定子單元的位置狀態(tài)。
[0034]所述電源調(diào)制器對(duì)電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)通電和制動(dòng)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(dòng)操控裝置9對(duì)電源調(diào)制器I無(wú)輸入指令時(shí)，電源調(diào)制器休眠；
[0037]2)驅(qū)動(dòng)操控裝置9給出加速指令時(shí)，電源調(diào)制器I輸出時(shí)序電流；
[0038]3)當(dāng)電動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速或通電頻率達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，所述的電源調(diào)制器斷電。
[0039]本實(shí)用新型還公開(kāi)了所述電動(dòng)車(chē)配置二次電池組Sb的一種增程方法，該方法在電動(dòng)裝置運(yùn)行中需要為二次電池組持續(xù)補(bǔ)充電能，或當(dāng)二次電池組實(shí)時(shí)電壓或殘存容量值低于所設(shè)定的閥值時(shí)，啟用電能補(bǔ)充裝置18為二次電池組補(bǔ)充電能。
[0040]本實(shí)用新型針對(duì)所述電動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，對(duì)電源調(diào)制器植入優(yōu)化的數(shù)控編程邏輯，使之實(shí)現(xiàn)高效節(jié)電。所述電動(dòng)裝置應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)可使用一次電池或二次電池組，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；所述的二次電池組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(chǔ)氫電池等。鑒于目前電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)所配用二次電池組的儲(chǔ)能密度較低，本實(shí)用新型針對(duì)這一技術(shù)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)了旨在對(duì)二次電池組補(bǔ)充電能的增程系統(tǒng)，有效解決電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)行里程短的公知主要問(wèn)題。
[0041]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:電動(dòng)裝置具有時(shí)序供電控制帶來(lái)的節(jié)能效果，增程系統(tǒng)可有效克服電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)行里程短的主要問(wèn)題，以此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的電動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組合多樣化、成本低，有效適應(yīng)高端節(jié)能電動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1是一種傳統(tǒng)4極永磁有刷直流內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2a是本實(shí)用新型電動(dòng)裝置電機(jī)本體的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖2b是永磁體轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)體的一種磁極設(shè)置示意圖。
[0045]圖2c是永磁體轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)體的另一種磁極設(shè)置示意圖。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]圖3c是定子單元凹型繞芯上部正對(duì)轉(zhuǎn)體內(nèi)緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖4a是轉(zhuǎn)子單元所受電磁力的方向分解及動(dòng)態(tài)夾角Θ示意圖。
[0050]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。
[0051]圖5a是電源調(diào)制器的基本工作邏輯示意圖。
[0052]圖5b是一種實(shí)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。
[0053]圖5c是電源調(diào)制器增設(shè)電磁制動(dòng)裝置輸入端的工作邏輯示意圖。
[0054]圖6是電源調(diào)制器輸出電流呈周期性通斷的時(shí)序示意圖。
[0055]圖7a是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]圖7b是轉(zhuǎn)體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的一種通斷電時(shí)域示意圖。
[0057]圖7c是對(duì)應(yīng)一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種通電邏輯示意圖。
[0058]圖7d是轉(zhuǎn)體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的一種通斷電時(shí)域示意圖。
[0059]圖8a是兩個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060]圖8b是12個(gè)定子單元組合12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0061]圖9a是增程系統(tǒng)對(duì)二次電池組充電的一種邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]圖9b是增程系統(tǒng)對(duì)二次電池組充電的另一種邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]圖1Oa是本實(shí)用新型應(yīng)用于電動(dòng)兩輪車(chē)的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064]圖1Ob是本實(shí)用新型應(yīng)用于電動(dòng)三輪車(chē)的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]圖1Oc是本實(shí)用新型應(yīng)用于電動(dòng)四輪車(chē)的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]附圖標(biāo)識(shí):
[0067]1、電源調(diào)制器；la、直流電源輸入端；lb、時(shí)序電流輸出端；lc、感應(yīng)信號(hào)輸入端；ld、行車(chē)信號(hào)輸入端；le、制動(dòng)信號(hào)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(chē)架；5、定體；6、轉(zhuǎn)體；7、輪軸；8、電池組；8b、二次電池組；9a、驅(qū)動(dòng)操控裝置；％、電磁制動(dòng)裝置；10、同軸法線；11、車(chē)輪切線；12、繞組兩極方向連線；
13、永磁體；14、間隔；17、邏輯充電裝置；18、電能補(bǔ)充裝置；Θ、電磁力與其法向分力的夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0068]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0069]本實(shí)用新型所述電動(dòng)裝置的電機(jī)本體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖2a所示，至少4個(gè)轉(zhuǎn)子單元的N/S磁極環(huán)繞轉(zhuǎn)體同極向設(shè)置，與常規(guī)技術(shù)N/S磁極交替排布的方案不同。定子單元3a由良導(dǎo)線環(huán)繞磁芯而成的，所述良導(dǎo)線通常使用銅材或鍍銅金屬，所述磁芯使用常規(guī)磁介質(zhì)材料，該類(lèi)磁介質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一種在磁場(chǎng)作用下內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化、并可產(chǎn)生更強(qiáng)附加磁場(chǎng)的物質(zhì)。
[0070]參見(jiàn)圖2b，轉(zhuǎn)體6外緣設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b，S極面向轉(zhuǎn)體內(nèi)，定體5靠近轉(zhuǎn)體的部位設(shè)置一個(gè)定子單元3a，兩者運(yùn)動(dòng)相對(duì)的氣隙3d足夠小，如果定子單元通電的N極面向轉(zhuǎn)體，則轉(zhuǎn)子單元趨近通電的定子單元時(shí)，會(huì)受到其電磁力吸引而使轉(zhuǎn)體加速運(yùn)動(dòng)；在另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子單元的S極運(yùn)動(dòng)相向定子單元，定子單元繞組通電的N極逆轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向與其相對(duì)，兩者磁作用同樣為相吸，如圖2c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(shí)用新型電動(dòng)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(shí)，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(duì)轉(zhuǎn)子單元繞軸有貢獻(xiàn)的是Fn，F(xiàn)與Fltl的方向形成了動(dòng)態(tài)夾角Θ。轉(zhuǎn)子單元受力與定子單元電磁場(chǎng)作用于轉(zhuǎn)體的區(qū)間相關(guān)，對(duì)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(duì)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(gè)定子單元組合排布時(shí)選用。對(duì)于凹型繞芯，其電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子單元的作用區(qū)間，位于凹型繞芯上部正對(duì)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(jìn)入定子單元電磁場(chǎng)作用的區(qū)間，存在兩個(gè)電磁力狀態(tài)特殊點(diǎn)，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(zhǔn)、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(dāng)Θ為90時(shí)，F(xiàn)11為最大值。另一電磁力狀態(tài)特殊點(diǎn)為F與Fltl重合，Θ為O，F(xiàn) η為O，F(xiàn)ltl為最大值，此時(shí)電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子單元繞軸無(wú)貢獻(xiàn)，如圖4b所示AjP F 1(|為一對(duì)此消彼長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)變量，其理論強(qiáng)弱變換以Z Θ為45度為分界點(diǎn)，在Θ > 45度的狀態(tài)表現(xiàn)為以繞軸驅(qū)動(dòng)力F11為主，在Θ <45度的狀態(tài)表現(xiàn)為以法向制動(dòng)力Fltl為主。
[0073]本實(shí)用新型電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)30度彡Θ <90度的時(shí)域供電，其余時(shí)域斷電；該時(shí)域中，以節(jié)電為主的設(shè)計(jì)應(yīng)選擇在60度< Θ < 90度或75度(Θ < 90度的時(shí)域供電，需充分利用轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可選擇在45度< Θ <90度或30度彡Θ彡90度的時(shí)域供電；因Θ < 30度狀態(tài)以Fltl為主，其供電無(wú)驅(qū)動(dòng)意義；該驅(qū)動(dòng)電流的通斷時(shí)域如圖6所示，其中T1為通電時(shí)間，T 2和T ^均為斷電時(shí)間，(T !+T^T0)構(gòu)成了時(shí)序驅(qū)動(dòng)電流周期T。本實(shí)用新型電動(dòng)裝置的制動(dòng)技術(shù)方案為:電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)TjP T ^的部分時(shí)域或全部時(shí)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(duì)應(yīng)O度< Θ <30度的時(shí)域，所述Ttl為轉(zhuǎn)子單元繞軸遠(yuǎn)離定子單元的相應(yīng)時(shí)域；同理，Θ >30度狀態(tài)相伴有可觀的切向電磁力Fn，對(duì)電動(dòng)裝置制動(dòng)無(wú)益。
[0074]上述電源調(diào)制器根據(jù)Z Θ動(dòng)態(tài)對(duì)應(yīng)通、斷電的控制，可近似變換為相對(duì)時(shí)間控制，因?yàn)殡娫凑{(diào)制器通過(guò)時(shí)序校準(zhǔn)容易判知Θ從90度到O度、8卩(?\+Τ2)的時(shí)間段，只要設(shè)StAt2的相對(duì)時(shí)間，即等價(jià)于對(duì)θ相應(yīng)狀態(tài)的通、斷電控制；例如控制θ對(duì)應(yīng)90度至45度的時(shí)域通電，可簡(jiǎn)要設(shè)定在(?\+Τ2)的時(shí)間段起始1/2時(shí)域通電，之后1/2時(shí)域斷電；同理，當(dāng)控制Θ對(duì)應(yīng)30度至O度的時(shí)域通電，可簡(jiǎn)要設(shè)定在(I\+T2)的時(shí)間段起始2/3時(shí)域斷電，之后1/3時(shí)域通電；(?\+Τ2)時(shí)間段是一個(gè)與轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速相關(guān)的量，以周期時(shí)間判定Θ的實(shí)時(shí)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(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)在下一周期及時(shí)校正。
[0075]Θ為一個(gè)轉(zhuǎn)子單元與定子單元相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磁相互作用隱變量，當(dāng)轉(zhuǎn)體內(nèi)定子單元設(shè)置(包括組合)方案確定后，對(duì)應(yīng)Θ為90度的顯態(tài)位置同時(shí)被確定，其精確位置是一個(gè)與轉(zhuǎn)體弧度、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(jì)應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)。電源調(diào)制器相應(yīng)輸出驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)電流的工作邏輯可由常規(guī)開(kāi)關(guān)控制線路實(shí)現(xiàn)，也可采用CPU編程結(jié)合功率模塊組電路實(shí)現(xiàn)，或采用大規(guī)模集成電路技術(shù)制造的專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。
[0076]圖7a是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖，定子單元在轉(zhuǎn)體一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期π分別與8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生磁作用，電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)的理論時(shí)序電流劃分為8個(gè)(TAT2+!;)周期，圖7b標(biāo)示了一種設(shè)定T為/8、與轉(zhuǎn)體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的?\、Τ#ΡTtl示意時(shí)域，圖7c為其中一個(gè)周期T的通電邏輯示意圖。轉(zhuǎn)子單元并非設(shè)置越多越好，其在轉(zhuǎn)體上的數(shù)目η受限于所受定子單元電磁力有效作用區(qū)間相應(yīng)的空間占位，否則電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)輸出的時(shí)序電流周期會(huì)重疊。