[發明專利]一種磁流控制的電動輪轂裝置及其驅動及制動方法

在審

• 申請號: 201410620914.8
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN105620272A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 劉粵榮
• 申請（專利權）人: 杭州磁控科技有限公司
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

1.一種電動輪轂裝置，其特征在于，所述電動輪轂裝置包括輪轂(6)、減速/ 變矩裝置(2)、電源調制器(1)、驅動操控裝置(9a)和電動裝置(3)；所述的電 動裝置(3)包括同軸轉體(3e)、至少一個定子單元(3a)以及若干轉子單元(3b)； 所述同軸轉體為一個具有轉動軸的環形機械圈；所述轉子單元包括至少一個永磁體 轉子單元(3b1)和至少一個導磁體轉子單元(3b2)，其相間設置于同軸轉體上，且 伴隨同軸轉體旋轉；所述定子單元安裝在靠近同軸轉體內緣的固定部位，且定子單 元與同軸轉體形成的相對氣隙(3d)不大于55mm；所述同軸轉體與輪轂同軸設置， 電動裝置和減速/變矩裝置均設置在輪轂內，輪轂內至少設置一套電動裝置；

所述電源調制器包括電源輸入端(1a)、時序電流輸出端(1b)和驅動信號輸入 端(1d)，所述的電源輸入端電連接電池組(8)的正負極，時序電流輸出端電連接 定子單元的內部繞組，驅動信號輸入端電連接驅動操控裝置；所述電源調制器通過 驅動操控裝置獲取用戶的行車指令，并于相應時序對定子單元的內部繞組輸出電流， 使電動裝置通過減速/變矩裝置對輪轂實現驅動/制動。

2.根據權利要求1所述的電動輪轂裝置，其特征在于，所述減速/變矩裝置(2) 包括若干齒輪組合，其傳動輸入端與同軸轉體(3e)機械固連，其傳動輸出端與輪 轂(6)機械固連；減速/變矩裝置獨立設置，或與同軸轉體或輪轂一體化設置。

3.根據權利要求1所述的電動輪轂裝置，其特征在于，所述定子單元(3a)由 至少一組良導線環繞磁介質材料的磁芯而成，其若干個組合得到的繞組之間通過串 聯或并聯連接，或通過不同繞組之間引出中間抽頭組成多線外接回路。

4.根據權利要求1所述的電動輪轂裝置，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所述轉子單元(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制器的傳感信號輸入端(1c)電 連接；所述電動裝置至少在同軸轉體的內部或外部設置一傳感單元。

5.根據權利要求4所述的電動輪轂裝置，其特征在于，所述傳感裝置包括定子 單元(3a)的內部繞組，所述內部繞組包括環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而成的多線外接回路。

6.根據權利要求1所述的電動輪轂裝置，其特征在于，所述電動輪轂裝置還包 括電磁制動裝置(9b)，所述電源調制器還包括制動信號輸入端(1e)，其電連接電 磁制動裝置(9b)，通過電磁制動裝置獲取用戶的制動指令并于相應時序對電動裝置 的定子單元(3a)的內部繞組輸出電流。

7.含有權利要求1～6任一電動輪轂裝置的電動車，所述電動車包括一個或多 個車輪的電動車以及電動、腳踏兩用車；所述電動車的車輪包括單輪以及同軸緊湊 安裝兩個輪轂的準單輪結構。

8.基于權利要求1～6任一電動輪轂裝置的驅動方法，該方法通過電源調制器 1根據所述轉子單元(3a)和所述定子單元(3b)的位置關系輸出時序電流控制輪轂轉 動；

所述時序根據車輪旋轉方向而定義，所述時序電流根據定子單元電磁場在同軸 轉體(3e)上的有效作用區間結合同軸轉體上的轉子單元個數而設置若干個通斷周期， 每個通斷周期包括供電時域和斷電時域；所述供電時域位于25度≤θ≤90度相應的 時間段，所述θ為轉子單元繞軸所受定子單元電磁力與其法向分力的方向所形成的 動態夾角；所述斷電時域內電源調制器(1)不輸出電流。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的電源調制器在供電時域內 至少包括兩段不同電流幅值，且按時序呈幅值依次變小，供電時域或其子時域的幅 值隨時序呈線性遞減關系；

或呈2^K遞減關系，所述的指數K取值0.55至0.95；

或為如下關系：I_t/A＝(I₀―I_g)Sinθ，其中I₀為起始通電強度，I_g為通電終止時 刻的電流強度。