CN101323337A - 高效节能轮毂式电动摩托车 - Google Patents
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Abstract
一种高效节能轮毂式电动摩托车由车架、轮毂电机驱动轮、带交错充放电控制电路的控制器和操纵把几大部分构成，轮毂电机驱动轮安装在摩托车后车架后轮位置，控制器安装固定在后轮的一侧位置，操纵把就设在车把上，其中轮毂电机驱动轮由无刷无齿直流永磁盘式电机，和直接与电机转子连接固定的轮圈轮胎所构成，而无刷无齿直流永磁盘式电机的心线槽的数量减少，最大限度可减少到18个；视功率不同取值在18－54之间；带有交错充放电控制电路的控制器具有大型散热片的外壳，并使用螺栓紧紧固定在控制器支架上；带有交错充放电控制电路的控制器的全部加速信号和制动信号电路，通过导线都连接在操纵把上。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种用蓄电池作动力的摩托车，特别是功率大、速度快而又高效节能的轮毂式电动摩托车。
背景技术
现有电动摩托速度慢，一般在40-50km/h，续行距离短，特别是启动速度更慢，还达不到燃油摩托车的水平。其原因众所周知，第一电机的功率达不到，第二电池放电电流达不到，电机功率加大，必定增大体积和重量，而电池放电电流过大，必定在极短时间内毁坏电池。这是困扰科技界多年的难题，大量电动摩托的新设计方案远远没有触及这两大技术难关，如中国专利200520075507X电动摩托车，为了提高效率，增大续驶行程，所采取的措施不外是在后轮按上直流永磁有齿高速电机，并配有自发电时控制器，使摩托车在下坡和滑行时可回收发电，但这些措施不足以提高车速和启动速度，其结果是改进后仍然与普通轻摩没什么两样。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种大功率节能的高速轮毂式电动摩托车，该摩托车时速可达100km/h，从启动到100km/h只需几秒时间，而其续行距离远，电池寿命长，使电动摩托车的时代真正到来。
为攻克现有电动摩托车的技术难关，本发明所采取的技术方案是高效节能轮毂式电动摩托车由车架、轮毂电机驱动轮、带交错充放电控制电路的控制器和操纵把几大部分构成，轮毂电机驱动轮安装在摩托车后车架后轮位置，控制器安装固定在后轮的一侧位置，操纵把就设在车把上，其中轮毂电机驱动轮由无刷无齿直流永磁盘式电机，和直接与电机转子连接固定的轮圈轮胎所构成，而无刷无齿直流永磁盘式电机的定子固定在轴上不能转动，其铁心线槽的数量减少，最大限度可减少到18个；视功率不同取值在18-54之间；带有交错充放电控制电路的控制器的突出特点，是具有交错充放电控制电路，电池的充放电过程按控制器给定参数交错进行，在车速5km/h-100km/h之间，电压差值小于0.5V，带有交错充放电控制电路的控制器具有大型散热片的外壳，并使用螺栓紧紧固定在控制器支架上，其最佳固定位置应在摩托车后轮的一侧；带有交错充放电控制电路的控制器的全部加速信号和制动信号电路，通过导线都连接在操纵把上。轮毂电机驱动轮是电机一体轮，其中心是无刷无齿直流永磁盘式电机，该电机的定子固定在电机轴上不能转动，作为转子的电机外壳与轮圈直接固定在一起，轮胎就安装在轮圈上；定子铁心上沿360度均匀设置有铁心线槽，铁心线槽的数量由传统的54个大量减少，其具体数量视功率而定，最大限度可减少到只有18个，铁心的厚度视功率从36mm加厚，取值在36-46mm之间，功率在1500W以内取36mm，功率在1500W以上取46mm；转子安装固定在轴承上，在转子与定子线圈相对的位置上，沿转子内侧壁360度安装固定32片磁钢，磁钢取平面型和瓦型均可，磁钢的厚度由传统的3mm加厚，取值在3-10mm之间。
本发明由于采用无刷无齿直流永磁盘式电机，将定子固定在电机轴上作为车的后轴，而轮圈轮胎直接安装固定在作为电机外壳的转子上，就形成了电机直接驱动车轮的最佳驱动形式，减少传动能耗，获得最高效率，特别是对直流盘式电机结构的一系列改革，即第一减少铁心线槽的数量，第二增大铁心叠层的厚度，第三增加磁钢的厚度，使电机功率大幅度增大，其原因是：减少了铁心线槽的数量，就增大了铁心线槽内的容积，传统铁心线槽的容积为40，改造后的容积可达到74，同时也就增加了线圈的绕制截面积，铁心的导磁截面积也得到了增加，而且增加了铁心叠层的厚度和磁钢的厚度，从而提高电流量30-70％，使功率大大提高；另一方面控制器具有充电控制电路，使电池的充电放电过程按设定的程序交错进行，这就有效地抑制了在加速时电池极板上电解质离子的脱落，达到大电流放电时不损坏极板，并有部分电能回馈到电池上，使电池不断处于激活状态，不但有效延长电池的使用寿命，增加了一次性充电的续行里程，而且可以在瞬间获得极大功率，从启动到100km/h只需几秒钟时间，其技术进步意义是重大的。
附图说明
下面结合附图及实施例，对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种高效节能轮毂式电动摩托车最佳实施例整体结构示意图。
图2是无刷无齿直流永磁盘式电机结构示意图。
图3是定子线槽示意图。
图4是整车控制方框示意图。
图中，(1)是车架，(2)是轮毂电机驱动轮，(3)是带交错充放电控制电路的控制器，(4)是操纵把，(200)是无刷无齿直流永磁盘式电机，(201)是转子，(202)是定子，(203)是轴承，(204)是电机轴，(205)是磁钢，(206)是轮圈，(207)是轮胎，(208)是控制器支架，(2A2)是铁心线槽，(2B2)是线圈。
具体实施方式
如图所示，高效节能轮毂式电动摩托车由车架(1)、轮毂电机驱动轮(2)、带交错充放电控制电路的控制器(3)和操纵把(4)几大部分构成，轮毂电机驱动轮安装在摩托车后车架后轮位置，控制器安装固定在后轮的一侧位置，操纵把就设在车把上，其中轮毂电机驱动轮由无刷无齿直流永磁盘式电机(200)，和直接与电机转子(201)连接固定的轮圈(206)轮胎(207)所构成，而无刷无齿直流永磁盘式电机的定子固定在电机轴(204)上不能转动，其铁心线槽(2A2)的数量减少，最大限度可减少到18个；视功率不同取值在18-54之间；带有交错充放电控制电路的控制器的突出特点是具有交错充放电控制电路，电池的充放电过程按控制器给定参数交错进行，在车速5km/h-100km/h之间，电压差值小于0.5V，控制器的全部加速信号和制动信号电路，通过导线都连接在操纵把上。轮毂电机驱动轮是电机一体轮，其中心是无刷无齿直流永磁盘式电机，该电机的定子固定在电机轴上不能转动，作为转子的电机外壳与轮圈直接固定在一起，轮胎就安装在轮圈上；定子铁心上沿360度均匀设置有铁心线槽，铁心线槽的数量由传统的54个大量减少，其具体数量视功率而定，最大限度可减少到只有18个，铁心的厚度视功率从36mm加厚，取值在36-46mm之间，功率在1500W以内取36mm，功率在1500W以上取46mm；转子安装固定在轴承上，在转子与定子线圈相对的位置上，沿转子内侧壁360度安装固定32片磁钢，磁钢取平面型和瓦型均可，磁钢的厚度由传统的3mm加厚，取值在3-10mm之间。带有交错充放电控制电路的控制器最突出的特点，就是可在摩托车行驶的全过程中，不止下坡和滑行，只要摩托车一启动，无论只有人步行的速度5km/h，还是达到汽车高速100km/h，其电池的充放电均在设定好的程序下交错进行，并且保证电压差值不大于0.5V。带有交错充放电控制电路的控制器具有大型散热片的外壳，并使用螺栓紧紧固定在控制器支架(208)上，其最佳固定位置应在摩托车后轮的一侧；带有交错充放电控制电路的控制器的全部加速信号和制动信号电路，通过导线都连接在操纵把上。从以上叙述中可知，本发明对无刷无齿直流永磁盘式电机结构作了一系列改革，即第一减少铁心线槽的数量，第二增大铁心叠层的厚度，第三增加磁钢的厚度，使电机功率大幅度增大，其原因是：减少了铁心线槽的数量，就增大了铁心线槽内的容积，传统铁心线槽的容积为40，改造后的容积可达到74，同时也就增加了线圈的绕制截面积，铁心的导磁截面积也得到了增加，而且增加了铁心叠层的厚度和磁钢的厚度，从而提高电流量30-70％，使功率大大提高；另一方面控制器具有交错充放电控制电路，此交错充放电控制电路使电池的充电放电过程按设定的程序交错进行，这就有效地抑制了在加速时电池极板上电解质离子的脱落，达到大电流放电时不损坏极板，并有部分电能回馈到电池上特殊作用，使电池不断处于激活状态，不但效延长了电池的使用寿命，增加了一次性充电的续行里程，而且可以在瞬间获得极大功率，速度从启动到100km/h只需几秒钟时间，其技术进步意义是重大的。
Claims (2)
1、一种高效节能轮毂式电动摩托车，其特征在于高效节能轮毂式电动摩托由车架(1)、轮毂电机驱动轮(2)、带交错充放电控制电路的控制器(3)和操纵把(4)几大部分构成，轮毂电机驱动轮安装在摩托车后车架后轮位置，控制器安装固定在后轮的一侧位置，操纵把就设在车把上，其中：
(A)轮毂电机驱动轮由无刷无齿直流永磁盘式电机(200)，和直接与电机转子(201)连接固定的轮圈(206)轮胎(207)所构成，而无刷无齿直流永磁盘式电机的定子固定在电机轴(204)上不能转动，其铁心线槽(2A2)的数量减少，最大限度可减少到18个，视功率不同取值在18-54之间；
(B)带有交错充放电控制电路的控制器的突出特点，是具有交错充放电控制电路，电池的充放电过程按控制器给定参数交错进行，在车速5km/h-100km/h之间，电压差值小于0.5V；
(C)带有交错充放电控制电路的控制器具有大型散热片的外壳，并使用螺栓紧紧固定在控制器支架(208)上，其最佳固定位置应在摩托车后轮的一侧；
(D)带有交错充放电控制电路的控制器的全部加速信号和制动信号电路，通过导线都连接在操纵把上。
2、如权利要求1所述的高效节能轮毂式电动摩托车，其特征在于：
(A)轮毂电机驱动轮是电机一体轮，其中心是无刷无齿直流永磁盘式电机(200)，该电机的定子(202)固定在电机轴上不能转动，作为转子的电机外壳与轮圈(206)直接固定在一起，轮胎就安装在轮圈上；
(B)定子铁心上沿360度均匀设置有铁心线槽(2A2)，铁心线槽的数量由传统的54个大量减少，其具体数量视功率而定，最大限度可减少到只有18个，铁心的厚度视功率从36mm加厚，取值在36-46mm之间，功率在1500W以内取36mm，功率在1500W以上取46mm；
(C)转子(202)安装固定在轴承上，在转子与定子线圈相对的位置上，沿转子内侧壁360度安装固定32片磁钢(205)，磁钢取平面型和瓦型均可，磁钢的厚度由传统的3mm加厚，取值在3-10mm之间。
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Cited By (2)
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| CN104349953A (zh) * | 2012-05-31 | 2015-02-11 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于摩托车的制动系统、用于在摩托车上安装制动系统的方法以及用于制动摩托车的方法 |
| CN110329083A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-15 | 浙江鸿吉智能控制有限公司 | 一种电动摩托车 |
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- 2008-07-09 CN CNA2008101163636A patent/CN101323337A/zh active Pending
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