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增程式電動車的電能補充方法，該方法在電動裝置3運行中需要為電池組8持續(xù)補充電能，或當(dāng)電池組的實時電壓或殘存容量值低于所設(shè)定的閥值時，啟用增程系統(tǒng)16，使電能補充裝置18通過邏輯充電裝置17為電池組充電補充電能。
[0040]本實用新型針對電動車的設(shè)計特點，對電源調(diào)制器植入優(yōu)化的數(shù)控編程技術(shù)，明確了供電時序周期及其工作邏輯構(gòu)成，使之實現(xiàn)高效節(jié)電。所述電動裝置的定子單元在車架上固連可類比于傳統(tǒng)電動機的定子，所述轉(zhuǎn)子單元與車圈組合可類比于傳統(tǒng)電動機的轉(zhuǎn)子；所述電動裝置可使用一次電池或二次電池，所述的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；所述的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)計了旨在電能補充的增程系統(tǒng)，有效解決電動車?yán)m(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明顯節(jié)能效果，增程系統(tǒng)可有效克服電動車?yán)m(xù)行里程短的主要問題，以此方案設(shè)計的電動車結(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1是常規(guī)雙源混合車的油電動力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2a是本實用新型應(yīng)用于兩輪車的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖2b是增程系統(tǒng)與電池組及電動裝置的一種工作邏輯關(guān)系示意圖。
[0045]圖2c是增程系統(tǒng)與電池組及電動裝置的另一種工作邏輯關(guān)系示意圖。
[0046]圖2d是永磁體轉(zhuǎn)子單元在車圈的一種磁極設(shè)置示意圖。
[0047]圖2e是永磁體轉(zhuǎn)子單元在車圈的另一種磁極設(shè)置示意圖。
[0048]圖2f是導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元在車圈的一種設(shè)置示意圖。
[0049]圖3a是定子單元繞組兩端連線設(shè)置為與車輪法線垂直的示意圖。
[0050]圖3b是定子單元繞組兩端連線設(shè)置為與車輪法線重合的示意圖。
[0051]圖3c是定子單元凹型繞芯上部正對車圈內(nèi)緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖4a是一種電動裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及作用力方向分解示意圖。
[0053]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。
[0054]圖5a是電源調(diào)制器的基本工作邏輯示意圖。
[0055]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。
[0056]圖5c是電源調(diào)制器增設(shè)電磁剎車裝置輸入端的工作邏輯示意圖。
[0057]圖6a是電源調(diào)制器輸出電流呈周期性通斷的時序示意圖。
[0058]圖6b是一個定子單元組合一個轉(zhuǎn)子單元的一種通電邏輯示意圖。
[0059]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。
[0060]圖7b是車輪旋轉(zhuǎn)周期對應(yīng)電源調(diào)制器的通斷電時域示意圖。
[0061]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。
[0062]圖8是一個定子單元組合12個轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]圖9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。
[0064]圖10是本實用新型應(yīng)用于三輪車的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]附圖標(biāo)識:
[0066]1、電源調(diào)制器；la、直流電源輸入端；lb、時序電流輸出端；lc、感應(yīng)信號輸入端；ld、驅(qū)動信號輸入端；le、剎車信號輸入端；2、控制單元；3、電動裝置；3a、定子單元；3b、轉(zhuǎn)子單元；3bl、永磁體轉(zhuǎn)子單元；3b2、導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元；3c、傳感單元；3d、氣隙；4、車架；5、車輪；6、車圈；7、輪軸；8、電池組；9a、驅(qū)動操控裝置；％、電磁剎車裝置；10、同軸法線；11、車輪切線；12、繞組兩極方向連線；16、增程系統(tǒng)；17、邏輯充電裝置；17a邏輯充電裝置輸入端；17b、邏輯充電裝置輸出端；18、電能補充裝置；19、燃料箱；20、內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)；21、電動機系統(tǒng)；22、油、電動力轉(zhuǎn)換裝置；23、機械傳動系統(tǒng)；Θ、電磁力與其法向分力的夾角。
【具體實施方式】
[0067]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。
[0068]參見圖2a，本實用新型應(yīng)用于一種兩輪車，與普通電動兩輪車相比，該電動車沒有單元結(jié)構(gòu)的電動機；增程系統(tǒng)的功能僅是在設(shè)定邏輯狀態(tài)為電池組補充電能，其電能補充裝置可以是內(nèi)燃發(fā)電機組合的系統(tǒng)或一次電池組合的系統(tǒng)，或其組合；所述增程系統(tǒng)與電池組、電動裝置的工作邏輯關(guān)系如圖2b所示。
[0069]本實用新型所述電動裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括定子單元3a和轉(zhuǎn)子單元3b，定子單元由一組或若干組良導(dǎo)線環(huán)繞磁芯而成，良導(dǎo)線通常使用銅線或鍍銅鋁芯線，磁芯通常使用普通磁介質(zhì)材料，該類磁介質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一種在磁場作用下內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化、并產(chǎn)生更強附加磁場的物質(zhì)；轉(zhuǎn)子單元采用永磁體和導(dǎo)磁體兩種基礎(chǔ)材料，永磁體為常規(guī)磁鋼、釹鐵硼等，所述導(dǎo)磁體為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一種在磁場作用下內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化、并產(chǎn)生反向磁場的物質(zhì)。
[0070]如圖2d所示，車圈6外緣設(shè)置一個S極面向軸7的永磁體轉(zhuǎn)子單元3bI，一個定子單元3a設(shè)置在靠近車圈內(nèi)緣的車架上，其繞組通電的N極面向車圈內(nèi)緣，兩者運動相對的氣隙3d足夠小，當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子單元趨向通電的定子單元時，會受到吸引而使車輪加速運動；在另一個實施例中，永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl的S極運動相向定子單元，定子單元繞組通電的N極逆車輪旋轉(zhuǎn)方向與其相對，兩者磁作用同樣為相吸，如圖2e所示；如果轉(zhuǎn)子單元是導(dǎo)磁體，因其載磁為被定子單元電磁場感應(yīng)所至，無論定子單元繞組的通電方向如何設(shè)置，兩者磁作用均為相吸，如圖2f所示；該兩者相吸關(guān)系設(shè)置是本實用新型電動車的電動裝置基礎(chǔ)模型，車圈上轉(zhuǎn)子單元設(shè)置兩種不同基材是因為永磁體和導(dǎo)磁體具有主動載磁和被動載磁的兩種不同特性，可根據(jù)其不同特性多樣化組合，適應(yīng)電動車驅(qū)動、制動多種實時狀態(tài)的控制。
[0071]如圖4a所示，轉(zhuǎn)子單元3b(3bl/3b2)通過氣隙所受到的電磁力F可分解為對應(yīng)車圈的法線10方向Fltl與切線11方向F n，F(xiàn)ltl方向與F η方向形成了動態(tài)夾角Θ，其中對轉(zhuǎn)子單元繞軸有貢獻的是Fn。轉(zhuǎn)子單元3b所受電磁力的作用區(qū)間與定子單元的設(shè)置方案相關(guān)，例如單個柱狀繞芯的定子單元電磁力線穿越氣隙的最大值，對應(yīng)于電磁極的兩極連線12與其在車圈所處的法線10垂直(與相應(yīng)切線11平行)，如圖3a所示；柱狀繞芯的定子單元亦可設(shè)置為電磁極的兩極連線12與其所處法線10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；對于凹型繞芯的定子單元，其電磁力對轉(zhuǎn)子單元的有效作用區(qū)間，位于凹型繞芯上部兩端正對車圈6內(nèi)緣的兩端范圍內(nèi)，如圖3c所示。
[0072]轉(zhuǎn)子單元繞軸趨向定子單元時，存在一個F與F11重合的狀態(tài)特殊點，該特殊點表現(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，對應(yīng)于轉(zhuǎn)子單元與定子單元隔氣隙處于同軸法線10為基準(zhǔn)(Θ為O狀態(tài))、Θ為±90度的位置區(qū)間內(nèi)(所述土根據(jù)車圈的旋轉(zhuǎn)方向而定義)；當(dāng)Θ為O時，F(xiàn)ltl為最大值，F(xiàn)11SO,此時對轉(zhuǎn)子單元繞軸無貢獻，如圖4b所示RjP F 1(|為一對此消彼長的運動變量，其理論強弱變換以Θ為45度為分界點，轉(zhuǎn)子單元在Θ > 45度狀態(tài)表現(xiàn)為以繞軸驅(qū)動力F11為主，在Θ < 45度狀態(tài)表現(xiàn)為以制動力Fltl為主。
[0073]本實用新型電動車的電動裝置驅(qū)動技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對應(yīng)30度< Θ ^ 90度的時域通電，其余時域斷電；在該通電時域，以節(jié)電為主的設(shè)計應(yīng)選擇在60度< Θ < 90度甚至75度< Θ < 90度的時域通電；需要充分利用車輪轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計，可選擇在45度(Θ <90度甚至30度< Θ <90度的時域通電；由于Z Θ在<45度狀態(tài)相伴有可觀的Fltl，在Θ <30度狀態(tài)繼續(xù)通電已失去驅(qū)動意義；該優(yōu)選驅(qū)動的電流通斷時域如圖6a所示，其中T1為通電時間，TjPTtl均為斷電時間，(T !+T^T0)構(gòu)成了時序驅(qū)動電流周期T。當(dāng)需要運用電磁力制動車輪時，電源調(diào)制器對應(yīng)TjP T ^的部分時域或全部時域設(shè)置為通電，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T 為轉(zhuǎn)子單元繞軸遠離定子單元的相應(yīng)時域；同理，由于Θ >30度狀態(tài)時存在可觀的切向電磁力Fn，對電動車的制動設(shè)計無益。
[0074]上述電源調(diào)制器對應(yīng)根據(jù)Z Θ狀態(tài)對通、斷電的控制，可近似變換為相對時間控制，因為Θ為O狀態(tài)和Θ為90度狀態(tài)均為顯態(tài)，電源調(diào)制器通過時序校準(zhǔn)可判知Θ從90度到O度、S卩(?\+Τ2)的時間段，只要設(shè)定！\與T2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Z Θ對應(yīng)90度至45度的時域通電，可簡要設(shè)定為: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(dāng)控制Z Θ對應(yīng)30度至O度的時域通電，可簡要設(shè)定為:在(T^T2)的時間段起始2/3時域斷電，之后1/3時域通電；(?\+Τ2)的時間段是一個與車輪轉(zhuǎn)速相關(guān)的量，以周期時間確定Θ為90度的狀態(tài)判定在變速時會出現(xiàn)偏差，由于電源調(diào)制器對應(yīng)Θ為O度狀態(tài)設(shè)置有時間校準(zhǔn)，得予在下一周期及時校正。
[0075]Z Θ為一個關(guān)聯(lián)定子單元及車圈轉(zhuǎn)子單元設(shè)置方案的磁相互作用隱變量，當(dāng)車架上定子單元設(shè)置(包括組合設(shè)置)方案確定后，對應(yīng)Θ為90度的顯態(tài)位置同時被確定；實際設(shè)計時，通常是運用Θ為90度的顯態(tài)位置，作為傳感裝置判斷電動裝置內(nèi)部相對位置的一種依據(jù)，并對電源調(diào)制器相應(yīng)發(fā)出工作指令；Θ為90度的精確位置是一個與車圈弧度、氣隙間距、定子單元繞芯形狀及其排布等參數(shù)相關(guān)的值，有多種理論模型，具體設(shè)計時應(yīng)經(jīng)實驗校準(zhǔn)。電