一种增程电动车及其驱动、制动和电能补充方法技术

本发明专利技术公开了一种增程电动车，包括电源调制器(1)、电池组(8)、增程系统(16)、驱动操控装置(9a)、车架(4)和至少一个车轮(5)；所述的电动车至少一个车轮配套设置电动装置(3)；所述电动装置包括至少一个定子单元(3a)和至少一个导磁体转子单元(3b)；所述定子单元安装在靠近车圈(6)的车架上；所述转子单元设置于车圈上且伴随车轮旋转，其与定子单元形成的周期性相对气隙(3d)不大于80mm；所述电源调制器通过驱动操控装置/电磁制动装置获取用户指令并相应输出时序电流，实现对车轮的驱动/制动；所述电动车的增程系统为电池组补充电能。本发明专利技术增程电动车的结构简单、组合多样化、成本低，节能效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动车的电源动力设计领域，特别涉及一种电动装置在车架和车轮分立设置的机械结构及其驱动、制动方法和电动车的增程方法。
技术介绍
电动车源于传统脚踏两轮车和脚踏三轮车加装电源系统助力的需求，目前市场已发展为一种纯由电池驱动的行驶工具，电动车用电机也随着市场的发展，从通用型向专业设计方向发展；新一代专用电机均具有体积小重量轻的优点，其配备的控制器也力图运用脉冲调制技术降低电机工作过程的无功损耗。市场近年己普遍应用PWQ技术来控制电机的转速，但控制电机的基本思路，通常是建立在电动机内部结构不改变的基础上，主流研发集中在传统“倒相”控制的思想范畴。在电动单轮和电动两轮车领域，国内外同行近年来均试图开发在轮沿设置原动机构，这一思想方法古来有之，例如中国古代已普遍使用的水车，其工作原理并非在水车的轮轴设置旋转动力机，而是沿水车轮页的切线方向在合适的时间给予一杯水(一份势能)，该杯水的下落势能转变成水车环绕轴心旋转的动力。但是，当这一水车模型被平移到电动车领域开发时，并未获得预期的成功。例如市场上有一种沿轮沿设置电动装置的电动两轮车，其方法是在车圈外缘设齿并安装输出轴带齿的电动机对接，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这种电动装置会受到电动机功率的限制。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19给内燃发动机系统20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8的电动机系统21，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22共用机械传动系统23，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，其基础结构示意如图1所示。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于克服现有电动车配用单元式电机的供电方式局限于逆变电流方向的缺陷，提供一种在车架和车轮分立设置机械装置、通过时序供电控制的电动装置，同时提供一种增程技术方案，结构简单，转矩大，工艺容易实现。本专利技术提供的一种增程电动车，所述电动车包括电源调制器1、电池组8、增程系统16、驱动操控装置9a、车架4和至少一个车轮5；所述的电动车至少一个车轮设置电动装置3；所述电动装置包括至少一个定子单元3a和至少一个导磁体转子单元3b；所述定子单元安装在靠近车圈6的车架4上；所述转子单元设置于车圈上，且伴随车轮旋转，其与定子单元形成的周期性相对气隙3d不大于80mm；所述电池组8为可重复多次充电使用的二次电池；所述电动车的电源调制器包括电源输入端1a、驱动信号输入端1d和时序电流输出端1b，所述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3a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指令，并对定子单元的内部绕组输出时序电流。优选的，本专利技术中的电源调制器的额定功率不大于15KW。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，所述定子单元3a在车架4上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。优选的，定子单元3a内部绕组通电形成电磁极的两极连线12与同轴7车轮5的法线10垂直(与相应切线11平行)，包括或偏转不超过25度角；或设置为电磁极的两极连线12与车轮同轴法线10重合，包括偏转不超过25度角；优选的，若干所述定子单元在靠近车圈6内缘或外缘的车架部位组合排布；优选的，若干所述定子单元3a在车圈6两侧的车架4部位对称安装。所述转子单元设置于车圈上的安装位置包括转子单元嵌合在车圈外缘、内缘或内部以及与车圈实行一体化设计制造，在不影响安装于车圈6的前提下不限形状；若干个转子单元在车圈安装时相间设置，优选均匀排布。优选的，所述电动车还包括传感装置，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1c电连接；所述电动车至少对应一个车轮5的内缘或外缘设置传感单元；所述的传感单元，可根据控制精度要求在电动车设置一个或多个；更优选的，所述传感装置还包括定子单元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若干定子单元绕组之间串联而成的多线外接回路。优选的，所述电动车还包括电磁刹车装置9b，所述电源调制器还包括制动信号输入端1e，其电连接电磁刹车装置9b，电磁刹车装置获取用户的刹车指令并于相应时序对电动装置的定子单元3a的内部绕组输出电流；当本专利技术电动车需运用电动装置增加电磁力刹车功能时，所述定子单元相应设置于车圈6的内部。所述的驱动操控装置9a可设置为常规旋转把手式、推拉式操纵杆或其他任意手动控制方式，包括外置为遥控。本专利技术中，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3a被限定在电源调制器设定的时域周期性地通电和断电。本专利技术所述电动车的增程系统16包括逻辑充电装置17和电能补充装置18；所述逻辑充电装置的输入端17a电连接电能补充装置，其输出端17b电连接电池组8的正负极；所述增程系统在设定的逻辑工作状态为电池组补充电能。优选的，所述增程系统16的电能补充装置18为材料任意的一次电池与控制装置组合而成，所述的控制装置至少包括一次电池启动装置；优选的，所述增程系统16的电能补充装置18为内燃发电机与控制系统装置组合而成；所述的内燃发电机至少包括内燃机和发电机，所述的控制系统装置至少包括燃料箱19和内燃机启动装置；所述内燃机的燃料任意；更优选的，所述增程系统16的电能补充装置18由一次电池与控制装置、内燃发电机与系统装置两者组合设置而成。所述增程系统16的逻辑充电装置17至少包括直流电充电装置，可独立设置，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；所述的逻辑充电装置17的设计，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。本专利技术所述电动车包括一个轮或多个轮的电动车以及电动、脚踏两用车；所述设置电动装置的车轮，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增程电动车，其特征在于，所述电动车包括电源调制器(1)、电池组(8)、增程系统(16)、驱动操控装置(9a)、车架(4)和至少一个车轮(5)；所述的电动车至少一个车轮设置电动装置(3)；所述电动装置包括至少一个定子单元(3a)和至少一个导磁体转子单元(3b)；所述定子单元安装在靠近车圈(6)的车架上；所述转子单元设置于车圈上且伴随车轮旋转，其与定子单元形成的周期性相对气隙(3d)不大于80mm；所述电池组(8)为可重复多次充电使用的二次电池；所述电动车的电源调制器包括电源输入端(1a)、驱动信号输入端(1d)和时序电流输出端(1b)，所述电源输入端电连接电池组的正负极，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指令，并对定子单元的内部绕组输出电流。

【技术特征摘要】
1.一种增程电动车，其特征在于，所述电动车包括电源调制器(1)、电池组(8)、
增程系统(16)、驱动操控装置(9a)、车架(4)和至少一个车轮(5)；所述的电动
车至少一个车轮设置电动装置(3)；所述电动装置包括至少一个定子单元(3a)和
至少一个导磁体转子单元(3b)；所述定子单元安装在靠近车圈(6)的车架上；所
述转子单元设置于车圈上且伴随车轮旋转，其与定子单元形成的周期性相对气隙
(3d)不大于80mm；所述电池组(8)为可重复多次充电使用的二次电池；
所述电动车的电源调制器包括电源输入端(1a)、驱动信号输入端(1d)和时序
电流输出端(1b)，所述电源输入端电连接电池组的正负极，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指令，并对定子单元的内部绕组输出电流。
2.根据权利要求1所述的电动车，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，其在车架上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。
3.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括传感装置，
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(1c)电连接；所
述电动车在车架(4)至少对应一个车轮(5)的内缘或外缘设置传感单元。
4.根据权利要求3所述的电动车，其特征在于，所述电动车的传感装置还包括
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若干
定子单元绕组之间串联而成的多线外接回路。
5.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车还包括电磁刹车装
置(9b)，所述电源调制器还包括制动信号输入端(1e)，其电连接电磁刹车装置(9b)，
通过电磁刹车装置(9b)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。
6.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述电动车的增程系统(16)
包括逻辑充电控制装置(17)和电能补充装置(18)；所述逻辑充电装置的输入端
(17a)电连接电能补充装置(18)，其输出端(17b)电连接电池组(8)的正负极；
所述增程系统在设定的逻辑工作状态为电池组补充电能。
7.根据权利要求1或6所述的电动车，其特征在于，所述增程系统(16)的电
能补充装置(18)为材料任意的一次电池与控制装置组合而成；或为内燃发电机与
系统装置组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘粤荣，姚飞，
申请(专利权)人：南京蒙奇智能科技有限公司，刘粤荣，
类型：发明
国别省市：江苏;32