-體化成型工藝在內(nèi)部嵌合12個相間平均 設(shè)置的轉(zhuǎn)子單元3b，其中包括3個永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl和9個導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元3b2, 3個永 磁體轉(zhuǎn)子單元3bl的N極全部正對轉(zhuǎn)體的軸，安裝時，每3個導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元相間1個永磁 體轉(zhuǎn)子單元。
[0139] 12個定子單元的繞組電串聯(lián)連接，每4個定子單元的繞組中間引出抽頭，對外形 成3根線組成電外接回路（類似于傳統(tǒng)電動機內(nèi)部繞組的A形接法），在同軸轉(zhuǎn)體3e旋轉(zhuǎn) 周期中與其均勻分布的12個轉(zhuǎn)子單元發(fā)生電磁力作用；電源調(diào)制器1的電連接方式對應(yīng)設(shè) 計為H線回路，其相應(yīng)輸出的時序脈沖電流在H線構(gòu)成的各個回路中平均分配；電源調(diào)制 器對定子單元組合后的通電方向，設(shè)置為N極逆同軸轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向。本實施例可W進一步 利用定子單元3a繞組外接兩相反饋的兩兩比較微分電位差，作為一種內(nèi)部位置判別的信 號源，替代獨立設(shè)置的傳感單元。
[0140] 本實施例的輪穀電動裝置在電動四輪車兩個后輪的橫梁上設(shè)置，輪穀電動裝置 驅(qū)動、制動控制方式與前述定子單元設(shè)置于同軸轉(zhuǎn)體內(nèi)部的方法類同，驅(qū)動供電時域定義 為罕從Cp從中T至3CPT/4相應(yīng)的時間段，該驅(qū)動供電時域?qū)?yīng)周期時序T簡要設(shè)定為；在 燈i+Tz+To)時序中，起始1/8時域通電，之后7/8時域斷電。巧喊]供電時域定義為q>從cpt/4 至一(PT相應(yīng)的時間段（q)T為一值對應(yīng)轉(zhuǎn)子單元遠離定子單元的狀態(tài)而相對定義），該驅(qū)動 供電時域?qū)?yīng)周期時序T而簡要設(shè)定為：在（Ti+Tz+T。）時序中，起始3/8時域斷電，之后5/8 時域通電。
[0141] 本實施例因采用12個定子單元/轉(zhuǎn)子單元組合，動力效果大大增強。
[0142] 實施例12、
[0143] 在實施例11基礎(chǔ)上，將輪穀電動裝置在圖Ie所示電動四輪車兩個前輪的橫梁兩 端安裝，即對應(yīng)兩個車輪的輪穀分別配置兩個同軸轉(zhuǎn)體3e及一套減速/變矩裝置2傳動。 每個同軸轉(zhuǎn)體3e上及其內(nèi)部與前述類似設(shè)置轉(zhuǎn)子單元3b和定子單元3曰，并且各設(shè)置一個 傳感單元3c，電源調(diào)制器1相應(yīng)設(shè)置為4路電流輸出并分別電連接4個同軸轉(zhuǎn)體3e內(nèi)部的 定子單元3a繞組，使電動四輪車可取得倍增的電動效果。
[0144] 本實施例及前述例在橫梁設(shè)置電動裝置的電動車，橫梁兩端的兩個電動輪在轉(zhuǎn)彎 行駛時存在差速，應(yīng)特別設(shè)計限速，或?qū)﹄娫凑{(diào)制器1內(nèi)置差速程序。
[0145] 實施例13、
[0146] 將輪穀電動裝置在同軸緊湊安裝兩個車輪的準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)中實施。
[0147] 在常規(guī)單輪和一個輪W上的電動車中，將同軸緊湊安裝的兩個車輪視為準(zhǔn)單輪， 兩個車輪的兩個輪穀6之間設(shè)置同軸轉(zhuǎn)體3e，每個輪穀6均內(nèi)置有減速/變矩裝置2,同軸 轉(zhuǎn)體3e通過減速/變矩裝置2對兩側(cè)輪穀6傳動；同軸轉(zhuǎn)體3e均內(nèi)置一體化設(shè)計制造的 轉(zhuǎn)子單元3b，定子單元3a和傳感單元3c設(shè)置在同軸轉(zhuǎn)體3e內(nèi)部，電源調(diào)制器1和電池組 8安裝在車架4任意位置。
[014引本實施例由于把電動輪設(shè)計為兩個車輪同軸緊湊安裝的準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)，使變形設(shè)計 的準(zhǔn)兩輪結(jié)構(gòu)電動車的電動行駛效果更穩(wěn)定；本實施例可進一步技術(shù)變形，把減速/變矩 裝置2內(nèi)置于輪穀6改變?yōu)閮?nèi)置于同軸轉(zhuǎn)體3e外部的設(shè)計。
[0149] 實施例14、
[0150] 把實施例6在兩個后輪的內(nèi)部橫梁中間或兩端部位設(shè)置輪穀電動裝置的技術(shù)方 案，變形為兩輪同軸并行安裝的兩輪車。本實施例因兩個電動輪同軸并行安裝，轉(zhuǎn)彎行駛時 兩個電動輪存在差速，因此應(yīng)特別設(shè)計限速，或通過對電源調(diào)制器1內(nèi)置轉(zhuǎn)彎行駛的差速 程序，使轉(zhuǎn)彎行駛更穩(wěn)定。
[0151] 實施例15、
[0152] 在實施例1凹形繞芯的上部正對同軸轉(zhuǎn)體3e的內(nèi)緣的設(shè)計基礎(chǔ)上，將凹形繞芯的 上部逆車輪旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)6度角，其余與實施例1類同。本實施例因定子單元3a內(nèi)部繞組 通電后形成電磁場的偏轉(zhuǎn)角，更符合轉(zhuǎn)子單元3b伴隨同軸轉(zhuǎn)體3e旋轉(zhuǎn)中周期性相吸的動 態(tài)模型，所取得的實施效果比實施例1要好。
[0153] 實施例16、
[0154] 實施例1所述的傳感單元3c是固連在同軸轉(zhuǎn)體3e內(nèi)部，本實施例將傳感單元3c 改變設(shè)置在前輪的車架4上，在前輪5周期面對傳感單元3c的環(huán)形區(qū)域任意部位，?？谠O(shè) 置一塊永磁體，使傳感單元3d的感應(yīng)繞組伴隨車輪5旋轉(zhuǎn)而周期性獲得感應(yīng)信號，所取得 的實施效果與實施例1類同。
[0155] 實施例17、
[0156] 將實施例1的定子單元繞組改變?yōu)殡p線環(huán)繞磁芯，兩個繞組由兩根0. 70mm銅線環(huán) 繞磁芯50圈而成，其中一個繞組回路用于動力供電，電連接電源調(diào)制器1 ;另一個繞組回路 用作替代獨立設(shè)置的傳感單元3c，作為轉(zhuǎn)子單元3b伴隨車輪5旋轉(zhuǎn)位置的判別信號源。
[0157] 此外可將定子單元繞組的設(shè)計進一步優(yōu)化為；動力供電繞組由一根直徑0. 70mm 的銅線環(huán)繞凹形磁芯50圈而成，傳感繞組由一根直徑0. 18mm的銅線環(huán)繞凹形磁芯18圈而 成，可更節(jié)省銅材。
[015引 實施例18、
[0159] 將上述任一例所述的輪穀電動裝置配合中央動力式的電動車或雙源汽車上安裝， 將所述的輪穀電動裝置在至少一個輪設(shè)置，使本發(fā)明所述的輪穀電動裝置成為輔助電動系 統(tǒng)，多途徑有效節(jié)省電能。
[0160] W上實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實施例對本發(fā)明進 行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同 替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1. 一種輪轂電動裝置，其特征在于，所述輪轂電動裝置包括電源調(diào)制器（1)、減速/變 矩裝置⑵、輪轂（6)、驅(qū)動操控裝置（9a)和至少一套的電動裝置（3);所述電源調(diào)制器包 括電源輸入端（la)、時序電流輸出端（lb)和驅(qū)動信號輸入端（Id),所述的電源輸入端電連 接電池組（8)的正負(fù)極；所述的電動裝置包括同軸轉(zhuǎn)體（3e)、至少一個定子單元（3a)以及 若干轉(zhuǎn)子單元（3b);所述同軸轉(zhuǎn)體為一個具有轉(zhuǎn)動軸的環(huán)形機械圈；所述若干轉(zhuǎn)子單元包 括至少一個永磁體轉(zhuǎn)子單元（3bl)和至少一個導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元（3b2)，其相間設(shè)置于同軸 轉(zhuǎn)體上；所述永磁體轉(zhuǎn)子單元在同軸轉(zhuǎn)體上多個設(shè)置時，其磁極方向相同；所述定子單元 安裝在靠近同軸轉(zhuǎn)體的內(nèi)部或外部車架，兩者之間氣隙（3d)不大于55_;所述同軸轉(zhuǎn)體與 輪轂同軸設(shè)置，并通過減速/變矩裝置與輪轂機械傳動； 所述電源調(diào)制器的時序電流輸出端電連接定子單元的內(nèi)部繞組，驅(qū)動信號輸入端電連 接驅(qū)動操控裝置；所述電源調(diào)制器通過驅(qū)動操控裝置獲取用戶的行車指令并對定子單元的 內(nèi)部繞組輸出電流，使電動裝置及其連體輪轂獲得驅(qū)動/制動。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電動裝置，其特征在于，所述減速/變矩裝置（2)由若干 齒輪組合而成，其機械傳動輸入端與同軸轉(zhuǎn)體（3e)固連，其機械傳動輸出端與輪轂（6)固 連；減速/變矩裝置獨立設(shè)置，或與同軸轉(zhuǎn)體或輪轂一體化設(shè)置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電動裝置，其特征在于，所述定子單元（3a)由至少一組 良導(dǎo)線環(huán)繞磁介質(zhì)材料的磁芯而成，其若干個組合得到的繞組之間通過串聯(lián)或并聯(lián)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，其通電形成的電磁極與所述永磁體 轉(zhuǎn)子單元（3bl)運動相向的極性相反。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電動裝置，其特征在于，所述電動裝置還包括傳感裝置， 所述傳感裝置包括若干能感應(yīng)所述轉(zhuǎn)子單元（3b)與定子單元（3a)相對位置的傳感單元 (3c);所述傳感單元與所述電源調(diào)制器的傳感信號輸入端（lc)電連接；所述電動裝置至少 在同軸轉(zhuǎn)體（3e)的內(nèi)部或外部設(shè)置一傳感單元。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪轂電動裝置，其特征在于，所述傳感裝置包括定子單元 (3a)的內(nèi)部繞組，所述內(nèi)部繞組包括環(huán)繞定子單元磁芯的繞組以及由若干定子單元繞組之 間串聯(lián)而成的多線外接回路。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電動裝置，其特征在于，所述輪轂電動裝置還包括電磁 制動裝置（％)，所述電源調(diào)制器還包括制動信號輸入端（le)，其電連接電磁制動裝置，通 過電磁制動裝置獲取用戶的剎車指令并于相應(yīng)時序?qū)﹄妱友b置（3)的定子單元（3a)的內(nèi) 部繞組輸出電流。7. 含有權(quán)利要求1~6任一輪轂電動裝置的電動車，所述電動車包括一個或多個車輪 的電動車以及電動、腳踏兩用車；所述電動車的車輪包括單輪以及同軸緊湊安裝兩個輪轂 的準(zhǔn)單輪結(jié)構(gòu)。8. 基于權(quán)利要求1~6任一裝置的驅(qū)動方法，該方法通過電源調(diào)制器（1)根據(jù)所述轉(zhuǎn) 子單元和定子單元的位置關(guān)系輸出時序電流控制電動裝置及輪轂轉(zhuǎn)動； 所述時序根據(jù)車輪旋轉(zhuǎn)方向而定義，所述時序電流根據(jù)定子單元電磁場在同軸轉(zhuǎn)體 (3e)上的有效作用區(qū)間結(jié)合同軸轉(zhuǎn)體上的轉(zhuǎn)子單元個數(shù)而設(shè)置若干個通斷周期，每個通斷 周期包括供電時域和斷電時域；所述供電時域位于φτ/Κφ<φτ相應(yīng)的時間段，所述φ為 轉(zhuǎn)子單元繞軸并與軸確定的法線與定子單元和軸所確定法線所形成的動態(tài)夾角，所述φτ 為轉(zhuǎn)子單元繞軸切線方向與其所受電磁力方向重合狀態(tài)所確定的f值；所述斷電時域內(nèi)電 源調(diào)制器（1)不輸出電流。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述電源調(diào)制器在供電時域內(nèi)至少包括 兩段不同電流幅值，且按時序呈幅值依次變小；所述供電時域或其子時域的幅值隨時序呈 線性遞減關(guān)系；或呈2 K遞減關(guān)系，所述的指數(shù)K取值0. 55至0. 95 ; 或為如下關(guān)系：lt/A= (I?-lg) Sincp*90/q)T，其中I。為起始通電強度，Ig為通電終止時 刻的電流強度。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述通電時域內(nèi)初始的電流、電壓或 定子單元（3a)的磁通強度由傳感裝置獲取行車速度實時值結(jié)合驅(qū)動操控裝置（9a)給出的 指令而調(diào)整。11. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括校正步驟；所述校 正步驟為以定子單元（3a)與轉(zhuǎn)子單元（3b)周期性隔氣隙（3d)相對、Φ為0的狀態(tài)記為基 準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時間，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元每次轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)時，電源調(diào)制器進行一次時間歸0校準(zhǔn) 并記錄本次周期時間，通過與上次的周期時間比較，從而獲知對應(yīng)輪轂的旋轉(zhuǎn)周期時間和 轉(zhuǎn)速并控制輸出電流。12. 基于權(quán)利要求1~6任一裝置的制動方法，該方法在所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元、 轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同軸法線相對以及轉(zhuǎn)子單元遠離定子單元狀態(tài)的至少一個時域中， 電源調(diào)制器（1)輸出時序電流控制電動裝置及輪轂制動； 所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元的時域為〇$:Φ<φτ/3狀態(tài)的相應(yīng)時間段，所述φ為轉(zhuǎn)子 單元繞軸并與軸確定的法線與定子單元和軸所確定法線所形成的動態(tài)夾角，所述ΦΤ為轉(zhuǎn) 子單元繞軸切線方向與其所受電磁力方向重合狀態(tài)所確定的￥值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種時序供電式輪轂電動裝置，包括電源調(diào)制器(1)、減速/變矩裝置(2)、輪轂(6)、驅(qū)動操控裝置(9a)、至少一套的電動裝置(3)；所述的電動裝置包括同軸轉(zhuǎn)體(3e)、至少一個定子單元(3a)以及若干轉(zhuǎn)子單元(3b)；所述同軸轉(zhuǎn)體為具有轉(zhuǎn)動軸的環(huán)形機械圈；所述若干轉(zhuǎn)子單元包括至少一個永磁體轉(zhuǎn)子單元(3b1)和至少一個導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元(3b2)，其相間設(shè)置于同軸轉(zhuǎn)體上；所述定子單元安裝在同軸轉(zhuǎn)體內(nèi)部或外部；所述同軸轉(zhuǎn)體與輪轂同軸設(shè)置，并通過減速/變矩裝置與輪轂機械傳動；電源調(diào)制器時序電流輸出端(1b)連接定子單元的內(nèi)部繞組，驅(qū)動信號輸入端(1d)連接驅(qū)動操控裝置。
【IPC分類】H02P3/06, H02P29/00
【公開號】CN105634376
【申請?zhí)枴緾N201410619751
【發(fā)明人】劉粵榮
【申請人】劉粵榮
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月6日