(zhuǎn)子120，由電能存儲裝置210提供電能，經(jīng)第一逆變器220激勵第一繞組140，從而可以驅(qū)動內(nèi)轉(zhuǎn)子130轉(zhuǎn)動，由此解決了內(nèi)燃發(fā)動機在汽車起動時效率低下的問題。

進一步地，在車輛需要加速或者爬坡時，電能存儲裝置210可以提供額外的能量，經(jīng)第一逆變器220和第二逆變器230激勵第一繞組140和第二繞組150，以驅(qū)動外轉(zhuǎn)子120和內(nèi)轉(zhuǎn)子130，從而輔助內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動汽車。

進一步地，在車輛需要減速或者下坡時，多余的能量通過外轉(zhuǎn)子120、內(nèi)轉(zhuǎn)子130和第一繞組140、第二繞組150的相互作用發(fā)電，經(jīng)過第一逆變器220和第二逆變器230的整流后用于給電能存儲裝置210充電。

圖3為本發(fā)明第二實施例提供的磁場調(diào)制式電機300的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，磁場調(diào)制式電機300包括外定子310、外轉(zhuǎn)子320、內(nèi)轉(zhuǎn)子330、內(nèi)定子340、第一繞組350以及第二繞組360。其中，外定子310套設(shè)于外轉(zhuǎn)子320上，外轉(zhuǎn)子320套設(shè)于內(nèi)轉(zhuǎn)子330上，內(nèi)轉(zhuǎn)子330套設(shè)于內(nèi)定子340上。外定子310在沿靠近外轉(zhuǎn)子320的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，第二繞組360放置在外定子310的槽內(nèi)，內(nèi)定子340在沿靠近內(nèi)轉(zhuǎn)子320的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，第一繞組350放置在內(nèi)定子340的槽內(nèi)。外轉(zhuǎn)子320由沿徑向向外極化的第一永磁體322和由沿徑向向內(nèi)極化的第二永磁體324相間排列構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)子330由調(diào)磁鐵塊332間斷排列構(gòu)成。進一步地，在工作時，由于內(nèi)轉(zhuǎn)子330由高導(dǎo)磁率的調(diào)磁鐵塊間斷排列構(gòu)成，它可以起到磁場調(diào)制的作用。具體而言，一方面，將第一繞組350的電樞磁場調(diào)制為與外轉(zhuǎn)子320的永磁磁場極對數(shù)相同的磁場，使之與外轉(zhuǎn)子320的永磁磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；另一方面，將外轉(zhuǎn)子320的永磁磁場調(diào)制為與第一繞組350的電樞磁場極對數(shù)相同的磁場，使之與第一繞組350的電樞磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于外轉(zhuǎn)子320的永磁磁場極對數(shù)與第二繞組360的電樞磁場極對數(shù)相同，外轉(zhuǎn)子320與第二繞組360也可以相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

進一步地，在本發(fā)明一實施例中，第二繞組360與外轉(zhuǎn)子320相互作用， 組成一個多級分數(shù)槽永磁電機，第一繞組350同時與外轉(zhuǎn)子320和內(nèi)轉(zhuǎn)子330相互作用，組成一個雙轉(zhuǎn)子永磁微調(diào)電機。

基于以上工作原理，內(nèi)轉(zhuǎn)子330的調(diào)磁鐵塊332的數(shù)量N₃、外轉(zhuǎn)子320的第一永磁體322和第二永磁體324的數(shù)量N₄、第一繞組350的電樞磁場極對數(shù)P₃之間滿足：N₃＝N₄–P₃。外轉(zhuǎn)子320的第一永磁體322和第二永磁體324的數(shù)量N₄和第二繞組360的電樞磁場極對數(shù)P₄之間滿足：N₄＝P₄。

進一步地，工作時，第一繞組350產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_pw，內(nèi)轉(zhuǎn)子330產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_ir，外轉(zhuǎn)子320產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：

-N₃×ω_ir+N₂×ω_or+P₃×ω_pw＝0

優(yōu)選地，作為示例(圖中未示出)，內(nèi)轉(zhuǎn)子330由沿徑向向外極化的第一永磁體和由沿徑向向內(nèi)極化的第二永磁體相間排列構(gòu)成，外轉(zhuǎn)子320由調(diào)磁鐵塊間斷排列構(gòu)成。內(nèi)轉(zhuǎn)子的第一永磁體和第二永磁體的極對數(shù)N₅、外轉(zhuǎn)子的調(diào)磁鐵塊的數(shù)量N₆、第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₆之間滿足：

N₆＝N₅+P₆；

內(nèi)轉(zhuǎn)子的第一永磁體和第二永磁體的極對數(shù)N₅和第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₅之間滿足：N₅＝P₅；

第二繞組產(chǎn)生的基波磁場的轉(zhuǎn)速為ω_sw，內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_ir，外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：

N₅×ω_ir-N₆×ω_or+P₆×ω_sw＝0。圖4為本發(fā)明第二實施例提供的電控無級變速器400的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4將結(jié)合圖3進行描述，圖4和圖3中相同標號的元件具有相同的功能，在此不再贅述。如圖4所示，電控無級變速器400包括電能存儲裝置410、第一逆變器420、第二逆變器430、以及由外定子310、外轉(zhuǎn)子320、內(nèi)轉(zhuǎn)子330、內(nèi)定子340、第一繞組350以及第二繞組360構(gòu)成的磁場調(diào)制式電機。其中，電能存儲裝置410連接于第一逆變器420與第二逆變器430之間，第一逆變器420與第一繞組350相連，第二逆變器430與第二繞組360相連。在將電控無級變速器400應(yīng)用于混合動力汽車時，內(nèi)轉(zhuǎn)子330與混合動力汽車的發(fā)動機450相連，外轉(zhuǎn)子320與驅(qū)動車輪的傳動裝置440相連。電能存儲裝置410為電池或者超級電容。

進一步地，在工作時，發(fā)動機450的能量傳遞至磁場調(diào)制式電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子 330后被分為兩部分：一部分通過外轉(zhuǎn)子320、內(nèi)轉(zhuǎn)子330及第一繞組350的相互作用，被傳遞至外轉(zhuǎn)子320，然后傳遞至車輪；另一部分通過內(nèi)轉(zhuǎn)子330和第一繞組350的相互作用，轉(zhuǎn)化為電能并經(jīng)過第一逆變器420與第二逆變器430傳遞至電能儲存裝置410，電能儲存裝置410存儲的電能又可以通過第一繞組350、第二繞組360和外轉(zhuǎn)子320間的相互作用，再次轉(zhuǎn)化為機械能并傳遞至車輪。

進一步地，在車輛啟動時，鎖定內(nèi)轉(zhuǎn)子330，由電能存儲裝置410提供電能，經(jīng)第一逆變器420激勵第一繞組350，從而驅(qū)動外轉(zhuǎn)子320轉(zhuǎn)動，由此解決了內(nèi)燃發(fā)動機在汽車起動時效率低下的問題。

進一步地，在車輛需要加速或者爬坡時，電能存儲裝置410可以提供額外的能量，經(jīng)第一逆變器420和第二逆變器430激勵第一繞組350和第二繞組360，以驅(qū)動外轉(zhuǎn)子320和內(nèi)轉(zhuǎn)子330，從而輔助內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動汽車。

進一步地，在車輛需要減速或者下坡時，多余的能量通過外轉(zhuǎn)子320、內(nèi)轉(zhuǎn)子330和第一繞組350、第二繞組360的相互作用發(fā)電，經(jīng)過第一逆變器420和第二逆變器430的整流后用于給電能存儲裝置410充電。

圖5為本發(fā)明第三實施例提供的磁場調(diào)制式電機500的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，磁場調(diào)制式電機500包括外定子510、外轉(zhuǎn)子520、內(nèi)轉(zhuǎn)子530、內(nèi)定子540、第一繞組550以及第二繞組560。其中，外定子510套設(shè)于外轉(zhuǎn)子520上，外轉(zhuǎn)子520套設(shè)于內(nèi)轉(zhuǎn)子530上，內(nèi)轉(zhuǎn)子530套設(shè)于內(nèi)定子540上。外定子510在沿靠近外轉(zhuǎn)子520的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，第二繞組560放置在外定子510的槽內(nèi)，內(nèi)定子540在沿靠近內(nèi)轉(zhuǎn)子520的一側(cè)的圓周方向上設(shè)置有定子槽，第一繞組550放置在內(nèi)定子540的槽內(nèi)。外轉(zhuǎn)子520由永磁體522和調(diào)磁鐵塊524相間排列構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)子530由永磁體532和調(diào)磁鐵塊534相間排列構(gòu)成，永磁體522和永磁體532的極化方向均沿徑向向外或均沿徑向向內(nèi)。

進一步地，在工作時，由于內(nèi)轉(zhuǎn)子530由高導(dǎo)磁率的調(diào)磁鐵塊534和低導(dǎo)磁率的永磁體532相間排列構(gòu)成，可以起到磁場調(diào)制的作用。具體而言，一方面，將第一繞組550的電樞磁場調(diào)制為與內(nèi)轉(zhuǎn)子530的永磁磁場極對數(shù)相同的磁場，使之與內(nèi)轉(zhuǎn)子530的永磁磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；另一方面，將內(nèi)轉(zhuǎn)子530的永磁磁場調(diào)制為與第一繞組550的電樞磁場極對數(shù)相同的磁場，使之與第一繞組550的電樞磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于外轉(zhuǎn)子520的永磁磁場極對數(shù) 與第二繞組560的電樞磁場極對數(shù)相同，外轉(zhuǎn)子520與第二繞組560也可以相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

進一步地，在本發(fā)明一實施例中，第二繞組560與外轉(zhuǎn)子520相互作用，組成一個多級分數(shù)槽永磁電機，第一繞組550同時與外轉(zhuǎn)子520和內(nèi)轉(zhuǎn)子530相互作用，組成一個雙轉(zhuǎn)子永磁微調(diào)電機。

基于以上工作原理，內(nèi)轉(zhuǎn)子530的永磁體532的數(shù)量N₇、外轉(zhuǎn)子520的永磁體522的數(shù)量N₈、第一繞組550的電樞磁場極對數(shù)P₇之間滿足：N₇＝N₈–P₇。外轉(zhuǎn)子520的永磁體522的數(shù)量N₈和第二繞組560的電樞磁場極對數(shù)P₈之間滿足：N₈＝P₈。

進一步地，工作時，第一繞組550產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_pw，內(nèi)轉(zhuǎn)子530產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_ir，外轉(zhuǎn)子520產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：

-N₇×ω_ir+N₈×ω_or+P₇×ω_pw＝0

進一步地，內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體的數(shù)量N₇、外轉(zhuǎn)子的永磁體的數(shù)量N₈以及第二繞組的電樞磁場極對數(shù)P₈之間滿足：N₇＝N₈–P₈；

內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體的數(shù)量N₇和第一繞組的電樞磁場極對數(shù)P₇之間滿足：N₇＝P₇；

第二繞組產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_sw，內(nèi)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_ir，外轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場的轉(zhuǎn)速為ω_or，三者之間滿足以下關(guān)系：

N₇×ω_ir-N₈×ω_or+P₈×ω_sw＝0。

圖6為本發(fā)明第三實施例提供的電控無級變速器600的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6將結(jié)合圖5進行描述，圖6和圖5中相同標號的元件具有相同的功能，在此不再贅述。如圖6所示，電控無級變速器600包括電能存儲裝置610、第一逆變器620、第二逆變器630、以及由外定子510、外轉(zhuǎn)子520、內(nèi)轉(zhuǎn)子530、內(nèi)定子540、第一繞組550以及第二繞組560構(gòu)成的磁場調(diào)制式電機。其中，電能存儲裝置610連接于第一逆變器620與第二逆變器630之間，第一逆變器620與第一繞組550相連，第二逆變器630與第二繞組560相連。在將電控無級變速器600應(yīng)用于混合動力汽車時，內(nèi)轉(zhuǎn)子530與混合動力汽車的發(fā)動機650相連，外轉(zhuǎn)子520與驅(qū)動車輪的傳動裝置640相連。電能存儲裝置610為電池或者超級電容。

進一步地，在工作時，發(fā)動機650的能量傳遞至磁場調(diào)制式電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子530后被分為兩部分：一部分通過外轉(zhuǎn)子520、內(nèi)轉(zhuǎn)子530及第一繞組550的相 互作用，被傳遞至外轉(zhuǎn)子520，然后傳遞至車輪；另一部分通過內(nèi)轉(zhuǎn)子530和第一繞組550的相互作用，轉(zhuǎn)化為電能并經(jīng)過第一逆變器620與第二逆變器630傳遞至電能儲存裝置610，電能儲存裝置610存儲的電能又可以通過第一繞組550、第二繞組560和外轉(zhuǎn)子520間的相互作用，再次轉(zhuǎn)化為機械能并傳遞至車輪。

進一步地，在車輛啟動時，鎖定內(nèi)轉(zhuǎn)子530，由電能存儲裝置610提供電能，經(jīng)第一逆變器520激勵第一繞組550，從而驅(qū)動外轉(zhuǎn)子520轉(zhuǎn)動，由此解決了內(nèi)燃發(fā)動機在汽車起動時效率低下的問題。

進一步地，在車輛需要加速或者爬坡時，電能存儲裝置610可以提供額外的能量，經(jīng)第一逆變器620和第二逆變器630激勵第一繞組550和第二繞組560，以驅(qū)動外轉(zhuǎn)子520和內(nèi)轉(zhuǎn)子530，從而輔助內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動汽車。

進一步地，在車輛需要減速或者下坡時，多余的能量通過外轉(zhuǎn)子520、內(nèi)轉(zhuǎn)子530和第一繞組550、第二繞組560的相互作用發(fā)電，經(jīng)過第一逆變器620和第二逆變器630的整流后用于給電能存儲裝置610充電。

有利地，通過本發(fā)明提供的具有兩套繞組和兩個轉(zhuǎn)子的磁場調(diào)制式電機及電控無級變速器可為混合動力汽車或其它需要傳動的裝置提供連續(xù)而平滑的轉(zhuǎn)矩和速度調(diào)節(jié)。相比于傳統(tǒng)的電控無級變速器，本發(fā)明提供的電控無級變速器具有無機械摩擦、整合度高、體積小的特點。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。