一種輪圈控制的電動車及其驅(qū)動、制動與增程方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動輪圈控制的電動車，包括電源調(diào)制器、驅(qū)動操控裝置、車架、電池組和至少一個(gè)車輪；所述電動車至少一個(gè)車輪設(shè)置電動裝置；電動裝置包括定子單元和永磁體轉(zhuǎn)子單元；轉(zhuǎn)子單元至少設(shè)置1個(gè)于車輪的輪圈上；定子單元至少設(shè)置一個(gè)在車架固定部位且與轉(zhuǎn)子單元的周期相對氣隙不大于90mm；所述電池組包括一次電池或二次電池，或兩者組合設(shè)置；定子單元的電磁極方向與所述轉(zhuǎn)子單元運(yùn)動相向的磁極相反；電源調(diào)制器通過驅(qū)動操控裝置/電磁制動裝置獲取用戶的指令并相應(yīng)輸出時(shí)序電流，使電動車實(shí)現(xiàn)驅(qū)動/制動；所述電動車的增程系統(tǒng)為二次電池組補(bǔ)充電能。
【專利說明】
一種輪圈控制的電動車及其驅(qū)動、制動與増程方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動車及其電源動力設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種電動裝置設(shè)置于輪圈的電動車及其驅(qū)動、制動與增程方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國電動自行車的市場保有量已達(dá)到1.5億輛以上，電動三輪車保有量逾1000萬臺，區(qū)域用電動四輪車發(fā)展迅猛。
[0003]市場電動車普遍配用的是永磁無刷電動機(jī)，配件產(chǎn)業(yè)鏈成熟，目前正從通用型向?qū)I(yè)設(shè)計(jì)方向發(fā)展。電動自行車市場主流配用的是輪轂式電機(jī)，行業(yè)普遍認(rèn)為輪轂式電機(jī)技術(shù)已發(fā)展成熟，主要競爭集中在材料和人力成本的控制。對于電機(jī)控制，近年市場己普遍應(yīng)用PWQ技術(shù)來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即占空比可變的脈沖波形，通過其對半導(dǎo)體電力器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相同而寬度不相同的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需的波形。
[0004]近年來，國內(nèi)外同行還試圖開發(fā)在輪沿設(shè)置電動裝置的電動車，這一思想方法古來有之，中國古代已普遍使用水車，其工作原理并非在水車的輪軸設(shè)置旋轉(zhuǎn)動力機(jī)，而是沿水車輪頁的切線方向在合適的時(shí)間給予一杯水(一份勢能)，該杯水的下落勢能轉(zhuǎn)變成水車環(huán)繞軸心旋轉(zhuǎn)的動力。但是，當(dāng)這一水車模型被平移到電動車領(lǐng)域時(shí)，并未獲得預(yù)期的開發(fā)成功。例如市場上一種在輪圈外緣設(shè)齒并安裝輸出軸帶齒電動機(jī)的電動自行車，通過齒輪傳遞電動機(jī)的軸輸出動力，這類設(shè)計(jì)雖有新意，但由于采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的電動機(jī)和常規(guī)方式的動力供電，其電能轉(zhuǎn)換效率與輪轂式電機(jī)類同，并且在輪圈外緣設(shè)置電動機(jī)會受到功率的限制。
[0005]續(xù)行里程短是現(xiàn)階段電動車的軟肋，行業(yè)普遍認(rèn)為在高能量電池進(jìn)入商用前，靠增加電池?cái)?shù)量提升電動車的續(xù)行里程不現(xiàn)實(shí)，因此目前汽車市場主流是發(fā)展油、電雙源混合車，其設(shè)計(jì)思想為:當(dāng)汽車起步或低速時(shí)使用電動機(jī)的動力，汽車達(dá)到某個(gè)速度閥值時(shí)變換為使用內(nèi)燃機(jī)的動力，從而降低汽車在起步或低速時(shí)因燃油在內(nèi)燃機(jī)燃燒不完全引起的排氣污染；其技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特征為:燃料箱給內(nèi)燃發(fā)動機(jī)系統(tǒng)提供燃料輸出動力；在此傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上并行增加一套電連接電池組的電動機(jī)系統(tǒng)，電動機(jī)由電池組提供電能輸出動力；兩路動力通過油、電動力轉(zhuǎn)換裝置共用機(jī)械傳動系統(tǒng)，將內(nèi)燃機(jī)或電動機(jī)的動力傳遞到輪轂上，這類雙源動力的設(shè)計(jì)可稱之為油、電動力并行系統(tǒng)，其明顯缺陷為造價(jià)高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有電動車局限于配用單元式電動機(jī)和電流調(diào)制方式的設(shè)計(jì)缺陷，提供一種電動裝置設(shè)置于輪圈的結(jié)構(gòu)，并將供電方式改變?yōu)闀r(shí)序通斷控制的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)矩大，工藝容易實(shí)現(xiàn)。
[0007]本發(fā)明提供的一種電動輪圈控制的電動車，所述電動車包括電源調(diào)制器1、驅(qū)動操控裝置9a、車架4、電池組8和至少一個(gè)車輪5 ;所述電動車至少一個(gè)車輪設(shè)置至少一套的電動裝置；所述的電動裝置包括定子單元3a和永磁體轉(zhuǎn)子單元3b ;所述轉(zhuǎn)子單元3b至少設(shè)置一個(gè)于車輪的輪圈6上；當(dāng)輪圈上設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)子單元時(shí)，多個(gè)轉(zhuǎn)子單元環(huán)繞輪圈間隔設(shè)置且磁極方向相同；所述定子單元3a至少設(shè)置一個(gè)在車架4的固定部位，其與轉(zhuǎn)子單元所形成的周期性相對氣隙3d不大于90mm ;
[0008]所述電源調(diào)制器I包括電源輸入端la、時(shí)序電流輸出端Ib和驅(qū)動信號輸入端ld，電源輸入端電連接電池組8的正負(fù)極，時(shí)序電流輸出端電連接定子單元的內(nèi)部繞組，驅(qū)動信號輸入端電連接驅(qū)動操控裝置9a ;所述電池組8包括一次性使用的一次電池8a或可重復(fù)多次充電使用的二次電池Sb，或兩者組合設(shè)置；所述電源調(diào)制器對定子單元內(nèi)部繞組供電使定子單元形成電磁極的方向，設(shè)置為與所述轉(zhuǎn)子單元運(yùn)動相向的磁極相反；電源調(diào)制器I通過驅(qū)動操控裝置9a獲取用戶的指令并相應(yīng)輸出時(shí)序電流，使電動車實(shí)現(xiàn)驅(qū)動。
[0009]優(yōu)選的，所述電源調(diào)制器的額定功率不超過20KW。
[0010]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子單元設(shè)置于輪圈6上包括設(shè)置于輪圈的內(nèi)緣、外緣或輪圈內(nèi)部；所述的輪圈6采用合金、塑鋼或其他固體成形材料制造，其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)圓環(huán)或多個(gè)圓環(huán)組合；所述多個(gè)圓環(huán)組合的輪圈以同軸7的方式通過構(gòu)件將多個(gè)圓環(huán)固連為一體，包括一體化設(shè)計(jì)制造；所述轉(zhuǎn)子單元在不影響安裝于輪圈的前提下不限形狀；多個(gè)轉(zhuǎn)子單元在輪圈間隔安裝時(shí)優(yōu)選均勻排布。
[0011]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子單元3b的材料為磁鋼、釹鐵硼等一類本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的永磁體，其自身固有磁性且磁極方向不因外部磁場而改變；所述轉(zhuǎn)子單元在輪圈6上的設(shè)置方式，包括N/S兩極連線與輪圈的同軸法線10重合/垂直4種典型組合狀態(tài)，以及在4種典型組合狀態(tài)基礎(chǔ)上N/S兩極連線偏轉(zhuǎn)不超過18度角。
[0012]優(yōu)選的，所述定子單元3a由至少一組良導(dǎo)線環(huán)繞磁介質(zhì)材料的磁芯而成，所述定子單元3a在車架4上組合排布得到的繞組之間通過串聯(lián)或并聯(lián)連接，或通過不同繞組之間引出中間抽頭組成多線外接回路。
[0013]所述定子單元設(shè)置在靠近輪圈6的車架4固定部位，包括輪圈內(nèi)與車輪固定軸固連的機(jī)械裝置，其組合設(shè)置遵循電磁極方向與轉(zhuǎn)子單元3b運(yùn)動相向磁極相反的基本原則，以其內(nèi)部繞組通電的磁通量獲得穿過氣隙3d最大值為優(yōu)選。所述定子單元在車架固定部位的設(shè)置方式，包括內(nèi)部繞組通電形成的電磁極兩極連線12與車輪5的法線10垂直/重合4種典型組合狀態(tài)，包括電磁極的兩極連線偏轉(zhuǎn)不超過18度角；若干個(gè)定子單元排布組合包括在輪圈兩側(cè)的車架部位對稱安裝。
[0014]優(yōu)選的，所述電動裝置還包括傳感裝置，所述傳感裝置包括若干能感應(yīng)所述轉(zhuǎn)子單元3b與定子單元3a相對位置的傳感單元3c ;所述傳感單元與電源調(diào)制器的傳感信號輸入端Ic電連接；所述電動車至少在輪圈的內(nèi)緣或外緣設(shè)置一傳感單元。
[0015]優(yōu)選的，所述傳感裝置還包括定子單元3a的內(nèi)部繞組，所述內(nèi)部繞組包括環(huán)繞定子單元磁芯的繞組以及由若干定子單元繞組之間串聯(lián)而成的多線外接回路。
[0016]優(yōu)選的，所述電動車還包括電磁制動裝置％，所述電源調(diào)制器I還包括剎車信號輸入端le，其電連接電磁制動裝置9b ;所述電源調(diào)制器通過電磁制動裝置9b獲取用戶的指令并相應(yīng)輸出時(shí)序電流，實(shí)現(xiàn)電動車制動。
[0017]本發(fā)明中，所述驅(qū)動操控裝置9a可設(shè)置為常規(guī)旋轉(zhuǎn)把手式、推拉式操縱桿或其他任意人工控制方式，包括外置為遙控。
[0018]本發(fā)明中，所述電源調(diào)制器將直流電源轉(zhuǎn)換為時(shí)序電流，使電動裝置中的定子單元3a被限定在電源調(diào)制器設(shè)定的時(shí)域周期性地通電和斷電。
[0019]本發(fā)明中，所述電動車包括一個(gè)輪或多個(gè)輪的電動車以及電動、腳踏兩用車；所述的車輪5，包括單輪轂以及同軸緊湊安裝兩個(gè)輪轂的準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)。
[0020]所述電動車的車架任意；
[0021]所述一次電池8a和二次電池Sb兩者組合設(shè)置包括電并聯(lián)連接。
[0022]優(yōu)選的，所述電動車配置二次電池組8b時(shí)加裝電能補(bǔ)充裝置18，所述電能補(bǔ)充裝置包括材料任意的一次電池8a與控制裝置組合，或?yàn)閮?nèi)燃發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)控制裝置組合，或兩者組合設(shè)置；電能補(bǔ)充裝置通過邏輯充電裝置17電連接二次電池組；所述的邏輯充電裝置獨(dú)立設(shè)置，或?qū)⑵洳糠诌壿嫻δ芑蛉窟壿嫻δ芗捎陔娫凑{(diào)制器I內(nèi)。所述的增程系統(tǒng)包括電能補(bǔ)充裝置和邏輯充電裝置。
[0023]所述一次電池8a的控制裝置至少包括一次電池啟動裝置；所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)包括內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述系統(tǒng)控制裝置至少包括內(nèi)燃機(jī)啟動及停止裝置；所述內(nèi)燃機(jī)的燃料任意；所述電能補(bǔ)充裝置的組合設(shè)置，包括一次電池與控制裝置、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)與控制裝置各設(shè)置一套以上。所述邏輯充電裝置至少包括充電控制裝置，其設(shè)計(jì)亦可兼有一次電池的控制裝置或/和發(fā)電機(jī)的電路控制裝置的功能。
[0024]本發(fā)明還公開了一種前述電動車的驅(qū)動方法，該方法通過電源調(diào)制器I根據(jù)所述轉(zhuǎn)子單元3a和所述定子單元3b的位置關(guān)系輸出時(shí)序驅(qū)動電流控制車輪轉(zhuǎn)動；
[0025]所述時(shí)序根據(jù)車輪旋轉(zhuǎn)方向而定義，所述時(shí)序電流根據(jù)定子單元電磁場在輪圈上的有效作用區(qū)間結(jié)合車輪上的轉(zhuǎn)子單元個(gè)數(shù)而設(shè)置若干個(gè)通斷周期T，每個(gè)通斷周期T包括供電時(shí)域和斷電時(shí)域；所述供電時(shí)域位于30度< Θ <90度相應(yīng)的時(shí)間段，所述Θ為轉(zhuǎn)子單元在車輪上繞軸所受定子單元電磁場吸引力與其法向分力的方向所形成的動態(tài)夾角；所述斷電時(shí)域內(nèi)電源調(diào)制器I不輸出電流。
[0026]優(yōu)選的，所述供電時(shí)域的電流不限波形、頻率及占空比；
[0027]優(yōu)選的，所述通電時(shí)域內(nèi)初始的電流、電壓或定子單元的磁通強(qiáng)度由傳感裝置獲取行車速度實(shí)時(shí)值結(jié)合驅(qū)動操控裝置9a給出的指令而調(diào)整。
[0028]優(yōu)選的，所述方法還包括校正步驟；所述校正步驟為將定子單元與轉(zhuǎn)子單元周期性隔氣隙相對、處于同一法線的狀態(tài)(Θ為O)作為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元每次前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)時(shí)，電源調(diào)制器進(jìn)行一次時(shí)間歸O校準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí)間，通過與上次轉(zhuǎn)子單元前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)的周期時(shí)間比較，從而獲知旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間和車速，并控制輸出電流。
[0029]本發(fā)明還公開了所述電動車的制動方法，該方法根據(jù)所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元、轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同一法線相對(Θ為O)以及處于遠(yuǎn)離狀態(tài)的至少一個(gè)時(shí)域中，通過操控電磁制動裝置％使電源調(diào)制器I輸出時(shí)序電流控制車輪制動；
[0030]所述時(shí)序根據(jù)車輪旋轉(zhuǎn)方向而定義；所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元為OS Θ ^ 30度相應(yīng)的時(shí)間段，所述Θ為轉(zhuǎn)子單元在輪圈上繞軸所受定子單元電磁場吸引力與其法向分力的方向所形成的動態(tài)夾角。
[0031]優(yōu)選的，所述方法還包括校正步驟，所述校正步驟將Θ為O作為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，通過傳感裝置獲知轉(zhuǎn)子單元趨近/相對/遠(yuǎn)離定子單元的位置狀態(tài)。
[0032]所述電源調(diào)制器I輸出驅(qū)動電流/制動電流的邏輯關(guān)系設(shè)置為或。
[0033]優(yōu)選的，所述輸出電流控制步驟可包括:
[0034]I)驅(qū)動操控裝置9a對電源調(diào)制器I無輸入指令時(shí)，電源調(diào)制器休眠；
[0035]2)驅(qū)動操控裝置9a給出加速指令時(shí)，電源調(diào)制器I相應(yīng)輸出時(shí)序電流；
[0036]3)當(dāng)車速或通電頻率達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，所述的電源調(diào)制器斷電。
[0037]本發(fā)明還公開了所述電動車配置二次電池組的一種增程方法，該方法在電動裝置運(yùn)行中需要為二次電池組Sb持續(xù)補(bǔ)充電能，或當(dāng)二次電池組的實(shí)時(shí)電壓或殘存容量值低于所設(shè)定的閥值時(shí)，啟用電能補(bǔ)充裝置18為二次電池組補(bǔ)充電能。
[0038]本發(fā)明針對電動輪圈的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，對動力電源植入優(yōu)化的數(shù)控編程技術(shù)，明確了供電時(shí)序周期及其工作邏輯構(gòu)成，使之實(shí)現(xiàn)高效節(jié)電。所述電動裝置的定子單元在車架上固連可類比于傳統(tǒng)電動機(jī)的定子，所述轉(zhuǎn)子單元與輪圈組合可類比于傳統(tǒng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子；所述電動車可使用一次電池、二次電池或兩類電池組合，所述的一次電池包括所有一次性放電的電池和各種燃料電池，例如鋅空氣電池、鋁空氣電池以及氫轉(zhuǎn)換電能等可提供一次性電能的裝置；所述的二次電池包括所有放電后可反復(fù)充電的電池，例如鋰電池、鉛電池、金屬儲氫電池等。鑒于目前電動車市場所配用二次電池的儲能密度較低，本發(fā)明針對這一技術(shù)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)了旨在對二次電池補(bǔ)充電能的增程系統(tǒng)，有效解決電動車?yán)m(xù)行里程短的公知主要問題。
[0039]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:電動輪圈具有時(shí)序供電控制帶來的明顯節(jié)能效果，增程系統(tǒng)可有效克服電動車?yán)m(xù)行里程短的主要問題，以此方案設(shè)計(jì)的電動車結(jié)構(gòu)簡單、組合多樣化、成本低，有效適應(yīng)高端節(jié)能電動車的設(shè)計(jì)要求。
【附圖說明】
[0040]圖1a是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置于電動車輪圈外緣的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖1b是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置于電動車輪圈內(nèi)緣的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖2a是轉(zhuǎn)子單元在輪圈上的一種磁極方向設(shè)置示意圖。
[0043]圖2b是轉(zhuǎn)子單元在輪圈上的另一種磁極方向設(shè)置示意圖。
[0044]圖3a是定子單元繞組兩端連線設(shè)置為與車輪法線垂直的示意圖。
[0045]圖3b是定子單元繞組兩端連線設(shè)置為與車輪法線重合的示意圖。
[0046]圖3c是定子單元凹型繞芯上部正對輪圈內(nèi)緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖4a是轉(zhuǎn)子單元所受電磁力的方向分解及動態(tài)夾角Θ示意圖。
[0048]圖4b是轉(zhuǎn)子單元與定子單元處于同軸法線的狀態(tài)示意圖。
[0049]圖5a是電源調(diào)制器的基本工作邏輯關(guān)系示意圖。
[0050]圖5b是一種實(shí)現(xiàn)電源調(diào)制器的數(shù)字技術(shù)邏輯的模塊組合示意圖。
[0051]圖5c是電源調(diào)制器增設(shè)剎車信號輸入端的工作邏輯關(guān)系示意圖。
[0052]圖6是電源調(diào)制器輸出電流呈周期性通斷的時(shí)序示意圖。
[0053]圖7a是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖7b是輪圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的一種通斷電時(shí)域示意圖。
[0055]圖7c是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種通電邏輯示意圖。
[0056]圖7d是輪圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的一種通斷電時(shí)域示意圖。
[0057]圖8a是一個(gè)定子單元組合12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖8b是兩個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]圖Sc是12個(gè)定子單元組合12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060]圖9a是增程系統(tǒng)對二次電池組充電的一種邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0061]圖9b是增程系統(tǒng)對二次電池組充電的另一種邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]圖1Oa是電動兩輪車加裝增程系統(tǒng)的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]圖1Ob是電動四輪車加裝增程系統(tǒng)的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064]附圖標(biāo)識:
[0065]1、電源調(diào)制器；la、直流電源輸入端；lb、時(shí)序電流輸出端；lc、感應(yīng)信號輸入端；Id、驅(qū)動信號輸入端；le、剎車信號輸入端；3a、定子單元；3b、永磁體轉(zhuǎn)子單元；3c、傳感單元；3d、氣隙；4、車架；5、車輪；6、輪圈；7、輪軸；8、電池組；8b、二次電池組；9a、驅(qū)動操控裝置；％、電磁制動裝置；10、同軸法線；11、車輪切線；12、繞組兩極方向連線；17、邏輯充電裝置；18、電能補(bǔ)充裝置；Θ、電磁力與其法向分力的夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0066]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0067]參見圖1a和圖lb，本發(fā)明應(yīng)用于電動兩輪車，圖1a示例是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置在輪圈的外緣，圖1b示例是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置在輪圈(輪轂)的內(nèi)緣部位；定子單元由良導(dǎo)線環(huán)繞磁芯而成，良導(dǎo)線通常使用銅線或鍍銅鋁芯線，磁芯為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一種在外磁場作用下內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化、可產(chǎn)生更強(qiáng)附加磁場的磁介質(zhì)。
[0068]參見圖2a，輪圈6外緣設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b，S極面向輪圈內(nèi)；一個(gè)定子單元3a設(shè)置在靠近輪圈內(nèi)緣的車架固定部位，其繞組通電的N極面向輪圈，兩者運(yùn)動相對的氣隙3d足夠小，則轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元時(shí)，兩者磁作用為相吸而使車輪加速運(yùn)動；在另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子單元的S極運(yùn)動相向定子單元，定子單元繞組通電的N極逆車輪旋轉(zhuǎn)方向與其相對，兩者磁作用同樣為相吸，如圖2b所示；該定子單元電磁極與轉(zhuǎn)子單元相吸關(guān)系設(shè)置是本發(fā)明所述電動輪圈的基礎(chǔ)模型。
[0069]上述運(yùn)動模型中，轉(zhuǎn)子單元通過氣隙所受到的電磁力F可分解為對應(yīng)輪圈的法線10方向F1。與相應(yīng)切線11方向Fn，F(xiàn)1。方向與F η方向形成動態(tài)夾角Θ，如圖4a所示，其中對轉(zhuǎn)子單元繞軸有貢獻(xiàn)的是Fn。轉(zhuǎn)子單元3b所受電磁力的作用區(qū)間與定子單元的設(shè)置方案相關(guān)，例如單個(gè)柱狀或工字形繞芯的定子單元電磁力線穿越氣隙的最大值，對應(yīng)于電磁極的兩極連線12與其在輪圈所處的法線10垂直(與相應(yīng)切線11平行)，如圖3a所示；柱狀或工字形繞芯的定子單元亦可設(shè)置為電磁極的兩極連線12與其所處法線10重合，如圖3b所示，該設(shè)置方式通常為多個(gè)定子單元組合排布時(shí)選用；對于凹型繞芯的定子單元，其電磁力對轉(zhuǎn)子單元的有效作用區(qū)間，位于凹型繞芯上部兩端正對輪圈6內(nèi)緣的兩端范圍內(nèi)，如圖3c所示。
[0070]在上述定子單元電磁場作用于輪圈的區(qū)間內(nèi)，存在一個(gè)F與F11重合的狀態(tài)特殊點(diǎn)，該特殊點(diǎn)表現(xiàn)為F與轉(zhuǎn)子單元繞軸切線方向重合，以電磁力作用狀態(tài)描述轉(zhuǎn)子單元的有效受力區(qū)間，對應(yīng)于轉(zhuǎn)子單元與定子單元隔氣隙處于同軸法線10為基準(zhǔn)(Θ為O狀態(tài))、Θ為±90度的位置區(qū)間內(nèi)(所述土根據(jù)輪圈的旋轉(zhuǎn)方向而相對定義)；當(dāng)Θ為O時(shí)，F(xiàn)ic為最大值，F(xiàn)11為O，對轉(zhuǎn)子單元繞軸無貢獻(xiàn)，如圖4b所示。F iJP F i。為一對此消彼長的運(yùn)動變量，其理論強(qiáng)弱變換以Θ為45度為分界點(diǎn)，在Θ > 45度的狀態(tài)表現(xiàn)為以驅(qū)動力F11為主，在Θ < 45度的狀態(tài)表現(xiàn)為以制動力Fw為主。
[0071]本發(fā)明電動車的輪圈驅(qū)動技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對應(yīng)30度< Θ < 90度的時(shí)域供電，其余時(shí)域斷電；在該供電時(shí)域，以節(jié)電為主的設(shè)計(jì)應(yīng)選擇在60度< Θ <90度甚至75度< Θ <90度的時(shí)域供電；需要利用車輪轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計(jì)可選擇在45度< Θ <90度甚至30度彡Θ彡90度的時(shí)域供電；由于Θ在<30度狀態(tài)以制動力F1。為主，電源調(diào)制器在Θ < 30度狀態(tài)通電對驅(qū)動已失去節(jié)電設(shè)計(jì)意義；該優(yōu)選驅(qū)動的電流通斷時(shí)域如圖6所示，其中T1為通電時(shí)間，TjP T。均為斷電時(shí)間，OVL+T。)構(gòu)成了時(shí)序驅(qū)動電流周期T。本發(fā)明電動車的輪圈制動技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對應(yīng)TjP T。的部分時(shí)域或全部時(shí)域設(shè)置為通電，所述T2為轉(zhuǎn)子單元繞軸趨近定子單元對應(yīng)O度< Θ <30度的時(shí)域，所述T。為轉(zhuǎn)子單元繞軸遠(yuǎn)離定子單元的相應(yīng)時(shí)域；同理，由于Θ在>30度狀態(tài)存在可觀的切向電磁力F11,對制動無益。
[0072]上述電源調(diào)制器對Θ狀態(tài)的通、斷電控制，可近似變換為相對時(shí)間控制，因電源調(diào)制器通過時(shí)序校準(zhǔn)可判知Θ從90度到O度、S卩(?\+Τ2)的時(shí)間段，只要設(shè)定!\與T2的相對時(shí)間，即等價(jià)于對Θ相應(yīng)狀態(tài)的通、斷電控制；例如控制Θ對應(yīng)90度至45度的時(shí)域通電，可簡要設(shè)定為:在(VT2)的時(shí)間段起始1/2時(shí)域通電，之后1/2時(shí)域斷電；同理，當(dāng)控制Θ對應(yīng)30度至O度的時(shí)域通電，可簡要設(shè)定為:在(TfT2)的時(shí)間段起始2/3時(shí)域斷電，之后1/3時(shí)域通電。(?\+Τ2)的時(shí)間段是一個(gè)與車輪轉(zhuǎn)速相關(guān)的量，以周期時(shí)間確定Θ為90度的狀態(tài)判定在變速時(shí)會出現(xiàn)偏差，由于電源調(diào)制器對應(yīng)Θ為O度狀態(tài)設(shè)置有時(shí)間校準(zhǔn)，得予在下一周期及時(shí)校正。
[0073]Z Θ為一個(gè)關(guān)聯(lián)定子單元及轉(zhuǎn)子單元設(shè)置方案的磁作用隱變量，通常是運(yùn)用Θ為O及Θ為90度顯態(tài)位置作為傳感裝置判斷電源調(diào)制器工作邏輯的一種依據(jù)；Θ為90度的精確位置是一個(gè)與輪圈弧度、氣隙間距、定子單元繞芯形狀及其排布等參數(shù)相關(guān)的值，有多種理論模型，具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)。電源調(diào)制器相應(yīng)輸出驅(qū)動或制動電流的工作邏輯可由常規(guī)開關(guān)控制線路實(shí)現(xiàn)，也可采用CPU編程結(jié)合功率模塊組電路實(shí)現(xiàn)，或采用大規(guī)模集成電路技術(shù)制造的專用芯片實(shí)現(xiàn)。
[0074]圖7a是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖，定子單元在車輪一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期η分別與8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生磁作用，電源調(diào)制器對應(yīng)輸出的時(shí)序電流劃分為8個(gè)(WT。)周期，圖7b標(biāo)示了一種設(shè)定T為/8、對應(yīng)輪圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的T1JjP T。示意時(shí)域，圖7c為其中一個(gè)周期的通電邏輯示意圖。圖8a是一個(gè)定子單元對應(yīng)12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖，定子單元對應(yīng)車輪旋轉(zhuǎn)周期分別與12個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生磁作用。轉(zhuǎn)子單元并非設(shè)置越多越好，其在輪圈上設(shè)置數(shù)目受限于定子單元電磁力有效作用區(qū)間，否則時(shí)序電流周期會重疊。
[0075]電源調(diào)制器啟動供電的時(shí)刻和所設(shè)定的電流時(shí)序直接定義了車輪旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)時(shí)序電流對應(yīng)所述轉(zhuǎn)子單元位于Θ為一 90度至Θ為一 30度的狀態(tài)區(qū)間設(shè)置(此處一值區(qū)間以Θ為0、相對前述供電時(shí)域?qū)?yīng)轉(zhuǎn)子單元位于Θ為90度至Θ為30度的設(shè)置區(qū)間而相對定義)，則輪圈相應(yīng)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，圖7d標(biāo)示了一種結(jié)構(gòu)與圖7b類同、與輪圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向相對應(yīng)的！\、TjP T。時(shí)序的示意區(qū)域。
[0076]圖8b是兩個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖，在車輪旋轉(zhuǎn)周期中，電源調(diào)制器要為兩個(gè)定子單元的繞組分別提供8個(gè)周期為(Ti+L+T。)的時(shí)序電流；進(jìn)一步可選擇4個(gè)定子單元組合10個(gè)轉(zhuǎn)子單元、12個(gè)定子單元組合12個(gè)轉(zhuǎn)子單元(如圖8c所示)，等等。理論上當(dāng)H個(gè)定子單元與η個(gè)轉(zhuǎn)子單元組合時(shí)，如果電源調(diào)制器對H個(gè)定子單元的繞組分立供電，需對應(yīng)設(shè)計(jì)η*Η個(gè)(Ti+L+T。)電流時(shí)序，編程將十分復(fù)雜；在多個(gè)定子單元的實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)選H個(gè)定子單元繞組電串聯(lián)組合，或H個(gè)定子單元繞組分為若干組外接電源調(diào)制器，例如4個(gè)定子單元的內(nèi)部繞組串聯(lián)，串聯(lián)繞組中間引出抽頭共三根線對外電連接電源調(diào)制器，技術(shù)上還可利用該三根線兩兩比較的微分電位的不同，作為一種轉(zhuǎn)子單元與定子單元相對位置判別的信號源，替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單元。
[0077]電源調(diào)制器可用常規(guī)開關(guān)電路設(shè)計(jì)或脈沖數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選后者，后者的基礎(chǔ)功能模塊一般包括電源變換電路、內(nèi)存貯有工作程序的微處理器和信號輸入輸出電路，能通過傳感單元3c反饋信號相應(yīng)地控制驅(qū)動模塊輸出的時(shí)序電流，對電動裝置進(jìn)行動態(tài)控制，其工作邏輯如圖5a簡示，圖5b是一種實(shí)現(xiàn)電源調(diào)制器基本功能的數(shù)字技術(shù)邏輯的模塊組合示意圖。
[0078]電源調(diào)制器的工作邏輯變換指令信號通常是從固連在車架的傳感單元獲得，常規(guī)傳感單元使用磁電感應(yīng)繞組、霍爾元件或光電編碼器等，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元繞軸周期性運(yùn)動時(shí)，傳感單元可獲得電流(電壓)的變化率反饋給電源調(diào)制器，電源調(diào)制器依據(jù)這一感應(yīng)信號判知轉(zhuǎn)子單元的相對位置而相應(yīng)發(fā)出電流時(shí)序。根據(jù)對傳感單元的工作精度及可靠性要求，可在車架上設(shè)置一個(gè)或若干個(gè)傳感單元，甚至變形為從上述定子單元多繞組反饋的方式、以及運(yùn)用定子單元雙線環(huán)繞的繞組反饋方式獲得工作邏輯變換指令信號，此時(shí)電源調(diào)制器的感應(yīng)信號輸入端Ic相應(yīng)內(nèi)置。
[0079]綜上，所述的電源調(diào)制器是一個(gè)邏輯電源開關(guān)系統(tǒng)，時(shí)序通電周期/頻率反映了單位時(shí)間內(nèi)定子單元對轉(zhuǎn)子單元的通電作用次數(shù)，該時(shí)序頻率間接定義了車速及定子單元所需要的通電幅值或電磁力(源于電源調(diào)制器向定子單元的繞組通電)，驅(qū)動通電的幅值越大，單位時(shí)間內(nèi)定子單元通電對轉(zhuǎn)子單元的作用力越大、作用次數(shù)越多，其結(jié)果反映了車速越快。電源調(diào)制器所輸出電流的時(shí)序頻率，與輪圈旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期隱含的(Ti+I^+T。)時(shí)序作用次數(shù)、通電平均強(qiáng)度以及車速是相互對應(yīng)的諸物理量關(guān)系，因此當(dāng)電源調(diào)制器的諸多設(shè)定條件進(jìn)入邏輯工作狀態(tài)后，控制了時(shí)序通電的頻率也就是控制了車速。該人工控制車速是通過驅(qū)動操控裝置9a電連接電源調(diào)制器的輸入端Id來實(shí)現(xiàn)，電源調(diào)制器可安裝在車架上的任意位置。
[0080]當(dāng)電動車需要增設(shè)電磁力剎車功能時(shí)，電源調(diào)制器相應(yīng)增設(shè)的剎車信號輸入端Ie與電磁制動裝置9b電連接，如圖5c所示；電磁制動裝置的功能為可控制電源調(diào)制器所輸出的電流，電流強(qiáng)度越大，電磁制動效果越好。
[0081]本發(fā)明電動車啟動時(shí)有一種特殊狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元?jiǎng)偤锰幱谂c定子單元隔氣隙處于同一法線10、Θ為O時(shí)，容易出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)。如果電動車不是設(shè)計(jì)為助動起步，可對電源調(diào)制器相應(yīng)設(shè)計(jì)電動車的靜態(tài)啟動程序；所述電動車靜態(tài)啟動程序的一個(gè)簡單例，是當(dāng)電源調(diào)制器在設(shè)定時(shí)間最大值得不到傳感裝置反饋信號的情況下，實(shí)時(shí)發(fā)出與正常驅(qū)動電流方向相反的啟動電流，使輪圈上至少一個(gè)轉(zhuǎn)子單元受到同極性相斥作用而偏離Θ為O的狀態(tài)，避免電動車啟動不暢順。
[0082]定子單元在車架上的設(shè)置要點(diǎn)，是要使轉(zhuǎn)子單元在周期性旋轉(zhuǎn)中與其形成兩者有效發(fā)生磁作用必須的相對氣隙3d，該氣隙是定子單元向轉(zhuǎn)子單元傳遞電磁力作用的能量通道，氣隙越小越有利于磁能量作用傳遞，但氣隙過小易發(fā)生機(jī)械接觸，設(shè)計(jì)時(shí)需綜合把握材料的剛性和機(jī)械加工精度。圖1a是定子單元設(shè)置在輪圈外緣車架的一種示例，定子單元也可設(shè)置在如圖1b所示輪圈(輪轂)內(nèi)緣的固定部位。
[0083]傳感單元優(yōu)選設(shè)置在隔氣隙與轉(zhuǎn)子單元周期性相對的輪圈內(nèi)位置，也可以設(shè)置在輪圈外，對兩輪車甚至可以安裝在另一個(gè)輪圈位置，因?yàn)閮蓚€(gè)輪圈總是同步旋轉(zhuǎn)，從一個(gè)輪采集的旋轉(zhuǎn)位置信號可間接反映另一個(gè)輪的相對同步狀態(tài)。
[0084]電動車的常規(guī)控制單元一般包括照明燈、轉(zhuǎn)彎/剎車信號燈、音鳴等功能的開關(guān)控制，由若干個(gè)電連接電池組的電源開關(guān)組成，該類開關(guān)可單獨(dú)設(shè)置，亦可將相關(guān)功能植入電源調(diào)制器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動操控裝置9a的傳統(tǒng)產(chǎn)品為一個(gè)變形設(shè)計(jì)的、人工易操控的變阻器或電位器，伴隨近年的技術(shù)發(fā)展，不少建立在光敏、霍爾控制原理基礎(chǔ)上的專用操控裝置日趨成熟，這類產(chǎn)品一般設(shè)計(jì)為常規(guī)旋轉(zhuǎn)把手式，亦可設(shè)計(jì)為推拉式操縱桿或其他任意人工控制方式，包括遙控。
[0085]電池組8可以以任意方式安裝在車架上，包括使用專用電池箱。目前市場主流電動車是配置二次電池，由于二次電池的比能量低，鉛電池一般僅為40VAh/Kg，鋰電池一般為120VAh/Kg，配車的續(xù)航里程欠理想；一次電池的優(yōu)點(diǎn)是自放電小、比能量高，鋁空氣電池的理論比能量可達(dá)到8000VAh/Kg以上，但這類金屬電極一次電池普遍伴隨內(nèi)阻大的缺陷，其比能量雖高但大電流放電能力卻不強(qiáng)，雖然其未來應(yīng)用前景被業(yè)界看好，但現(xiàn)階段仍難滿足電動車的電動裝置放電性能需求，較穩(wěn)健的技術(shù)方案是作為電動車的輔助能源使用。
[0086]本發(fā)明所述電動車優(yōu)選在配置二次電池的技術(shù)基礎(chǔ)上，增加設(shè)置電能補(bǔ)充裝置18和邏輯充電裝置17，行業(yè)習(xí)慣統(tǒng)稱為增程系統(tǒng)；所述邏輯充電裝置的一項(xiàng)主要功能是監(jiān)測電池組8的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并在設(shè)定的工作邏輯下為電池組補(bǔ)充電能，如圖9a所示；所述電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)至少包括實(shí)時(shí)電壓或殘存容量，例如某電動車的鉛電池組的標(biāo)稱工作電壓為48V，其正常工作電壓區(qū)間為42.0V至53.2V，當(dāng)設(shè)定鉛電池組補(bǔ)充電的電壓閥值為47V時(shí)，只要邏輯充電裝置監(jiān)測到電池組的實(shí)時(shí)電壓下降至47V，即啟動電能補(bǔ)充裝置18為電池組補(bǔ)充電。所述邏輯充電監(jiān)測和直流充電控制的功能，也可以部分或全部移植至電源調(diào)制器實(shí)現(xiàn)，圖％所示的是一種由電源調(diào)制器I監(jiān)測電池組實(shí)時(shí)電壓并控制充電邏輯、直流充電功能由邏輯充電裝置17完成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。所述增程系統(tǒng)的電能補(bǔ)充裝置，可以為材料任意的一次電池與直流充電控制裝置組合而成，例如采用鋁空氣電池。
[0087]電能補(bǔ)充裝置也可以為燃料箱、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流裝置組合而成，該類裝置組合均為相對成熟技術(shù)，所述的燃料包括但不限于甲醇、乙醇、汽油、柴油、天燃?xì)狻鈶B(tài)或液態(tài)氫等；業(yè)內(nèi)公知，內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)重要特點(diǎn)是在低速或變速時(shí)的狀態(tài)燃燒不充分，但在定速尤其是高速的恒功率狀態(tài)下工況一般都較理想，由于本發(fā)明電動車的增程系統(tǒng)功能僅是為電池組補(bǔ)充電能，內(nèi)燃機(jī)可設(shè)置在恒功率工況，即使電能補(bǔ)充裝置的電能來源是采用內(nèi)燃機(jī)燃料，燃料的燃燒排放也十分低。
[0088]所述增程系統(tǒng)的兩類電能補(bǔ)充裝置，在電動車設(shè)計(jì)可組合并用。
[0089]本說明書所述的優(yōu)選例僅為推薦，若干技術(shù)方案可部分使用，也可加入或組合并用其他成熟技術(shù)。只要根據(jù)電動裝置的磁流能量特點(diǎn)，通過對電源調(diào)制器設(shè)計(jì)可精確控制的時(shí)序電流，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方案的基本技術(shù)目標(biāo)。
[0090]對電動車以及電動機(jī)技術(shù)較深入了解的專業(yè)人士，都不難在本發(fā)明所述的方案基礎(chǔ)上，舉一反三地變形實(shí)施本
【發(fā)明內(nèi)容】
。例如在現(xiàn)有市場的脈沖直流電動機(jī)基礎(chǔ)上，通過傳感方式的改變以及控制器電流程序變換來部分實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明所述電動車的電動輪圈基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、電源調(diào)制器的電流時(shí)序控制方法、增程系統(tǒng)方案及其衍生的技術(shù)變形實(shí)施，均應(yīng)被列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0091]實(shí)施例1、
[0092]—種前后兩輪結(jié)構(gòu)的電動兩輪車，選用圖1a所示的車架4，選用周長為100mm的車輪5，電動裝置設(shè)計(jì)為一個(gè)定子單元3a與輪圈6上8個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3b組合，轉(zhuǎn)子單元設(shè)置在輪圈外緣，定子單元安裝在后輪內(nèi)緣的車架上。
[0093]電池組選用24V10Ah磷酸鐵鋰電池，安裝在車架內(nèi)專設(shè)部位。
[0094]永磁體轉(zhuǎn)子單元3b的長度為20mm，寬度在不影響輪圈外橡膠輪的情況下取最大值，緊密安裝在鈦鋁合金制成的輪圈6的外緣，轉(zhuǎn)子單元的兩極連線與輪圈切線平行，8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的S極全部面向車輪5旋轉(zhuǎn)的方向；定子單元繞芯材料選擇市場易于采購的凹形鐵磁體，凹形繞芯下部加工成與輪圈對應(yīng)的弧形；繞組由一根直徑0.55mm的銅線環(huán)繞磁芯42圈而成，安裝要點(diǎn):外加螺絲將定子單元固連在輪圈6外緣的車架4固定部位，凹形繞芯的下部弧形與輪圈外緣平行設(shè)置，兩者之間的氣隙3d為11mm，凹形繞芯兩端對應(yīng)輪圈6占位28度機(jī)械角。
[0095]電源調(diào)制器I的電源輸入端Ia電連接磷酸鐵鋰電池組的正負(fù)極，時(shí)序驅(qū)動電流輸出端Ib電連接定子單元3a的線圈繞組，感應(yīng)信號輸入端Ic電連接傳感單元3c，驅(qū)動信號輸入端Id電連接驅(qū)動操控裝置9a。傳感單元3c由一個(gè)磁電感應(yīng)繞組構(gòu)成，外加螺絲將傳感單元固連在靠近后輪的輪圈6內(nèi)緣的固定部位。電源調(diào)制器對定子單元3a內(nèi)部繞組的通電方向，設(shè)置為N極逆車輪5旋轉(zhuǎn)的方向。
[0096]設(shè)定電動車的最大時(shí)速約20km/h即5.6m/s，計(jì)取限速對應(yīng)的車輪5旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間為180ms，即對應(yīng)8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的(L+L+T。)時(shí)序周期最小值T為22.5ms，設(shè)定T1: (T 2+T0)為1:5，電源調(diào)制器對應(yīng)限速輸出的電流強(qiáng)度在24V時(shí)為12Α，該電流值根據(jù)整車重量、駕駛員額定體重結(jié)合電動裝置設(shè)計(jì)并經(jīng)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)。
[0097]該電動兩輪車外置的驅(qū)動操控裝置9a采用無級變阻的旋轉(zhuǎn)式電位器，常規(guī)把手式，通過與電子控制線路的配套設(shè)計(jì)，可通過改變阻值實(shí)時(shí)控制電源調(diào)制器I輸出的電流強(qiáng)度，從而控制電動自行車的車速。電動自行車常規(guī)使用的照明燈、轉(zhuǎn)彎/剎車信號燈、音鳴等通斷電操控的控制單元，均采用市購產(chǎn)品配套。
[0098]電源調(diào)制器采用脈沖數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其核心模塊包括常規(guī)CPU和一個(gè)設(shè)計(jì)功率500W的驅(qū)動模塊，其工作邏輯如圖5b所示，脈沖頻率50KHz，其中脈沖變換調(diào)理電路主要是完成將脈沖信號轉(zhuǎn)換為階梯波信號，脈沖信號發(fā)生器主要產(chǎn)生所需的脈沖信號，其次經(jīng)微分電路輸出尖峰脈沖，然后經(jīng)過限幅電路將尖峰脈沖的負(fù)半周濾除，剩下正半軸尖峰脈沖，用集成運(yùn)放組成的積分電路進(jìn)行積分累加，加上電壓比較器和控制電路組成了完整的階梯脈沖信號，對電路的各個(gè)元件進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而得到滿足工作邏輯要求的階梯波信號。
[0099]電源調(diào)制器I設(shè)定的工作邏輯為:以定子單元與轉(zhuǎn)子單元3b周期性隔氣隙相對、處于同一法線10(0為O)的狀態(tài)記為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，當(dāng)人力助動或驅(qū)動操控裝置9a給出電動車驅(qū)動信號、并且傳感單元3c感知轉(zhuǎn)子單元繞軸至Θ為90度位置的時(shí)刻(對應(yīng)轉(zhuǎn)子單元進(jìn)入凹形繞芯兩端范圍內(nèi)相對的初始時(shí)刻，以實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn))，電源調(diào)制器啟動輸出T1電流為6A、T:與(Τ 2+T0)比值為1:5的通、斷電時(shí)序；當(dāng)輪圈每旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期(相應(yīng)轉(zhuǎn)子單元8次繞軸至基準(zhǔn)座標(biāo))，電源調(diào)制器進(jìn)行一次時(shí)間歸O校準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí)間，通過與上次周期時(shí)間比較獲知實(shí)時(shí)值，并對下一步工作邏輯進(jìn)行判定:如果驅(qū)動操控裝置無輸入指令，電源調(diào)制器休眠；如果驅(qū)動操控裝置給出的指令是加速，則電源調(diào)制器在下一周期對應(yīng)轉(zhuǎn)子單元繞軸至Θ為90度位置的時(shí)刻，繼續(xù)執(zhí)行1\與(Τ2+Τ。)比值為1:5的通、斷電時(shí)序，實(shí)時(shí)通電的平均強(qiáng)度由驅(qū)動操控裝置給出；如果驅(qū)動操控裝置維持在電源調(diào)制器輸出電流接近12Α的狀態(tài)，上述設(shè)定的邏輯狀態(tài)將使電源調(diào)制器的時(shí)序通電頻率越來越高，對應(yīng)車輪每周期中定子單元對轉(zhuǎn)子單元的電磁力作用次數(shù)越來越多，車速越來越快；當(dāng)時(shí)序通電頻率高于1/22.5ms或電源調(diào)制器輸出的電流強(qiáng)度連續(xù)4s維持在12A狀態(tài)，電源調(diào)制器無條件斷電而達(dá)到自動限速的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[0100]本實(shí)施例亦可將傳感單元設(shè)置為多個(gè)，所述的電動輪圈亦可相應(yīng)配置單輪車或兩輪車和三輪車的前輪，包括在兩輪車和三輪車的前輪、后輪同時(shí)配置。
[0101]實(shí)施例2、
[0102]對實(shí)施例1增設(shè)電磁力剎車功能。
[0103]電磁制動裝置9b為一個(gè)十級變阻器，電源調(diào)制器相應(yīng)增設(shè)剎車信號輸入端Ie與電磁制動裝置電連接，如圖5c所示。電源調(diào)制器的制動邏輯為:當(dāng)人工控制電磁制動裝置發(fā)出剎車信號時(shí)，電源調(diào)制器切斷T1對應(yīng)的時(shí)序電流，同時(shí)啟動T 2時(shí)域通電，該T 2時(shí)域設(shè)定為傳感單元3c感知轉(zhuǎn)子單元3b繞軸至Θ從30度到Θ為O度位置的時(shí)間段。電源調(diào)制器所輸出的制動電流，對應(yīng)電磁制動裝置的十級阻檔設(shè)置為十級強(qiáng)度，設(shè)定輸出的電流強(qiáng)度為:首級6A、末級12A，十級電流平均設(shè)置。
[0104]前述定子單元安裝在后輪外緣的車架部位亦可改變?yōu)榘惭b在后輪內(nèi)緣的結(jié)構(gòu)。
[0105]實(shí)施例3、
[0106]將實(shí)施例2的制動邏輯進(jìn)一步優(yōu)化為:電源調(diào)制器啟動1~2時(shí)域通電的同時(shí)，將T。部分時(shí)域的工作邏輯同步變換為通電，所述該T。部分時(shí)域的數(shù)值與(T !+T2)相等，T。通電啟動時(shí)刻以θ為O開始計(jì)時(shí)；電源調(diào)制器在該T。部分時(shí)域所輸出的制動電流強(qiáng)度與T 2時(shí)域相同。本實(shí)施例增加了轉(zhuǎn)子單元遠(yuǎn)離定子單元狀態(tài)的時(shí)域通電，加強(qiáng)了電動裝置的電磁制動/剎車效果，可對應(yīng)周期時(shí)序簡要設(shè)定為:在(Ti+I^+T。)時(shí)序中，起始1/3的!\時(shí)域斷電，之后2/3的(T2+T。)時(shí)域通電。。
[0107]本實(shí)施例將定子單元繞組改變?yōu)殡p線環(huán)繞磁芯，一個(gè)繞組由直徑0.55mm的銅線環(huán)繞磁芯42圈而成，用于動力供電，電連接電源調(diào)制器的時(shí)序電流輸出端；另一個(gè)繞組由直徑0.20mm的銅線環(huán)繞磁芯15圈而成，用作傳感回路替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單元，作為轉(zhuǎn)子單元伴隨車輪5旋轉(zhuǎn)內(nèi)部相對位置的判別信號源。
[0108]前述Θ為30?O度位置的制動時(shí)域也可以更改為15?O度位置的時(shí)間段。
[0109]實(shí)施例4、
[0110]在實(shí)施例1基礎(chǔ)上將定子單元3a增設(shè)為2個(gè)，繞芯改為圓柱形，繞組匝數(shù)相同，安裝時(shí)圓柱形繞芯兩端連線12與同軸輪圈6的相應(yīng)法線垂直，如圖3a所示；輪圈與轉(zhuǎn)子單元3b實(shí)行一體化設(shè)計(jì)制造，其局部結(jié)構(gòu)如圖Sb所示。
[0111]兩個(gè)定子單元3a安裝在車架4上輪圈的任意一側(cè)、靠近輪圈內(nèi)緣9mm的環(huán)形部位，技術(shù)要求與車輪旋轉(zhuǎn)方向毗鄰轉(zhuǎn)子單元的機(jī)械間距相同，內(nèi)部繞組電串聯(lián)連接，在車輪旋轉(zhuǎn)周期中共同與輪圈上均勻分布的8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生電磁力作用；電源調(diào)制器對應(yīng)車輪旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間為8個(gè)(L+L+T。)時(shí)序。
[0112]本實(shí)施例所述驅(qū)動電流時(shí)域定義為Θ從90度到Θ為60度位置的時(shí)間段。
[0113]本實(shí)施例亦可將兩個(gè)定子單元改為在輪圈兩側(cè)的車架4上空間對稱分別安裝，電串聯(lián)時(shí)兩個(gè)定子單元內(nèi)部繞組的通電磁場方向相同。
[0114]實(shí)施例5、
[0115]在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，采用8個(gè)圓柱形繞芯定子單元在輪圈6內(nèi)緣的車架4上對稱設(shè)置，每側(cè)設(shè)置4個(gè)定子單元，安裝要點(diǎn):繞芯兩端連線12與定子單元所處同軸輪圈的法線10重合，如圖3b所示；兩側(cè)4個(gè)定子單元內(nèi)部繞組串聯(lián)后并聯(lián)電連接電源調(diào)制器的時(shí)序驅(qū)動電流輸出端lb，每個(gè)定子單元繞組的通電磁極方向相同，每側(cè)4個(gè)定子單元在輪圈上占位45度角平均設(shè)置；電源調(diào)制器驅(qū)動供電時(shí)域定義為Θ從90度到Θ為30度位置相應(yīng)的時(shí)間段，對應(yīng)周期時(shí)序T簡要設(shè)定為:在(T^VT0)時(shí)序中，起始1/3的1\時(shí)域通電，之后2/3的(Τ2+Τ0)時(shí)域斷電。
[0116]實(shí)施例6、
[0117]將實(shí)施例5所述的電動裝置同時(shí)安裝在電動兩輪車的兩個(gè)車輪上，即前輪和后輪對應(yīng)的車架4部位均設(shè)置有2X4個(gè)定子單元3a、前輪和后輪的輪圈6均安裝有8個(gè)與輪圈實(shí)行一體化設(shè)計(jì)制造的轉(zhuǎn)子單元3b，在前輪和后輪的輪圈6內(nèi)緣各設(shè)置一個(gè)傳感單元3c，電源調(diào)制器I相應(yīng)設(shè)置為兩路電流輸出并分別電連接前輪和后輪定子單元3a的線圈繞組，可取得倍增的電動效果。
[0118]電池組改用18V60Ah的鉛空氣一次電池，安裝在表面設(shè)計(jì)有若干凹槽的專用電池箱，該表面凹槽與電動車的雙層后座架夾層內(nèi)部的凸形筋條一一對應(yīng)，使電池箱可方便地嵌入雙層后座架的夾層，外加緊固件。其余設(shè)置方法與實(shí)施例5類同。
[0119]實(shí)施例7、
[0120]將實(shí)施例6電動裝置同時(shí)安裝在前后兩輪的設(shè)計(jì)，變形為兩個(gè)電動輪圈在橫梁兩端同軸安裝。兩個(gè)電動輪圈對應(yīng)的車架4部位均設(shè)置有2X4個(gè)定子單元3a、輪圈6均安裝有8個(gè)與輪圈實(shí)行一體化設(shè)計(jì)制造的轉(zhuǎn)子單元3b，兩個(gè)電動輪輪圈6內(nèi)緣的車架上各設(shè)置一個(gè)傳感單元3c，電源調(diào)制器I相應(yīng)設(shè)置為兩路電流輸出并分別電連接同軸并行兩輪的定子單元3a，同樣可取得倍增的電動效果。
[0121]電池組選用18V25Ah鋅鎳二次電池，安裝在車架內(nèi)專設(shè)部位。
[0122]本實(shí)施例因兩個(gè)電動輪圈在橫梁兩端安裝，轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)兩個(gè)電動輪圈存在差速，因此應(yīng)特別設(shè)計(jì)限速，或通過對電源調(diào)制器I內(nèi)置轉(zhuǎn)彎行駛的差速程序，使轉(zhuǎn)彎行駛更穩(wěn)定。本實(shí)施例在橫梁兩端同軸安裝兩個(gè)電動輪圈的技術(shù)方案，可適配功率設(shè)計(jì)進(jìn)一步推廣至三輪車和四輪車作為輔助動力源。
[0123]實(shí)施例8、
[0124]—種準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)的電動車，所述準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)是同軸緊湊安裝兩個(gè)輪圈6 (輪轂)，兩個(gè)輪轂均內(nèi)置一體化設(shè)計(jì)制造的8個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b，8個(gè)電串聯(lián)的定子單元3a環(huán)形設(shè)置在靠近兩個(gè)輪圈6中間部位的固定部位，電源調(diào)制器安裝在車架任意位置。
[0125]電池組選用18V25Ah鋅鎳二次電池和18V80Ah的鉛空氣一次電池的并聯(lián)組合，驅(qū)動操控裝置9a和電磁制動裝置9b均外置為手動遙控方式。
[0126]本實(shí)施例中，驅(qū)動供電時(shí)域定義為Θ從90度到Θ為70度位置相應(yīng)的時(shí)間段，制動供電時(shí)域定義為Θ從20度到Θ為O度位置相應(yīng)的時(shí)間段。
[0127]本實(shí)施例所述同軸緊湊安裝兩個(gè)輪轂的準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步在前后兩輪電動車的前輪、后輪甚至前后兩個(gè)輪加以變形實(shí)施，使電動車行駛效果更穩(wěn)定。
[0128]實(shí)施例9、
[0129]對實(shí)施例1定子單元3a凹形繞芯的安裝方法改變?yōu)?凹形繞芯的上部逆車輪旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)5度角，轉(zhuǎn)子單元3b相應(yīng)逆車輪旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)5度角，其余類同。本實(shí)施例因定子單元內(nèi)部線圈繞組通電后形成電磁場的偏轉(zhuǎn)角，更符合轉(zhuǎn)子單元3b伴隨車輪5在繞軸旋轉(zhuǎn)中被周期性相吸的動態(tài)模型，實(shí)施效果比實(shí)施例1要好。
[0130]本實(shí)施例可進(jìn)一步加裝增程系統(tǒng)，以甲醇發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為電能補(bǔ)充裝置18，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)由甲醇燃料箱、甲醇內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流裝置組合而成；增程系統(tǒng)的邏輯充電裝置17主要由電池組實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測模塊、恒電壓限定電流充電模塊和工作邏輯控制模塊等功能模塊所組成，工作邏輯為:當(dāng)監(jiān)測到電池組的實(shí)時(shí)電壓下降至23V時(shí)，自動啟動甲醇發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為磷酸鐵鋰電池組8b補(bǔ)充電能，其充電工作方式為恒定電壓28.2V限制最大電流4A，當(dāng)充電電流小于0.5A時(shí)自動停止充電。
[0131]實(shí)施例10、
[0132]—種電動裝置的轉(zhuǎn)子單元3b設(shè)置在輪圈(輪轂)內(nèi)的前后兩輪結(jié)構(gòu)電動兩輪車，轉(zhuǎn)子單元3b在后輪的設(shè)置部位和選用的車架4如圖1b所示；車輪5為雙環(huán)形鈦鋁合金輪圈結(jié)構(gòu)，夕卜環(huán)周長為1000mm，內(nèi)環(huán)周長為500mm，內(nèi)環(huán)與外環(huán)設(shè)置有6根固連筋條，一體化制造；電動裝置設(shè)計(jì)為12個(gè)定子單元3a與12個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3b組合，12個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元沿輪圈(輪轂)內(nèi)緣間隔平均設(shè)置；12個(gè)定子單元安裝在靠近后輪內(nèi)緣的部位，通過機(jī)械裝置與后輪的固定軸固連。
[0133]電池組選用24V20Ah磷酸鐵鋰電池，安裝在車架內(nèi)專設(shè)部位。
[0134]12個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3b的長度為15mm，寬度在不影響輪圈外橡膠輪的情況下取最大值，緊密安裝在輪圈6內(nèi)環(huán)的內(nèi)緣，N極全部正對軸7 ;定子單元繞芯材料選擇工字形鐵磁體，繞組由一根直徑0.55mm的銅線環(huán)繞磁芯35圈而成，安裝要點(diǎn):定子單元沿靠近輪圈6的內(nèi)緣部位固連，工字形磁芯上部正對輪圈(輪轂)內(nèi)緣設(shè)置，兩者之間的氣隙3d為8mm，12個(gè)定子單元間隔平均環(huán)形設(shè)置。
[0135]12個(gè)定子單元的繞組電串聯(lián)連接，每4個(gè)定子單元的繞組中間引出抽頭，對外形成3根線組成電外接回路(類似于傳統(tǒng)電動機(jī)內(nèi)部繞組的△形接法)，在輪圈旋轉(zhuǎn)周期中與其均勻分布的12個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生電磁力作用；電源調(diào)制器的電連接方式對應(yīng)設(shè)計(jì)為三線回路，其相應(yīng)輸出的時(shí)序脈沖電流在三線構(gòu)成的各個(gè)回路中平均分配；電源調(diào)制器對定子單元繞組的通電方向設(shè)置為繞芯S極逆輪圈旋轉(zhuǎn)方向；本實(shí)施例可以進(jìn)一步利用定子單元3a繞組外接兩相反饋的兩兩比較微分電位差，作為定子單元與轉(zhuǎn)子單元內(nèi)部位置判別的信號源，替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單元。
[0136]本實(shí)施例的驅(qū)動供電時(shí)域定義為Θ從90度至Θ為70度相應(yīng)的時(shí)間段，制動供電時(shí)域定義為Θ從20度至Θ為O度相應(yīng)的時(shí)間段。該電動輪圈可在電動車獨(dú)立設(shè)置，也可配合中央動力式的電動車在輪轂內(nèi)安裝，使之成為輔助電動裝置。
[0137]實(shí)施例11、
[0138]對實(shí)施例10的電動兩輪車加裝增程系統(tǒng)，如圖1Oa所示，電能補(bǔ)充裝置18采用標(biāo)稱24V120Ah鋁空氣電池系統(tǒng)，工作方式設(shè)置為電動車啟動時(shí)同步工作，并在電動裝置運(yùn)行中對電池組浮充電，邏輯充電裝置17工作邏輯為:每10分鐘對電池組的容量進(jìn)行一次微分流監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到電池組的容量下降至SAh時(shí)，自動啟動鋁空氣電池系統(tǒng)為磷酸鐵鋰電池組8b補(bǔ)充電能，其充電工作方式為恒定電壓28.2V限制最大電流4A，當(dāng)充電電流小于0.5A時(shí)自動停止充電。
[0139]實(shí)施例12、
[0140]將實(shí)施例10所述的輪圈電動裝置進(jìn)一步加大功率設(shè)計(jì)，增加定子單元繞組匝數(shù)和轉(zhuǎn)子單元體積，電池組選用eov10Ah鉛酸膠體電池，安裝在如圖1ob所示的四輪車的車架，電動輪圈設(shè)置為四輪車的兩個(gè)前輪，設(shè)計(jì)雙增程系統(tǒng)。
[0141]本實(shí)施例所述四輪車的倒車，通過電源調(diào)制器對電動裝置逆車輪旋轉(zhuǎn)方向而定義對定子單元繞組啟動供電的時(shí)刻和電流時(shí)序，時(shí)序電流啟動對應(yīng)于Θ為一 90度至Θ為一30度的區(qū)間而設(shè)置(此處所述Θ的一值區(qū)間，是以Θ為O的狀態(tài)作為基準(zhǔn)座標(biāo)、并根據(jù)前述車輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)D(zhuǎn)子單元與定子單元的內(nèi)部相對位置而定義)。
[0142]所述雙增程系統(tǒng)的電能補(bǔ)充裝置18分別由鋁空氣一次電池系統(tǒng)18a(包括鋁空氣電池及其控制系統(tǒng))以及內(nèi)燃發(fā)電機(jī)系統(tǒng)18b(包括燃料箱、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流裝置及其控制系統(tǒng))組合而成；雙增程系統(tǒng)的邏輯充電裝置17的功能模塊包括充電模塊和控制模塊，充電模塊設(shè)置有兩路輸入端，分別電連接鋁空氣電池系統(tǒng)18a的電能輸出端和電連接內(nèi)燃發(fā)電機(jī)系統(tǒng)18b的電能輸出端；邏輯充電裝置17的充電模塊輸出端電連接電池組8，其工作啟動由邏輯充電裝置17的控制模塊通過電連接電源調(diào)制器I實(shí)現(xiàn)邏輯控制。
[0143]邏輯充電裝置17通過電源調(diào)制器I的編程控制，實(shí)現(xiàn)對電池組8的實(shí)時(shí)電壓/殘存容量的監(jiān)測和充電控制功能；雙增程系統(tǒng)為電池組8補(bǔ)充電能時(shí)，優(yōu)先啟用內(nèi)燃發(fā)電機(jī)系統(tǒng)18b，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不能工作時(shí)繼續(xù)啟用鋁空氣電池系統(tǒng)18a。內(nèi)燃發(fā)電機(jī)系統(tǒng)使用的燃料任意。
[0144]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動輪圈控制的電動車，其特征在于，所述電動車包括電源調(diào)制器(I)、驅(qū)動操控裝置(9a)、車架(4)、電池組(8)和至少一個(gè)車輪(5);所述電動車至少一個(gè)車輪設(shè)置至少一套的電動裝置；所述電動裝置包括定子單元(3a)和永磁體轉(zhuǎn)子單元(3b);所述轉(zhuǎn)子單元(3b)至少設(shè)置一個(gè)于車輪的輪圈(6)上；當(dāng)輪圈上設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)子單元時(shí)，多個(gè)轉(zhuǎn)子單元環(huán)繞輪圈間隔設(shè)置且磁極方向相同；所述定子單元(3a)至少設(shè)置一個(gè)在車架(4)的固定部位，其與轉(zhuǎn)子單元所形成的周期性相對氣隙(3d)不大于90mm ; 所述電源調(diào)制器⑴包括電源輸入端(Ia)、時(shí)序電流輸出端(Ib)和驅(qū)動信號輸入端(Id)，電源輸入端電連接電池組(8)的正負(fù)極，時(shí)序電流輸出端電連接定子單元的內(nèi)部繞組，驅(qū)動信號輸入端電連接驅(qū)動操控裝置(9a);所述電池組(8)包括一次性使用的一次電池(Sa)或可重復(fù)多次充電使用的二次電池(Sb)，或兩者組合設(shè)置；所述電源調(diào)制器對定子單元內(nèi)部繞組供電使定子單元形成電磁極的方向，設(shè)置為與所述轉(zhuǎn)子單元運(yùn)動相向的磁極相反；電源調(diào)制器(I)通過驅(qū)動操控裝置(9a)獲取用戶的指令并相應(yīng)輸出時(shí)序電流，使電動車實(shí)現(xiàn)驅(qū)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車，其特征在于，所述定子單元(3a)由至少一組良導(dǎo)線環(huán)繞磁介質(zhì)材料的磁芯而成，其在車架(4)上組合排布得到的繞組之間通過串聯(lián)或并聯(lián)連接，或通過不同繞組之間引出中間抽頭組成多線外接回路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車，其特征在于，所述電動裝置還包括傳感裝置，所述傳感裝置包括若干能感應(yīng)所述轉(zhuǎn)子單元(3b)與定子單元(3a)相對位置的傳感單元(3c);所述傳感單元與所述電源調(diào)制器(I)的傳感信號輸入端(Ic)電連接；所述電動車至少在輪圈(6)的內(nèi)緣或外緣設(shè)置一傳感單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動車，其特征在于，所述傳感裝置還包括定子單元(3a)的內(nèi)部繞組，所述內(nèi)部繞組包括環(huán)繞定子單元磁芯的繞組以及由若干定子單元繞組之間串聯(lián)而成的多線外接回路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車，其特征在于，所述電動車還包括電磁制動裝置(9b)，所述電源調(diào)制器還包括剎車信號輸入端(Ie)，其電連接電磁制動裝置(9b);所述電源調(diào)制器(I)通過電磁制動裝置(9b)獲取用戶的指令并相應(yīng)輸出時(shí)序電流，使電動車實(shí)現(xiàn)制動。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車，其特征在于，所述電動車配置二次電池組(Sb)時(shí)加裝電能補(bǔ)充裝置(18)，所述電能補(bǔ)充裝置包括材料任意的一次電池(Sa)與控制裝置組合，或?yàn)閮?nèi)燃發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)控制裝置組合，或兩者組合設(shè)置；電能補(bǔ)充裝置通過邏輯充電裝置(17)電連接二次電池組；所述的邏輯充電裝置獨(dú)立設(shè)置，或?qū)⑵洳糠诌壿嫻δ芑蛉窟壿嫻δ芗捎陔娫凑{(diào)制器(I)內(nèi)。7.權(quán)利要求1?5任一電動車的驅(qū)動方法，該方法通過電源調(diào)制器(I)根據(jù)所述轉(zhuǎn)子單元(3a)和所述定子單元(3b)的位置關(guān)系輸出時(shí)序電流控制車輪(5)轉(zhuǎn)動； 所述時(shí)序根據(jù)車輪(5)的旋轉(zhuǎn)方向而定義，所述時(shí)序電流根據(jù)定子單元電磁場在輪圈(6)上的有效作用區(qū)間結(jié)合車輪上的轉(zhuǎn)子單元(3b)個(gè)數(shù)而設(shè)置若干個(gè)通斷周期，每個(gè)通斷周期包括供電時(shí)域和斷電時(shí)域；所述供電時(shí)域位于30度< Θ < 90度相應(yīng)的時(shí)間段，所述Θ為轉(zhuǎn)子單元(3b)繞軸所受電磁力與其法向分力的方向所形成的動態(tài)夾角；所述斷電時(shí)域內(nèi)電源調(diào)制器(I)不輸出電流。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述通電時(shí)域內(nèi)初始的電流、電壓或定子單元(3a)的磁通強(qiáng)度由傳感裝置獲取行車速度實(shí)時(shí)值結(jié)合驅(qū)動操控裝置(9a)給出的指令而調(diào)整。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括校正步驟；所述校正步驟為將轉(zhuǎn)子單元(3b)和定子單元處同軸法線相對、Θ為O的狀態(tài)作為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元(3b)每次前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)時(shí)，電源調(diào)制器(I)進(jìn)行一次時(shí)間歸O校準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí)間，通過與上次轉(zhuǎn)子單元(3b)前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)的周期時(shí)間比較，從而獲知車輪(5)旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間和車速，并控制輸出電流。10.基于權(quán)利要求1?5任一電動車的制動方法，該方法在所述轉(zhuǎn)子單元(3b)趨近定子單元、轉(zhuǎn)子單元(3b)和定子單元處同軸法線相對以及轉(zhuǎn)子單元(3b)和定子單元處于遠(yuǎn)離狀態(tài)的至少一個(gè)時(shí)域中，輸出時(shí)序電流控制車輪(5)制動； 所述轉(zhuǎn)子單元(3b)趨近定子單元為OS Θ <30度相應(yīng)的時(shí)間段，所述Θ為轉(zhuǎn)子單元(3b)繞軸所受電磁力與其法向分力的方向所形成的動態(tài)夾角。11.基于權(quán)利要求6所述電動車的增程方法，該方法在電動裝置運(yùn)行中需要為二次電池組(Sb)持續(xù)補(bǔ)充電能，或當(dāng)二次電池組的實(shí)時(shí)電壓或殘存容量值低于所設(shè)定的閥值時(shí)，啟用電能補(bǔ)充裝置(18)為二次電池組補(bǔ)充電能。
【文檔編號】B60L15/00GK105984551SQ201510051030
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月31日
【發(fā)明人】劉粵榮, 姚飛
【申請人】劉粵榮, 姚飛