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8mm的环形部位均匀分布；钛铝合金同轴转体3e以一体化成型工艺在内部嵌合12个相间设置的转子单元3b。
[0137]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，对外形成3根线组成电外接回路(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；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，作为一种内部位置判别的信号源，替代独立设置的传感单元。
[0138]本实施例的驱动、制动控制方式与前述定子单元设置于同轴转体内部的方法类同，驱动供电时域定义为Θ从90度至60度相应的时间段，该驱动供电时域对应周期时序T简要设定为:在(T^VT0)时序中，起始1/6时域通电，之后5/6时域断电。制动供电时域定义为Θ从30度至一 90度相应的时间段(Θ为一值对应转子单元远离定子单元的状态而相对定义)，该驱动供电时域对应周期时序T而简要设定为:在(Ti+L+T。)时序中，起始1/3时域断电，之后2/3时域通电。
[0139]本实施例中，因采用了 12个定子单元组合，动力效果大大增强。
[0140]实施例12、
[0141]将实施例11电动装置在图1c所示电动四轮车两个前轮的横梁上设计:横梁上对应每个车轮的轮毂，配置两个同轴转体3e及一套减速/变矩装置2传动，即两个车轮的轮毂分别配置两个同轴转体3e及一套减速/变矩装置2传动。每个同轴转体3e上及其内部与前述类似设置转子单元3b和定子单元3a，并且各设置一个传感单元3c，电源调制器I相应设置为4路电流输出并分别电连接4个同轴转体3e内部的定子单元3a绕组，使电动四轮车可取得倍增的电动效果。
[0142]本实施例因横梁上设置4个同轴转体3e，电动四轮车转弯行驶时两个电动轮存在差速，因此应特别设计限速，或对电源调制器I内置差速程序。
[0143]实施例13、
[0144]将轮毂连体电动装置在同轴紧凑安装两个车轮的准单轮结构中实施。
[0145]在常规单轮和一个轮以上的电动车中，将同轴紧凑安装的两个车轮视为准单轮，两个车轮的两个轮毂6之间设置同轴转体3e，每个轮毂6均内置有减速/变矩装置2，同轴转体3e通过减速/变矩装置2对两侧轮毂6传动；同轴转体3e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3e内部，电源调制器I和电池组8安装在车架4任意位置。
[0146]本实施例由于把电动轮设计为两个车轮同轴紧凑安装的准单轮结构，使变形设计的准两轮结构电动车的电动行驶效果更稳定；本实施例可进一步技术变形，把减速/变矩装置2内置于轮毂6改变为内置于同轴转体3e外部的设计。
[0147]实施例14、
[0148]把实施例6在两个后轮的内部横梁中间部位设置轮毂连体电动装置的技术方案，变形为两轮同轴并行安装的两轮车。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。
[0149]实施例15、
[0150]对实施例1凹形绕芯的上部正对同轴转体3e的内缘的基础设计实施技术变形，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内部绕组通电后形成电磁场的偏转角，更符合转子单元3b伴随同轴转体3e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。
[0151]实施例16、
[0152]实施例1所述的传感单元3c是固连在同轴转体3e内部,本实施例将传感单元3c设置在前轮的车架4上，在前轮5周期面对传感单元3c的环形区域任意部位，专门设置一块永磁体，使传感单元3d的感应绕组伴随车轮5旋转而周期性获得感应信号，所取得的实施效果与实施例1类同。
[0153]实施例17、
[0154]将实施例1的定子单元绕组改变为双线环绕磁芯，两个绕组由两根0.60_铜线环绕磁芯48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 ;另一个绕组回路用作替代独立设置的传感单元3c，作为转子单元3b伴随车轮5旋转位置的判别信号源。
[0155]实施例18、
[0156]将实施例17的定子单元绕组设计进一步优化为:动力供电绕组由一根直径
0.60mm的铜线环绕凹形磁芯48圈而成，传感绕组由一根直径0.20mm的铜线环绕凹形磁芯18圈而成，较之实施例17更节省铜材。
[0157]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】
1.一种轮毂连体电动装置，其特征在于，所述轮毂连体电动装置包括轮毂￠)、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);所述的电动装置包括同轴转体(3e)、至少一个定子单元(3a)以及至少一个转子单元(3b);所述同轴转体为一个具有转动轴的环形机械圈；所述转子单元设置于同轴转体上，其由导磁介质固体或软体成形材料制成，且伴随同轴转体旋转；所述定子单元安装在靠近同轴转体的内部或外部车架，两者之间气隙(3d)不大于80_ ;所述同轴转体与轮毂同轴设置，并通过减速/变矩装置与轮毂机械传动； 所述电源调制器包括电源输入端(la)、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);所述电源调制器通过驱动操控装置获取用户的行车指令，并对定子单元的内部绕组输出电流，使电动装置及其连体轮毂获得驱动/制动O2.根据权利要求1所述的轮毂连体电动装置，其特征在于，所述减速/变矩装置(2)由若干齿轮组合而成，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所述的轮毂连体电动装置，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)任何固定部位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。4.根据权利要求1所述的轮毂连体电动装置，其特征在于，所述电动装置还包括传感装置，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所述的轮毂连体电动装置，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所述的轮毂连体电动装置，其特征在于，所述轮毂连体电动装置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)，其电连接电磁制动装置，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。7.含有权利要求1?6任一轮毂连体电动装置的电动车，所述电动车包括一个或多个车轮的电动车以及电动、脚踏两用车；所述电动车的车轮包括单轮以及同轴紧凑安装两个轮毂的准单轮结构。8.基于权利要求1?6任一装置的驱动方法，该方法通过电源调制器(I)根据所述转子单元(3a)和所述定子单元(3b)的位置关系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同轴转体(3e)上的有效作用区间结合同轴转体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到的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。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述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；所述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。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述通电时域1\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。11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括校正步骤；所述校正步骤为将定子单元(3a)与转子单元(3b)周期性隔气隙3d相对、Θ为O的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，电源调制器进行一次时间归O校准并记录本次周期时间，通过与上次周期时间比较，从而获知对应轮毂的旋转周期时间和车速，并控制输出电流。12.基于权利要求1?6任一装置的制动方法，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，电源调制器(I)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 <35度相应的时间段，所述Θ为转子单元绕轴所受到的电磁力与其法向分力的方向所形成的动态夹角。
【专利摘要】本发明公开了一种电动车的轮毂连体电动装置，包括轮毂(6)、减速/变矩装置(2)、电源调制器(1)、驱动操控装置(9a)、至少一套的电动装置(3)；所述的电动装置包括同轴转体(3e)、至少一个定子单元(3a)以及至少一个导磁体转子单元(3b)；所述同轴转体为具有转动轴的环形机械圈，转子单元设置于同轴转体上；所述定子单元安装在同轴转体内部或外部；所述同轴转体与轮毂同轴设置，并通过减速/变矩装置与轮毂机械传动；电源调制器时序电流输出端(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。本发明的轮毂连体电动装置结构简单、可在车轮多样化组合、转矩大、成本低，节能效果明显。
【IPC分类】B60L15/20, B60K7/00, H02K7/00, H02K7/10
【公开号】CN105634189
【申请号】CN201410621302
【发明人】刘粤荣
【申请人】刘粤荣
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月6日