置9b使電源調(diào)制器輸出時序電流控制電動裝置制動;
[0032]所述時序根據(jù)轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向而定義;所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元為O < Θ < 30度相應(yīng)的時間段,所述Θ為轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)體上繞軸所受電磁場吸引力與其法向分力的方向所形成的動態(tài)夾角。
[0033]優(yōu)選的,所述方法還包括校正步驟,所述校正步驟將Θ為O作為基準座標和基準時間,通過傳感裝置獲知轉(zhuǎn)子單元趨近/相對/遠離定子單元的位置狀態(tài)。
[0034]所述電源調(diào)制器對電動裝置的驅(qū)動通電和制動通電的邏輯關(guān)系設(shè)置為或。
[0035]優(yōu)選的,所述輸出電流控制步驟包括:
[0036]I)驅(qū)動操控裝置9對電源調(diào)制器I無輸入指令時,電源調(diào)制器休眠;
[0037]2)驅(qū)動操控裝置9給出加速指令時,電源調(diào)制器I輸出時序電流;
[0038]3)當電動裝置轉(zhuǎn)速或通電頻率達到設(shè)定的閾值時,所述的電源調(diào)制器斷電。
[0039]本實用新型還公開了所述電動車配置二次電池組Sb的一種增程方法,該方法在電動裝置運行中需要為二次電池組8b持續(xù)補充電能,或當二次電池組實時電壓或殘存容量值低于所設(shè)定的閥值時,啟用電能補充裝置18為二次電池組補充電能。
[0040]本實用新型針對電動裝置的設(shè)計特點,對電源調(diào)制器植入數(shù)控編程邏輯,使之實現(xiàn)高效節(jié)電。所述電動裝置應(yīng)用于電動車可使用一次電池、二次電池或兩類電池組合,所述一次電池包括所有一次性放電的電池和各種燃料電池,例如鋅空氣電池、鋁空氣電池以及氫轉(zhuǎn)換電能等可提供一次性電能的裝置;所述二次電池包括所有放電后可反復(fù)充電的電池,例如鋰電池、鉛電池、金屬儲氫電池等。鑒于目前電動車市場所配用二次電池的儲能密度較低,本實用新型針對這一技術(shù)現(xiàn)狀設(shè)計了旨在對二次電池補充電能的增程系統(tǒng),有效解決電動車續(xù)行里程短的公知主要問題。
[0041]本實用新型的優(yōu)點在于:電動裝置具有時序供電控制帶來的節(jié)能效果,增程系統(tǒng)可有效克服電動車續(xù)行里程短的主要問題,以此方案進行設(shè)計的電動裝置結(jié)構(gòu)簡單、組合多樣化、成本低,有效適應(yīng)高端節(jié)能電動車的設(shè)計要求。
【附圖說明】
[0042]圖1a是本實用新型電動裝置機械本體的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖1b是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置于電動車的輪圈上的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖1c是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置于電動車的輪轂內(nèi)緣的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖1d是轉(zhuǎn)子單元設(shè)置于車輪內(nèi)專用轉(zhuǎn)體的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖2a是轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)體的一種磁極設(shè)置示意圖。
[0047]圖2b是轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)體的另一種磁極設(shè)置示意圖。
[0048]圖3a是定子單元柱型繞芯設(shè)置為與轉(zhuǎn)體法線垂直的示意圖。
[0049]圖3b是定子單元柱型繞芯設(shè)置為與轉(zhuǎn)體法線重合的示意圖。
[0050]圖3c是定子單元凹型繞芯上部正對轉(zhuǎn)體內(nèi)緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖4a是轉(zhuǎn)體上轉(zhuǎn)子單元所受電磁力作用方向分解示意圖。
[0052]圖4b是轉(zhuǎn)子單元與定子單元處于同軸法線的狀態(tài)示意圖。
[0053]圖5a是電源調(diào)制器的基本工作邏輯示意圖。
[0054]圖5b是一種實現(xiàn)電源調(diào)制器的數(shù)字技術(shù)邏輯的模塊組合示意圖。
[0055]圖5c是電源調(diào)制器增設(shè)電磁制動裝置輸入端的工作邏輯示意圖。
[0056]圖6是電源調(diào)制器輸出電流呈周期性通斷的時序示意圖。
[0057]圖7a是一個定子單元組合8個轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖7b是轉(zhuǎn)體逆時針旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的一種通斷電時域示意圖。
[0059]圖7c是對應(yīng)一個定子單元組合8個轉(zhuǎn)子單元的一種通電邏輯示意圖。
[0060]圖7d是轉(zhuǎn)體順時針旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的一種通斷電時域示意圖。
[0061]圖8a是兩個定子單元組合8個轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]圖Sb是12個定子單元組合12個轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]圖9a是增程系統(tǒng)對二次電池組充電的一種邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064]圖9b是增程系統(tǒng)對二次電池組充電的另一種邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]圖10是本實用新型應(yīng)用于四輪車的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]附圖標識:
[0067]1、電源調(diào)制器;la、電源輸入端;lb、時序電流輸出端;lc、傳感信號輸入端;ld、行車信號輸入端;le、制動信號輸入端;2、減速/變矩裝置;3a、定子單元;3b、轉(zhuǎn)子單元;3c、傳感單元;3d、氣隙;4、車架;5、車輪;6、轉(zhuǎn)體;7、輪軸;8、電池組;8b、二次電池組;9a、驅(qū)動操控裝置;%、電磁制動裝置;10、同軸法線;11、車輪切線;12、繞組兩極方向連線;14、間隔;15、輪轂;17、邏輯充電裝置;18、電能補充裝置;Θ、電磁力與其法向分力形成的夾角。
【具體實施方式】
[0068]下面結(jié)合附圖和實施例進一步對本實用新型進行詳細說明。
[0069]本實用新型所述電動裝置的一種電機本體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖1a所示,轉(zhuǎn)體6上轉(zhuǎn)子單元的N/S磁極同向排布,與常規(guī)技術(shù)N/S磁極交替排布的方案不同;所述轉(zhuǎn)體可以是車輪5的輪圈,如圖1b所示;或是所述的輪轂,如圖1c所示;也可以是同軸設(shè)置于車輪內(nèi)的環(huán)形機械圈,如圖1d所示。定子單元3a由良導(dǎo)線環(huán)繞磁芯而成,所述良導(dǎo)線通常使用銅材或鍍銅金屬,磁芯使用常規(guī)磁介質(zhì)材料,該類磁介質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一種在外磁場作用下可產(chǎn)生更強附加磁場的物質(zhì)。
[0070]參見圖2a,轉(zhuǎn)體6外緣設(shè)置一個轉(zhuǎn)子單元3b,S極面向轉(zhuǎn)體內(nèi),靠近轉(zhuǎn)體的部位設(shè)置有一個定子單元3a,兩者運動相對的氣隙3d足夠小,如果定子單元繞組通電的N極面向轉(zhuǎn)體,則轉(zhuǎn)子單元趨近通電的定子單元時,會受到其電磁力吸引而使轉(zhuǎn)體加速運動;在另一個實施例中,轉(zhuǎn)子單元的S極逆時針方向運動相向定子單元,定子單元繞組通電的N極與其相對,兩者磁作用同樣為相吸,如圖2b所示;該定子單元電磁極與轉(zhuǎn)子單元相吸關(guān)系設(shè)置是本實用新型電動裝置的基礎(chǔ)模型。
[0071 ] 如圖4a所示,轉(zhuǎn)子單元繞軸趨近通電的定子單元時,所受電磁力F可分解為法線10方向Fltl與切線11方向F n,其中對轉(zhuǎn)子單元繞軸有貢獻的是Fn,F(xiàn)與Fltl的方向形成了動態(tài)夾角Θ。轉(zhuǎn)子單元受力與定子單元電磁場作用于轉(zhuǎn)體的區(qū)間相關(guān),對繞芯為柱狀或工字形的定子單元,其電磁力線穿越氣隙的最大區(qū)間,對應(yīng)于電磁極兩極連線12與轉(zhuǎn)體的相應(yīng)法線10垂直(與相應(yīng)切線11平行)的狀態(tài),如圖3a所示;柱狀或工字形繞芯亦可設(shè)置為電磁極的兩極連線與轉(zhuǎn)體相應(yīng)法線重合,如圖3b所示,該設(shè)置方式通常為多個定子單元組合排布時選用。對于凹型繞芯,其電磁力對轉(zhuǎn)子單元的作用區(qū)間,位于凹型繞芯上部正對轉(zhuǎn)體的兩端范圍內(nèi),如圖3c所示。
[0072]在轉(zhuǎn)子單元繞軸進入定子單元電磁場作用的區(qū)間,存在兩個電磁力狀態(tài)特殊點,一是F與F11重合,表現(xiàn)為F與轉(zhuǎn)子單元繞軸切線方向重合,以電磁力作用狀態(tài)描述轉(zhuǎn)子單元的有效受力區(qū)間,位于轉(zhuǎn)子單元與定子單元處于同軸法線10(θ為O狀態(tài))為基準、Θ為±90度的位置區(qū)間內(nèi)(所述土根據(jù)轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向而定義);當Θ為90時,F(xiàn)11為最大值。另一電磁力狀態(tài)特殊點為F與Fltl重合,Θ為0,F(xiàn)11為0,F(xiàn)ltl為最大值,此時電磁力對轉(zhuǎn)子單元繞軸無貢獻,如圖4b所示AjP F 1(|為一對此消彼長的運動變量,其理論強弱變換以Z Θ為45度為分界點,在Θ > 45度的狀態(tài)表現(xiàn)為以繞軸驅(qū)動力F11為主,在Θ <45度的狀態(tài)表現(xiàn)為以法向制動力Fltl為主。
[0073]本實用新型電動裝置的驅(qū)動技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對應(yīng)30度彡Θ <90度的時域供電,其余時域斷電;該時域中,以節(jié)電為主的設(shè)計應(yīng)選擇在60度< Θ < 90度或75度(Θ < 90度的時域供電,需充分利用轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動慣量可選擇在45度< Θ <90度或30度彡Θ彡90度的時域供電;因Θ < 30度狀態(tài)以Fltl為主,其供電無驅(qū)動意義;該驅(qū)動電流的通斷時域如圖6所示,其中T1為通電時間,T 2和T ^均為斷電時間,(T !+T^T0)構(gòu)成了時序驅(qū)動電流周期T。本實用新型電動裝置的制動技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對應(yīng)TjP T ^的部分時域或全部時域設(shè)置為供電,所述T2為轉(zhuǎn)子單元繞軸趨近定子單元對應(yīng)O度< Θ <30度的時域,所述Ttl為轉(zhuǎn)子單元繞軸遠離定子單元的相應(yīng)時域;同理,Θ >30度狀態(tài)相伴有可觀的切向電磁力Fn,對電動裝置制動無益。
[0074]上述電源調(diào)制器根據(jù)Z Θ動態(tài)對應(yīng)通、斷電的控制,可近似變換為相對時間控制,因為電源調(diào)制器通過時序校準容易判知Θ從90度到O度、8卩(?\+Τ2)的時間段,只要設(shè)StAt2的相對時間,即等價于對θ相應(yīng)狀態(tài)的通、斷電控制;例如控制θ對應(yīng)90度至45度的時域通電,可簡要設(shè)定在(?\+Τ2)的時間段起始1/2時域通電,之后1/2時域斷電;同理,當控制Θ對應(yīng)30度至O度的時域通電,可簡要設(shè)定在(I\+T2)的時間段起始2/3時域斷電,之后1/3時域通電;(?\+Τ2)時間段是一個與轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速相關(guān)的量,以周期時間判定Θ的實時狀態(tài)在變速狀態(tài)有偏差,這一偏差有賴電源調(diào)制器在Θ為O度狀態(tài)進行時間校準在下一周期及時校正。
[0075]Θ為一個轉(zhuǎn)子單元與定子單元相對運動的磁相互作用隱變量,當轉(zhuǎn)體內(nèi)定子單元設(shè)置(包括組合)方案確定后,對應(yīng)Θ為90度的顯態(tài)位置同時被確定,其精確位置是一個與轉(zhuǎn)