專利名稱：用于二輪車輛電動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說是涉及電動(dòng)車輛，更具體地說，涉及用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置。
背景技術(shù)：
用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的二輪車輛是目前主要使用的類型。然而，在大的城市區(qū)域和許多交通高速路上這些廢氣排放非常嚴(yán)重的地方，就需要那種用電動(dòng)馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源的二輪車輛。這樣，考慮到環(huán)境保護(hù)和資源保護(hù)，二輪車輛發(fā)展的趨勢是設(shè)計(jì)出用電來驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力裝置，以取代現(xiàn)存的使用汽油的二輪車輛。
在電動(dòng)二輪車輛的發(fā)展中，遇到的一個(gè)主要問題就是在啟動(dòng)時(shí)需要大的電流消耗。已知旋轉(zhuǎn)電機(jī)(Rotary electric machines)帶有平面定子電樞線圈和兩個(gè)帶有磁鐵的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與線圈相對布置。這些旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它們用提供一個(gè)低起動(dòng)扭矩的單環(huán)路繞組(one-loop winding)。
對于含水或非水電解液的普通電池，在環(huán)境溫度比它們的最低工作溫度低時(shí)性能不佳，這是由于電解液凍結(jié)和/或變得粘稠且隨之離子傳輸性能退化。進(jìn)一步，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電池必須產(chǎn)生高壓電能，這在寒冷天氣中電池的阻抗增加而電壓變低的情況下變得苛刻。
常規(guī)電池的加熱系統(tǒng)通常使用一個(gè)單獨(dú)的電源來為產(chǎn)生所需熱量的加熱元件提供能量。然后，所產(chǎn)生的熱量通過對流系統(tǒng)或傳導(dǎo)系統(tǒng)被傳輸?shù)诫姵?。對流系統(tǒng)將熱氣吹向電池，而傳導(dǎo)系統(tǒng)直接將熱量施加到電池的表面。暖氣加熱需要復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，該機(jī)械系統(tǒng)要使用大量的外部功率。這種約束限制了電池的可攜帶性，并且要求使用一個(gè)外部的單獨(dú)電源來加熱電池。
使用加熱套的系統(tǒng)通常包括具有柔性的絕緣體，該絕緣體纏繞在電池的周圍。該加熱套還必須用一個(gè)單獨(dú)的電源供電并且需要大量的電能。
有非常多的專利涉及二輪電動(dòng)車輛。本發(fā)明人認(rèn)為那些專利不論是在單獨(dú)還是結(jié)合的情況下，都既不能預(yù)期也不能明顯提供本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，就需要有一種用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置，它克服現(xiàn)有電動(dòng)二輪車輛的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置，該單元帶有一個(gè)被加熱的電池箱體，以增強(qiáng)在低溫下啟動(dòng)時(shí)的電壓。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種旋轉(zhuǎn)電動(dòng)馬達(dá)，當(dāng)必須克服慣性力時(shí)，該馬達(dá)在啟動(dòng)時(shí)具有高扭矩。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種用于控制二輪車輛速度的可靠系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是一種用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置，包括一個(gè)電池箱體和一個(gè)鏈條傳動(dòng)裝置，電流由該電池箱體供給給一個(gè)直流磁馬達(dá)，該直流磁馬達(dá)連接到一個(gè)控制器組件，由直流磁馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈條傳動(dòng)裝置，該鏈條傳動(dòng)裝置適合于驅(qū)動(dòng)一個(gè)二輪車輛的驅(qū)動(dòng)輪。該二輪車輛具有一個(gè)車架，該二輪車輛的電動(dòng)力裝置安裝在該車架上。
該電池箱體包括一個(gè)具有兩個(gè)向外敞開的隔室的結(jié)構(gòu)，一個(gè)中空區(qū)域置于兩個(gè)向外敞開的隔室之間。該兩個(gè)向外敞開的隔室中的每一個(gè)都被劃分為多個(gè)分區(qū)。該多個(gè)分區(qū)中的每一個(gè)都適于接納多個(gè)可充電電池中的一個(gè)，該多個(gè)可充電電池帶有用于與配線連接的接線端。該兩個(gè)向外敞開的隔室中的每一個(gè)都具有用于加熱多個(gè)可充電電池的空氣通道。該用于加熱多個(gè)可充電電池的空氣通道位于該兩個(gè)向外敞開的隔室內(nèi)，在隔室的壁內(nèi)和鄰近隔室的壁，如下所述a)在頂壁、底壁和一對第二側(cè)壁內(nèi)，開口朝向該多個(gè)分區(qū)；和b)鄰近一個(gè)第一側(cè)壁，以形成上通道和下通道。
帶有轉(zhuǎn)速控制的直流磁馬達(dá)包括一個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子，該定子包括多個(gè)等間隔交替布置的永磁鐵，永磁鐵成形為一對平行同心圓盤；該轉(zhuǎn)子包括圓盤形中央電樞，帶有雙環(huán)路繞組(two-loop windings)和偶數(shù)個(gè)換向器片。具有奇序數(shù)的換向器片構(gòu)成第一環(huán)路繞組，而具有偶序數(shù)的換向器片構(gòu)成第二環(huán)路繞組。多個(gè)電刷布置在常規(guī)刷握內(nèi)的，該刷握同心固定于轉(zhuǎn)子上。該多個(gè)電刷中一半數(shù)量的電刷用于起動(dòng)直流磁馬達(dá)，而該多個(gè)電刷中另一半數(shù)量的電刷用于直流磁馬達(dá)的常規(guī)功能(Regular functioning)。
該控制器組件包括一個(gè)中央處理器和一個(gè)脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器(Pulse Width Modulator Motor Speed Controller)。


盡管本發(fā)明的典型特征會在權(quán)利要求書中具體描述，但是通過結(jié)合附圖參考具體實(shí)施方式
可更好的理解發(fā)明本身及其制造和使用方式，其中，相同的數(shù)字標(biāo)號表示相同的部件。
圖1是一個(gè)摩托車的整體示意圖，其上安裝有用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置；圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例的電池箱體立體圖；圖3是圖2所示電池箱體的立體圖，其中有一個(gè)頂壁沒有畫出；圖4是用在本發(fā)明實(shí)施例中的可充電電池的立體圖；圖5是電池箱體的兩個(gè)向外敞開隔室中的一個(gè)隔室的立體圖，圖中還畫出了配線；圖6是位于在兩個(gè)向外敞開隔室之間中空區(qū)域內(nèi)的腔室的側(cè)視圖；圖7是從箭頭A方向看圖6的視圖；圖8是在電池箱體內(nèi)熱/暖空氣流動(dòng)的示意圖；圖9是依照本發(fā)明的直流磁馬達(dá)的圖解視圖，以其整個(gè)長度展開平放；圖10是二輪車輛的電動(dòng)力裝置的控制器組件連接到其它部件的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參見圖1，用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置100包括電池箱體200，電流由電池箱體200供給給直流磁馬達(dá)(DC magnetic motors)300。直流磁馬達(dá)300連接到一個(gè)控制器組件400。鏈條傳動(dòng)裝置500安裝在直流磁馬達(dá)300和摩托車600的驅(qū)動(dòng)輪602之間。摩托車600具有一個(gè)車架604，二輪車輛的電動(dòng)力裝置100的所有前述部件安裝在該車架604上。在摩托車600的前面和后面，一對太陽能電池板700緊固在車架604上。
現(xiàn)參見圖2～圖8，電池箱體200構(gòu)成為一個(gè)單部件結(jié)構(gòu)，一般包括兩個(gè)向外敞開的隔室202，一個(gè)中空區(qū)域204置于兩個(gè)隔室202之間。兩個(gè)向外敞開的隔室202之間互為鏡像。詳細(xì)地說，電池殼體200包括●一個(gè)底壁206，該底壁206延伸橫過該兩個(gè)向外敞開的隔室202和中空區(qū)域204；●一對頂壁208，每個(gè)頂壁208延伸橫過一個(gè)向外敞開的隔室202；●一個(gè)第一側(cè)壁210，垂直于底壁206和頂壁208布置，并且沿兩個(gè)向外敞開的隔室202和中空區(qū)域204延伸；●一對第二側(cè)壁212，垂直于底壁206和頂壁208布置，每個(gè)第二側(cè)壁212沿著一個(gè)向外敞開的隔室202延伸；●一對后壁214，垂至于底壁206布置，用于封閉每個(gè)向外敞開的隔室202，并與底壁206和第一側(cè)壁210一起構(gòu)成中空區(qū)域204；●多個(gè)等間隔分開的壁216，延伸橫過每一個(gè)向外敞開的隔室202，并且平行于第一側(cè)壁210布置；這樣，每個(gè)向外敞開的隔室202被劃分為多個(gè)分區(qū)218；多個(gè)分區(qū)218中的每一個(gè)分區(qū)都具有一個(gè)背壁214’，該背壁214’構(gòu)成為后壁214的一部分；在每一個(gè)對著分區(qū)218的背壁214’上，設(shè)置有一對正負(fù)接觸件220；這一對正負(fù)接觸件220(通常為彈簧)適于與可充電電池222的接線端224接觸；配線226連接多個(gè)分區(qū)218中所有正負(fù)接觸件對220，該配線226朝著中空區(qū)域204布置在每個(gè)后壁214上；每個(gè)可充電電池222的大小比常規(guī)的摩托車電池相對要?。灰虼?，在每個(gè)向外敞開的隔室202中都使用多個(gè)分區(qū)218；底壁206具有兩個(gè)第一平行槽228，槽228是朝向隔室202的內(nèi)部開槽，且位于第一側(cè)壁210和第二側(cè)壁212之間；兩個(gè)頂壁208中的每一個(gè)頂壁208也都具有兩個(gè)第一平行槽228(未示出)，槽228是朝向隔室202的內(nèi)部開槽，且位于第一側(cè)壁210和第二側(cè)壁212之間，與底壁206內(nèi)的兩個(gè)第一平行槽228相對。
兩個(gè)第二側(cè)壁212中的每個(gè)第二側(cè)壁212都具有兩個(gè)第二平行槽230，槽230是朝向每個(gè)隔室202的內(nèi)部開槽，并且位于底壁206和頂壁208之間；在每個(gè)向外敞開的隔室202內(nèi)，多個(gè)等間隔分開的壁216中的一個(gè)壁216設(shè)置成貼近第一側(cè)壁210；一個(gè)間隔壁232垂至于第一側(cè)壁210和壁216，以形成上通道234和下通道236；在中空區(qū)域204內(nèi)，形成有一個(gè)腔室238，該腔室238通過如下部分形成a)部分底壁206和第一側(cè)壁210；b)一個(gè)第一互連壁240，該第一互連壁240與多個(gè)等間隔分開的壁216中貼近第一側(cè)壁210的那個(gè)壁216共面；c)一個(gè)與一對頂壁208共面的第二互連壁242；d)一個(gè)與間隔壁232共面的隔斷壁243；每個(gè)后壁214具有一對第一開孔(未示出)，與上通道234和下通道236相通；第一側(cè)壁210上具有一對第二開孔244，該對第二開孔244與所述一對第一開孔相連通，該對第二開孔244位于一對后壁214之間的區(qū)域內(nèi)并對應(yīng)于中空區(qū)域204；入口接頭246和出口接頭248固定在該對第二開孔244上并垂至于第一側(cè)壁210；一前擋壁250用在每個(gè)向外敞開的隔室202上，用于關(guān)閉上通道234和下通道236的末端，該前擋壁250布置在腔室238對面；每個(gè)等間隔分開的壁216用于為可充電電池222形成分區(qū)218，其中每一個(gè)壁216在其每個(gè)側(cè)面上都具有縱向凹槽252；每個(gè)可充電電池222在每個(gè)側(cè)面上都具有一個(gè)縱向的脊254，適于插入到鄰近的凹槽252內(nèi)；通常，分區(qū)218和可充電電池222的大小選擇成當(dāng)電池222插入到分區(qū)218中時(shí)，它們之間產(chǎn)生輕壓配合；用于將可充電電池222固定在向外敞開的隔室202內(nèi)的各種機(jī)械夾具可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員輕松得到。
圖8中給出的熱/暖氣在電池箱體200內(nèi)流動(dòng)的圖解視圖是非常清楚的，不需要更多的解釋。
如圖9所示，直流磁馬達(dá)300包括多個(gè)等間隔交替分布的永磁鐵302，這些永磁鐵302成形為一對平行的同心圓盤(未示出)。一個(gè)中央電樞304放置在永磁鐵302之間。在本實(shí)施例中，中央電樞304作為一個(gè)轉(zhuǎn)子，呈圓盤狀，帶有雙環(huán)路繞組和二十四個(gè)換向器片(commuter segment)306。這些換向器片306按如下規(guī)則分開具有奇序數(shù)的換向器片306形成第一環(huán)路繞組，而具有偶數(shù)序號的換向器片306形成第二環(huán)路繞組。多個(gè)等間隔交替分布的永磁鐵302用作為一個(gè)定子。多個(gè)電刷308布置在一個(gè)常規(guī)的刷握內(nèi)，該刷握同心固定在中央電樞304上。多個(gè)電刷中的一半數(shù)量電刷308’用于起動(dòng)直流磁馬達(dá)300，而另一半數(shù)量電刷308”用于直流磁馬達(dá)300的常規(guī)功能。
控制器組件400包括一個(gè)中央處理單元(CPU)402和一個(gè)脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器404。脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器(PWM)404用于起動(dòng)、停止和調(diào)節(jié)直流磁馬達(dá)300的速度。脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器(PWM)404是由Curtis銷售的商標(biāo)為CT5211和CT5212的產(chǎn)品。中央處理單元(CPU)402是常規(guī)的類型。在本實(shí)施例中，中央處理單元(CPU)402連接到下述使用商用軟件的傳感器——前閘傳感器406；——后閘傳感器408；——座位傳感器410；——速度傳感器412；——和垂直平面偏移傳感器414。
按鈕416用于啟動(dòng)控制組件400。
常規(guī)上，控制組件400可使用太陽能電池板700或用一個(gè)電池充電器418。
或者，可以設(shè)想用預(yù)先充好電的電池來替換已放電的電池。
盡管這里描述的用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置組成了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這里的精確結(jié)構(gòu)描述，在不偏離如權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍和精神條件下，本發(fā)明可以作出變化。
權(quán)利要求
1.一種用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置，包括一個(gè)電池箱體，電流從該電池箱體供給一個(gè)直流磁馬達(dá)；一個(gè)直流磁馬達(dá)，該直流磁馬達(dá)連接到一個(gè)控制器組件；一個(gè)控制器組件；一個(gè)由所述直流磁馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的鏈條傳動(dòng)裝置，適于驅(qū)動(dòng)一個(gè)二輪車輛的驅(qū)動(dòng)輪，該二輪車輛具有一個(gè)車架，所述二輪車輛的電動(dòng)力裝置安裝在該車架上；所述電池箱體包括用于形成兩個(gè)向外敞開的隔室的裝置，一個(gè)中空區(qū)域置于所述兩個(gè)向外敞開的隔室之間，所述兩個(gè)向外敞開的隔室中的每一個(gè)都被劃分為多個(gè)分區(qū)，所述多個(gè)分區(qū)中的每一個(gè)都適于接納多個(gè)可充電電池中的一個(gè)電池，所述多個(gè)可充電電池帶有用于與配線連接的接線端；所述兩個(gè)向外敞開的隔室中的每一個(gè)都具有用于引導(dǎo)氣流的裝置，該氣流用于加熱多個(gè)可充電電池，所述用于引導(dǎo)氣流的裝置位于所述兩個(gè)向外敞開的隔室內(nèi)、在隔室的壁內(nèi)和鄰近隔室壁，如下所述a)在頂壁、底壁和一對第二側(cè)壁內(nèi)，開口朝向所述多個(gè)分區(qū)；和b)鄰近一個(gè)第一側(cè)壁，以形成上通道和下通道所述直流磁馬達(dá)帶有轉(zhuǎn)速控制，包括一個(gè)包括多個(gè)等間隔交替布置的永磁鐵的定子，永磁鐵成形為一對平行同心圓盤；一個(gè)包括圓盤形中央電樞的轉(zhuǎn)子，帶有雙環(huán)路繞組和偶數(shù)個(gè)換向器片，具有奇序數(shù)的所述換向器片構(gòu)成第一環(huán)路繞組，而具有偶序數(shù)的所述換向器片構(gòu)成第二環(huán)路繞組；布置在常規(guī)刷握內(nèi)的多個(gè)電刷，所述刷握同心固定于所述轉(zhuǎn)子上，所述多個(gè)電刷中一半數(shù)量的電刷用于起動(dòng)所述直流磁馬達(dá)，而所述多個(gè)電刷中另一半數(shù)量的電刷用于所述直流磁馬達(dá)的常規(guī)功能；所述控制器組件包括一個(gè)中央處理器；用于起動(dòng)、停止和調(diào)節(jié)所述直流磁馬達(dá)轉(zhuǎn)速的裝置；所述中央處理器連接到多個(gè)適于布置在二輪車輛上不同部件上的傳感器，以探測所述二輪車輛的各種狀態(tài)和性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)力裝置，其中，所述用于起動(dòng)、停止和調(diào)節(jié)所述直流磁馬達(dá)轉(zhuǎn)速的是脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器。
全文摘要
一種用于二輪車輛的電動(dòng)力裝置，電流由一電池箱體供給給直流磁馬達(dá)，該直流磁馬達(dá)連接到控制器組件并驅(qū)動(dòng)鏈條傳動(dòng)裝置，該鏈條傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)一個(gè)二輪車輛的驅(qū)動(dòng)輪。電池箱體包括兩個(gè)向外敞開的隔室，一中空區(qū)域置于兩個(gè)隔室之間。每個(gè)隔室都分為接納可充電電池的多個(gè)分區(qū)。每個(gè)隔室都具有用于加熱可充電電池的空氣通道。帶轉(zhuǎn)速控制的直流磁馬達(dá)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括多個(gè)等間隔交替布置的永磁鐵；轉(zhuǎn)子包括中央電樞，帶有雙環(huán)路繞組和偶數(shù)個(gè)換向器片。具有奇序數(shù)的換向器片構(gòu)成第一環(huán)路繞組，具有偶序數(shù)的換向器片構(gòu)成第二環(huán)路繞組。多個(gè)電刷布置在同心固定于轉(zhuǎn)子上的常規(guī)刷握內(nèi)，多個(gè)電刷中的一半用于起動(dòng)馬達(dá)，另一半電刷用于馬達(dá)常規(guī)功能。
文檔編號B60L11/18GK1576090SQ20041006908
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者武鶯玉 申請人:吳長春, 徐革心