[實用新型]一種電動裝置及含有該電動裝置的電動車

有效

• 申請號: 201420662628.3
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN204216818U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 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: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00;H02P3/06
• 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，特別涉及一種周期性產生時序電流的電源調制器以及所驅動的電動裝置的設計方法。

背景技術

目前國內電動自行車市場通常是配用安裝在輪軸上的電動機，電動機設計為外轉子形式，外轉子通過輻條與車輪的輪圈機械固連，通過電動機轉矩使車輪旋轉。具體制造時，市場主流是將輻條與車輪的輪圈實行一體化制造，外觀為電動輪，輻條變形為傳力筋條，通過傳力筋條把電動機轉矩傳遞至輪圈。國內電機業還試圖運用在電動自行車的技術成功經驗，推廣為電動汽車使用的輪轂式電動機。

電動汽車使用的輪轂電機技術又稱車輪內裝電機技術，其最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，輪轂電機技術并非新生事物，早在1900年，保時捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀70年代，這一技術在礦山運輸車等領域得到應用，目前電動汽車業熱點是開發乘用車輪轂電機。

行業專家普遍認為，由于目前輪轂電機的結構除輪轂本體外，部件重量遠遠超出輪轂本體(一般包括輪轂電機、剎車盤、剎車卡鉗、主動懸掛電機、懸架、減震彈簧等)，而汽車對輪轂的自重要求較高，常規轎車的鋁合金輪轂僅比傳統鋼輪轂平均輕2kg左右，當車速為60km/h時省油率可達到5％-7％；因此，如果電動機不能呈倍數減磅，輪轂內裝電機的技術意義很有限；僅以單位體積的功率密度一項指標衡量，現有電動機遠遠達不到輪轂內裝電機的一般設計要求。

目前電動車市場技術發展主要有兩個方向，一是專用電動機制造，二是電機節能控制技術，但在技術發展思路上受到了思想方法的較大局限。

圖1是一種傳統4極永磁有刷直流內轉子電機的結構示意圖，永磁體13磁極沿定體5的內緣N/S交替對稱排布、相距一定間隙14，若干繞組設置在轉體6與永磁體相對的環形區域內，外供直流電通過機械接觸式換向裝置給繞組通電，即可在內部形成旋轉磁場而使轉體旋轉，通過轉軸輸出動力。

近年獲得迅猛發展的永磁無刷直流電機，主要由電機本體、位置檢測器和電源逆變控制器組成，永磁體一般設置在轉體上、N/S磁極交替相距一定間隙排布，若干繞組設置在定體內，位置檢測器和逆變器一起構成電子換向器取代機械接觸式換向裝置，繞組通電形成旋轉磁場而使轉體旋轉。控制方面普遍采用了PWQ技術，這種永磁無刷直流電機的主要問題是正弦波變形的近似度控制，其動力供電雖然采用PWQ技術調制，但在控制思想方法上受限于電動機內部旋轉磁場的傳統設計。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于克服現有電動車用直流電動機的供電方式的缺陷，提供一種通過電源調制器將直流電改變為時序電流的供電方案，同時，電動裝置的內部結構有別于傳統電動機設計，結構簡單，轉矩大，工藝容易實現。

本實用新型提供的一種電動裝置，所述電動裝置包括電源調制器1、減速/變矩裝置2、驅動操控裝置9a、定體5和轉體6；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，電源輸入端電連接電池組8的正負極；所述轉體為一個具有轉動軸的環形機械圈，其上至少設置一個由導磁介質固體或軟體成形材料制成的轉子單元3b；所述定體為一個具有固定軸的機械圓盤，內部至少設置一個定子單元3a并安裝在靠近轉體的位置；所述定體與轉體同軸心設置，兩者相對氣隙3d不大于30mm；所述減速/變矩裝置與轉體同軸設置；

所述電源調制器的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，使電動裝置實現驅動/制動。

優選的，所述電源調制器的額定功率不超過10kW。

所述轉子單元3b設置于轉體上包括嵌合在轉體外緣、內緣或內部以及與轉體實行一體化設計制造；轉子單元在不影響安裝于轉體的前提下不限形狀；若干個轉子單元在轉體安裝時相間設置，優選均勻排布。

優選的，所述減速/變矩裝置2由若干齒輪組合而成，其傳動輸入端與轉體(6)機械固連，傳動輸出端與電動裝置外部的旋轉裝置機械固連；減速/變矩裝置(2)獨立設置，或與轉體(6)一體化同軸設置于轉體的外部。

優選的，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，其內部線圈繞組可任意串聯、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；對外電連接的方式可以為兩線或多線構成的回路；

所述定子單元的繞芯排布或若干個組合，以其內部繞組通電穿過氣隙3d的磁通量獲得最大值為優選。