[實用新型]一種輪轂連體電動裝置

有效

• 申請號: 201420660369.0
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN204205810U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 劉粵榮
• 申請（專利權）人: 劉粵榮
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00;H02K7/10;B60K7/00;B60L15/20
• 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

技術領域

本實用新型涉及電動車的電源動力設計領域，具體涉及一種電動裝置的結構和驅動、制動方法，包括周期性通斷電流、時序供電幅值變換的電源調制方法。

背景技術

目前市場上的電動車主要是兩輪車，我國電動兩輪車的市場保有量已達到1.5億輛以上；除了兩輪車，近年電動三輪車也迅速興起，據行業情報披露2013年已逾1000萬輛，區域用的低速電動四輪車市場也獲得了長足發展。

電動車所配用的電動機目前正從通用型向專業設計方向發展，其電源控制器也力圖運用脈沖調制技術降低電機工作過程的無功損耗。目前市場電動車的動力技術發展主要有兩個方向，一是改進電動機專業制造技術，二是改善電動機節能控制，但這兩個方向在技術發展思路上都受到了較大局限，例如；

1)電機：電動兩輪車市場主流配用的是輪轂式電機，行業通常使用的電機結構原理大多屬于通用型，主要競爭集中在材料和人力成本的控制；對于電動三輪車和區域用低速電動四輪車，市場主流配用的主要是軸輸出形式的單元電機。

2)電機控制：近年市場己普遍應用PWQ技術來控制電機，即占空比可變的脈沖波形，通過其對半導體電力器件的導通和關斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相同而寬度不相同的脈沖，用于代替正弦波或其他所需的波形。根據其特性，按一定規則對個脈沖的寬度進行調制，即可改變電路輸出電壓或輸出頻率的大小，達到控制電機轉速的目的。但研發主流對電機控制的基本思路，通常集中在傳統“倒相”模型所伴隨的相角位控制思想范疇，技術開發收益不盡人意。

在電動兩輪車市場上，近年來國內外同行均試圖開發在輪沿設置原動機構的電動輪，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置旋轉動力機，而是沿水車輪頁的切線方向在合適的時間給予一杯水(一份勢能)，該杯水的下落勢能轉變成水車環繞軸心旋轉的動力。但是，當這一水車模型被平移到電動車領域時，并未獲得預期的開發成功。例如市場上一種在車圈外緣設齒并安裝輸出軸帶齒電動機的電動自行車，通過齒輪傳遞電動機的軸輸出動力，這類設計雖有新意，但由于采用傳統設計的電動機和常規方式的動力供電，其電能轉換效率與輪轂式電機類同，并且在車圈外緣設置電動機會受到功率的限制。

在電動四輪車市場上，目前開發的大功率輪轂式電動機的主流思路，是在輪轂內部設置電動機，因常規電動機的重量/體積比功率低，導致輪轂重量大增，實用耗電指標并不低，且性價比不高，市場產品的種類也較少。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有電動車的供電方式局限于相角位控制、所配用電動機結構及傳動方式方面的設計缺陷，提供一種將直流電源改變為時序供電方式的設計方案，同時電動裝置不采用單元式電動機的傳統設計，結構簡單，轉矩大，工藝容易實現，滿足電動車的技術設計需求。

本實用新型提供的輪轂連體電動裝置，所述輪轂連體電動裝置包括輪轂6、減速/變矩裝置2、電源調制器1、驅動操控裝置9a和至少一套的電動裝置3；所述的電動裝置包括同軸轉體3e、至少一個定子單元3a以及至少一個轉子單元3b；所述同軸轉體為一個具有轉動軸的環形機械圈；所述轉子單元設置于同軸轉體上，其由導磁介質固體或軟體成形材料制成，且伴隨同軸轉體旋轉；所述定子單元安裝在靠近同軸轉體的內部或外部車架，兩者之間氣隙3d不大于80mm；所述同軸轉體與輪轂同軸設置，并通過減速/變矩裝置與輪轂機械傳動；

所述電源調制器至少包括電源輸入端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9a；所述電源調制器通過驅動操控裝置獲取用戶的行車指令，并對定子單元的內部繞組輸出電流，使電動裝置3及其連體輪轂6獲得驅動/制動。

優選的，本實用新型所述輪轂電動裝置的額定功率不大于20KW。

優選的，所述減速/變矩裝置2由若干齒輪組合而成，其機械傳動輸入端與同軸轉體3e固連，其機械傳動輸出端與輪轂6固連；減速/變矩裝置2單獨設置或與同軸轉體3e或輪轂6一體化設置。

所述轉子單元設置于同軸轉體3e上包括設置于同軸轉體的內緣、外緣、內部或與同軸轉體一體化設計制造；若干個轉子單元在同軸轉體安裝時相間設置，優選均勻排布；所述轉子單元在不影響安裝于同軸轉體3e的前提下不限形狀。

優選的，所述定子單元3a安裝在同軸轉體3e內部與固定機械裝置固連；

優選的，所述定子單元3a安裝靠近同軸轉體3e外部與車架固連的機械裝置上；