[实用新型]一种电动装置和含有该装置的电动车

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动车及其电源动力设计领域，特别涉及一种电动装置的机械结构及其驱动和制动的时序电流设计方法以及电动车的增程方法。

背景技术

国内电动自行车市场目前主流是配用电动轮，这类电动轮实际是将传统设置在轴上的电动机变形在轮毂内。电动汽车的行业热点是开发乘用车轮毂电机，又称车轮内装电机，其最大特点就是将动力、传动和制动装置整合到轮毂内；行业专家普遍认为，由于目前轮毂电机的部件重量远远超出轮毂本体(一般包括轮毂电机、刹车盘、刹车卡钳、主动悬挂电机、悬架、减震弹簧等)，其技术意义很有限，现有电动机远远达不到轮毂电机的设计要求。

近年获得迅猛发展的永磁无刷直流电机，主要由电机本体、位置检测器和电源逆变控制器组成，永磁体一般设置在转体上、N/S磁极交替相距一定间隙排布，若干绕组设置在靠近转体的固定部位，位置检测器和逆变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体旋转。这种永磁无刷直流电机的主要问题是正弦波变形的近似度控制，其动力供电虽然采用PWQ技术调制，但在控制思想方法上受限于电动机内部旋转磁场的传统设计。近年来国内外同行还试图开发在轮缘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，这类设计虽有新意，但由于采用传统设计的电动机和常规方式的动力供电，其电能转换效率与轮毂式电机类同，并且在车圈外缘设置电动机会受到功率的限制。

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，因此目前汽车市场主流是发展油、电双源混合车，其设计思想为：当汽车起步或低速时使用电动机的动力，汽车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；其技术基础结构特征为：燃料箱给内燃发动机系统提供燃料输出动力；在此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毂上，这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

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。

本实用新型提供的一种电动车的电动装置，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、永磁体转子单元3b和转体6；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4个转子单元3b，且所有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70mm；

所述电源调制器1包括电源输入端1a、时序电流输出端1b和驱动信号输入端1d，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所形成的电磁极方向，与所述转子单元3b运动相向的磁极相反；电源调制器通过驱动操控装置获取用户的指令并相应输出时序电流，使电动装置实现驱动。

优选的，所述电源调制器的额定功率不超过30kW。

优选的，所述转体6包括车轮5的轮圈、轮毂15以及通过机械构件同轴7分别固连轮圈/轮毂内缘和车轮转动轴的环形机械圈；

所述车轮5的轮圈具有一个机械圆环；所述轮毂15具有两个以上机械圆环，若干机械圆环通过机械构件同轴固连；所述分别固连轮圈/轮毂内缘和轮毂内环形机械圈的机械构件，包括外置辐条或与轮圈/轮毂一体化设计制造的机械筋条。

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、轮毂的内缘机械固连；减速/变矩装置独立设置，或与转体或轮毂一体化设置。

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，以及在4种典型组合状态基础上N/S两极连线偏转不超过17度。