型電動增程式兩輪車，包括電動裝置13電池組8和增程系統(tǒng)16 ;電動裝置設置于后輪，其配套車架4及機械局部結構如圖2a所示；該電動車的電池組8選用標稱24V10Ah的磷酸鐵鋰電池，安裝在車架內部；增程系統(tǒng)以甲醇發(fā)電機系統(tǒng)為電能補充裝置18，發(fā)電機系統(tǒng)由甲醇燃料箱、甲醇內燃機、發(fā)電機和整流裝置組合而成；增程系統(tǒng)的邏輯充電裝置17主要由電池組實時電壓監(jiān)測模塊、恒電壓限定電流充電模塊和工作邏輯控制模塊等功能模塊所組成，其輸入端17a電連接電能補充裝置，其輸出端17b電連接電池組的正負極。
[0095]該電動車設置電動裝置3的車輪5周長為1000mm，電動裝置設計為一個定子單元3a與車圈6上一個永磁體轉子單元3bl、一個導磁體轉子單元3b2的組合。轉子單元3bl/3b2的長度為15_，寬度在不影響車圈外橡膠輪的情況下取最大值，永磁體轉子單元3bl和導磁體轉子單元3b2相隔180度在車圈上對稱設置，緊密安裝在鈦鋁合金制成的車圈外緣，其中，永磁體轉子單元3bl的兩極連線與車圈切線平行，S極面向車輪5旋轉方向，如圖2e所示；定子單元繞芯材料選擇凹形鐵磁體，凹形繞芯下部加工成與車圈對應的弧形；繞組由一根直徑0.55mm的銅線環(huán)繞磁芯46圈而成，安裝要點:通過外加螺絲將定子單元固連在車圈6內緣的車架4部位，弧形繞芯與車圈內緣平行設置，兩者之間的周期性相對氣隙3d為9mm，繞芯兩端對應車圈6占位28度機械角。
[0096]電源調制器I采用常規(guī)脈沖數(shù)字技術實現(xiàn)(也可通過常規(guī)電子控制線路實現(xiàn))，設計最大過載功率500W，其電源輸入端Ia電連接電池組8的正負極，時序驅動電流輸出端Ib電連接定子單元3a的線圈繞組，感應信號輸入端Ic電連接傳感單元3c，驅動信號輸入端Id電連接驅動操控裝置9a。傳感單元由一個磁電感應繞組構成，通過外加螺絲將傳感單元固連在靠近后輪5車圈6內緣的車架部位。電源調制器對定子單元內部線圈繞組的通電方向，設置為繞芯N極逆車輪5旋轉方向。
[0097]設定電動車的最大時速約20km/h即5.6m/s，計取限速對應的車輪5旋轉周期時間為180ms，由于車輪一個旋轉周期中分別與永磁體轉子單元3bI和導磁體轉子單元3b2發(fā)生磁作用，最大時速對應的(WT0)時序周期最小值T為90ms，設定T1: (Τ 2+T0)為1:17，即對應最大時速時的T1取值5ms，其余85ms均為斷電狀態(tài)；電源調制器對應最大時速輸出的電流強度在額定電壓設置為24V時為12A，該電流值是一個根據(jù)整車重量、駕駛員額定體重結合電動裝置3設計并經(jīng)實驗校準的值，以實驗值為準。該電動車的驅動操控裝置9a采用無級變阻的旋轉式電位器，常規(guī)把手式，通過與電子控制線路的配套設計，可通過改變阻值實時控制電源調制器I輸出的電流強度，從而控制電動車的車速。電動兩輪車常規(guī)使用的照明燈、轉彎/剎車信號燈、音鳴等通斷電操控的控制單元2，均采用市購產(chǎn)品配套。
[0098]電源調制器I設定的工作邏輯為:以定子單元與轉子單元3b(3bl/3b2)周期性隔氣隙相對、處于同一法線10(θ為O)的狀態(tài)記為基準座標和基準時間，當人力助動或驅動操控裝置9a給出電動車驅動信號、并且傳感單元3c感知轉子單元繞軸至Θ為90度位置的時刻(對應轉子單元進入凹形繞芯兩端范圍內相對的初始時刻，精細值經(jīng)實驗校準)，電源調制器啟動輸出8A電流；轉子單元每次繞軸至基準座標時，電源調制器進行一次時間歸O校準并記錄本次周期時間，通過與轉子單元上次前轉至基準座標的周期時間比較，獲知本次周期時間的實時值，并根據(jù)實時狀態(tài)對下一步工作邏輯進行判定:如果驅動操控裝置對電源調制器無輸入指令，電源調制器休眠；如果驅動操控裝置給出的指令是加速，則電源調制器在下一周期對應轉子單元繞軸至Θ為90度位置的時刻，執(zhí)行1\與(T2+!;)比值為1:17的通、斷電時序，實時通電的平均強度由驅動操控裝置給出；如果驅動操控裝置維持在電源調制器輸出電流接近12A的狀態(tài)，上述設定的邏輯狀態(tài)將使電源調制器的時序通電頻率越來越高，對應車輪每周期中定子單元對轉子單元的電磁力作用次數(shù)越來越多，車速越來越快；當時序通電頻率高于l/90ms或電源調制器輸出電流連續(xù)4s維持在12A的狀態(tài)時，電源調制器無條件斷電而達到自動限速的設計目標。
[0099]增程系統(tǒng)的邏輯充電裝置17設定的工作邏輯為:當監(jiān)測到電池組8的實時電壓下降至23V時，自動啟動甲醇發(fā)電機系統(tǒng)為電池組8補充電能，其充電工作方式為恒定電壓29.4V限制最大電流3A，當充電電流小于0.5A時自動停止充電。
[0100]本實施例所述的電動裝置，可在前、后輪同時設置，亦可相應安裝在單輪車或兩輪車、三輪車的前輪；可對應每個車輪安裝一套電動裝置，也可對應一個車輪安裝兩套甚至多套電動裝置；本實施例所述的增程系統(tǒng)由于采用甲醇為電能補充裝置的燃料，且甲醇內燃機設置在恒功率工況，排放十分低；該兩輪車的助力續(xù)航里程，主要取決于燃料箱攜帶的甲醇而不是電池組8的容量。
[0101]該電動兩輪車在騎座下設置有腳踏大鏈輪，通過鏈條與設置在后輪軸的飛輪相連接，由于電動裝置使用鐵磁體并配備時序電流控制，腳踏不象使用普通電動機那樣具有阻尼，使之成為電動、腳踏兩用性能皆優(yōu)越的電動兩輪車。
[0102]實施例2、
[0103]將實施例1增程系統(tǒng)的電能補充裝置由甲醇發(fā)電機系統(tǒng)改變?yōu)殇X空氣一次電池；電源調制器I采用脈沖數(shù)字技術實現(xiàn)，核心模塊包括常規(guī)CPU和一個設計功率500W的驅動模塊，其細化工作邏輯如圖5b所示，其中脈沖變換調理電路主要是完成將脈沖信號轉換為階梯波信號，脈沖信號發(fā)生器主要產(chǎn)生所需的脈沖信號，其次經(jīng)微分電路輸出尖峰脈沖，然后經(jīng)過限幅電路將尖峰脈沖的負半周濾除，剩下正半軸尖峰脈沖，用集成運放組成的積分電路進行積分累加，加上電壓比較器和控制電路，就組成了完整的階梯脈沖信號，對電路的各個元件進行參數(shù)調整，從而得到滿足工作邏輯要求的階梯波信號。電源調制器在T1通電時序內，通過控制芯片(CPU)使驅動模塊產(chǎn)生一系列幅值隨時序遞減的脈沖電流，脈沖頻率 30KHz。
[0104]增程系統(tǒng)的邏輯充電裝置17的功能設定為以恒定電壓、限定電流的方式對電池組8充電，其工作邏輯指令由電源調制器I發(fā)出；電源調制器兼有對電池組實時容量監(jiān)測和信號處理的功能，內部有計時器、信號觸發(fā)器和邏輯處理器等功能模塊，其外圍設備包括放電容量檢驗裝置，該放電容量檢驗裝置在市購專用的放電容量儀、引出放電容量顯示的線路改造而成；增程系統(tǒng)的工作邏輯為:放電容量檢驗裝置對電池組8每5分鐘進行一次微分流檢驗容量，當電池組的實時容量在標稱容量的45 %以上時，信號觸發(fā)器模塊不工作，邏輯充電裝置相應為靜態(tài)；當電池組的實時容量< 45%標稱容量時，信號觸發(fā)器模塊發(fā)出信號，邏輯處理器模塊相應發(fā)出信號啟動鋁空氣電池系統(tǒng)18通過邏輯充電裝置17為電池組8補充電能。
[0105]本實施例兩輪車的電動助力增程取決于鋁空氣電池的儲電容量；所述的鋁空氣電池，也可以置換為鋅空氣電池或儲氫電能轉換裝置。前述定子單元繞組啟動通電的時刻，也可改變?yōu)橐?T^T2)時間值為參照延時1%至5%。
[0106]實施例3、
[0107]將前述例增設電磁力剎車功能。
[0108]電源調制器相應增設剎車信號輸入端Ie與電磁制動裝置9b電連接，電磁制動裝置為一個十級變阻器，如圖5c所示。電源調制器的制動邏輯為:當人工控制電磁制動裝置發(fā)出剎車信號時，切斷T1對應的時序電流，同時啟動T 2時域通電，該T 2時域設定為傳感單元3c感知轉子單元3b繞軸至Θ從30度到O度位置的時間段。
[0109]電源調制器所輸出的制動電流，對應電磁制動裝置9b的十級阻檔設置為十級強度，設定輸出的電流強度為:首級3A、末級12A，十級電流平均設置。
[0110]本實施例由于增設有電磁軟制動式制動裝置，減速效果平緩。
[0111]實施例4、
[0112]將實施例3的制動邏輯進一步優(yōu)化為:電源調制器啟動1~2時域通電的同時，將部分時域的工作邏輯同步變換為通電，所述該Ttl部分時域的數(shù)值與(TJT2)相等，Ttl通電啟動時刻以Θ為O開始計時；電源調制器在該Ttl部分時域所輸出的制動電流強度與T2時域相同。本實施例增加了轉子單元遠離定子單元狀態(tài)的時域通電，加強了電動裝置的電磁制動/剎車效果，可對應周期時序簡要設定為:在(TJT2+!;)時序中，起始1/3的T1時域斷電，之后2/3的(T2+TQ)時域通電。。
[0113]前述Θ為30?O度位置的制動時間段也可以更改為15?O度位置的時間段。
[0114]實施例5、
[0115]在實施例1基礎上，將車圈6上安裝的轉子單元3b增設為8個，其中包括4個永磁體轉子單元3bl和4個導磁體轉子單元3b2，4個永磁體轉子單元3bI的S極全部正對車輪5的軸7，8個轉子單元永磁體與導磁體相間平均設置，其局部結構如圖7a所示；繞芯改為凹形，凹形繞芯下部加工成與車圈對應的圓弧形，繞組由一根直徑0.50mm的銅線環(huán)繞凹形磁芯48圈而成，安裝要點:將定子單元固連在靠近車圈內緣的車架4部位，凹形繞芯上部正對車圈內緣(如圖3c所示)，兩端對應同軸車圈占位45度機械角，兩端上部與車圈內緣間隔8mm ;電源調制器對定子單元繞組的通電電流方向，設定凹形繞芯電磁極與轉子單元運動相向的一端為N極。
[0116]本實施例中，定子單元3a對應車輪一個旋轉周期分別與車圈上均勻分布的8個轉子單元發(fā)生電磁力作用，基礎參數(shù)參照實施例1選定，例如選用周長為100mm的車輪，最大時速20Km/h即5.6m/s、最大時速對應的車輪旋轉周期時間為180ms ;電源調制器選用大規(guī)模數(shù)字邏輯開關集成電路，對應車輪5—個旋轉周期相應設計有8個(TJT2+!;)的電流時序，最大車速對應的每個時序T為22.5ms，本實施例優(yōu)選(I^TmTci)的時間段相對比例為2.25:9:11.25，電源調制器通過編程實現(xiàn)每個(TjT2+!;)時序的工作邏輯控制。
[0117]電池組8改用標稱24V12Ah鉛酸膠體電池，將電池組安裝在表面設計有若干凹槽的