转子单元3b组合的轮毂电动系统。
[0127]在同轴转体3e内部专设的机械装置上设置12个定子单元3a，定子单元的绕芯为工字形，铜线直径0.8mm，绕组匝数45圈，安装时工字形绕芯两端连线12与同轴转体相应的法线10重合，如图3b所示，并且在靠近同轴转体内缘6mm的环形部位间隔均匀分布；钛铝合金同轴转体3e以一体化成型工艺在内部嵌合12个相间平均设置的转子单元3b，N极全部正对同轴转体的轴。
[0128]12个定子单元的绕组电串联连接，每4个定子单元的绕组中间引出抽头，组成3根线的外接回路(类似于传统电动机内部绕组的△形接法)，在同轴转体3e旋转周期中与其均匀分布的12个转子单元发生电磁力作用；电源调制器I的电连接方式对应设计为三线回路，其相应输出的时序脉冲电流在三线构成的各个回路中平均分配；电源调制器对定子单元组合后的通电方向，设置为N极逆同轴转体旋转方向。本实施例可以进一步利用定子单元3a绕组外接两相反馈的两两比较微分电位差，作为定子单元与转子单元相对位置判别的信号源，替代独立设置的传感单元。
[0129]本实施例配置的减速/变矩装置2以及减速比与实施例1类同，通过减速/变矩装置2实现与轮毂6机械传动；电动装置的驱动供电时域定义为Θ从90度至60度相应的时间段，可简要设定为:在(TJT2+!;)时序中，起始1/6时域通电，之后5/6时域断电。制动供电时域简要设定为:在(TJT2+!;)时序中，起始5/12时域断电，之后7/12时域通电。
[0130]该轮毂电动系统的逆方向旋转，通过电源调制器对电动装置逆车轮旋转方向而定义对定子单元绕组启动供电的时刻和电流时序，时序电流启动对应于Θ为一 90度至Θ为一 30度的区间而设置(此处所述Θ的一值区间，是以Θ为O的状态作为基准座标、并根据前述车轮旋转方向对转子单元与定子单元的内部相对位置而定义)。
[0131]实施例9、
[0132]将实施例8所述轮毂电动系统安装在图1Oc所示电动四轮车的两个前轮，电源调制器I相应设置为2路电流输出并分别电连接两个同轴转体3e内部的定子单元3a绕组。本实施例两个电动轮在转弯行驶时存在差速，应特别设计限速，或对电源调制器I内置差速程序。本实施例所述四轮车的电池组选用48V100Ah锌镍电池Sb，并对该四轮车加装增程系统，增程系统的电能补充装置18选用48V1000Ah铝空气一次电池系统；电能补充装置的工作方式设置为四轮车启动时同步工作，并在电动装置运行中对电池组持续浮充电，逻辑充电装置17设计为恒定电压54V、限定最大充电电流20A的工作方式。
[0133]本实施例所述的轮毂电动系统可独立装配电动车，也可配合中央动力式的电动车安装，所述的电动装置在至少对应一个轮毂设置，多途径地节省电能。
[0134]实施例10、
[0135]对实施例9所述的电动车增程系统进行技术实施变形。
[0136]所述增程系统以甲醇发电机系统为电能补充装置18，发电机系统由甲醇燃料箱、甲醇内燃机、发电机和整流装置组合而成；增程系统的逻辑充电装置17主要由电池组实时电压监测模块、恒电压限定电流充电模块和工作逻辑控制模块等功能模块所组成，工作逻辑为:当监测到电池组的实时电压下降至46V时，自动启动甲醇发电机系统为磷酸铁锂电池组8b补充电能，其充电工作方式为恒定电压56.2V限制最大电流20A，当充电电流小于3A时自动停止充电。
[0137]实施例11、
[0138]将轮毂电动系统在同轴紧凑安装两个轮毂的准单轮中实施。
[0139]将同轴紧凑安装两个轮毂的结构视为准单轮，两个车轮的两个轮毂6之间设置同轴转体3e，每个轮毂均内置有减速/变矩装置2，同轴转体通过减速/变矩装置对两侧轮毂传动；同轴转体均内置一体化设计制造的转子单元3b，定子单元3a和传感单元3c设置在同轴转体内部，电源调制器I和电池组8安装在车架任意位置。
[0140]本实施例由于把电动轮设计为两个轮毂同轴紧凑安装的准单轮结构，使变形设计的准单轮的电动行驶效果更稳定，适用于一个轮或多个轮的电动车。
[0141]本实施例可进一步技术变形设计，把减速/变矩装置2内置于轮毂6的方案，改变为减速/变矩装置2内置于同轴转体3e的外部。
[0142]实施例12、
[0143]在实施例9和实施例10的基础上，对电动四轮车设计双增程系统。
[0144]所述双增程系统的电能补充装置18分别由铝空气一次电池系统18a(包括铝空气电池及其控制系统)以及内燃发电机系统18b (包括燃料箱、内燃机、发电机和整流装置及其控制系统)组合而成；双增程系统的逻辑充电装置17的功能模块包括充电模块和控制模块，充电模块设置有两路输入端，分别电连接铝空气电池系统18a的电能输出端和电连接内燃发电机系统18b的电能输出端；逻辑充电装置17的充电模块输出端电连接锌镍电池组Sb，其工作启动由逻辑充电装置17的控制模块通过电连接电源调制器I实现逻辑控制。
[0145]逻辑充电装置17通过电源调制器I的编程控制，实现对锌镍电池组的实时电压/残存容量的监测和充电控制功能；双增程系统为锌镍电池组补充电能时，优先启用内燃发电机系统18b，内燃发电机系统使用的燃料任意；当内燃发电机系统不能工作时，继续启用铝空气电池系统18a为锌镍电池组补充电能。
[0146]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种电动车的轮毂电动系统，其特征在于，所述轮毂电动系统包括轮毂(6)、减速/变矩装置(2)、电源调制器(I)、驱动操控装置(9a)和至少一套的电动装置(3);所述的电动装置⑶包括同轴转体(3e)、定子单元(3a)和永磁体转子单元(3b);所述同轴转体(3e)为一个具有转动轴的环形机械圈，其上至少设置I个转子单元(3b);多个转子单元环绕同轴转体设置时，间隔设置且磁极方向相同；所述定子单元(3a)至少设置一个在靠近同轴转体的固定部位，其与转子单元所形成的周期性相对气隙(3d)不大于70mm ;所述同轴转体与轮毂￠)同轴(7)设置，并通过减速/变矩装置(2)与所述轮毂机械传动； 所述电源调制器包括电源输入端(Ia)、时序电流输出端(Ib)和驱动信号输入端(Id)，所述的电源输入端电连接电池组(8)的正负极，时序电流输出端电连接定子单元的内部绕组，驱动信号输入端电连接驱动操控装置(9a)。
2.根据权利要求1所述的轮毂电动系统，其特征在于，所述减速/变矩装置(2)包括若干齿轮组合，其机械传动输入端与同轴转体(3e)固连，其机械传动输出端与轮毂(6)固连；减速/变矩装置独立设置，或与同轴转体或轮毂一体化设置。
3.根据权利要求1所述的轮毂电动系统，其特征在于，所述定子单元(3a)由至少一组良导线环绕磁介质材料的磁芯而成，其若干个组合得到的绕组之间通过串联或并联连接，或通过不同绕组之间引出中间抽头组成多线外接回路。
4.根据权利要求1所述的轮毂电动系统，其特征在于，所述电动装置(3)还包括传感装置，所述传感装置包括若干能感应所述转子单元(3b)与定子单元(3a)相对位置的传感单元(3c);所述传感单元与所述电源调制器的传感信号输入端(Ic)电连接；所述电动装置至少在同轴转体(3e)的内部或外部设置一传感单元。
5.根据权利要求4所述的轮毂电动系统，其特征在于，所述传感装置还包括定子单元(3a)的内部绕组，所述内部绕组包括环绕定子单元磁芯的绕组以及由若干定子单元绕组之间串联而成的多线外接回路。
6.根据权利要求1所述的轮毂电动系统，其特征在于，所述轮毂电动系统还包括电磁制动装置(％)，所述电源调制器还包括制动信号输入端(Ie)，其电连接所述的电磁制动装置。
7.—种电动车，其特征在于，其含有如权利要求1?6任一项所述的电动装置，所述电动车包括车架(4)、电池组(8)和至少一个车轮(5)，所述电动车至少设置一套所述的轮毂电动系统；所述电池组包括一次性使用的一次电池(8a)或可重复多次充电使用的二次电池(8b)，或两者组合设置。
8.根据权利要求7所述的电动车，其特征在于，所述电动车配置二次电池组(Sb)时加装电能补充装置(18)，所述电能补充装置包括材料任意的一次电池(8a)与控制装置组合，或为内燃发电机与系统控制装置组合，或两者组合设置；电能补充装置通过逻辑充电装置(17)电连接二次电池组。
9.根据权利要求8所述的电动车，其特征在于，所述的逻辑充电装置(17)独立设置，或将其部分逻辑功能或全部逻辑功能集成于电源调制器(I)内。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轮毂电动系统和含有该系统的电动车，所述轮毂电动系统包括轮毂、减速/变矩装置、电源调制器、驱动操控装置和至少一套电动装置；所述电动装置包括同轴转体、定子单元和永磁体转子单元；同轴转体上至少设置1个转子单元；定子单元至少设置一个且与转子单元的相对气隙不大于70mm；所述同轴转体与轮毂同轴设置；所述电动车包括车架、电池组和至少一个车轮，至少设置一套所述轮毂电动系统；所述电动车配置二次电池组时可加装电能补充装置。本实用新型结构简单、组合多样化、成本低，适应节能电动车设计要求。
【IPC分类】B60L11-18, B60L15-00, B60K7-00
【公开号】CN204526800
【申请号】CN201520070354
【发明人】刘粤荣, 陈方
【申请人】刘粤荣
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月31日