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CN1897421A - 车辆用串联旋转电机 - Google Patents

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CN1897421A
CN1897421A CNA200610098795XA CN200610098795A CN1897421A CN 1897421 A CN1897421 A CN 1897421A CN A200610098795X A CNA200610098795X A CN A200610098795XA CN 200610098795 A CN200610098795 A CN 200610098795A CN 1897421 A CN1897421 A CN 1897421A
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coil
winding
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草濑新
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Denso Corp
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Abstract

车辆用串联旋转电机包括第一定子－转子对、第二定子－转子对以及控制器，所述控制器单独控制流进所述第一定子－转子对的第一场线圈的第一场电流和流进所述第二定子－转子对的第二场线圈的第二场电流。第一定子－转子对配置成产生待供给到基本电负载的电力，以及第二定子－转子对配置成产生待供给到非基本电负载的电力。控制器配置成：当驱动串联旋转电机的车辆引擎的旋转速度低于设置成高于车辆引擎空转速度的预定阈值速度时，限制所述第二场电流流进所述第二场线圈。

Description

车辆用串联旋转电机
相关申请的交叉引用
本申请涉及2005年7月15日提交的日本专利申请No.2005-206901及2006年2月13日提交的No.2006-35235，其内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种车辆用串联旋转电机，其具有公共旋转轴及固定到这个旋转轴上的多个定子-转子对。
背景技术
众所周知的是串联连接两个Randell型的转子，以便于使旋转电机的功率加倍，如例如在日本专利申请公开No.1-157251、5-137295及5-308751中所公开的那样。这样的串联连接使得有可能提供如此车辆用发电机(交流发电机)，其尺寸紧凑且能够产生可单独控制的两个不同的发电电压。与分开制造和安装两个旋转电机(发电机)的传统情况相比，还有可能降低发电系统的制造成本且节省安装空间。除了向传统的12V系统供给低电压以外，这样的串联旋转电机(串联发电机)可以有利地用于向42V系统供给高电压。
附带地，存在日益增加的使车辆用发电机尺寸紧凑且重量轻的需求。然而，如上所说明的串联旋转电机有可能增加其轴向长度。
众所周知，增加发电机的旋转速度是减小发电机尺寸的最有效方法。通过降低其带轮(发电机的带轮)的直径，可以容易地实现增加由车辆引擎所驱动的发电机的旋转速度。然而，降低带轮的直径导致降低发电功率的问题，以及因特别在低旋转速度范围内皮带打滑而产生的其它问题，在所述低旋转速度范围内从引擎侧看，发电机驱动转矩(发电机负载转矩)是大的。为了避免这样的问题，可想到增加引擎曲轴侧的带轮直径。然而，增加曲轴侧的带轮直径并不容易，因为引擎必须驱动辅助设备，而不是发电机。
发明内容
本发明提供一种车辆用串联旋转电机，其包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈及所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈及所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进第一场线圈的第一场电流和流进第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在第一定子线圈中所感生的发电电压及在第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共旋转轴上，
第一定子-转子对配置成产生待供给到第一电负载系统的电力，所述第一电负载系统包括当车辆正在运行时总是需要电力的基本电负载，
第二定子-转子对配置成产生待供给到第二电负载系统的电力，所述第二电负载系统包括不总是需要电力的非基本电负载，
其中所述控制器配置成：当引擎的旋转速度小于设置成高于引擎空转速度的预定阈值速度时，限制第二场电流流进第二场线圈。
本发明还提供一种车辆用串联旋转电机，其包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈及所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈及所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进第一场线圈的第一场电流和流进第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在第一定子线圈中所感生的发电电压及在第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共轴上，
其中第一定子芯的外直径等于或小于第二定子芯的内直径。
本发明还提供一种车辆用串联旋转电机，其包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈及所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈及所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进第一场线圈的第一场电流和流进第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在第一定子线圈中所感生的发电电压及在第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共轴上，
第一定子-转子对配置成产生待供给到基本电负载和第一电池的电力，当车辆正在运行时所述基本电负载总是需要电力，以及所述基本电负载并联连接到所述第一电池，
第二定子-转子对配置成产生待供给到非基本电负载和第二电池的电力，所述非基本电负载不总是需要电力，以及所述非基本电负载并联连接到所述第二电池，
其中当引擎的旋转速度高于设置成低于引擎空转速度的预定阈值速度时，第一转子-定子对能够给第一电池充电，以及当引擎的旋转速度高于空转速度时，第二定子-转子对能够给第二电池充电。
本发明还提供一种车辆用串联旋转电机，其包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈及所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其而缠绕的第二场线圈及所述第二定子芯具有围绕其而缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进第一场线圈的第一场电流和流进第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在第一定子线圈中所感生的发电电压及在第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共轴上，
第一定子-转子对配置成产生待供给到基本电负载和第一电池的电力，当车辆正在运行时所述基本电负载总是需要电力，以及所述基本电负载并联连接到所述第一电池，
第二定子-转子对配置成产生待供给到非基本电负载和第二电池的电力，所述非基本电负载不总是需要电力，以及所述非基本电负载并联连接到所述第二电池，
其中第一定子-转子对的旋转速度-驱动转矩特性的峰值区与第二定子-转子对的旋转速度-驱动转矩特性的峰值区不重叠。
根据本发明，有可能提供如此的车辆用串联发电机，使其驱动转矩在低旋转速度范围内是小的，以防止出现驱动串联发电机的车辆引擎的空转速度变化及皮带打滑。
从包括附图和权利要求的下述说明中，本发明的其它优点和特点将变得显而易见。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明第一实施例的车辆用串联旋转电机的轴向横断面视图；
图2是示出根据本发明第一实施例的车辆用串联旋转电机的电路配置的图；
图3是示出由包括在根据本发明第一实施例的车辆用串联旋转电机中的调节器所执行的发电控制过程的流程图；
图4是示出根据本发明第一实施例的车辆用串联旋转电机的驱动转矩-旋转速度特性的曲线图；
图5是根据本发明第二实施例的车辆用串联旋转电机的半轴向横断面视图；
图6是示出根据本发明第三实施例的车辆用串联旋转电机的输出电流-旋转速度特性的曲线图；以及
图7是示出根据本发明第四实施例的车辆用串联旋转电机的驱动转矩-旋转速度特性的曲线图。
具体实施方式
第一实施例
下面参考图1来说明根据本发明第一实施例的车辆用串联旋转电机。
在图1中，参考号1指示壳体，2指示第一电旋转部件，3指示第二电旋转部件，4指示旋转轴，5指示带轮，6指示轴承，7指示轴承，8指示整流器，9指示调节器，且10指示滑环供电设备。
壳体1由前壳体11、中心壳体12和后壳体13构成。这些壳体由贯穿螺栓14紧固到一起。借助于轴承6、7，旋转轴4可旋转地安装到壳体1上。带轮5固定到从壳体1向前伸出的旋转轴4的前端。整流器8、调节器9和滑环供电设备10在第二电旋转部件3的后侧固定到后壳体13上。
第一电旋转部件2包括由Randell型转子芯21、围绕Randell型转子芯21缠绕的场线圈22、径向上向Randell型转子芯21外放置的定子芯23、及围绕定子芯23缠绕的定子线圈24所构成的定子-转子对。Randell型转子芯21由彼此紧固的一对半芯构成，每个半芯包括轮毂部分(bossportion)211、从轮毂部分211径向向外延伸的极部分(pole portion)212、以及爪部分213(爪极(claw pole))。场线圈22围绕轮毂部分211缠绕。定子芯23保持在前壳体11和中心壳体12之间。
第二电旋转部件3包括由Randell型转子芯31、围绕Randell型转子芯31缠绕的场线圈32、径向上向Randell型转子芯31外放置的定子芯33、及围绕定子芯33缠绕的定子线圈34所构成的定子-转子对。Randell型转子芯31由彼此紧固的一对半芯构成，每个半芯包括轮毂部分311、从轮毂部分311径向向外延伸的极部分312、以及爪部分313(爪极)。场线圈32围绕轮毂部分311缠绕。定子芯33保持在中心壳体12和后壳体13之间。由于这样的Randell型转子芯的结构是众所周知的，所以在此对这个实施例的旋转电机的机械结构不做进一步的说明。
接下来，参考图2说明这个实施例的旋转电机的电路配置。
从定子线圈24输出的三相AC电压U、V、W受到三相全波整流器81的全波整流，且从定子线圈34输出的三相AC电压U′、V′、W′受到三相全波整流器82的全波整流。
滑环供电设备10包括一对滑环，其之一充当场线圈的公共地端子，其另一个连接到车辆电池的正极端子上。调节器9控制分别安装到转子线圈21和转子线圈31上的场电流控制晶体管的on/off占空比，以由此单独控制分别流进场线圈22和场线圈32的场电流。
第一电旋转部件2用于产生待供给到低电压负载(未示出)的低电压(例如12V)，且第二电旋转部件3用于产生待供给到高电压负载(未示出)的高电压(例如42V)。第二电旋转部件3的定子线圈34的匝数大于第一电旋转部件2的定子线圈24的匝数。在这个实施例中，假设需要总是得到电力供给的基本负载是低电压负载，而不需要总是得到电力供给的非基本负载如空调系统的空压机马达是高电压负载。
接下来，参考图3的流程图说明由调节器9所执行的发电控制过程。
在说明发电控制过程之前，将说明一般车辆用发电机的驱动转矩-旋转速度特性。总体上，车辆用发电机具有如此特性，即其驱动转矩随着其旋转速度的增加而增加，直至达到峰值。此后，驱动转矩随着发电机旋转速度的增加而减小。这个特性是执行用来保持电池电压(基本上等于施加到电负载上的供电电压)处于恒定值的场电流反馈控制的结果。在发电电压小于预定值时，由于场电流控制设备以100％的占空比向发电机的场线圈供给场电流，所以在定子线圈中所感生的发电电压随着发电机旋转速度的增加而增加，从而使发电电流增加，由此使电池电压达到目标电压。由于车辆用发电机的驱动转矩基本上由从定子线圈输出的发电电流来确定，所以驱动转矩随着旋转速度的增加而增加。
从车辆用发电机供给到包括车辆电池和电负载的电负载系统的发电电流的平均值依赖于车辆用发电机的发电电压与电池电压之间的差。当发电机的旋转速度增加时，发电电压和发电电流增加，由此使电池电压增加。那是因为电池的充电电流(发电电流)增加导致电池的内部阻抗与充电电流的乘积增加，由此使电池的端子电压增加。因而，当执行场电流的反馈控制以保持电池电压处于目标电压时，因旋转速度的增加所导致的电池电压的增加致使场电流的占空比减小。这导致发电电压平均值的减小，且最终导致发电电流的减小。发电电流的减小导致驱动转矩的减小。因而，在发电机的驱动转矩达到其峰值之后，场电流以及与场电流呈强正相关的驱动转矩由于场电流占空比的减小而减小。即，当旋转速度达到对应于驱动转矩峰值的某个值之后，驱动转矩随着旋转速度的增加而减小。附带地，应指出上述说明是基于如此假设，即电负载系统的运行状态(电池的充电水平、电负载系统的电流消耗等)是恒定的，且因此在上述说明中未考虑电负载系统的运行状态的任何变化。
当然，当车辆用发电机的驱动转矩处于其峰值时需要车辆引擎来产生大的转矩。本发明是基于如此概念，即两个定子-转子对的驱动转矩的峰值区是分开的，使得它们不彼此重叠。利用本发明，变得有可能降低发电机总驱动转矩的峰值，或两个定子-转子对的驱动转矩之和，以由此防止当两个定子-转子对向其相应的电负载系统供给发电电流时向车辆引擎施加过多的转矩，以及防止皮带打滑的出现。此处的术语“峰值区”指的是旋转速度的一范围，在此范围内驱动转矩等于或大于其峰值的90％。
再参考图3，发电控制过程开始于在步骤S100读取引擎的旋转速度或其等效形式。随后，在步骤S102检查引擎的旋转速度是否低于设置成高于引擎空转速度(例如700-1000RPM)的预定阈值速度(例如1500RPM)。如果在步骤S102的检查结果是肯定的，则在步骤S104禁止向场线圈32供给场电流，以禁止将电力供给到高电压负载(非基本负载)。另一方面，如果在步骤S102的检查结果是否定的，即，如果引擎的旋转速度等于或大于预定阈值速度，则在步骤S106允许向场线圈32供给场电流，以允许将电力供给到高电压负载(非基本负载)。
上述控制过程使得可能在发电机的低旋转速度范围内降低发电机的驱动转矩，以由此防止皮带打滑的发生，而同时确保将电力供给到低电压负载(基本负载)，其在整个速度范围内需要工作，甚至当减小发电机带轮5的直径以便于增加旋转轴4的旋转速度时。图4示出发电机驱动转矩(发电机负载转矩)与发电机旋转速度之间的关系。
在图4中，Ts表示出现皮带打滑的阈值打滑转矩，Ni表示对应于引擎空转速度的发电机旋转速度值，且Nx表示第二定子-转子对开始发电时的发电机旋转速度值。如从图4中所见，当发电机的旋转速度达到Nx之后，发电机的总驱动转矩并没有超出阈值打滑转矩Ts，因为第一定子-转子对的驱动转矩已经从其峰值减小。利用这个实施例，变得有可能防止当高电压负载和低电压负载两者都被供给电力时，发电机的总驱动转矩超过阈值打滑转矩Ts。
第二实施例
图5是根据本发明第二实施例的车辆用串联旋转电机的半横断面视图。如在这个图中所示，第二实施例的特征在于使第二电旋转部件3的定子芯33的内直径等于第一电旋转部件2的定子芯23的外直径，并且定子线圈34的前侧线圈末端伸到定子芯24的后侧线圈末端之上。
下述是对用于制造定子芯23和33的电磁钢板冲压过程的说明。第一步骤是从电磁钢板冲压出具有较小直径的定子芯23的芯板。接下来，从电磁钢板的剩余部分冲压出具有较大直径的定子芯33的芯板。可颠倒这个次序。使定子芯23的芯板的外直径等于定子芯33的芯板的内直径，以将电磁钢板的浪费减到最小。通过如上所述从相同的电磁钢板同心地冲压出定子芯23和定子芯34的芯板，变得有可能改善昂贵的电磁钢板的产出百分比，以由此减小制造成本。使定子芯23的外直径等于或小于定子芯33的内直径也使得有可能防止定子线圈24和34的线圈末端彼此施加不利的热效应，这是因为如图5中所示当定子芯23和34在轴向方向上重叠时，可在径向方向上、在它们的线圈末端之间提供足够的间隙。
图5示出第二电旋转部件3位于带轮5的远侧，然而，由于第二电旋转部件3的惯性质量大于第一电旋转部件2的惯性质量，所以这个实施例可如此配置，使得第二电旋转部件3位于带轮5的近侧，并且第一电旋转部件2位于带轮5的远侧。
下面对这个实施例中的冷却机制加以说明。如图5中所示，这个实施例的车辆用串联旋转电机具有位于转子芯21、31之间的冷却风扇100(中间离心叶片)、位于转子芯21前的冷却风扇101、以及位于转子芯31后的冷却风扇102。冷却风扇101从形成于前壳体11的前壁上的进入孔吸入冷却空气，并且从形成于壳体1的外围壁上的排出孔将其排出，以便于冷却定子线圈24的前侧线圈末端。冷却风扇102从形成于后壳体13的后壁上的进入孔吸入冷却空气，并且从形成于壳体1的外围壁上的排出孔将其排出，以便于冷却定子线圈34的后侧线圈末端。冷却风扇(中间离心叶片)100固定在转子芯21后端与转子芯31前端之间，以便于防止冷却风扇100的离心叶片振动，并且使冷却空气得以在径向方向上高效地排出。冷却空气主要通过转子芯21的极部分212之间的间隙流进离心叶片的径向内侧。转子芯31的轮毂部分311可形成有在轴向方向延伸的孔，以便通过其将冷却空气从后侧供给到冷却风扇100的径向内侧。从冷却风扇100吹到其径向外侧的冷却空气对定子线圈24的后侧线圈末端和定子线圈34的前侧线圈末端加以冷却，并且随后排出到外部。由于冷却风扇100在其两个轴端得到支撑，所以可以降低噪声和流体损失。
利用这个实施例，有可能降低串联旋转电机的轴向长度，以由此进一步降低串联旋转电机的尺寸和重量。利用这个实施例，还有可能解决传统串联旋转电机的如此问题，即由于冷却空气的不足，导致位于两个转子芯之间的两个定子线圈中每个定子线圈的两线圈末端之一的温度过度升高。
第三实施例
接下来，说明根据本发明第三实施例的车辆用串联旋转电机。第三实施例的特征在于将第一电旋转部件(第一定子-转子对)2的发电电流(输出电流)升高时的旋转速度N1设置成低于空转速度Ni，并且将第二电旋转部件(第二定子-转子对)3的发电电流(输出电流)升高时的旋转速度N2设置成高于空转速度Ni，如图6中所示。应指出图6示出如此情况，其中场电流反馈控制将第一电旋转部件2的输出电流控制成低于某个值，并且场电流反馈控制还将第二电旋转部件3的输出电流控制成低于某个值。在这个实施例中，假设第一电旋转部件2向车辆正在运行时需要总是得到电力供给的基本负载供给电力，并且向并联连接到基本负载的车辆电池供给电力，以及第二电旋转部件3向不需要总是得到电力供给但消耗相对大的功率的非基本负载供给电力，这样可以降低在处于引擎空转速度左右的旋转速度时引擎必须产生的发电机驱动转矩。附带地，虽然图6曲线图中的纵轴表示输出电流，但是纵轴也可表示输出功率。
第四实施例
接下来，说明根据本发明第四实施例的车辆用串联旋转电机。在图7的曲线图中，曲线100表示第一电旋转部件(第一定子-转子对)2的驱动转矩与转换成引擎旋转速度的发电机旋转速度之间的关系，且曲线200表示第二电旋转部件(第二定子-转子对)3的驱动转矩与转换成引擎旋转速度的发电机旋转速度之间的关系，以及曲线300表示这些驱动转矩之和与转换成引擎旋转速度的发电机旋转速度之间的关系。在图7中，假设第一电旋转部件2和第二电旋转部件3中的每个向其负载供给某一水平的电功率或电流。然而，在发电机旋转速度达到预定发电起始速度之前，风阻损失、机械损失等当然导致第一电旋转部件2和第二电旋转部件3中每个的驱动转矩。在图7中，还假设第一电旋转部件2向车辆正在运行时需要总是得到电力供给的基本负载供给电力，并且向并联连接到基本负载的车辆电池供给电力，以及第二电旋转部件3向不需要总是得到电力供给但消耗相对大的功率的非基本负载供给电力。
如根据较早时的说明所理解的那样，驱动转矩-旋转速度曲线100和200的每个都是单峰曲线。在这个实施例中，驱动转矩-旋转速度曲线100在Np1的旋转速度时具有峰值Tp1，且驱动转矩-旋转速度曲线200在Np2的旋转速度时具有峰值Tp2。这个实施例被如此配置，使得驱动转矩-旋转速度曲线100的峰值区(驱动转矩等于或大于峰值Tp1的90％的区域)与驱动转矩-旋转速度曲线200的峰值区(驱动转矩等于或大于峰值Tp2的90％的区域)不重叠。这使得有可能防止总驱动转矩-旋转速度曲线300具有大于皮带与发电机之间的最大可传递转矩的峰值，以由此防止皮带打滑的发生。
当然可以按如下所说明对上述所说明的实施例进行各种修改。
定子-转子对的数目可是三或更多。转子芯可是非Randell型的转子芯。从第一定子-转子对所输出的发电电压可等于从第二定子-转子对所输出的发电电压。可将从第一定子-转子对输出且施加到低电压负载上的发电电压叠加到从第二定子-转子对所输出的发电电压上，以产生待施加到高电压负载上的高电压。
虽然上述所说明的实施例涉及车辆用串联发电机，本发明也适用于串联电动机。
上面所说明的优选实施例是本申请发明的示范，其将仅由所附的权利要求来限定。应该理解，本领域的技术人员可以对优选实施例进行修改。

Claims (9)

1.一种车辆用串联旋转电机，包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈，所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈，所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进所述第一场线圈的第一场电流和流进所述第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在所述第一定子线圈中所感生的发电电压及在所述第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共旋转轴，
所述第一定子-转子对配置成产生待供给到第一电负载系统的电力，所述第一电负载系统包括当所述车辆正在运行时总是需要电力的基本电负载，
所述第二定子-转子对配置成产生待供给到第二电负载系统的电力，所述第二电负载系统包括不总是需要电力的非基本电负载，
其中所述控制器配置成：当所述引擎的旋转速度低于设置成高于所述引擎的空转速度的预定阈值速度时，限制所述第二场电流流进所述第二场线圈。
2.根据权利要求1所述的车辆用串联旋转电机，其中所述控制器配置成：当所述引擎的旋转速度高于所述空转速度时，允许所述第一场电流流进所述第一场线圈，以使所述第一定子-转子对能够产生电力，并且当所述引擎的旋转速度低于所述预定阈值速度时，禁止所述第二场电流流进所述第二场线圈，以禁止所述第二定子-转子对产生电力。
3.一种车辆用串联旋转电机，包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈，所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈，所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进所述第一场线圈的第一场电流和流进所述第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在所述第一定子线圈中所感生的发电电压及在所述第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共轴，
其中所述第一定子芯的外直径等于或小于所述第二定子芯的内直径。
4.根据权利要求3所述的车辆用串联旋转电机，其中所述第一定子线圈和所述第二定子线圈如此放置，使得在所述公共旋转轴的轴向方向上，所述第一定子线圈的两个线圈末端之一与所述第二定子线圈的两个线圈末端之一重叠，其中在所述公共旋转轴的径向方向上、在其之间具有某个间隙。
5.根据权利要求4所述的车辆用串联旋转电机，进一步包括放置在所述第一转子芯和所述第二转子芯之间的冷却风扇，用于向所述第一定子线圈的所述两个末端的所述一个及所述第二定子线圈的所述两个末端的所述一个供给冷却空气，所述冷却风扇固定到所述第一转子芯以及固定到所述第二转子芯。
6.根据权利要求5所述的车辆用串联旋转电机，其中所述冷却风扇包括中间离心叶片。
7.一种车辆用串联旋转电机，包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈，所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈，所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进所述第一场线圈的第一场电流和流进所述第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在第一定子线圈中所感生的发电电压及在第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共轴，
所述第一定子-转子对配置成产生待供给到基本电负载和第一电池的电力，当所述车辆正在运行时所述基本电负载总是需要电力，且所述基本电负载并联连接到所述第一电池，
所述第二定子-转子对配置成产生待供给到非基本电负载和第二电池的电力，所述非基本电负载不总是需要电力，且所述非基本电负载并联连接到所述第二电池，
其中当所述引擎的旋转速度高于设置成低于所述引擎的空转速度的预定阈值速度时，所述第一转子-定子对能够给所述第一电池充电，以及当所述引擎的旋转速度高于所述空转速度时，所述第二定子-转子对能够给所述第二电池充电。
8.一种车辆用串联旋转电机，包括：
包括第一转子芯和第一定子芯的第一定子-转子对，所述第一转子芯具有围绕其缠绕的第一场线圈，所述第一定子芯具有围绕其缠绕的第一定子线圈；
包括第二转子芯和第二定子芯的第二定子-转子对，所述第二转子芯具有围绕其缠绕的第二场线圈，所述第二定子芯具有围绕其缠绕的第二定子线圈；以及
控制器，单独控制流进所述第一场线圈的第一场电流和流进所述第二场线圈的第二场电流，以便于单独调节在第一定子线圈中所感生的发电电压及在第二定子线圈中所感生的发电电压；
所述第一和第二转子芯固定到由车辆引擎所驱动的公共轴，
所述第一定子-转子对配置成产生待供给到基本电负载和第一电池的电力，当所述车辆正在运行时所述基本电负载总是需要电力，且所述基本电负载并联连接到所述第一电池，
所述第二定子-转子对配置成产生待供给到非基本电负载和第二电池的电力，所述非基本电负载不总是需要电力，且所述非基本电负载并联连接到所述第二电池，
其中所述第一定子-转子对的旋转速度-驱动转矩特性的峰值区与所述第二定子-转子对的旋转速度-驱动转矩特性的峰值区不重叠。
9.根据权利要求8所述的车辆用串联旋转电机，其中所述第一定子-转子对的所述旋转速度-驱动转矩特性的所述峰值区是所述引擎的旋转速度的一范围，在该范围内所述第一定子-转子对的所述驱动转矩等于或大于所述第一定子-转子对的所述驱动转矩的峰值的90％，并且所述第二定子-转子对的所述旋转速度-驱动转矩特性的所述峰值区是所述引擎的旋转速度的一范围，在该范围内所述第二定子-转子对的所述驱动转矩等于或大于所述第二定子-转子对的所述驱动转矩的峰值的90％。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104348298A (zh) * 2014-10-15 2015-02-11 刘方涛 一种组合式电焊发电两用机
CN107147264A (zh) * 2016-03-01 2017-09-08 福特环球技术公司 对具有前端附件驱动的交流发电机的控制
CN107147231A (zh) * 2016-03-01 2017-09-08 福特环球技术公司 具有前端附件驱动的交流发电机
CN110784138A (zh) * 2018-07-25 2020-02-11 矽创电子股份有限公司 发电机控制电路

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4121475B2 (ja) * 2004-03-30 2008-07-23 三菱電機株式会社 車両用発電機の発電制御装置
JP4677812B2 (ja) * 2005-03-30 2011-04-27 株式会社デンソー タンデム式回転電機
JP4279326B2 (ja) * 2007-04-04 2009-06-17 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
US20090237038A1 (en) * 2007-04-11 2009-09-24 Ron Heidebrink Double alternator and electrical system
CA2714579A1 (en) * 2008-02-07 2009-08-13 Magnetic Applications Inc. Compact high power alternator
US8237416B2 (en) * 2008-12-09 2012-08-07 Hamilton Sundstrand Corporation More electric engine with regulated permanent magnet machines
JP4921617B2 (ja) * 2010-03-03 2012-04-25 パナソニック株式会社 磁気パルセーションモータ
US8283831B1 (en) 2010-09-07 2012-10-09 Electro-Mariner Corp. Brushless DC motor having multiple parallel windings
US8761981B2 (en) 2011-10-18 2014-06-24 Fuel Motion Inc. Method and apparatus for a vehicle control unit (VCU), using current and historical instantaneous power usage data, to determine optimum power settings for a hybrid electric drive system
US20130186802A1 (en) * 2012-01-22 2013-07-25 Yul Williams ThermoTube: A Portable and Human-Powered Food Containment and Temperature Conditioning System
CN102780428B (zh) * 2012-08-20 2015-09-30 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种双定子电机驱动系统
US8604655B1 (en) 2012-09-25 2013-12-10 Electro-Mariner Corp. Multi-phase permanent magnet brushless DC electric motor
JP6513268B1 (ja) * 2018-06-25 2019-05-15 三菱電機株式会社 発電機制御装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5742565U (zh) * 1980-08-19 1982-03-08
US4463305A (en) * 1981-12-16 1984-07-31 Ford Motor Company Alternator load shedder for engine starting improvement
JPS5969680A (ja) 1982-10-13 1984-04-19 松下冷機株式会社 冷蔵庫
CN1034291A (zh) * 1987-12-03 1989-07-26 长春市电机厂 双电机式感应子发电机
JPH01157251A (ja) * 1987-12-11 1989-06-20 Hitachi Ltd 車両用交流発電機
JPH0583906A (ja) * 1991-09-17 1993-04-02 Hitachi Ltd 車両用発電機
JPH05137295A (ja) * 1991-11-12 1993-06-01 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機の冷却構造
JPH05268752A (ja) * 1992-03-19 1993-10-15 Hitachi Ltd 車両用交流発電機
JPH05308751A (ja) * 1992-04-28 1993-11-19 Hitachi Ltd 車両用交流発電機
US5693995A (en) * 1993-06-14 1997-12-02 Ecoair Corp. Hybrid alternator
US5502368A (en) * 1994-06-06 1996-03-26 Ecoair Corp. Hybrid alternator with voltage regulator
US5753989A (en) * 1993-06-14 1998-05-19 Ecoair Corp. Hybrid alternator
US5838085A (en) * 1994-06-08 1998-11-17 Precise Power Corporation Versatile AC dynamo-electric machine
US6239996B1 (en) * 2000-01-24 2001-05-29 Massachusetts Institute Of Technology Dual output alternator system
JP3914676B2 (ja) 2000-01-26 2007-05-16 三菱電機株式会社 車両用交流発電機
US6664651B1 (en) * 2000-11-14 2003-12-16 Ford Motor Company Engine on idle arbitration for a hybrid electric vehicle
JP3938747B2 (ja) * 2002-12-11 2007-06-27 本田技研工業株式会社 同期発電機の出力制御装置
US7102331B2 (en) * 2003-01-17 2006-09-05 Black & Decker Inc. Generator with dual cycloconverter for 120/240 VAC operation
JP4811037B2 (ja) * 2005-07-11 2011-11-09 株式会社デンソー 車両用タンデム式回転電機

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104348298A (zh) * 2014-10-15 2015-02-11 刘方涛 一种组合式电焊发电两用机
CN107147264A (zh) * 2016-03-01 2017-09-08 福特环球技术公司 对具有前端附件驱动的交流发电机的控制
CN107147231A (zh) * 2016-03-01 2017-09-08 福特环球技术公司 具有前端附件驱动的交流发电机
CN107147264B (zh) * 2016-03-01 2020-09-11 福特环球技术公司 对具有前端附件驱动的交流发电机的控制
CN110784138A (zh) * 2018-07-25 2020-02-11 矽创电子股份有限公司 发电机控制电路
CN110784138B (zh) * 2018-07-25 2021-10-22 矽创电子股份有限公司 发电机控制电路

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