CN118674326B - 新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，涉及新能源汽车退役驱动电机再制造技术领域。该系统包括分类子系统、再制造子系统、应用匹配子系统和全生命周期监测子系统；分类子系统可以获取退役驱动电机的类型，并根据类型进行分类；再制造子系统可以对分类后的退役驱动电机进行再制造；应用匹配子系统可以将再制造后的退役驱动电机与待组合设备进行匹配，生成目标设备，并测试性能指标；以及，全生命周期监测子系统可以通过退役驱动电机的驱动机构采集运行数据，并根据运行数据监测运行状态。采用本申请的系统，能够高效地再利用新能源汽车退役驱动电机，促进资源循环，同时确保再制造产品的运行稳定。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车退役驱动电机再制造技术领域，特别是涉及一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统。
背景技术
近年来，新能源汽车产业获得了迅猛发展。作为新能源汽车的核心部件，驱动电机的需求量也随之大幅增长，同时越来越多的驱动电机达到使用寿命，面临退役处理。
针对此，相关技术的主要处理方式为直接废弃或者简单拆解回收，但是直接废弃会浪费资源和污染环境，而简单拆解回收仅对驱动电机中铜、铁和铝等有价值金属进行回收，磁体和线圈等其它部件无法得到充分利用。
发明内容
鉴于相关技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，能够高效地再利用新能源汽车退役驱动电机，促进资源循环，同时确保再制造产品的运行稳定。
本申请提供一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，所述再制造与梯次利用一体化系统包括分类子系统、再制造子系统、应用匹配子系统和全生命周期监测子系统；
所述分类子系统配置用于获取新能源汽车退役驱动电机的类型，并根据所述类型对所述新能源汽车退役驱动电机进行分类；所述再制造子系统配置用于对经过分类的所述新能源汽车退役驱动电机进行再制造；所述应用匹配子系统配置用于将经过再制造的所述新能源汽车退役驱动电机与待组合设备进行匹配，生成目标设备，并测试所述目标设备的性能指标；以及，所述全生命周期监测子系统配置用于通过所述新能源汽车退役驱动电机的驱动机构采集运行数据，并根据所述运行数据监测所述新能源汽车退役驱动电机的运行状态。
可选地，在本申请一些实施例中，所述应用匹配子系统具体用于检测所述待组合设备的结构和控制参数，并基于所述待组合设备的结构和控制参数调整经过再制造的所述新能源汽车退役驱动电机的结构和控制参数。
可选地，在本申请一些实施例中，所述新能源汽车退役驱动电机的驱动机构包括电流转换器、逆变器以及驱动处理器，所述电流转换器的第一端接入工业用三相交流电，所述电流转换器的第二端连接所述逆变器的第一端，所述逆变器的第二端连接所述新能源汽车退役驱动电机的本体，所述逆变器的第三端连接所述驱动处理器的第一端，所述驱动处理器的第二端连接所述电流转换器的第三端；
所述电流转换器配置用于将所述工业用三相交流电转换为直流电；所述驱动处理器配置用于通过所述逆变器采集所述运行数据，并根据所述运行数据调整所述电流转换器的工作参数。
可选地，在本申请一些实施例中，所述目标设备为传动机，所述传动机包括传动本体、传动轴以及所述新能源汽车退役驱动电机，所述新能源汽车退役驱动电机与所述传动轴共轴安装。
可选地，在本申请一些实施例中，所述传动本体包括风机本体、水泵本体和压缩机本体中的任意一种。
可选地，在本申请一些实施例中，所述传动机还包括退役散热器以及用于支撑所述新能源汽车退役驱动电机的支架，所述支架上靠近所述新能源汽车退役驱动电机的位置设有所述退役散热器。
可选地，在本申请一些实施例中，所述目标设备为发电机，所述发电机包括柴油发动机、法兰连接件以及所述新能源汽车退役驱动电机，所述法兰连接件的一端连接所述新能源汽车退役驱动电机的输出轴，所述法兰连接件的另一端连接所述柴油发动机的输出轴飞轮侧。
可选地，在本申请一些实施例中，所述新能源汽车退役驱动电机的水冷入口连接所述柴油发动机的冷却水箱输入口，所述新能源汽车退役驱动电机的水冷出口连接所述柴油发动机的冷却水箱输出口。
可选地，在本申请一些实施例中，所述发电机还包括控制机构，所述控制机构包括中央处理器以及分别与所述中央处理器相连接的负载控制器和调速器；
所述负载控制器配置用于监测所述发电机的负载参数；所述中央处理器配置用于根据所述负载参数的变化量，向所述调速器发送所述变化量对应的调节指令；所述调速器配置用于响应所述调节指令，调整所述新能源汽车退役驱动电机的当前转速。
可选地，在本申请一些实施例中，所述控制机构还包括与所述中央处理器相连接的位置传感器，所述位置传感器配置用于监测所述新能源汽车退役驱动电机的当前转子位置，并反馈所述当前转子位置至所述中央处理器，以控制调整所述新能源汽车退役驱动电机中转子的磁场强度和方向。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例提供了一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，通过新能源汽车退役驱动电机的类型来对该新能源汽车退役驱动电机进行系统性地分类、再制造以及与待组合设备匹配，生成目标设备，使其性能和质量都不亚于新品，有效地循环再利用资源，保护生态环境，进而基于该新能源汽车退役驱动电机中驱动机构采集的运行数据，实时监测该新能源汽车退役驱动电机的运行状态，确保了再制造产品的运行稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统的结构框图；
图2为本申请实施例提供的一种再制造新能源汽车退役驱动电机中驱动机构的结构框图；
图3为本申请实施例提供的一种传动机的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种发电机的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种图4对应发电机的局部结构爆炸图。
附图标记：
10-新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，101-分类子系统，102-再制造子系统，103-应用匹配子系统，104-全生命周期监测子系统；20-传动机，201-传动本体，202-传动轴，203-新能源汽车退役驱动电机，204-退役散热器，205-支架；30-发电机，301-柴油发动机，302-法兰连接件，303-新能源汽车退役驱动电机，304-基座，305-支撑座，306-控制机构。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
术语解释：
①新能源汽车驱动电机：是指用于驱动诸如电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车行驶的电动机，其负责将电池提供的电能转化为机械能，从而驱动新能源汽车的车轮旋转，实现车辆加速、减速和行驶。
②梯次利用：是指对已经使用过但尚未完全失效的产品进行再次利用的过程，其通过重新配置或者降级使用的方式，延长产品生命周期和利用价值，这种方法特别适用于机电中高附加值和高技术含量的产品。
③再制造（Remanufacture）：是指让旧的机器设备重新焕发生命活力的过程，其以旧的机器设备为毛坯，采用专门工艺和技术，在原有制造的基础上进行一次新的制造，而且重新制造出来的产品无论是性能还是质量都不亚于新品。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面通过图1至图5详细地阐述本申请实施例提供的新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统。
请参考图1，其为本申请实施例提供的一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统的结构框图，该再制造与梯次利用一体化系统10包括分类子系统101、再制造子系统102、应用匹配子系统103和全生命周期监测子系统104。其中，分类子系统101能够获取新能源汽车退役驱动电机的类型，并根据类型对新能源汽车退役驱动电机进行分类，例如类型包括但不限于乘用车电机和商用车电机等，乘用车电机具有高转速、高功率密度、高效和高可靠性等特点，而商用车电机具有高功率、高转矩和高过载能力等特点。再制造子系统102能够对经过分类的新能源汽车退役驱动电机进行再制造，例如再制造包括但不限于评估、拆解、修复、重组、测试和质量控制等操作。
应用匹配子系统103能够将经过再制造的新能源汽车退役驱动电机与待组合设备进行匹配，生成目标设备，并测试目标设备的性能指标。例如应用匹配子系统103可以具体检测待组合设备的结构和控制参数，并基于待组合设备的结构和控制参数调整经过再制造的新能源汽车退役驱动电机的结构和控制参数，而结构和控制参数包括但不限于电机尺寸、机械接口、散热方式、控制接口、驱动特性和控制策略等，其中电机尺寸适配可以确保再制造的新能源汽车退役驱动电机尺寸能够与待组合设备的安装接口和空间要求相匹配，机械接口适配可以确保轴端、法兰等机械接口的一致性或者通过适配器实现接口转换，风冷、水冷等散热方式适配可以确保再制造的新能源汽车退役驱动电机散热性能符合使用要求，而控制接口适配可以确保再制造的新能源汽车退役驱动电机控制接口兼容待组合设备的控制接口，此时需对电气接口、通信协议等进行调整，电压、电流、转矩和速度控制等驱动特性适配可以确保再制造的新能源汽车退役驱动电机能够在待组合设备中正常运行，PID（Proportion Integration Differentiation，比例-积分-微分）参数、矢量控制算法等控制策略调整可以确保再制造的新能源汽车退役驱动电机达到最佳性能。再例如，测试的性能指标包括但不限于功率、效率、温升、振动和噪声等，这样设置的好处是可以对再制造的新能源汽车退役驱动电机进行验证和调整优化。
以及，全生命周期监测子系统104能够通过新能源汽车退役驱动电机的驱动机构采集运行数据，并根据运行数据监测新能源汽车退役驱动电机的运行状态，由此可以实现预测性维护和效率优化等操作。进一步地，由于新能源汽车供电策略不能适配工业用380V三相交流电，而如图2所示，本申请实施例通过增加电流转换器，可以将工业用380V三相交流电整流倍压至与原新能源汽车退役驱动电机的控制器直流母线供电电压相匹配，图2中方框部分表示原新能源汽车退役驱动电机的控制器，M表示新能源汽车退役驱动电机的本体，也就是说再制造新能源汽车退役驱动电机的驱动机构包括但不限于电流转换器、逆变器和驱动处理器等，电流转换器的第一端接入工业用三相交流电，电流转换器的第二端连接逆变器的第一端，逆变器的第二端连接新能源汽车退役驱动电机的本体，逆变器的第三端连接驱动处理器的第一端，驱动处理器的第二端连接电流转换器的第三端，而电流转换器能够将工业用三相交流电转换为直流电，驱动处理器能够通过逆变器采集运行数据，并根据运行数据调整电流转换器的工作参数，确保整个系统可以协调、高效和稳定地运行。
示例性地，①本申请实施例中目标设备可以为传动机20。请参考图3，该传动机20包括传动本体201、传动轴202以及新能源汽车退役驱动电机203，其中新能源汽车退役驱动电机203与传动轴202共轴安装，实现了跟随负载变化的高动态响应能力。例如，传动本体201可以包括风机本体、水泵本体和压缩机本体中的任意一种。再例如，传动机20还可以包括退役散热器204以及用于支撑该新能源汽车退役驱动电机203的支架205，而支架205上靠近新能源汽车退役驱动电机203的位置设有该退役散热器204。这样设置的好处在于，能够充分利用新能源汽车驱动电机、控制器和散热器等零部件，再制造成本仅为购置新机的一半，但系统效率可提升15%~30%，并满足1000rpm/min~12000rpm/min的调速范围，比如3万转的新能源汽车退役驱动电机可梯次利用到空气悬浮或者磁悬浮鼓风机等超高转速风机负载场景。
②本申请实施例中目标设备可以为发电机30。请参考图4和图5，该发电机30包括柴油发动机301、法兰连接件302以及新能源汽车退役驱动电机303，其中法兰连接件302的一端连接新能源汽车退役驱动电机303的输出轴，法兰连接件302的另一端连接柴油发动机301的输出轴飞轮侧。例如，新能源汽车退役驱动电机303的水冷入口连接柴油发动机301的冷却水箱输入口，新能源汽车退役驱动电机303的水冷出口连接柴油发动机301的冷却水箱输出口，由此能够共用冷却系统，节省制造成本，同时方便统一维护。
进一步地，比如发电机30还可以包括用于固定柴油发动机301的基座304以及用于支撑新能源汽车退役驱动电机303的支撑座305。再如发电机30还可以包括控制机构306，该控制机构306包括但不限于中央处理器以及分别与中央处理器相连接的负载控制器和调速器等，其中负载控制器能够监测发电机30的负载参数，中央处理器能够根据负载参数的变化量，向调速器发送变化量对应的调节指令，而调速器能够响应调节指令，调整新能源汽车退役驱动电机303的当前转速，确保其输出电压在稳定范围内，通常该调速器位于新能源汽车退役驱动电机303的驱动机构内。
进一步地，控制机构306还包括与中央处理器相连接的位置传感器，该位置传感器能够监测新能源汽车退役驱动电机303的当前转子位置，并反馈当前转子位置至中央处理器，以控制调整新能源汽车退役驱动电机303中转子的磁场强度和方向，并优化电磁转换效率。以及，控制机构306还包括与中央处理器相连接的电流传感器，该电流传感器能够监测新能源汽车退役驱动电机303的输出电流，并反馈输出电流至中央处理器来进行微调，优化新能源汽车退役驱动电机303的运行状态。总而言之，本申请实施例通过中央处理器的上述调整可以确保新能源汽车退役驱动电机303在不同负载变化下均能做到快速响应，并保持稳定地电压和频率输出，提高了系统的整体效率和稳定性。
本申请实施例提供的新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，通过新能源汽车退役驱动电机的类型来对该新能源汽车退役驱动电机进行系统性地分类、再制造以及与柴油发动机匹配，生成发电机，使其性能和质量都不亚于新品，有效地循环再利用资源，保护生态环境，进而基于该新能源汽车退役驱动电机中驱动机构采集的运行数据，实时监测该新能源汽车退役驱动电机的运行状态，确保了再制造产品的运行稳定。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。而集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请实施例新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统中各子系统功能的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory， ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种新能源汽车退役驱动电机的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述再制造与梯次利用一体化系统包括分类子系统、再制造子系统、应用匹配子系统和全生命周期监测子系统；
所述分类子系统配置用于获取新能源汽车退役驱动电机的类型，并根据所述类型对所述新能源汽车退役驱动电机进行分类；所述再制造子系统配置用于对经过分类的所述新能源汽车退役驱动电机进行再制造；所述应用匹配子系统配置用于将经过再制造的所述新能源汽车退役驱动电机与待组合设备进行匹配，生成目标设备，并测试所述目标设备的性能指标；以及，所述全生命周期监测子系统配置用于通过所述新能源汽车退役驱动电机的驱动机构采集运行数据，并根据所述运行数据监测所述新能源汽车退役驱动电机的运行状态，所述新能源汽车退役驱动电机的驱动机构包括电流转换器、逆变器以及驱动处理器，所述电流转换器的第一端接入工业用三相交流电，所述电流转换器的第二端连接所述逆变器的第一端，所述逆变器的第二端连接所述新能源汽车退役驱动电机的本体，所述逆变器的第三端连接所述驱动处理器的第一端，所述驱动处理器的第二端连接所述电流转换器的第三端；其中，所述电流转换器配置用于将所述工业用三相交流电转换为直流电，所述驱动处理器配置用于通过所述逆变器采集所述运行数据，并根据所述运行数据调整所述电流转换器的工作参数。
2.根据权利要求1所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述应用匹配子系统具体用于检测所述待组合设备的结构和控制参数，并基于所述待组合设备的结构和控制参数调整经过再制造的所述新能源汽车退役驱动电机的结构和控制参数。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述目标设备为传动机，所述传动机包括传动本体、传动轴以及所述新能源汽车退役驱动电机，所述新能源汽车退役驱动电机与所述传动轴共轴安装。
4.根据权利要求3所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述传动本体包括风机本体、水泵本体和压缩机本体中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述传动机还包括退役散热器以及用于支撑所述新能源汽车退役驱动电机的支架，所述支架上靠近所述新能源汽车退役驱动电机的位置设有所述退役散热器。
6.根据权利要求1至2任意一项所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述目标设备为发电机，所述发电机包括柴油发动机、法兰连接件以及所述新能源汽车退役驱动电机，所述法兰连接件的一端连接所述新能源汽车退役驱动电机的输出轴，所述法兰连接件的另一端连接所述柴油发动机的输出轴飞轮侧。
7.根据权利要求6所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述新能源汽车退役驱动电机的水冷入口连接所述柴油发动机的冷却水箱输入口，所述新能源汽车退役驱动电机的水冷出口连接所述柴油发动机的冷却水箱输出口。
8.根据权利要求6所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述发电机还包括控制机构，所述控制机构包括中央处理器以及分别与所述中央处理器相连接的负载控制器和调速器；
所述负载控制器配置用于监测所述发电机的负载参数；所述中央处理器配置用于根据所述负载参数的变化量，向所述调速器发送所述变化量对应的调节指令；所述调速器配置用于响应所述调节指令，调整所述新能源汽车退役驱动电机的当前转速。
9.根据权利要求8所述的再制造与梯次利用一体化系统，其特征在于，所述控制机构还包括与所述中央处理器相连接的位置传感器，所述位置传感器配置用于监测所述新能源汽车退役驱动电机的当前转子位置，并反馈所述当前转子位置至所述中央处理器，以控制调整所述新能源汽车退役驱动电机中转子的磁场强度和方向。
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