，也可采用CPU編程結(jié)合功率模塊組電路實(shí)現(xiàn)，或采用 大規(guī)模集成電路技術(shù)制造的專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。
[0079] 對(duì)電動(dòng)裝置由一個(gè)定子單元3a組合轉(zhuǎn)體上一個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b的簡(jiǎn)單分析例來(lái)說(shuō)， 轉(zhuǎn)子單元繞軸周期大部分時(shí)間不處于定子單元的電磁力作用有效區(qū)間，編程時(shí)應(yīng)首先考慮 電流時(shí)序周期T內(nèi)的斷電時(shí)間I；，進(jìn)而優(yōu)選斷電時(shí)間T2和驅(qū)動(dòng)通電時(shí)間Ti，提高電能的利 用率，圖6b是本簡(jiǎn)單分析例的一種驅(qū)動(dòng)通電時(shí)序邏輯示意圖。
[0080] 對(duì)電動(dòng)裝置由一個(gè)定子單元3a組合n個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b的分析案例來(lái)說(shuō)，定子單元 3a在轉(zhuǎn)體一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期31是與n個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b發(fā)生電磁作用，電源調(diào)制器優(yōu)選發(fā)出n個(gè) 周期為T(mén)的通電時(shí)序，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)周期JT有n個(gè)Tpnft以及n個(gè)h的時(shí)序工作邏輯， 這種組合設(shè)計(jì)對(duì)電源調(diào)制器提出了較高要求。轉(zhuǎn)子單元并非設(shè)置越多越好，其在轉(zhuǎn)體上的 數(shù)目n受限于所受定子單元電磁力有效作用區(qū)間相應(yīng)的空間占位，否則電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)輸 出的時(shí)序電流周期會(huì)重疊。
[0081 ] 圖7a是電動(dòng)裝置由一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)示意圖，定子單元在轉(zhuǎn) 體一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期分別與8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生磁作用，電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)的理論時(shí)序電流劃分 為8個(gè)（Ti+t+I；)周期，圖7b標(biāo)示了一種T為JT/8、與轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的1\、1~2和T^示 意區(qū)域，圖7c為其中一個(gè)周期T的通電邏輯示意圖。
[0082] 如圖8所示，電動(dòng)裝置的定體5設(shè)置有兩個(gè)定子單元3a，轉(zhuǎn)體6設(shè)置有8個(gè)轉(zhuǎn)子單 元3b，在轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)周期中，電源調(diào)制器要為兩個(gè)定子單元分別提供8個(gè)周期為（Ti+TJT。） 的時(shí)序電流，這種組合對(duì)電源調(diào)制器提出了更高的設(shè)計(jì)要求。進(jìn)一步可選擇8個(gè)定子單元 組合10個(gè)轉(zhuǎn)子單元、12個(gè)定子單元組合12個(gè)轉(zhuǎn)子單元（如圖9所示），等等。理論上當(dāng)H 個(gè)定子單元與n個(gè)轉(zhuǎn)子單元組合設(shè)計(jì)時(shí)，如果電源調(diào)制器對(duì)H個(gè)定子單元繞組分立供電，需 對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)n*H個(gè)電流時(shí)序，即n*H個(gè)（Ti+Tfl；)電流時(shí)序，編程將十分復(fù)雜；因此在多個(gè)定 子單元3a的實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)選H個(gè)定子單元繞組電串聯(lián)組合，或H個(gè)定子單元繞組分 為若干組外接電源調(diào)制器，例如4個(gè)定子單元的內(nèi)部繞組串聯(lián)，串聯(lián)繞組中間引出抽頭共 三根線(xiàn)對(duì)外電連接電源調(diào)制器，技術(shù)上還可利用該三根線(xiàn)兩兩比較的微分電位的不同，作 為一種轉(zhuǎn)子單元與定子單元相對(duì)位置判別的信號(hào)源，替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單元。
[0083] 理論上，也可以在轉(zhuǎn)體安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子單元與若干個(gè)定子單元組合，但這種等效設(shè) 計(jì)在技術(shù)上雖可實(shí)施，但因定子單元的造價(jià)相對(duì)較高，非優(yōu)選方案。
[0084] 電源調(diào)制器可用常規(guī)開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)或脈沖數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，后者的基礎(chǔ)功能模塊一 般包括電源變換電路、內(nèi)存貯有工作程序的微處理器和信號(hào)輸入輸出電路，能通過(guò)傳感單 元3c反饋信號(hào)相應(yīng)地控制驅(qū)動(dòng)模塊輸出的時(shí)序電流；電源調(diào)制器的基本工作邏輯如圖5a 簡(jiǎn)示，圖5b是一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)邏輯的模塊組合示意圖。
[0085] 電源調(diào)制器的工作邏輯變換指令信號(hào)通常是從固連在轉(zhuǎn)體內(nèi)部或外部的傳感單 元獲得，傳感單元不限于使用磁電感應(yīng)繞組或霍爾元件，也可使用光電編碼器等，當(dāng)轉(zhuǎn)子單 元繞軸周期性運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感單元可獲得電流（電壓）的變化率反饋給電源調(diào)制器，電源調(diào)制 器依據(jù)這一感應(yīng)信號(hào)判知轉(zhuǎn)子單元3b的相對(duì)位置而相應(yīng)發(fā)出電流時(shí)序。根據(jù)對(duì)傳感單元 3c的工作精度及可靠性要求，傳感單元可在轉(zhuǎn)體內(nèi)部或外部設(shè)置一個(gè)或若干個(gè)，甚至變形 為從上述多個(gè)定子單元繞組串聯(lián)成多線(xiàn)回路反饋的方式、以及運(yùn)用定子單元3a雙線(xiàn)環(huán)繞 的繞組反饋方式獲得工作邏輯變換指令信號(hào)，此時(shí)電源調(diào)制器的感應(yīng)信號(hào)輸入端lc相應(yīng) 內(nèi)置，其響應(yīng)處理對(duì)電源調(diào)制器的工作程序邏輯提出了較高要求。由于大規(guī)模集成電路技 術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)上述工作邏輯變換的編程技術(shù)為行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士所公知，所需了解的是時(shí)序 電流周期、通電子集時(shí)域和幅值變化以及其間斷電時(shí)域等基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0086] 綜上，所述電動(dòng)裝置的電源調(diào)制器是一個(gè)邏輯電源開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，時(shí)序通電周期/頻 率反映了單位時(shí)間內(nèi)定子單元3a對(duì)轉(zhuǎn)子單元3b的通電作用次數(shù)，該時(shí)序頻率間接定義了 電動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速及定子單元所需要的通電幅值或電磁力（源于電源調(diào)制器向定子單元的繞 組通電），通電幅值越大，單位時(shí)間內(nèi)定子單元通電對(duì)轉(zhuǎn)子單元的作用力越大、作用次數(shù)越 多，其結(jié)果反映了電動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速越快。電源調(diào)制器所輸出電流的時(shí)序頻率，與轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)一 個(gè)周期隱含的（Ti+Tfig時(shí)序作用次數(shù)、通電平均強(qiáng)度以及電動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速是相互對(duì)應(yīng)的諸 物理量關(guān)系，因此當(dāng)電源調(diào)制器的諸多設(shè)定條件進(jìn)入邏輯工作狀態(tài)后，控制了時(shí)序通電的 頻率也就是控制了車(chē)速。該人工控制電動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速是通過(guò)驅(qū)動(dòng)操控裝置9a電連接電源調(diào) 制器的輸入端Id來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0087] 當(dāng)電動(dòng)裝置需要制動(dòng)時(shí)，電源調(diào)制器相應(yīng)增設(shè)制動(dòng)信號(hào)輸入端le與電磁制動(dòng)裝 置9b電連接，如圖5c所示；從安全設(shè)計(jì)理念出發(fā)，不必為制動(dòng)通電的節(jié)能問(wèn)題過(guò)多考慮； 電磁制動(dòng)裝置可設(shè)置為一個(gè)連續(xù)或多級(jí)的變阻器，其功能為控制電源調(diào)制器所輸出的制動(dòng) 電流強(qiáng)度，制動(dòng)電流越大，制動(dòng)效果越好。
[0088] 所述電動(dòng)裝置的定子單元在轉(zhuǎn)體內(nèi)的設(shè)置要點(diǎn)，是要使轉(zhuǎn)子單元在周期性旋轉(zhuǎn)中 與其形成有效發(fā)生磁作用的相對(duì)氣隙3d，該氣隙是定子單元向轉(zhuǎn)子單元傳遞電磁力作用的 能量通道，氣隙越小越有利于磁能量作用傳遞，但氣隙過(guò)小易發(fā)生機(jī)械接觸，設(shè)計(jì)時(shí)需綜合 把握材料的剛性和機(jī)械加工精度。
[0089] 所述的減速/變矩裝置2 -般由若干齒輪組合而成，通過(guò)若干齒輪的組合可達(dá)到 改變機(jī)械傳動(dòng)輸入端的轉(zhuǎn)速或改變轉(zhuǎn)矩的技術(shù)目標(biāo)，減速/變矩裝置的設(shè)計(jì)方案較多，優(yōu) 選與轉(zhuǎn)體同軸設(shè)置于轉(zhuǎn)體外部；減速/變矩裝置既可獨(dú)立設(shè)置，也可以在轉(zhuǎn)體外部實(shí)行一 體化整體設(shè)計(jì)；甚至變形為與外部旋轉(zhuǎn)裝置連體設(shè)計(jì)；但在轉(zhuǎn)體外部非同軸設(shè)置減速/變 矩裝置時(shí)，通常需配置懸架、減震彈簧等調(diào)整重心，非優(yōu)選方案。
[0090] 所述電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)操控裝置9a的傳統(tǒng)產(chǎn)品為一個(gè)變形設(shè)計(jì)的、人工易操控的 變阻器或電位器，伴隨近年技術(shù)發(fā)展，不少建立在光敏、霍爾控制原理基礎(chǔ)上的專(zhuān)用操控裝 置日趨成熟，這類(lèi)產(chǎn)品一般設(shè)計(jì)為常規(guī)旋轉(zhuǎn)把手式，亦可設(shè)計(jì)為推拉式操縱桿或其他任意 手動(dòng)控制方式，包括遙控。
[0091] 市場(chǎng)主流電動(dòng)車(chē)是配置二次電池，由于二次電池的比能量低，鉛電池一般僅為 40VAh/Kg，鋰電池一般為120VAh/Kg，配車(chē)的續(xù)航里程欠理想；一次電池的優(yōu)點(diǎn)是自放電 小、比能量高，近期實(shí)驗(yàn)室制作的鋁空氣電池比能量已達(dá)到8000VAh/Kg以上，但這類(lèi)金屬 電極一次電池普遍伴隨內(nèi)阻大的缺陷，其比能量雖高但大電流放電能力卻不強(qiáng)，雖然其未 來(lái)應(yīng)用前景被業(yè)界看好，但現(xiàn)階段仍難滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)裝置放電性能需求，較穩(wěn)健的技 術(shù)方案是作為輔助電能使用。
[0092] 本實(shí)用新型動(dòng)力系統(tǒng)是在電動(dòng)裝置配置二次電池的技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)置增程系統(tǒng)16， 所述增程系統(tǒng)包括邏輯充電裝置17和電能補(bǔ)充裝置18 ;所述的邏輯充電裝置的主要功能 是監(jiān)測(cè)電池組8的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并在設(shè)定的工作邏輯下為電池組補(bǔ)充電能，如圖2a所示；所述 電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)至少包括實(shí)時(shí)電壓或殘存容量，例如某電動(dòng)車(chē)的鉛電池組的標(biāo)稱(chēng)工作電 壓為48V，其正常工作電壓區(qū)間為42. 0V至53. 2V，當(dāng)設(shè)定鉛電池組補(bǔ)充電的電壓閥值為47V 時(shí)，只要邏輯充電裝置監(jiān)測(cè)到電池組的實(shí)時(shí)電壓下降至47V，即自動(dòng)或人工啟動(dòng)電能補(bǔ)充裝 置18為電池組補(bǔ)充電。所述的邏輯充電監(jiān)測(cè)和直流充電控制的功能，也可以部分或全部移 植至電源調(diào)制器實(shí)現(xiàn)，圖2c所示的是一種由電源調(diào)制器1監(jiān)測(cè)電池組實(shí)時(shí)電壓并控制充電 邏輯、直流充電功能由邏輯充電裝置17完成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。所述增程系統(tǒng)的電能補(bǔ)充 裝置，可以為材料任意的一次電池與直流充電控制裝置組合而成，例如采用鋁空氣電池。
[0093] 電能補(bǔ)充裝置也可以為燃料箱、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流裝置組合而成，該類(lèi)裝置組 合均為相對(duì)成熟技術(shù)，所述的燃料包括但不限于甲醇、乙醇、汽油、柴油、天燃?xì)?、氣態(tài)或液 態(tài)氫等；業(yè)內(nèi)公知，內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)重要特點(diǎn)是在低速或變速時(shí)的狀態(tài)燃燒不充分，但在定速 尤其是高速的恒功率狀態(tài)下工況一般都較理想，由于本實(shí)用新型電動(dòng)車(chē)的增程系統(tǒng)功能僅 是為電池組補(bǔ)充電能，內(nèi)燃機(jī)可設(shè)置在恒功率工況，即使電能補(bǔ)充裝置的電能來(lái)源是采用 內(nèi)燃機(jī)燃料，燃料的燃燒排放也十分低。
[0094] 所述增程系統(tǒng)的兩類(lèi)電能補(bǔ)充裝置，在電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)可組合并用。
[0095] 所述的優(yōu)選例僅為推薦，若干技術(shù)方案可組合并用，也可部分使用或加入其他成 熟技術(shù)。只要根據(jù)電動(dòng)裝置的磁流能量特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)電源調(diào)制器設(shè)計(jì)可精確控制的時(shí)序電 流并配置增程系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型方案的基本技術(shù)目標(biāo)。
[0096] 對(duì)電動(dòng)車(chē)以及電動(dòng)機(jī)技術(shù)較深入了解的專(zhuān)業(yè)人士，都不難在本實(shí)用新型所述的方 案基礎(chǔ)上，舉一反三地變形實(shí)施本【實(shí)用新型內(nèi)容】。例如在市場(chǎng)現(xiàn)有脈沖直流電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上， 通過(guò)傳感方式的改變以及控制器電流程序變換來(lái)部分實(shí)施本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所述電 源調(diào)制器的電流時(shí)序控制方法、動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、電能補(bǔ)充方法及其衍生的技術(shù)變形 實(shí)施，均應(yīng)被列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0097] 實(shí)施例1、
[0098] 一種助力型電動(dòng)三輪車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)，包括電動(dòng)裝置13、電池組8和增程系統(tǒng)16 ; 電動(dòng)裝置設(shè)置于前輪的輪轂內(nèi)，其局部結(jié)構(gòu)及配套車(chē)架4如圖2d所示；該電動(dòng)車(chē)的電池組 8選用標(biāo)稱(chēng)48V38Ah的鉛酸膠體電池，安裝在車(chē)架的內(nèi)部；增程系統(tǒng)以甲醇發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為電 能補(bǔ)充裝置18,發(fā)電機(jī)系統(tǒng)由甲醇燃料箱、甲醇內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流裝置組合而成；增程 系統(tǒng)的邏輯充電裝置17主要由電池組實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)模塊、恒電壓限定電流充電模塊和工 作邏輯控制模塊等功能模塊所組成，其輸入端17a電連接電能補(bǔ)充裝置，其輸出端17b電連 接電池組的正負(fù)極。
[0099] 該電動(dòng)車(chē)設(shè)置電動(dòng)裝置的車(chē)輪周長(zhǎng)為1000mm，電動(dòng)裝置的定體5設(shè)計(jì)為帶定軸的 圓盤(pán)，定軸外部機(jī)械參數(shù)參照常規(guī)電動(dòng)兩輪車(chē)輪軸的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，并用于取代常規(guī)兩輪車(chē)輪 軸而安裝；轉(zhuǎn)體6為一個(gè)具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸、周長(zhǎng)100mm的環(huán)形鈦鋁合金圈，與定體同軸心套裝在 圓盤(pán)定體的外部；在轉(zhuǎn)體外緣固連一個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b，在圓盤(pán)定體上安裝一個(gè)定子單元3a; 轉(zhuǎn)體外部設(shè)置有一個(gè)由若干齒輪組合而成的減速/變矩裝置2,其與轉(zhuǎn)體同軸心安裝，如圖 2b所示；減速/變矩裝置的減速比為10 :1，其外部設(shè)置有若干機(jī)械孔，若干輻條的一端穿 孔固定，另一端固連車(chē)輪的輪轂內(nèi)緣，使電動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)與車(chē)輪傳動(dòng)。
[0100] 電動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子單元3b材料選擇市場(chǎng)易于采購(gòu)的鐵磁體，加工成盒狀小單元，長(zhǎng) 度設(shè)計(jì)為10mm，寬度和厚度在不影響安裝的情況下取最大值，緊密安裝在轉(zhuǎn)體的外緣；定 子單元3a的繞芯選擇市場(chǎng)易于采購(gòu)的凹形鐵磁體，這種鐵磁體內(nèi)部存在較多磁疇，在外磁 場(chǎng)作用下磁疇易轉(zhuǎn)向產(chǎn)生與外磁場(chǎng)方向一致且強(qiáng)得多的附加磁場(chǎng)，凹形繞芯下部加工成與 轉(zhuǎn)體對(duì)應(yīng)的弧形