一种节能电动车及其驱动、制动方法_5

文档序号:9855781阅读:来源:国知局
元内部绕组的通电磁场方向相同,每侧4个定子单元在车圈上占位45度角平均设置,其余与实施例8和9类同。
[0128]本实施例因采用多个定子单元组合,动力效果更好。
[0129]本实施例中,供电时域定义为Θ从90度至70度相应的时间段。
[0130]实施例11、
[0131]在实施例9的基础上,电动装置同时安装在电动自行车的两个车轮上,即前轮和后轮对应的车架4部位均设置有2个定子单元3a、前轮和后轮的车圈6均安装有8个与车圈实行一体化设计制造的转子单元3b,在前轮和后轮车圈6内缘的车架4位置各设置一个传感单元3c,电源调制器I相应设置为两路电流输出并分别电连接前轮和后轮定子单元3a的线圈绕组,可取得倍增的电动效果。
[0132]本实施例中,供电时域定义为Θ从90度至45度相应的时间段。
[0133]实施例12
[0134]一种准单轮结构的电动车,所述准单轮结构是同轴紧凑安装两个车轮,电动装置3的定子单元设在两个车轮中间,两个车轮的车圈6均内置一体化设计制造的8个转子单元3b,两个电串联的定子单元3a设置在两个车圈6中间部位的车架4上,电源调制器I和电池组8安装在车架4任意位置。
[0135]本实施例所述同轴紧凑安装两个轮的准单轮结构可进一步在前后两轮电动车的前轮、后轮甚至前后两个轮加以变形实施,使电动车行驶效果更稳定。
[0136]本实施例中,供电时域定义为Θ从< 90度至11度相应的时间段。
[0137]实施例13、
[0138]将实施例11电动装置同时安装在前后两轮的设计,变形为两个电动轮同轴并行安装,两个电动轮对应的车架4部位均设置有2个定子单元3a、车圈6均安装有8个与车圈实行一体化设计制造的转子单元3b,两个电动轮车圈6内缘的车架4上各设置一个传感单元3c,电源调制器I相应设置为两路电流输出并分别电连接同轴并行两轮的定子单元3a,同样可取得倍增的电动效果。本实施例因两个电动轮同轴并行安装,转弯行驶时两个电动轮存在差速,因此应特别设计限速,或通过对电源调制器I内置转弯行驶的差速程序,使转弯行驶更稳定。
[0139]实施例14、
[0140]对实施例1凹形绕芯的安装方法改变为:定子单元3a凹形绕芯的上部逆车轮旋转方向偏转5度角,其余与实施例1类同。本实施例因定子单元3a内部线圈绕组通电后形成电磁场的偏转角,更符合转子单元3b伴随车轮5旋转中周期性相吸的动态模型,所取得的实施效果比实施例1要好。
[0141]实施例15、
[0142]实施例1所述的传感单元3c是在车架4上安装一个,为提高位置信号传感的工作可靠性,可以在实施例1的基础上将传感单元设置为两个;实施例1所述的传感单元3C是固连在靠近后轮5车圈6内缘的车架4部位,也可以将传感单元固连在车架4上靠近后轮5车圈6外缘的部位,取得的驱动效果与实施例1类似。
[0143]此外还可以进一步将实施例1变形为传感单元3c设置在前轮车圈内缘的车架上,在前轮周期面对传感单元的环形区域任意部位,专门设置一块永磁体,使传感单元的感应绕组伴随车轮5旋转而周期性感应,从而获得周期性传感应信号。
[0144]实施例16、
[0145]实施例8的两个定子单元的绕组是电串联连接,单相外接,电源调制器I的电连接回路相应设计为两线;本实施例将两个定子单元3a绕组电串联连接口引出一个抽头,绕组电连接回路改变为外接的三根线,电源调制器I的电连接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;本实施例可以利用定子单元3a绕组外接两相反馈的两两比较微分电位差,作为转子单元伴随车轮5旋转相对位置判别的信号源,替代独立设置的传感单元。
[0146]实施例17、
[0147]实施例1的定子单元绕组是单线环绕磁芯,本实施例改变为双线环绕磁芯构成两个绕组回路,两个绕组由两根直径0.50mm的铜线环绕凹形磁芯38圈而成,其中一个绕组回路用于动力供电,电连接电源调制器I的时序电流输出端;另一个绕组回路用作替代独立设置的传感单元,作为转子单元伴随车轮5旋转相对位置的判别信号源。
[0148]实施例18、
[0149]将实施例17的定子单元设计进一步优化,改变为:动力供电绕组由一根直径
0.50mm的铜线环绕凹形磁芯38圈而成,传感绕组由一根直径0.25mm的铜线环绕凹形磁芯18圈而成;本实施例较之实施例17可更节省铜材。
[0150]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种节能电动车,其特征在于,所述电动车包括电源调制器(I)、驱动操控装置(9a)、车架(4)和至少一个车轮(5);所述电动车的电源调制器包括电源输入端(la)、驱动信号输入端(Id)和时序电流输出端(Ib),所述的电源输入端电连接电池组⑶的正负极;所述的电动车至少一个车轮设置电动装置(3);所述电动装置包括至少一个定子单元(3a)和至少一个转子单元(3b);所述定子单元安装在靠近车圈¢)的车架上;所述转子单元设置于车圈上,其由非永磁体的导磁介质固体或软体成形材料制成,且伴随车轮旋转,其与定子单元形成的周期性相对气隙(3d)不大于10mm ; 所述电源调制器的时序电流输出端(Ib)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);所述电源调制器通过驱动操控装置获取用户的指令,并对定子单元的内部绕组输出电流。2.根据权利要求1所述的电动车,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,其在车架(4)上组合排布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。3.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,所述电动车还包括传感装置,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(3c)与所述电源调制器的传感信号输入端(Ic)电连接;所述电动车至少在车架(4)上的前轮或后轮、车轮(5)的内缘或外缘设置一传感单元(3c)。4.根据权利要求3所述的电动车,其特征在于,所述传感装置包括定子单元(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或由若干定子单元绕组之间串联而成的多线外接回路。5.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,所述电动车还包括电磁制动装置(9b),所述电源调制器还包括制动信号输入端(Ie),其电连接电磁制动装置(9b),通过电磁制动装置(%)获取用户的刹车指令并于相应时序对电动装置(3)的定子单元(3a)的内部绕组输出电流。6.根据权利要求1所述的电动车,其特征在于,所述电动车包括一个车轮或多个车轮的电动车以及电动、脚踏两用车;所述设置电动装置的车轮(5),包括单轮以及同轴紧凑安装两个车轮的准单轮结构。7.基于权利要求1?6任一电动车的驱动方法,该方法根据所述转子单元(3a)和所述定子单元(3b)的位置关系通过电源调制器(I)输出时序电流控制车轮转动; 所述时序根据车轮旋转方向而定义,所述时序电流根据定子单元电磁场在车圈上的有效作用区间结合车轮上的转子单元个数而设置若干个通断周期T,每个通断周期包括供电时域和断电时域;所述供电时域位于10度< Θ <90度相应的时间段,所述Θ为转子单元绕轴所受定子单元电磁力与其法向分力的方向所形成的动态夹角; 所述断电时域内电源调制器(I)不输出电流。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的电源调制器在供电时域内至少包括两段不同电流幅值,且按时序呈幅值依次变小,供电时域或其子时域的幅值随时序呈线性递减关系; 或呈2K递减关系,所述的指数K取值0.1至0.99 ; 或为如下关系:It/A = (I。一 Ig) Sin0,其中I。为起始通电强度,Ig为通电终止时刻的电流强度。9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述通电时域内初始的电流、电压或定子单元(3a)的磁通强度由传感装置获取行车速度实时值结合驱动操控装置(9a)给出的指令而调整。10.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括校正步骤;所述校正步骤为将转子单元和定子单元处同轴法线相对、Θ为O的状态作为基准座标和基准时间,当转子单元每次转至基准座标时,电源调制器(I)进行一次时间归O校准并记录本次周期时间,通过与上次转子单元转至基准座标的周期时间比较,从而获知车轮旋转周期时间和车速,并控制输出电流。11.基于权利要求1?6任一电动车的制动方法,该方法在所述转子单元趋近定子单元、转子单元和定子单元处同轴法线相对以及处于远离状态的至少一个时域中,输出时序电流控制车轮制动; 所述转子单元趋近定子单元为O < Θ <30度相应的时间段,Z Θ为转子单元绕轴所受定子单元电磁力与其法向分力的方向所形成的动态夹角。
【专利摘要】本发明公开了一种节能电动车,所述电动车包括电源调制器(1)、驱动操控装置(9a)、车架(4)和至少一个车轮(5);所述的电动车至少一个车轮配套设置电动装置(3);所述电动装置包括至少一个定子单元(3a)和至少一个转子单元(3b);所述定子单元安装在靠近车圈(6)的车架上;所述转子单元设置于车圈上,其由导磁介质固体或软体成形材料制成;所述电源调制器的电源输入端电连接电池组(8)正负极,时序电流输出端(1b)连接定子单元的内部绕组,驱动信号输入端1d连接驱动操控装置。本发明电动车的电动装置结构简单、可在车轮多样化组合、成本低,节能效果明显,适应高端电动车的设计要求。<!-- 2 -->
【IPC分类】B62M6/45, B62M6/50
【公开号】CN105620645
【申请号】CN201410621633
【发明人】刘粤荣
【申请人】杭州磁控科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月6日
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