一种脚踏控制电动装置与含有该装置的电动车的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电动车及其电源动力设计领域,特别设及一种电动装置的机械结 构与含有该装置的电动车。
【背景技术】
[0002] 目前电动自行车市场主流是配用电动轮,该类电动轮实际是将传统设置在轴上的 电动机变形在轮穀内;狭义轮穀是指与传动轴连接的法兰、轴承座等部分,目前国内用户更 多指的是轮圈,本说明书所述的轮穀涵盖狭义的轮穀和轮圈两部分。
[0003] 市场上电动自行车的供电驱动,大多设置为把手旋转式控制,该设计是近年电动 自行车事故持续攀升的安全隐患之一;因为传统摩托车属机动车,驾驶员具备一定操纵技 巧,而电动自行车非机动车,驾驶员大部分没有接受过机动车操纵训练,遇到突发情况时习 惯紧握旋转式把手,使电动自行车处于供电驱动状态,甚至加速,而电动自行车在整车倾斜 状态下加速,会造成非常严重的后果。
[0004] 永磁无刷直流电机主要由电机本体、位置检测器和电源逆变控制器组成,一般结 构为永磁体设置在转子、磁极N/S交替相间排布,若干绕组设置在定子,位置检测器和逆变 控制器一起构成电子换向器取代机械接触式换向装置,绕组通电形成旋转磁场而使转子旋 转;其明显问题是正弦波变形的近似度调制,其动力供电虽然采用PWQ技术,但在控制思想 方法上仍受限于电动机的传统设计。
[0005] 国内外同行近年还试图开发在轮沿设置原动机构的电动轮,例如市场上一种在车 圈外缘设齿并安装输出轴带齿电动机的电动自行车,通过齿轮传递电动机的轴输出动力, 该类设计虽有新意,由于采用传统电动机和常规方式供电,其电能转换效率与轮穀式电机 类同,并且在车圈外缘设置电动机会受到功率的限制。
[0006] 续行里程短是现阶段电动车的软肋,行业普遍认为在高能量电池进入商用前,靠 增加电池数量提升电动车的续行里程不现实,目前汽车市场主流是发展油、电双源混合车, 其设计思想为:汽车起步或低速时使用电动机的动力,达到某个速度阀值时变换为使用内 燃机的动力,从而降低汽车在起步或低速时因燃油在内燃机燃烧不完全引起的排气污染; 其技术结构特征为;在传统设计基础上并行增加一套电连接电池组的电动机系统,电动机 由电池组提供电能输出动力;两路动力通过油、电动力转换装置共用机械传动系统,将内燃 机或电动机的动力传递到轮穀上,该类双源动力的设计可称之为油、电动力并行系统,其明 显缺点为制造成本高。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的,在于克服现有电动车用直流电动机的内部结构的缺陷,提供 一种内部结构有别于传统的设计,同时通过电源调制器将直流电改变为一种非通电方向交 替变换的时序电流供电方案,结构简单,转矩大,工艺容易实现。
[000引本实用新型提供的一种脚踏控制的电动装置,所述电动装置包括电源调制器1、驱 动操控装置9a、定子单元3a、转子单元3b、转体6和脚踏链轮16 ;所述转体为一个具有转动 轴的环形机械圈,其上间隔设置至少2个转子单元3b;所述转子单元的材料包括永磁体或 导磁体,或两者组合设置;当转体6上含有多个永磁体转子单元3bl时,永磁体转子单元环 绕转体设置的磁极方向相同;所述定子单元3a至少设置一个在靠近转体的固定部位,其与 转子单元形成的周期性相对气隙3d不大于80mm;所述驱动操控装置9a设置在与脚踏链轮 16周期对应的固定部位,或与脚踏链轮一体化设计制造;
[0009] 所述电源调制器1包括电源输入端la、时序电流输出端化和驱动信号输入端Id, 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;所述电源调制器对定子单元3a内部绕组供电使定子 单元形成的电磁极方向,设置为与所述永磁体转子单元3bl运动相向的磁极相反;所述驱 动操控装置通过用户对脚踏链轮16的旋转周期/频率获取指令并使电源调制器相应输出 时序电流,或组合电源调制器输出电流的其他控制方式,实现电动装置的驱动。
[0010] 优选的,所述电源调制器的额定功率不超过12kw。
[0011] 优选的,所述电源调制器输出电流的其他控制方式,包括恒定电流强度及分档恒 定电流强度控制、推拉操纵杆控制W及其他任意人工控制的方式,包括遥控。所述的脚踏链 轮,包括传统W踏行为目的(轮上设齿、通过踏行旋转并通过链条将踏行力传递至车轮的 转动轴上)、仅W控制电源调制器输出电流强度为目的W及兼有两者目的的任意设计;力 传动形式包括链条、齿轮、磨擦轮或其他任意形式。
[0012] 优选的,所述转体6包括车轮5的轮圈、轮穀15W及通过机械构件同轴7分别固 连轮圈/轮穀内缘和车轮转动轴的环形机械圈;
[0013] 所述车轮5的轮圈具有一个机械圆环;所述轮穀15至少具有两个机械圆环,若干 机械圆环通过机械构件同轴固连;所述分别固连轮圈/轮穀内缘和轮穀内环形机械圈的机 械构件,包括外置福条或与轮圈/轮穀一体化设计制造的机械筋条。
[0014] 更优选的,所述的机械构件还包括若干齿轮组合的减速/变矩装置2 ;减速/变矩 装置的传动输入端与转体6机械固连,其传动输出端与轮圈、轮穀的内缘机械固连;减速/ 变矩装置独立设置,或与转体或轮穀一体化设置。
[0015] 所述转子单元3b材料的永磁体为常规磁钢、钦铁棚等一类带有固定磁极、并且磁 极方向不因外磁场而改变的物质;所述导磁体为常规磁介质中一类自身不带磁性、但在外 磁场作用下感应生磁并且磁极方向与外磁场方向相反的物质。
[0016] 所述转子单元3b设置于转体6上的安装位置包括嵌合于转体的外缘、内缘、转体 内部或与转体一体化设计制造,在不影响安装于转体的前提下不限形状;所述转子单元在 转体上的间隔设置优选均匀排布。所述永磁体转子单元在转体6上同极向设置,包括N/S 两极连线与转体6同轴法线10重合/垂直的4种典型组合状态,W及在4种典型组合状态 基础上N/S两极连线偏转不超过22度。
[0017] 优选的,所述定子单元3a由至少一组良导线环绕磁介质材料的磁巧而成,其内部 线圈绕组可任意串联、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;对 外电连接的方式可W为两线或多线构成的回路。
[0018] 优选的,所述靠近转体6设置定子单元3a的固定部位,包括转体外部的车架、转体 内与车轮固定轴固连的机械装置;若干定子单元绕组通电组合的电磁极方向设置,遵循与 转子单元3b运动相向磁极相反的原则,W其组合电磁场穿过气隙3d的磁通量获得最大值 为优选。所述定子单元3a或若干定子单元组合在靠近转体6固定部位的设置,包括内部绕 组通电形成的电磁极两极连线12与车轮5的法线10垂直/重合的4种典型状态,W及包 括偏转不超过22度角;
[0019] 优选的,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 单元与定子单元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转体的内部或外部设置一传感单元;
[0020] 优选的,所述传感装置还包括定子单元的内部绕组,所述内部绕组包括环绕定子 单元磁巧的绕组W及由若干定子单元绕组之间串联而成的多线外接回路。
[0021] 优选的,所述电动装置还包括电磁制动装置%,所述电源调制器1还包括制动信 号输入端le,其电连接电磁制动装置;所述电源调制器通过电磁制动装置获取用户的制动 指令并相应输出时序电流,使电动装置实现制动。
[0022] 本实用新型中,所述电源调制器将直流电源转换为时序电流,使电动装置中的定 子单元被限定在电源调制器设定的时域周期性地通电和断电。
[0023] 本实用新型中,所述含有上述任一电动装置的电动车包括车架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电动装置;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;所述的车架任意;所述 的车轮包括单轮穀W及同轴紧凑安装两个轮穀的准单轮结构。
[0024] 优选的,所述一次电池8a和二次电池8b两者组合设置包括电并联连接。
[0025] 更优选的,所述电动车配置二次电池组8b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;所述的逻辑充电 装置独立设置,或将其部分逻辑功能或全部逻辑功能集成于电源调制器1内。所述的增程 系统包括电能补充装置和逻辑充电装置。
[0026] 所述一次电池8a的控制装置至少包括一次电池启动装置;所述内燃发电机包括 内燃机和发电机,所述系统控制装置至少包括内燃机启动及停止装置;所述内燃机的燃料 任意;所述电能补充装置的组合设置,包括一次电池与控制装置、内燃发电机与控制装置各 设置一套W上。所述逻辑充电装置至少包括充电控制装置,其设计亦可兼有一次电池的控 制装置或/和发电机的电路控制装置的功能。
[0027] 本实用新型还公开了一种前述电动装置的驱动方法,该方法由电源调制器通过所 述转子单元3a和定子单元3b的位置关系输出时序电流控制电动装置转动;
[002引所述时序根据转体旋转方向而定义,所述时序电流根据定子单元电磁场在转体上 的有效作用区间结合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T包 括供电时域和断电时域;所述供电时域位于cPt/35S(p^(Pt相应的时间段,所述cp为转子单 元绕轴并与轴确定的法线与定子单元和轴所确定法线所形成的动态夹角,所述为转子 单元绕轴切线方向与其所受定子单元电磁力作用方向重合状态所确定的9值;所述断电时 域内电源调制器1不输出电流。
[0029] 优选的,所述供电时域的电流不限波形、频率及占空比。
[0030] 优选的,所述通电时域Ti内初始的电流、电压或定子单元的磁通强度由传感装置 获取转体转速实时值结合驱动操控装置9a给出的指令而调整。
[0031] 优选的,所述方法还包括校正步骤;所述校正步骤为将定子单元与转子单元周期 性隔气隙相对、处于同一法线的状态为0)作为基准座标和基准时间,当转子单元每次 前转至基准座标时,电源调制器进行一次时间归0校准并记录本次周期时间,通过与上次 转子单元前转至基准座标