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1、(10)申请公布号 CN 102751846 A (43)申请公布日 2012.10.24 C N 1 0 2 7 5 1 8 4 6 A *CN102751846A* (21)申请号 201110101606.0 (22)申请日 2011.04.22 H02K 53/00(2006.01) H02N 11/00(2006.01) (71)申请人苏州瑞佳新能源动力科技有限公司 地址 215104 江苏省苏州市吴中区吴中大道 1368号(吴中科技园)研发A楼622室 (72)发明人张永 (54) 发明名称 电动汽车动力机 (57) 摘要 本发明公开了一种电动汽车动力机，包括铁 磁性材质的环形或口。
2、形铁芯、对称绕置于所述铁 芯上的两个线圈、置于所述铁芯中设置有双极性 活塞，双极性活塞包括两个电磁铁和置于两个电 磁铁之间的活塞基体，所述电磁铁包括励磁铁芯 和绕置于铁芯上的励磁线圈，所述双极性活塞上 连接有为所述电动汽车提供动力输出的活塞连 杆。采用具有两端同为S极或N极磁极双极性活 塞和双线圈产生的磁场异性排斥的原理推动双极 性活塞做往复直线运动，模拟内燃机活塞往复运 动带动汽车驱动曲轴运转，该方案造价低，需要电 压、电流低，在电池容量一定的情况下，大大提高 了电动汽车的续航能力。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)。
3、发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种电动汽车动力机，包括铁磁性材质的环形或口形铁芯、对称绕置于所述铁芯上 的两个线圈、置于所述铁芯中设置有双极性活塞，双极性活塞包括两个电磁铁和置于两个 电磁铁之间的活塞基体，所述电磁铁包括励磁铁芯和绕置于励磁铁芯上的励磁线圈，所述 两个电磁铁产生的磁场方向相反，使得所述双极性活塞两端具有相同极性的磁极，即同为S 极或N极磁极，所述双极性活塞上连接有为所述电动汽车提供动力输出的活塞连杆。 2.根据权利要求1所述的电动汽车动力机，其特征在于，所述电磁铁和活塞基体之间 设有磁极隔离片。 3.根据权利要求1或2所述的电。
4、动汽车动力机，其特征在于，所述电磁铁和活塞基体之 间设有U形的铜质护套。 4.根据权利要求1所述的电动汽车动力机，其特征在于，所述铁芯在所述两个线圈的 对称轴线上相对方向设有相向突出的两个凸台，构成所述铁芯的两个磁极。 5.根据权利要求1所述的电动汽车动力机，其特征在于，所述活塞基体为非磁性铁磁 体。 6.根据权利要求1到5任一所述的电动汽车动力机，其特征在于，还包括一非铁磁性材 质的导向套，所述双极性活塞滑动装设于所述导向套中。 7.根据权利要求6所述的电动汽车动力机，其特征在于，所述铁芯设有一个椭圆形或 一个倒椭圆形锥形的通孔，所述活塞连杆穿过所述通孔。 8.根据权利要求6所述的电动汽车动。
5、力机，其特征在于，还包括电源输入换相装置，所 述电源输入换相装置包括动态接触环、换相片和两组输入碳刷和两组输出碳刷，所述动态 接触环和换相片安装于同一转轴上，所述换相环为两组，分别与所述两组输出碳刷滑动接 触，所述两组输出碳刷分别与所述两个线圈的首端连接，所述两个线圈的尾端电连接，所述 换相片沿圆周分布，且间隔均匀的分为两组，并分别与所述两组换相环电连接，所述两组输 入碳刷与所述换相片滑动接触，并在任意状态下均分别与不同组的换相片滑动接触，且所 述两组输入碳刷分别连接于所述电动汽车直流电源的正负两极，所述电源输入换相装置与 所述双极性活塞同步联动，并在所述双极性活塞往复运动的两个端点改变所述两。
6、个线圈接 入的直流电源极性。 9.根据权利要求8所述的电动汽车动力机，其特征在于，所述电源输入换相装置与所 述电动汽车的曲轴同轴传动连接。 权 利 要 求 书CN 102751846 A 1/3页 3 电动汽车动力机 技术领域 0001 本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种电动汽车动力机。 背景技术 0002 汽车的方便快捷给人们的出行与工作和生活带来了极大的便利，但是汽车对石油 资源的消耗和尾气对环境的极大破坏，日益成为影响人类可持续发展的重要负面因素，因 此发展可再生清洁新能源汽车是各国未来的战略目标，目前国内外的新能源汽车主要发展 方向是电动汽车，电力具有来源多样，并可再生，基本无尾气排。
7、放等优点，目前电动汽车主 要是采用锂电池组存储电能，推动电动机旋转，从而带动汽车行驶，由于直流电动机存在电 磁损耗，降低了输出效率，为了驱动电动汽车行驶，需要提高直流电动机的功率，而提高输 出功率目前只有提高直流电动机输入电压和电流，在保证一定续航里程的前提下，这大大 提高了对蓄能电池容量的要求，这将会大大增加蓄能电池组的重量，并且电池造价昂贵，而 目前电动汽车电池的研发还未取得突破性进展的情况下，综合造价高和续航能力差等问 题，大大阻碍了电动汽车走向市场的步伐。 发明内容 0003 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一综合造价低、续航能力强的电动汽车 动力机。 0004 为达到上述目的，本。
8、发明的技术方案是：一种电动汽车动力机，包括铁磁性材质的 环形或口形铁芯、对称绕置于所述铁芯上的两个线圈、置于所述铁芯中设置有双极性活塞， 双极性活塞包括两个电磁铁和置于两个电磁铁之间的活塞基体，所述电磁铁包括励磁铁芯 和绕置于励磁铁芯上的励磁线圈，所述两个电磁铁产生的磁场方向相反，使得所述双极性 活塞两端具有相同极性的磁极，即同为S极或N极磁极，所述双极性活塞上连接有为所述电 动汽车提供动力输出的活塞连杆。 0005 优选的，所述电磁铁和活塞基体之间设有磁极隔离片。 0006 优选的，所述电磁铁和活塞基体之间设有U形的铜质护套。 0007 优选的，所述铁芯在所述两个线圈的对称轴线上相对方向设有。
9、相向突出的两个凸 台，构成所述铁芯的两个磁极。 0008 优选的，所述活塞基体为非磁性铁磁体。 0009 优选的，还包括一非铁磁性材质的导向套，所述双极性活塞滑动装设于所述导向 套中。 0010 优选的，所述铁芯设有一个椭圆形或一个倒椭圆形锥形的通孔，所述活塞连杆穿 过所述通孔。 0011 优选的，还包括电源输入换相装置，所述电源输入换相装置包括动态接触环、换相 片和两组输入碳刷和两组输出碳刷，所述动态接触环和换相片安装于同一转轴上，所述换 相环为两组，分别与所述两组输出碳刷滑动接触，所述两组输出碳刷分别与所述两个线圈 说 明 书CN 102751846 A 2/3页 4 的首端连接，所述两个。
10、线圈的尾端电连接，所述换相片沿圆周分布，且间隔均匀的分为两 组，并分别与所述两组换相环电连接，所述两组输入碳刷与所述换相片滑动接触，并在任意 状态下均分别与不同组的换相片滑动接触，且所述两组输入碳刷分别连接于所述电动汽车 直流电源的正负两极，所述电源输入换相装置与所述双极性活塞同步联动，并在所述双极 性活塞往复运动的两个端点改变所述两个线圈接入的直流电源极性。 0012 优选的，所述电源输入换相装置与所述电动汽车的曲轴同轴传动连接。 0013 采用本技术方案的有益效果是：采用两端同为S极或N极磁极的双极性活塞和双 线圈产生的磁场异性排斥的原理推动双极性活塞做往复直线运动，模拟内燃机活塞往复运 。
11、动带动汽车驱动曲轴运转，该方案造价低，需要电压、电流低，在电池容量一定的情况下，大 大提高了电动汽车的续航能力。 附图说明 0014 图1是本发明一种电动汽车动力机的示意图； 0015 图2是本发明一种电动汽车动力机的电源输入换相装置示意图； 0016 图3是本发明一种电动汽车动力机实施例2的双极性活塞的示意图。 0017 图中数字和字母所表示的相应部件名称： 0018 1.铁芯 2.线圈 11.凸台 12.通孔 31.双极性活塞 32.导向套33.活塞 连杆 311.励磁线圈 312.励磁铁芯 313.铜质护套314.磁极隔离片 315.活塞基体 41.转轴 42.动态接触环43.输出碳刷 。
12、44.换相片 45.输入碳刷 5.电池 具体实施方式 0019 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 0020 实施例1， 0021 如图1和图2所示，一种电动汽车动力机，包括铁磁性材质的环形或口形铁芯1、对 称绕置于所述铁芯1上的两个线圈2、置于所述铁芯1中设置有双极性活塞31，双极性活塞 31包括两个电磁铁和置于两个电磁铁之间的活塞基体315，所述电磁铁包括励磁铁芯312 和绕置于励磁铁芯312上的励磁线圈311，所述两个电磁铁产生的磁场方向相反，使得所述 双极性活塞31两端具有相同极性的磁极，即同为S极或N极磁极，所述双极性活塞上连接 有为所述电动汽车提供动力输出的活塞。
13、连杆33。 0022 所述双极性活塞31的磁极轴线与所述两个线圈2的对称轴线重合。即双极性活 塞31安放于两个线圈2形成的磁场的轴线上，以获得最佳能量传导效果。 0023 本实施例还包括一非铁磁性材质的导向套32，所述双极性活塞31滑动装设于所 述导向套32中。起到导向和保护双极性活塞31和线圈2的作用，也大大减轻双极性活塞 31高速往复运动造成的震动。 0024 所述铁芯1设有一个椭圆形或一个倒椭圆形锥形的通孔12，所述活塞连杆31穿过 所述通孔12。 0025 本实施例还包括电源输入换相装置，所述电源输入换相装置包括动态接触环42、 换相片44和两组输入碳刷45和两组输出碳刷43，所述动态。
14、接触环42和换相片44安装于 同一转轴41上，所述动态接触环42为两组，分别与所述两组输出碳刷43滑动接触，所述两 说 明 书CN 102751846 A 3/3页 5 组输出碳刷43分别与所述两个线圈2的首端连接，所述两个线圈2的尾端电连接，所述换 相片44沿圆周分布，且间隔均匀的分为两组，并分别与所述两组动态接触环42电连接，所 述两组输入碳刷45与所述换相片44滑动接触，并在任意状态下均分别与不同组的换相片 44滑动接触，且所述两组输入碳刷45分别连接于所述电动汽车直流电源5的正负两极，所 述电源输入换相装置与所述双极性活塞31同步联动，并在所述双极性活塞31往复运动的 两个端点改变所述。
15、两个线圈2接入的直流电源5极性。 0026 为达到上述准确同步换相的目的，所述电源输入换相装置与所述电动汽车的曲轴 同轴传动连接。 0027 工作原理是，双极性活塞31两端的励磁线圈311分别通入电流后，在双极性活塞 31两端形成相同极性的磁极，即同为S极，(或者同为N极)，这可以通过励磁线圈311的 不同绕制方向或提供不同的电流方向来控制，所述双极性活塞31上连接有为所述电动汽 车提供动力输出的活塞连杆33。所述双极性活塞31包括两个电磁铁311和置于两个电磁 铁311之间铁质活塞基体315，所述两个电磁铁311与所述活塞基体315连接的一端的极 性相同。而初始状态时，双极性活塞31位于导向。
16、套32的下端，此时启动电源，电源输入换 相装置与汽车曲轴同步传动连接，这确定了换相片44的位置，使得导入线圈2电压为正向， 最终两个线圈2在铁芯1中形成磁场并在凸台11形成的磁极为上N极、下S极，根据磁场 同性相斥、异性相吸的原理，线圈磁场的S极排斥双极性活塞31的下端S磁极，双极性活塞 31的上端S磁极受到线圈磁场N极的吸引，因此双极性活塞31加速向上移动，活塞连杆33 带动汽车曲轴和电源输入换相装置一起转动，当其到达导向套32的上端时，电源输入换相 装置的两组换相片44与两组输入碳刷45交换了对应位置，即电源输入极性进行了互换，使 得线圈磁场的上下极性发生改变，即上面变为S极，下面变为N极。
17、，因此推动双极性活塞31 向下加速移动，从而带动汽车曲轴做连续的转动，驱动汽车前进或后退。 0028 实施例2， 0029 如图3所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，所述电磁铁311和活塞基体315 之间设有U形的铜质护套313，所述电磁铁311和铜质护套313之间设有磁极隔离片314。 铜质护套313可以保护电磁铁311不受磨损。 0030 上述实施例中，活塞基体315可采用铁质材质制成。 0031 采用本技术方案的有益效果是：采用两端同为S极或N极磁极的双极性活塞和双 线圈产生的磁场异性排斥的原理推动双极性活塞做往复直线运动，模拟内燃机活塞往复运 动带动汽车驱动曲轴运转，该方案造价低，需要电压、电流低，在电池容量一定的情况下，大 大提高了电动汽车的续航能力。 0032 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明 的保护范围。 说 明 书CN 102751846 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102751846 A 2/2页 7 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102751846 A 。