[實用新型]驅動系統及助力型電動車

有效

• 申請號: 201520700000.2
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN204886774U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 倪捷;胡繼紅;葉孝;方遠翔;吳存所;王宇峰
• 申請（專利權）人: 浙江綠源電動車有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;B62M6/45
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術領域

本實用新型涉及家用電器領域，更具體而言，涉及一種驅動系統和一種包括有該驅動系統的助力型電動車。

背景技術

現有技術中，電動車的電機分為有齒電機和無齒電機兩種。有齒電機具有齒輪減速機構和超越式離合器，電機的轉速很高，電機經齒輪減速機構減速后輸出扭矩。無齒電機沒有齒輪減速機構和超越式離合器，電機的轉速低，電機扭矩不經任何減速直接輸出。目前助力型電動車都采用有齒電機驅動，但有齒電機存在成本高、低負載下效率低和變速齒輪易磨損等問題。無齒電機的成本低，但存在磁阻大的問題，這會對助力型電動車的滑行距離和用戶騎行的舒適度造成極不好的影響，目前還沒有一種方法可以很好地解決無齒電機的磁阻問題，因此目前無法將無齒電機應用到助力型電動車上。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本實用新型的第一個目的在于，提供一種采用無齒電機的驅動系統。

本實用新型的第二個目的在于，提供一種助力型電動車，包括上述驅動系統。

為實現上述目的，本實用新型第一方面的實施例提供了一種驅動系統，用于助力型電動車，包括：無齒電機，所述無齒電機直接輸出扭矩；電源，用于為所述無齒電機提供電流；矢量控制器，分別與所述無齒電機和所述電源連接，用于通過控制所述電流的電流矢量控制所述無齒電機的扭矩和磁阻。

本驅動系統采用了弱磁控制技術，無齒電機的磁阻是其內部的永磁體的磁場造成的，電機內的鐵芯線圈通電后，鐵芯(定子)和鐵芯線圈會產生勵磁磁場，勵磁磁場方向與永磁體的磁場方向相反，通過矢量控制器改變電源輸送給無齒電機的電流的電流矢量，可增大勵磁磁場，通過勵磁磁場削弱永磁體的磁場，從而減小無齒電機的磁阻。通過上述方法可解決無齒電機的磁阻問題，以使無齒電機可應用到助力型電動車中。無齒電機與有齒電機相比，無齒電機中不存在齒輪減速機構和超越式離合器，電機的零件少、設計精度低，助力型電動車采用無齒電機驅動可大幅降低產品的生產成本，并解決變速齒輪磨損問題，延長電機的使用壽命，從而提升產品的市場競爭力。同時，通過矢量控制器改變電源輸送給無齒電機的電流的電流矢量，還可控制無齒電機的扭矩，可解決現有技術中有齒電機在低負載下效率低的問題。

在上述技術方案中，所述電流為轉矩電流與勵磁電流的矢量和。

在上述技術方案中，優選地，所述矢量控制器具體用于：通過控制所述勵磁電流的大小控制所述無齒電機的磁阻；通過控制所述轉矩電流的大小控制所述無齒電機的扭矩。

根據本實用新型的實施例的驅動系統，無齒電機的鐵芯線圈所獲得的電流為轉矩電流與勵磁電流的矢量和，轉矩電流使鐵芯和鐵芯線圈產生驅動磁場，驅動電機轉子旋轉，以產生扭矩。勵磁電流使鐵芯和鐵芯線圈產生勵磁磁場，以減小無齒電機的磁阻。控制轉矩電流可控制無齒電機的扭矩，以控制助力型電動車的動力輸出；增大勵磁電流可減小無齒電機的磁阻，以提升助力型電動車使用無齒電機時的滑行距離及騎行的舒適感。

在上述任一技術方案中，優選地，所述驅動系統還包括：驅動檢測裝置，與所述矢量控制器連接，用于檢測用戶給予所述助力型電動車的腳蹬的驅動力及所述腳蹬的轉速，并將檢測信號輸送給所述矢量控制器，以使所述矢量控制器根據所述檢測信號控制所述電流的電流矢量。

根據本實用新型的實施例的驅動系統，矢量控制器根據驅動檢測裝置的檢測結果調整電流的電流矢量(即轉矩電流和勵磁電流的大小)，使無齒電機提供合適的動力輸出，并將無齒電機的磁阻控制在合適的大小，從而提升助力型電動車的運行效果。

在上述任一技術方案中，優選地，所述驅動檢測裝置為力矩傳感器。

根據本實用新型的實施例的驅動系統，力矩傳感器的檢測效果好，驅動檢測裝置選用力矩傳感器可提升檢測效果，從而提升助力型電動車的運行效果。

在上述任一技術方案中，優選地，所述腳蹬的轉速大于所述無齒電機的轉速時，所述驅動系統對所述電源進行充電。

根據本實用新型的實施例的驅動系統，現有助力型電動車的驅動系統都采用有齒電機驅動，當外界轉速超過電機轉子轉速時，電機內部的超越式離合器會將電機轉子與變速齒輪分離，因此無法進行反充電。本方案提供的驅動系統采用無齒電機驅動，電機內沒有變速齒輪和超越式離合器，當外界轉速超過電機轉子轉速時，通過控制技術實現驅動系統對電源進行反充電，這樣可提升產品的續航能力。

在上述任一技術方案中，優選地，所述無齒電機為無霍爾電機；所述矢量控制器為無霍爾控制器。