CN113193802A - 一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法及其应用，包含有用于产生激励磁场的励磁线圈组1、用于作为电源的电池组3、分别设置为与励磁线圈组1和电池组3的控制开关组2，通过励磁线圈组1和电池组3，实现了电磁发动机的性能，通过控制开关组2，实现了对励磁线圈组1的供电电压分配和电极转换，因此实现了电磁发动机的可变功率输出。

Description

一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法及其 应用
一、技术领域
本发明涉及一种电磁发动机装置和功率分配方法及其应用，尤其是一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法及其应用。
二、背景技术
电磁发动机是以电能为动力的动力装置，其技术特点是利用励磁线圈激励磁场与磁钢 相斥、相吸把电能转换为机械能，使磁钢做往复运动，该技术克服了现有电动机励磁磁场 与磁钢磁场不能正交的问题，效率将进一步提高。适用于多个技术领域的应用，因此电磁 发动机装置是一种重要的动力装置。在现有的电动机装置中，还没有一种基于可变功率电 动机装置的功率分配方法及其应用，从而解决电动机的技术领域中技术问题之一：永磁体 不能充分利用电动机绕组的磁场、技术领域中技术问题之二：电动机功率不能根据负载要 求而输出功率。
三、发明内容
1、本发明的客体是一种基于可变功率的电磁发动机装置：
一种基于可变功率的电磁发动机装置如图(1)所示：把螺线管缠绕固定在作为发动机气缸的缸体的圆柱形套筒(T)上，把圆柱形磁钢(C)作为缸体内的活塞，活塞通过活塞连杆与曲轴相连,柱形磁钢上端为S极，下端为N极，圆柱形磁钢的S极高于螺线管上端，，圆柱形磁钢的N极高于螺线管下端。当L1接电源正极，L2接电源负极时，螺线管磁场上端为N极，下端为S极，螺线圈内形成S极到N极的磁路与磁钢外磁场N极到S极的磁路的方向相同，磁钢受到斥力做向上线性运动，通过连杆推动曲轴旋转旋转180°，L1接电源的负极，L2接电源的正极此时螺线管内磁场方向由上至下与磁钢外磁场方向相反两者相吸圆柱形磁钢做向下线性运动通过连杆推动曲轴旋转旋转180°，电源循环动作实现了线性运动变旋转运动。
2、本发明的客体是一种基于可变功率的电磁发动机装置功率分配方法：
一种基于可变功率的电磁发动机装置功率分配方法如图(2)所示：
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于可变功率的电磁发动机装置，包含有用于产生激励磁场的励磁线圈组1、用于作为电源的电池组3、分别设置为与励磁线圈组1和电池组3的控制开关组2。
由于设计了励磁线圈组1、电池组3和控制开关组2，通过励磁线圈组1和电池组3，实现了电磁发动机的性能，通过控制开关组2，实现了对励磁线圈组1的供电电压分配和电极转换，因此实现了电磁发动机的可变功率输出。
本发明设计了，按照实现供电电压分配置换和电极转换的方式把励磁线圈组1、电池组3和控制开关组2相互连接。
本发明设计了，按照控制开关开闭实现供电电压分配置换和控制开关电桥实现电极转换的方式把控制开关组2与励磁线圈组1和电池组3连接。
本发明设计了，包含有具有第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14的电磁发动机的励磁线圈组1，具有第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23和第四控制开关24的控制开关组2，具有第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36的电池组3，在励磁线圈组1与电池组3之间设置有控制开关组2。
本发明设计了，第一励磁线圈11设置为与第一电磁发动机的磁钢相对应分布并且第一励磁线圈11的其中一个端头设置为端口La1、第一励磁线圈11的其中另一个端头设置为端口La2，第二励磁线圈12设置为与第二电磁发动机的磁钢相对应分布并且第二励磁线圈 12的其中一个端头设置为端口Lb1、第二励磁线圈12的其中另一个端头设置为端口Lb2，第三励磁线圈13设置为与第三电磁发动机的磁钢相对应分布并且第三励磁线圈13的其中一个端头设置为端口Lc1、第三励磁线圈13的其中另一个端头设置为端口Lc2，第四励磁线圈14为与第四电磁发动机的磁钢相对应分布并且第四励磁线圈14的其中一个端头设置为端口Ld1、第四励磁线圈14的其中另一个端头设置为端口Ld2，端口La1、端口La2、端口Lb1、端口Lb2、端口Lc1、端口Lc2、端口Ld1和端口Ld2分别设置为与控制开关组2 连接。
本发明设计了，第一控制开关21设置为包含有控制开关Ka1、控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka10和控制开关Ka11，第二控制开关22设置为包含有控制开关Kb1、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb10和控制开关Kb11，第三控制开关23设置为包含有控制开关Kc1、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc10和控制开关Kc11，第四控制开关24包含有控制开关Kd1、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd8、控制开关Kd9、控制开关Kd10和控制开关Kd11，控制开关Ka1、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka9、控制开关Ka10、控制开关Kb1、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb9、控制开关Kb10、控制开关Kc1、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc9、控制开关Kc10、控制开关Kd1、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd9和控制开关Kd10分别设置为与励磁线圈组1连接，控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka11、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb11、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc11、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd8、控制开关Kd9和控制开关Kd11 分别设置为与电池组3连接，控制开关Ka2、控制开关Ka5、控制开关Ka8、、控制开关Ka11、控制开关Kb2、控制开关Kb5、控制开关Kb8、控制开关Kb11、控制开关Kc2、控制开关Kc5、控制开关Kc8、控制开关Kc11、控制开关Kd2、控制开关Kd5、控制开关Kd8、控制开关Kd11 分别设置为与励磁线圈组1连接，
本发明设计了，第一电池31的负极设置为接口E1并且第一电池31的正极和第二电池 32的负极设置为接口E2，第二电池32的正极和第三电池33的负极设置为接口E3并且第三电池33的正极和第四电池34的负极设置为接口E4，第四电池34的正极和第五电池35 的负极设置为接口E5并且第五电池35的正极和第六电池36的负极设置为接口E6，第六电池36的正极设置为接口E7并且接口E1、接口E2、接口E3、接口E4、接口E5、接口E6 和接口E7分别设置为与控制开关组2连接。
本发明设计了，在控制开关Ka1与控制开关Ka2之间设置有连接端部并且在控制开关 Ka4和控制开关Ka5之间设置有连接端部，在控制开关Ka7与控制开关Ka8之间设置有连接端部并且在控制开关Ka10和控制开关Ka11之间设置有连接端部，在控制开关Kb1与控制开关Kb2之间设置有连接端部并且在控制开关Kb4和控制开关Kb5之间设置有连接端部，在控制开关Kb7与控制开关Kb8之间设置有连接端部并且在控制开关Kb10和控制开关Kb11 之间设置有连接端部，在控制开关Kc1与控制开关Kc2之间设置有连接端部并且在控制开关Kc4和控制开关Kc5之间设置有连接端部，在控制开关Kc7与控制开关Kc8之间设置有连接端部并且在控制开关Kc10和控制开关Kc11之间设置有连接端部，在控制开关Kd1与控制开关Kd2之间设置有连接端部并且在控制开关Kd4和控制开关Kd5之间设置有连接端部，在控制开关Kd7与控制开关Kd8之间设置有连接端部并且在控制开关Kd10和控制开关 Kd11之间设置有连接端部，
接口E1分别设置为与控制开关Ka1和控制开关Ka2之间连接端部、控制开关Kb1和控制开关Kb2之间连接端部、控制开关Kc1和控制开关Kc2之间连接端部、控制开关Kd1和控制开关Kd2之间连接端部连接，接口E2分别设置为与控制开关Ka3的其中一个端部、控制开关Kb3的其中一个端部、控制开关Kc3的其中一个端部、控制开关Kd3的其中一个端部连接，接口E3分别设置为与控制开关Ka4和控制开关Ka5之间连接端部、控制开关Kb4 和控制开关Kb5之间连接端部、控制开关Kc4和控制开关Kc5之间连接端部、控制开关Kd4 和控制开关Kd5之间连接端部连接，接口E4分别设置为与控制开关Ka6的其中一个端部、控制开关Kb6的其中一个端部、控制开关Kc6的其中一个端部、控制开关Kd6的其中一个端部连接，接口E5分别设置为与控制开关Ka7和控制开关Ka8之间连接端部、控制开关 Kb7和控制开关Kb8之间连接端部、控制开关Kc7和控制开关Kc8之间连接端部、控制开关Kd7和控制开关Kd8之间连接端部连接，接口E6分别设置为与控制开关Ka9的其中一个端部、控制开关Kb9的其中一个端部、控制开关Kc9的其中一个端部、控制开关Kd9的其中一个端部连接，接口E7分别设置为与控制开关Ka10和控制开关Ka11之间连接端部、控制开关Kb10和控制开关Kb11之间连接端部、控制开关Kc10和控制开关Kc11之间连接端部、控制开关Kd10和控制开关Kd11之间连接端部连接，
端口La1分别设置为与控制开关Ka1的另一个端部、控制开关Ka3的另一个端部、控制开关Ka4的另一个端部、控制开关Ka6的另一个端部、控制开关Ka7的另一个端部、控制开关Ka9的另一个端部和控制开关Ka10的另一个端部，端口La2分别设置为与控制开关 Ka2的另一个端部、控制开关Ka5的另一个端部、控制开关Ka8的另一个端部和控制开关 Ka11的另一个端部，端口Lb1分别设置为与控制开关Kb1的另一个端部、控制开关Kb3的另一个端部、控制开关Kb4的另一个端部、控制开关Kb6的另一个端部、控制开关Kb7的另一个端部、控制开关Kb9的另一个端部和控制开关Kb10的另一个端部，端口Lb2分别设置为与控制开关Kb2的另一个端部、控制开关Kb5的另一个端部、控制开关Kb8的另一个端部和控制开关Kb11的另一个端部，端口Lc1分别设置为与控制开关Kc1的另一个端部、控制开关Kc3的另一个端部、控制开关Kc4的另一个端部、控制开关Kc6的另一个端部、控制开关Kc7的另一个端部、控制开关Kc9的另一个端部和控制开关Kc10的另一个端部，端口Lc2分别设置为与控制开关Kc2的另一个端部、控制开关Kc5的另一个端部、控制开关Kc8的另一个端部和控制开关Kc11的另一个端部，端口Ld1分别设置为与控制开关Kd1 的另一个端部、控制开关Kd3的另一个端部、控制开关Kd4的另一个端部、控制开关Kd6 的另一个端部、控制开关Kd7的另一个端部、控制开关Kd9的另一个端部和控制开关Kd10 的另一个端部，端口Ld2分别设置为与控制开关Kd2的另一个端部、控制开关Kd5的另一个端部、控制开关Kd8的另一个端部和控制开关Kd11的另一个端部。
本发明设计了，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置为螺旋线圈并且第一电磁发动机的磁钢、第二电磁发动机的磁钢、第三电磁发动机的磁钢和第四电磁发动机的磁钢分别设置为缸状体，第一励磁线圈11设置为与第一电磁发动机的磁钢套装式连接并且第二励磁线圈12设置为与第二电磁发动机的磁钢套装式连接，第三励磁线圈13设置为与第三电磁发动机的磁钢套装式连接并且第四励磁线圈14设置为与第四电磁发动机的磁钢套装式连接，第一电磁发动机的磁钢的外端头、第二电磁发动机的磁钢的外端头、第三电磁发动机的磁钢的外端头和第四电磁发动机的磁钢的外端头设置为与电磁发动机的曲轴连接。
本发明设计了，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置在电磁发动机的同一个壳体支架上，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14设置为沿电磁发动机壳体的横向中心线间隔排列分布。
本发明设计了，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置在电磁发动机的同一个壳体支架上，第一励磁线圈11的端口La1和第一励磁线圈11的端口La2设置为呈180°分布，第二励磁线圈12的端口Lb1和第二励磁线圈 12的端口Lb2设置为呈180°分布，第三励磁线圈13的端口Lc1和第三励磁线圈13的端口Lc2设置为呈180°分布，第四励磁线圈14的端口Ld1和第四励磁线圈14的端口Ld2 设置为呈180°分布，第一励磁线圈11的端口La1、第二励磁线圈12的端口Lb1、第三励磁线圈13的端口Lc1、第四励磁线圈14的端口Ld1、第一励磁线圈11的端口La2、第二励磁线圈12的端口Lb2、第三励磁线圈13的端口Lc2和第四励磁线圈14的端口Ld2设置为沿电磁发动机缸体的同一圆周线依次排列分布。
本发明设计了，一种基于可变功率的电磁发动机装置功率分配方法，其步骤是：由控制开关组2中控制开关开闭实现供电电压分配置换，由控制开关组2中控制开关电桥实现电极转换，把电池组3与励磁线圈组1实现非单一状态连接。
本发明设计了，一种基于可变功率的电磁发动机装置功率分配方法，其特征是：1)控制器根据当前发动机负载计算所需的输出功率以及当前每组励磁线圈11,12，13、14所需供电电压，2)控制器发出控制信号控制开关组2的导通和断开，改变接入励磁线圈组1 的电池组3的电压，并根据磁钢的位置由控制开关组2来改变励磁线圈组1的工作电源的极性，进而改变推动活塞连杆的作用力，实现输出功率的改变，同时保证电磁发动机的旋转运动；3)控制器继续监测负载端的变化，如有变化则根据负载变化调整所述励磁线圈组 1构成的发动机汽缸的电源电压，如无变化则保持当前运行状态，
励磁线圈11、12、13、14在f1工作模式下的动力分配过程：a)将动力分配方式1记为f1，电池组3中的每组电池31、32、33、34、35、36分别为负载提供
Figure BDA0002802955800000061
电压，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure BDA0002802955800000062
励磁线圈11、12、13、14在f1工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3起始工作从31起循环至32、33、 34、35、36，当控制开关Ka3、Kb3、Kc3、Kd3闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1 端口通过Ka3、Kb3、Kc3、Kd3连接至电源分组E2端口，控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2 闭合，励磁线圈的另一端口La2、Lb2、Lc2、Ld2通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2连接至电源分组E1端口.此时励磁线圈La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka2、Kb2、Kc2、Kd2断开，Ka5、Kb5、Kc5、Kd5 闭合，此时励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka5、Kb5、Kc5、Kd5连接至电源分组E3端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1接E2为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2接E3为正，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka3、Kb3、Kc3、Kd3断开，Ka6、Kb6、Kc6、 Kd6闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka6、Kb6、Kc6、Kd6连接至电源分组E4端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka5、Kb5、Kc5、Kd5断开，Ka8、Kb8、Kc8、Kd8闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka8、Kb8、Kc8、Kd8连接至电源分组E5端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2为正，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka6、Kb6、Kc6、Kd6断开，Ka9、Kb9、Kc9、Kd9闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka9、Kb9、Kc9、Kd9连接至电源分组E6 端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka8、Kb8、Kc8、Kd8断开，Ka11、Kb11、Kc11、Kd11闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka11、Kb11、Kc11、Kd11连接至电源分组 E7端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2正；
励磁线圈11、12、13、14在f2工作模式下的动力分配过程：b)电池组3中的电池组31和32串联，33和34串联，35和36串联，并分别为负载提供
Figure BDA0002802955800000071
电压在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure BDA0002802955800000072
励磁线圈11、12、13、14在f2工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3，起始工作从(31、32)起循环至(33、 34)，(35、36),当控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、 14Ld2端口通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2连接至电源分组E1端口，控制开关Ka4、Kb4、Kc4、 Kd4闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka4、Kb4、Kc4、Kd4连接至电源分组E3端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka2、Kb2、Kc2、Kd2断开，Ka8、Kb8、Kc8、Kd8闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka8、Kb8、Kc8、Kd8连接至电源分组E5端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1接E3为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2接E5为正，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka4、Kb4、Kc4、Kd4断开，Ka10、Kb10、Kc10、Kd10闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka10、Kb10、Kc10、Kd10连接至电源分组E7端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动；
励磁线圈11、12、13、14在f3工作模式下的动力分配过程：c)动力分配方式3记为f3，电池组3中的电池31、32和33串联，34、35和36串联，并分别为负载提供
Figure BDA0002802955800000073
电压，电源分组为电池组3的(31、32、33)，(34、35、36)，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure BDA0002802955800000074
励磁线圈11、12、13、14在f3工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3,起始工作从(31、32、33)起循环至(34、35、36)，控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈11La2,12Lb2、13Lc2,14Ld2通过Ka2、Kb2、 Kc2、Kd2分别连接至电源分组E1端口，控制开关Ka6、Kb6、Kc6、Kd6闭合，励磁线圈11La1、 12Lb1、13Lc1、14Ld1通过Ka6、Kb6、Kc6、Kd6分别连接至电源分组E4端口，此时励磁线圈La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka2、Kb2、Kc2、Kd2断开，Ka11、Kb11、Kc11、Kd11闭合，励磁线圈 11La2、12Lb2、13Lc2，14Ld2通过Ka11、Kb11、Kc11、Kd11分别连接至电源分组E7端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1接E4端口为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2接E7端口为正,磁缸做向下运动曲轴旋转180°；
励磁线圈11、12、13、14在f4工作模式下的动力分配过程：d)该工作方式整体串联使用电池组3，起始工作以(31、32、33、34、35、36)循环工作，该工作方式电动机输出功率等于电动机的额定功率，首先控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈 11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2分别连接至电源分组E1端口，Ka10、 Kb10、Kc10、Kd10闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1通过Ka10、Kb10、Kc10、 Kd10分别连接至电源分组E7端口，此时11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2端口为负，11La1、 12Lb1、13Lc1、14Ld1端口为正，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，以上所有控制开关均断开，Ka1、Kb1、Kc1、Kd1闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1通过Ka1、Kb1、Kc1、Kd1分别连接至电源分组E1端口，Ka11、Kb11、Kc11、Kd11闭合，励磁线圈11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2通过Ka11、Kb11、Kc11、Kd11分别连接至电源分组 E7端口，此时11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2端口为正，11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口为负，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，按照以上描述，励磁线圈11、12、 13、14工作在f1、f2、f3、f4模式下，经组合后功率输出可达到35级如表所示：
Figure BDA0002802955800000081
Figure BDA0002802955800000091
Figure BDA0002802955800000101
Fx是指电动机输出功率的级数；
La是指电动机励磁线圈11；
Lb是指电动机励磁线圈12；
Lc是指电动机励磁线圈13；
Ld是指电动机励磁线圈14；
Wx是指电动机输出功率；
按其功率输出大小排列顺序。
本发明是一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法的应用如图(2)所示：
本发明设计了，基于对电池组分配、算法为基础的应用技术，其特征是：把直流电源电池划分为N组，其中N为合数，N的所有因数构成集合M，将N组直流电源电池以集合M 内的因数构成单组电池组，共有M组电池组，每组电池组通过所述控制开关分别连接到所述励磁线圈构成的发动机汽缸，通过算法保证M组电池组能量输出均衡并控制开关的导通和断开，控制每组励磁线圈分别接入M个单组电池组，所述单组电池组，为每组励磁线圈提供单独接入电压，在该实施例中N＝6，M＝{1,2,3,6}。
本发明的技术效果在于：电磁发动机的输出功率可根据负载的要求提供动力；励磁线圈所产生的磁场与磁钢磁场始终处于同一磁路中，效率更高。在电源端实现功率分配降低了电动机工艺要求，节省了电动机实现的复杂度及能量损耗，
在本技术方案中，实现供电电压分配置换和电极转换的励磁线圈组1、电池组3和控制开关组2为重要技术特征，在基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法及其应用的技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本技术领域中的专利文献进行解释和理解。
3、本发明的客体是一种永磁直流电动机的功率分配方法的应用如图(3)所示，实施例2是基于权利要求书10所述的一种动力分配实施例，取N＝6，M＝{1,2,3,6}，本发明设计了，一种基于权利要求书10的动力分配方法可广泛应用在电动自行车、电动汽车以及需要动力输出变化的负载装置，由于现有的电动汽车中，通过调占空比的方式实现可变功率的输出，从而使直流电动机处于间断性工作，影响了电动汽车的运动平稳性能，并且非有用功以外的损耗大，经过计算一个大功率电机如果采用调占空比的方法得到
Figure BDA0002802955800000111
的功率输出，那么大功率电机比小功率电机在输出同样的能量情况下损耗大
Figure BDA0002802955800000112
倍，本发明通过电压分配在电动机不间断工作下实现动力分配输出，消除了直流电动机间断性工作技术缺陷，如图(3)为本发明的一个实施例，结合附图具体说明本实施例，该实施例依据电动汽车通用星形连接的永磁直流电动机原理图加以说明：包含有永磁直流电动机工作电源接线端子1记为La、Lb、Lc，具有第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23的控制开关组 2，具有第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池 36的电池组3，在电源接线端子1与电池组3之间设置有控制开关组2。
在本实施例中，永磁直流电动机1中的三个端头分别设置为端口La、Lb、Lc,端口La分别设置为与控制开关Ka1的另一个端部、控制开关Ka2的另一个端部、控制开关Ka3的另一个端部、控制开关Ka4的另一个端部、控制开关Ka5的另一个端部、控制开关Ka6的另一个端部和控制开关Ka7的另一个端部相连，端口Lb分别设置为与控制开关Kb1的另一个端部、控制开关Kb2的另一个端部、控制开关Kb3的另一个端部、控制开关Kb4的另一个端部、控制开关Kb5的另一个端部、控制开关Kb6的另一个端部和控制开关Kb7的另一个端部相连，端口Lc分别设置为与控制开关Kc1的另一个端部、控制开关Kc2的另一个端部、控制开关Kc3的另一个端部、控制开关Kc4的另一个端部、控制开关Kc5的另一个端部、控制开关Kc6的另一个端部和控制开关Kc7的另一个端部相连。
接口E1分别设置为与控制开关Ka1有连接端部、与控制开关Kb1有连接端部、与控制开关Kc1有连接端部，接口E2分别设置为与控制开关Ka2有连接端部、与控制开关Kb2 有连接端部、与控制开关Kc2有连接端部,接口E3分别设置为与控制开关Ka3有连接端部、与控制开关Kb3有连接端部、与控制开关Kc3有连接端部，接口E4分别设置为与控制开关 Ka4有连接端部、与控制开关Kb4有连接端部、与控制开关Kc4有连接端部，接口E5分别设置为与控制开关Ka5有连接端部、与控制开关Kb5有连接端部、与控制开关Kc5有连接端部，接口E6分别设置为与控制开关Ka6有连接端部、与控制开关Kb6有连接端部、与控制开关Kc6有连接端部，E7分别设置为与控制开关Ka7有连接端部、与控制开关Kb7有连接端部、与控制开关Kc7有连接端部，
在本实施例中，一种永磁直流电动机功率分配方法，其步骤是：由控制开关组2中控制开关开闭实现供电电压分配置换、电极转换，把电池组3与永磁直流电动机1的La、Lb、Lc端口实现非单一状态连接，
在本实施例中，一种永磁直流电动机功率分配方法，其特征是：1)控制器根据当前电动机负载计算所需的功率分配所需供电电压，2)控制器发出控制信号控制开关组2的导通和断开，改变接入永磁直流电动机1中的La、Lb、Lc与电池组3的连接关系，并根据磁钢的位置由控制开关组2来改变永磁直流电动机1中的La、Lb、Lc的工作电源的极性，同时保证永磁直流电动机的旋转运动并实现了变功率输出；3)控制器继续监测负载端的变化，如有变化则根据负载变化调整所述永磁直流电动机1中的La、Lb、Lc的供电电压，如无变化则保持当前运行状态，
永磁直流电动机工作在f1模式下的描述：a)将动力分配方式1记为f1，电池组3中的每组电池31、32、33、34、35、36分别为负载提供
Figure BDA0002802955800000121
电压，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure BDA0002802955800000122
永磁直流电动机1中的La、Lb、Lc在f1工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3，起始工作从31起循环至32、33、34、35、 36，
a1)当控制开关Ka2闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E2端口，Kb2闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E2端口，Kc1闭合，永磁直流电动机1 中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时La、Lb为正，Lc为负，转子旋转60°控制开关Kb2断开、Kb1闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E1端口，Lb为负，转子旋转60°，Kc1断开，Kc2闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E2 端口,此时Lc为正，转子旋转60°控制开关Ka2断开，Ka1闭合，永磁直流电动机1中的 La端口接电源组3中的E1端口，此时La为负，转子旋转60°Kb1断开、Kb2闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E2端口，此时Lb为正，转子旋转60°，Kc2 断开、Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时Lc为负，转子旋转60°，a2)控制开关Ka1、Kb2、Kc1断开，Ka3、Kb3、Kc2闭合,永磁直流电动机使用电池组3中的32连续工作,电动机工作过程与a1)中描述相同，a3)、a4)、a5)、a6) 的工作过程为电动机励磁线圈La、Lb、Lc依次使用电池组3中的33、34、35、36，工程过程与a1)相同。
永磁直流电动机工作在f2模式下的描述：b)将动力分配方式2记为f2，电池组3中的每组电池(31、32)、(33、34)、(35、36)分别为负载提供
Figure BDA0002802955800000131
电压，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure BDA0002802955800000132
永磁直流电动机1中的La、Lb、Lc在f2工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3，起始工作从(31、32)起循环至(33、 34)、(35、36)，
b1)当控制开关Ka3闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E3端口，Kb3闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E3端口，Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时La、Lb为正，Lc为负，转子旋转60°控制开关Kb3断开、Kb1闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E1端口，Lb 为负，转子旋转60°，控制开关Kc1断开、Kc3闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E3端口，Lc为正，转子旋转60°，控制开关Ka3断开、Ka1闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E1端口，La为负，转子旋转60°，控制开关Kb1 断开、Kb3闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E3端口，Lb为正，转子旋转60°，控制开关Kc3断开，Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的 E1端口，此时Lc为负，转子旋转60°,b2)控制开关Ka1、Kb3、Kc1断开，Ka5、Kb5、Kc3 闭合，永磁直流电动机使用电池组3中的(33、34)连续工作，电动机工作过程与b1)中描述相同，电动机依次使用电池组3中的(33、34)、(35、36)连续工作。
永磁直流电动机工作在f3模式下的描述：c)将动力分配方式3记为f3，电池组3中的每组电池(31、32、33)、(34、35、36)分别为负载提供
Figure BDA0002802955800000141
电压，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure BDA0002802955800000142
永磁直流电动机1中的La、Lb、Lc在f3工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别依次使用电池组3，起始工作从(31、32、33)起循环至(34、35、36)，
C1)当控制开关Ka4闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E4端口，Kb4闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E4端口，Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时La、Lb为正，Lc为负，转子旋转60°, 控制开关Kb4断开、Kb1闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E1端口， Lb为负，转子旋转60°，Kc1断开，Kc4闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3 中的E4端口,转子旋转60°,控制开关Ka4断开，Ka1闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E1端口，此时La为负，转子旋转60°,Kb1断开、Kb4闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E4端口，此时Lb为正，转子旋转60°，Kc4断开、 Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时Lc为负，转子旋转60°，C2)控制开关Ka1、Kb4、Kc1断开，Ka7、Kb7、Kc4闭合，永磁直流电动机使用电池组3中的(34、35、36)连续工作，电动机工作过程与c1)中描述相同，电动机依次使用电池组3中的(34、35、36)连续工作。
永磁直流电动机工作在f4模式下的描述：d)将动力分配方式4记为f4，该工作方式整体串联使用电池组3，起始工作以(31、32、33、34、35、36)循环工作，该工作方式电动机输出功率等于电动机的额定功率，
d1)当控制开关Ka7闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E7端口，Kb7闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E7端口，Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时La、Lb为正，Lc为负，转子旋转60°，控制开关Kb7断开、Kb1闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E1端口， Lb为负，转子旋转60°，Kc1断开，Kc7闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3 中的E7端口,此时Lc为正，转子旋转60°，控制开关Ka7断开，Ka1闭合，永磁直流电动机1中的La端口接电源组3中的E1端口，此时La为负，转子旋转60°，Kb1断开、Kb7 闭合，永磁直流电动机1中的Lb端口接电源组3中的E7端口，此时Lb为正，转子旋转 60°，Kc7断开、Kc1闭合，永磁直流电动机1中的Lc端口接电源组3中的E1端口，此时 Lc为负，转子旋转60°，Ka1断开，Ka7闭合，重复以上工作过程永磁直流电动机使用电池组3中的(31、32、33、34、35、36)连续工作，
该实施例是基于星型连接永磁直流电动机具有一组(La、Lb、Lc)励磁线圈为基础进行的原理描述，在实际应用中该动力分配技术方案电动机绕组可包含一组以上的多组与以上的四种(f1、f2、f3、f4)动力分配模式进行组合使用，例如(La、Lb、Lc)有四组励磁线圈(La1、Lb1、Lc1)、(La2、Lb2、Lc2)、(La3、Lb3、Lc3)、(La4、Lb4、Lc4) 与(f1、f2、f3、f4)动力分配模式进行组合使用可使永磁直流电动机功率输出达到35 级差如下表：
Figure BDA0002802955800000151
Figure BDA0002802955800000161
Figure BDA0002802955800000171
Fx是指电动机输出功率的级数；
La1、Lb1、Lc1是指永磁直流电动机星型连接的第一组；
La2、Lb2、Lc2是指永磁直流电动机星型连接的第二组；
La3、Lb3、Lc3是指永磁直流电动机星型连接的第三组；
La4、Lb4、Lc4是指永磁直流电动机星型连接的第四组；
Wx是指电动机输出功率；
按其功率输出大小排列顺序。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
四、附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种基于可变功率的电磁发动机装置的本发明的第一个实施例之一的示意图，
图2为电磁发动机装置的工作原理示意图，
图3为一种永磁直流电动机功率分配方法的应用实施例2的示意图，
图2包括励磁线圈组1、控制开关组2、电池组3、其中：
第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14，
第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23和第四控制开关24，
第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36、端口La1、端口La2、端口Lb1、端口Lb2、端口Lc1、端口Lc2、端口Ld1、端口Ld2、
控制开关Ka1、控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka10和控制开关Ka11，
控制开关Kb1、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb10和控制开关Kb11，
控制开关Kc1、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc10和控制开关Kc11，
控制开关Kd1、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd8、控制开关Kd9、控制开关Kd10和控制开关Kd11，
接口E1、接口E2、接口E3、接口E4、接口E5、接口E6、接口E7。
图3包括励磁线圈组1、控制开关组2、电池组3，其中：
第一励磁线圈La、第二励磁线圈Lb、第三励磁线圈Lc，
第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23，
第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36、端口La、端口Lb、端口Lc、
控制开关Ka1、控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka7、
控制开关Kb1、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb7、
控制开关Kc1、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc7、
接口E1、接口E2、接口E3、接口E4、接口E5、接口E6、接口E7。
五、具体实施方式
根据审查指南，对本发明所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语应当理解为不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合，另外，除非特别说明，在下面的实施例中所采用的设备和材料均是市售可得的，如没有明确说明处理条件，请参考购买的产品说明书或者按照本领域常规方法进。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种基于可变功率的电磁发动机装置，图2为本发明的第一个实施例，结合附图具体说明本实施例，包含有具有第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14的电磁发动机的励磁线圈组1，具有第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23和第四控制开关24的控制开关组2，具有第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36的电池组3，在励磁线圈组1与电池组 3之间设置有控制开关组2。
在本实施例中，第一励磁线圈11设置为与第一电磁发动机的磁钢相对应分布并且第一励磁线圈11的其中一个端头设置为端口La1、第一励磁线圈11的其中另一个端头设置为端口La2，第二励磁线圈12设置为与第二电磁发动机的磁钢相对应分布并且第二励磁线圈 12的其中一个端头设置为端口Lb1、第二励磁线圈12的其中另一个端头设置为端口Lb2，第三励磁线圈13设置为与第三电磁发动机的磁钢相对应分布并且第三励磁线圈13的其中一个端头设置为端口Lc1、第三励磁线圈13的其中另一个端头设置为端口Lc2，第四励磁线圈14为与第四电磁发动机的磁钢相对应分布并且第四励磁线圈14的其中一个端头设置为端口Ld1、第四励磁线圈14的其中另一个端头设置为端口Ld2，端口La1、端口La2、端口Lb1、端口Lb2、端口Lc1、端口Lc2、端口Ld1和端口Ld2分别设置为与控制开关组2 连接。
通过励磁线圈组1，形成了对控制开关组2的支撑连接点，由第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14，实现了与控制开关组2的连接，其技术目的在于：用于作为电磁发动机进行驱动电磁的部件。
在本实施例中，第一控制开关21设置为包含有控制开关Ka1、控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka10和控制开关Ka11，第二控制开关22设置为包含有控制开关Kb1、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb10和控制开关Kb11，第三控制开关23设置为包含有控制开关Kc1、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc10和控制开关Kc11，第四控制开关24包含有控制开关Kd1、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd8、控制开关Kd9、控制开关Kd10和控制开关Kd11，控制开关Ka1、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka9、控制开关Ka10、控制开关Kb1、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb9、控制开关Kb10、控制开关Kc1、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc9、控制开关Kc10、控制开关Kd1、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd9和控制开关Kd10分别设置为与励磁线圈组1连接，控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka11、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb11、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc11、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd8、控制开关Kd9和控制开关Kd11 分别设置为与电池组3连接，控制开关Ka2、控制开关Ka5、控制开关Ka8、控制开关Ka11、控制开关Kb2、控制开关Kb5、控制开关Kb8、控制开关Kb11、控制开关Kc2、控制开关Kc5、控制开关Kc8、控制开关Kc11、控制开关Kd2、控制开关Kd5、控制开关Kd8、控制开关Kd11 分别设置为与励磁线圈组1连接，
通过控制开关组2，形成了对励磁线圈组1和电池组3的支撑连接点，由第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23和第四控制开关24，实现了与励磁线圈组1的连接，实现了与电池组3的连接，其技术目的在于：用于作为对励磁线圈组1进行极性转换的部件。
在本实施例中，第一电池31的负极设置为接口E1并且第一电池31的正极和第二电池 32的负极设置为接口E2，第二电池32的正极和第三电池33的负极设置为接口E3并且第三电池33的正极和第四电池34的负极设置为接口E4，第四电池34的正极和第五电池35 的负极设置为接口E5并且第五电池35的正极和第六电池36的负极设置为接口E6，第六电池36的正极设置为接口E7并且接口E1、接口E2、接口E3、接口E4、接口E5、接口E6 和接口E7分别设置为与控制开关组2连接。
通过电池组3，形成了对控制开关组2的支撑连接点，由第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36，实现了与控制开关组2的连接，其技术目的在于：用于作为电磁发动机的电能部件。
在本实施例中，在控制开关Ka1与控制开关Ka2之间设置有连接端部并且在控制开关 Ka4和控制开关Ka5之间设置有连接端部，在控制开关Ka7与控制开关Ka8之间设置有连接端部并且在控制开关Ka10和控制开关Ka11之间设置有连接端部，在控制开关Kb1与控制开关Kb2之间设置有连接端部并且在控制开关Kb4和控制开关Kb5之间设置有连接端部，在控制开关Kb7与控制开关Kb8之间设置有连接端部并且在控制开关Kb10和控制开关Kb11 之间设置有连接端部，在控制开关Kc1与控制开关Kc2之间设置有连接端部并且在控制开关Kc4和控制开关Kc5之间设置有连接端部，在控制开关Kc7与控制开关Kc8之间设置有连接端部并且在控制开关Kc10和控制开关Kc11之间设置有连接端部，在控制开关Kd1与控制开关Kd2之间设置有连接端部并且在控制开关Kd4和控制开关Kd5之间设置有连接端部，在控制开关Kd7与控制开关Kd8之间设置有连接端部并且在控制开关Kd10和控制开关 Kd11之间设置有连接端部，
接口E1分别设置为与控制开关Ka1和控制开关Ka2之间连接端部、控制开关Kb1和控制开关Kb2之间连接端部、控制开关Kc1和控制开关Kc2之间连接端部、控制开关Kd1和控制开关Kd2之间连接端部连接，接口E2分别设置为与控制开关Ka3的其中一个端部、控制开关Kb3的其中一个端部、控制开关Kc3的其中一个端部、控制开关Kd3的其中一个端部连接，接口E3分别设置为与控制开关Ka4和控制开关Ka5之间连接端部、控制开关Kb4 和控制开关Kb5之间连接端部、控制开关Kc4和控制开关Kc5之间连接端部、控制开关Kd4 和控制开关Kd5之间连接端部连接，接口E4分别设置为与控制开关Ka6的其中一个端部、控制开关Kb6的其中一个端部、控制开关Kc6的其中一个端部、控制开关Kd6的其中一个端部连接，接口E5分别设置为与控制开关Ka7和控制开关Ka8之间连接端部、控制开关 Kb7和控制开关Kb8之间连接端部、控制开关Kc7和控制开关Kc8之间连接端部、控制开关Kd7和控制开关Kd8之间连接端部连接，接口E6分别设置为与控制开关Ka9的其中一个端部、控制开关Kb9的其中一个端部、控制开关Kc9的其中一个端部、控制开关Kd9的其中一个端部连接，接口E7分别设置为与控制开关Ka10和控制开关Ka11之间连接端部、控制开关Kb10和控制开关Kb11之间连接端部、控制开关Kc10和控制开关Kc11之间连接端部、控制开关Kd10和控制开关Kd11之间连接端部连接，
端口La1分别设置为与控制开关Ka1的另一个端部、控制开关Ka3的另一个端部、控制开关Ka4的另一个端部、控制开关Ka6的另一个端部、控制开关Ka7的另一个端部、控制开关Ka9的另一个端部和控制开关Ka10的另一个端部，端口La2分别设置为与控制开关 Ka2的另一个端部、控制开关Ka5的另一个端部、控制开关Ka8的另一个端部和控制开关 Ka11的另一个端部，端口Lb1分别设置为与控制开关Kb1的另一个端部、控制开关Kb3的另一个端部、控制开关Kb4的另一个端部、控制开关Kb6的另一个端部、控制开关Kb7的另一个端部、控制开关Kb9的另一个端部和控制开关Kb10的另一个端部，端口Lb2分别设置为与控制开关Kb2的另一个端部、控制开关Kb5的另一个端部、控制开关Kb8的另一个端部和控制开关Kb11的另一个端部，端口Lc1分别设置为与控制开关Kc1的另一个端部、控制开关Kc3的另一个端部、控制开关Kc4的另一个端部、控制开关Kc6的另一个端部、控制开关Kc7的另一个端部、控制开关Kc9的另一个端部和控制开关Kc10的另一个端部，端口Lc2分别设置为与控制开关Kc2的另一个端部、控制开关Kc5的另一个端部、控制开关Kc8的另一个端部和控制开关Kc11的另一个端部，端口Ld1分别设置为与控制开关Kd1 的另一个端部、控制开关Kd3的另一个端部、控制开关Kd4的另一个端部、控制开关Kd6 的另一个端部、控制开关Kd7的另一个端部、控制开关Kd9的另一个端部和控制开关Kd10 的另一个端部，端口Ld2分别设置为与控制开关Kd2的另一个端部、控制开关Kd5的另一个端部、控制开关Kd8的另一个端部和控制开关Kd11的另一个端部。
在本实施例中，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置为螺旋线圈并且第一电磁发动机的磁钢、第二电磁发动机的磁钢、第三电磁发动机的磁钢和第四电磁发动机的磁钢分别设置为缸状体，第一励磁线圈11设置为与第一电磁发动机的磁钢套装式连接并且第二励磁线圈12设置为与第二电磁发动机的磁钢套装式连接，第三励磁线圈13设置为与第三电磁发动机的磁钢套装式连接并且第四励磁线圈14设置为与第四电磁发动机的磁钢套装式连接，第一电磁发动机的磁钢的外端头、第二电磁发动机的磁钢的外端头、第三电磁发动机的磁钢的外端头和第四电磁发动机的磁钢的外端头设置为与电磁发动机的曲轴连接。
在本实施例中，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置在电磁发动机的同一个壳体支架上，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14设置为沿电磁发动机壳体的横向中心线间隔排列分布。
下面结合实施例，对本发明进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法在电动汽车中的应用。
由于现有的电动汽车中，通过调占空比的方式实现可变功率的输出，从而使直流电动机处于间断性工作，影响了电动汽车的运动平稳性能，并且非有用功以外的损耗大，经过测算一个大功率电机如果采用调占空比的方法得到
Figure BDA0002802955800000231
的功率输出，那么大功率电机比小功率电机在输出同样的能量情况下损耗大
Figure BDA0002802955800000232
倍，本发明通过电压调节，消除了电磁发动机的间断性工作技术缺陷。
基于上述技术，本实施例1以四缸体、六组电源电池组串联为例，即N＝6，M＝{1,2,3,6}四种单组电池组组合方式，连同活塞连杆和曲轴一起，实现汽缸直线运动变旋转运动的可变功率电磁发动机。
所述电磁发动机包括由励磁线圈构成的发动机汽缸缸体，和由圆柱形磁钢构成的汽缸活塞，所述励磁线圈通过控制开关与分组的直流电源电池组相连，所述汽缸活塞通过活塞连杆与曲轴相连。
励磁线圈一端通过所述控制开关连接至电源正极，另一端通过所述控制开关连接至电源负极，电源通电后励磁线圈形成磁场的内部磁场与由所述圆柱形磁钢构成的汽缸活塞外部磁场方向一致时磁钢受到相斥力做向上线性运动，所述汽缸活塞通过活塞连杆推动曲轴旋转 180度，当曲轴旋转180度时，由控制开关控制励磁线圈两端电源交换极性，励磁线圈内部磁场与汽缸活塞外部磁场方向相反磁钢受到相吸力做反向线性运动，所述汽缸活塞通过活塞连杆推动曲轴继续旋转180°，实现线性运动变旋转运动。
将直流电源电池组划分为六组电池组等压串联，每组电压为U/6，并组合为六组、三组、二组、一组的四种配电供给方式，分别对应电压U/6，U/3，U/2，U。每组电池组通过所述控制开关分别连接到所述励磁线圈构成的发动机汽缸，通过算法控制开关的导通和断开，控制每组励磁线圈分别接入六组、三组、二组或一组所述电池组，分别对应U/6，U/3，U/2，U。
控制开关组的算法的控制方式为：控制器根据负载计算所需的输出功率以及当前每组所述励磁线圈所需供电电压；发出控制信号控制开关的导通和断开，改变接入所述励磁线圈构成的发动机汽缸的电源电池组电压，进而改变推动活塞连杆的作用力，实现输出功率的改变；控制器继续监测负载端的变化，如有变化则根据负载变化调整所述励磁线圈构成的发动机汽缸的电源电压，如无变化则保持当前运行状态。例如当负载最小时，电动机只需要输出最小功率，控制器控制开关的导通和断开，使每组汽缸励磁线圈均接入U/6的电压，此时总的输出功率为W＝W1+W2+W3+W4＝4*U2/36R＝W/36，其中W＝4*U2/R。当需要输出更高功率时，控制器通过控制开关的导通和断开，将第一组汽缸励磁线圈接入U/3的电压，其余汽缸励磁线圈仍保持U/6的电压，此时总的输出功率为W＝W1+W2+W3+W4＝U2/9R+3*U2/36R＝1.75W/36，其中W＝4*U2/R，以此类推，实现多种输出功率。
控制开关算法根据每组电池工作时长控制开关的导通和断开，使电池组以交替的方式循环工作，保证每组电池能量输出平衡。
实施例二：
一种永磁直流电动机功率分配方法的应用包含，
励磁线圈绕组1、控制开关组2、电池组3，
第一励磁线圈La、第二励磁线圈Lb、第三励磁线圈Lc，
第一控制开关组21、第二控制开关组22、第三控制开关组23，
第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36、端口La、端口Lb、端口Lc，
控制开关Ka1、控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka7，
控制开关Kb1、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb7，
控制开关Kc1、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc7，
接口E1、接口E2、接口E3、接口E4、接口E5、接口E6、接口E7。
基于上述技术，实施例2：发明的客体是一种永磁直流电动机功率分配方法的应用，以六组电源电池组串联为例提出一种可变功率永磁直流电动机，即N＝6，M＝{1,2,3,6}四种单组电池组组合方式，其可以在传统直流电动机的基础上通过增加控制电路和分组的电源电池组实现可变功率输出。
在原有永磁直流电动机励磁线圈(La、Lb、Lc)的端口增加所述控制开关组并连接至电池组，通过将直流电源电池组分组并增加所述控制开关算法，传统的永磁直流电动机也可以实现变功率输出。
将直流电源电池组划分为六组电池组等压串联，每组电压为U/6，并组合为六组、三组、二组、一组的四种配电供给方式，分别对应电压U/6，U/3，U/2，U。每组电池组通过所述控制开关分别连接到所述永磁直流电动机的励磁线圈，通过算法控制开关的导通和断开，控制每组励磁线圈分别接入六组、三组、二组或一组所述电池组，分别对应U/6，U/3，U/2，U。
控制开关组的算法的控制方式为：控制器根据负载计算所需的输出功率以及当前每组所述励磁线圈所需供电电压发出控制信号控制开关的导通和断开，改变接入所述励磁线圈构成的永磁直流电动机的电源电池组电压，进而改变电动机的功率输出，实现输出功率的变化；控制器继续监测负载端的变化，如有变化则根据负载变化调整所述永磁直流电动机的电源电压，如无变化则保持当前运行状态。例如当负载最小时，电动机只需要输出最小功率，控制器控制开关的导通和断开，使永磁直流电动机励磁线圈均接入U/6的电压，此时总的输出功率为
Figure BDA0002802955800000251
其中W＝U2/R。当需要输出更高功率时，控制器通过控制开关的导通和断开，将励磁线圈接入U/3的电压，此时总的输出功率为
Figure BDA0002802955800000252
其中W＝U2/R，以此类推，实现多种输出功率。
控制器通过算法根据每组电池工作时长控制开关的导通和断开，使电池组以交替的方式循环工作，保证每组电池能量输出平衡。
该实施例是基于星型连接永磁直流电动机一组(La、Lb、Lc)励磁线圈为基础进行的原理描述，在实际应用中该动力分配技术方案电动机绕组可包含一组以上的多组与以上的四种(f1、f2、f3、f4)动力分配模式进行组合使用，例如(La、Lb、Lc)有四组励磁线圈(La1、Lb1、Lc1)、(La2、Lb2、Lc2)、(La3、Lb3、Lc3)、(La4、Lb4、Lc4)与(f1、 f2、f3、f4)动力分配模式进行组合使用可使永磁直流电动机功率输出达到35级差。
本发明的第二个实施例，按照实现供电电压分配置换和电极转换的方式把励磁线圈组 1、电池组3和控制开关组2相互连接。
在本实施例中，按照控制开关开闭实现供电电压分配置换和实现电极转换的方式把控制开关组2与励磁线圈组1和电池组3连接。
本发明的第二个实施例，其步骤是：由控制开关组2中控制开关开闭实现供电电压分配置换，由控制开关组2中控制开关实现电极转换，把电池组3与励磁线圈组1实现非单一状态连接。
本发明的第二个实施例是以第一个实施例为基础。
本发明具有以下特点：
1、由于设计了励磁线圈组1、电池组3和控制开关组2，通过励磁线圈组1和电池组3实现了电磁发动机、永磁直流电动机的性能，通过控制开关组2实现了对励磁线圈组1 的供电电压分配和电极转换，因此实现了电磁发动机、永磁直流电动机的可变功率输出。
2、由于设计了第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35 和第六电池36，实现了六个电池组的组合设置，设置了第一电池与第二电池的(31、32)、第三电池与第四电池(33、34)、第五电池与第六电池(35、36)，实现了三个电池组的组合设置，设置了第一电池、第二电池和第三电池的(31、32、33)、第四电池、第五电池与第六电池(34、35、36)，实现了二个电池组的组合设置，设置了第一电池、第二电池、第三电池、第四电池、第五电池与第六电池组(31、32、33、34、35、36)一组电池组的组合设置。
3、由于设计了对结构形状进行了数值范围的限定，使数值范围为本发明的技术方案中的技术特征，不是通过公式计算或通过有限次试验得出的技术特征，试验表明该数值范围的技术特征取得了很好的技术效果。
4、由于设计了本发明的技术特征，在技术特征的单独和相互之间的集合的作用下可替代原有电动汽车的调占空比的模式，该技术功率输出变化极差小级数多可替代原有电动汽车齿轮调速装置，利用该技术可以设计汽车用电动轮毂，本发明的各项性能指标为现有的各项性能指标的至少为1.7倍，通过评估具有很好的市场价值。
还有其它的与实现供电电压分配置换和电极转换的励磁线圈组1、电池组3和控制开关组2连接的技术特征都是本发明的实施例之一，并且以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，如本实施例二中多个星型连接的励磁线圈绕组可以与四个基本的工作模式进行组合，实现多级功率分配输出，为满足专利法、专利实施细则和审查指南的要求，不再对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合的实施例都进行描述。
上述实施例只是本发明所提供的基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法及其应用的一种实现形式，根据本发明所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成份或步骤，或者将本发明用于其他的与本发明接近的技术领域，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：包含有用于产生激励磁场的励磁线圈组1、用于作为电源的电池组3、分别设置为与励磁线圈组1和电池组3的控制开关组2。
2.根据权利要求1所述的基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：按照实现供电电压分配置换和电极转换的方式把励磁线圈组1、电池组3和控制开关组2相互连接。
3.根据权利要求2所述的基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：按照控制开关开闭实现供电电压分配置换和控制开关电桥实现电极转换的方式把控制开关组2与励磁线圈组1和电池组3连接。
4.根据权利要求1所述的基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：包含有具有第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14的电磁发动机的励磁线圈组1，具有第一控制开关21、第二控制开关22、第三控制开关23和第四控制开关24的控制开关组2，具有第一电池31、第二电池32、第三电池33、第四电池34、第五电池35和第六电池36的电池组3，在励磁线圈组1与电池组3之间设置有控制开关组2。
5.根据权利要求4所述的基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：第一励磁线圈11设置为与第一电磁发动机的磁钢相对应分布并且第一励磁线圈11的其中一个端头设置为端口La1、第一励磁线圈11的其中另一个端头设置为端口La2，第二励磁线圈12设置为与第二电磁发动机的磁钢相对应分布并且第二励磁线圈12的其中一个端头设置为端口Lb1、第二励磁线圈12的其中另一个端头设置为端口Lb2，第三励磁线圈13设置为与第三电磁发动机的磁钢相对应分布并且第三励磁线圈13的其中一个端头设置为端口Lc1、第三励磁线圈13的其中另一个端头设置为端口Lc2，第四励磁线圈14为与第四电磁发动机的磁钢相对应分布并且第四励磁线圈14的其中一个端头设置为端口Ld1、第四励磁线圈14的其中另一个端头设置为端口Ld2，端口La1、端口La2、端口Lb1、端口Lb2、端口Lc1、端口Lc2、端口Ld1和端口Ld2分别设置为与控制开关组2连接，
或，第一控制开关21设置为包含有控制开关Ka1、控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka10和控制开关Ka11，第二控制开关22设置为包含有控制开关Kb1、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb10和控制开关Kb11，第三控制开关23设置为包含有控制开关Kc1、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc10和控制开关Kc11，第四控制开关24包含有控制开关Kd1、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd8、控制开关Kd9、控制开关Kd10和控制开关Kd11，控制开关Ka1、控制开关Ka3、控制开关Ka4、控制开关Ka6、控制开关Ka7、控制开关Ka9、控制开关Ka10、控制开关Kb1、控制开关Kb3、控制开关Kb4、控制开关Kb6、控制开关Kb7、控制开关Kb9、控制开关Kb10、控制开关Kc1、控制开关Kc3、控制开关Kc4、控制开关Kc6、控制开关Kc7、控制开关Kc9、控制开关Kc10、控制开关Kd1、控制开关Kd3、控制开关Kd4、控制开关Kd6、控制开关Kd7、控制开关Kd9、控制开关Kd10分别设置为与励磁线圈组1连接，控制开关Ka2、控制开关Ka3、控制开关Ka5、控制开关Ka6、控制开关Ka8、控制开关Ka9、控制开关Ka11、控制开关Kb2、控制开关Kb3、控制开关Kb5、控制开关Kb6、控制开关Kb8、控制开关Kb9、控制开关Kb11、控制开关Kc2、控制开关Kc3、控制开关Kc5、控制开关Kc6、控制开关Kc8、控制开关Kc9、控制开关Kc11、控制开关Kd2、控制开关Kd3、控制开关Kd5、控制开关Kd6、控制开关Kd8、控制开关Kd9和控制开关Kd11分别设置为与电池组3连接，控制开关Ka2、控制开关Ka5、控制开关Ka8、控制开关Ka11、控制开关Kb2、控制开关Kb5、控制开关Kb8、控制开关Kb11、控制开关Kc2、控制开关Kc5、控制开关Kc8、控制开关Kc11、控制开关Kd2、控制开关Kd5、控制开关Kd8、控制开关Kd11分别设置为与励磁线圈组1连接，
或，第一电池31的负极设置为接口E1并且第一电池31的正极和第二电池32的负极设置为接口E2，第二电池32的正极和第三电池33的负极设置为接口E3并且第三电池33的正极和第四电池34的负极设置为接口E4，第四电池34的正极和第五电池35的负极设置为接口E5并且第五电池35的正极和第六电池36的负极设置为接口E6，第六电池36的正极设置为接口E7并且接口E1、接口E2、接口E3、接口E4、接口E5、接口E6和接口E7分别设置为与控制开关组2连接，
或，在控制开关Ka1与控制开关Ka2之间设置有连接端部并且在控制开关Ka4和控制开关Ka5之间设置有连接端部，在控制开关Ka7与控制开关Ka8之间设置有连接端部并且在控制开关Ka10和控制开关Ka11之间设置有连接端部，在控制开关Kb1与控制开关Kb2之间设置有连接端部并且在控制开关Kb4和控制开关Kb5之间设置有连接端部，在控制开关Kb7与控制开关Kb8之间设置有连接端部并且在控制开关Kb10和控制开关Kb11之间设置有连接端部，在控制开关Kc1与控制开关Kc2之间设置有连接端部并且在控制开关Kc4和控制开关Kc5之间设置有连接端部，在控制开关Kc7与控制开关Kc8之间设置有连接端部并且在控制开关Kc10和控制开关Kc11之间设置有连接端部，在控制开关Kd1与控制开关Kd2之间设置有连接端部并且在控制开关Kd4和控制开关Kd5之间设置有连接端部，在控制开关Kd7与控制开关Kd8之间设置有连接端部并且在控制开关Kd10和控制开关Kd11之间设置有连接端部，
接口E1分别设置为与控制开关Ka1和控制开关Ka2之间连接端部、控制开关Kb1和控制开关Kb2之间连接端部、控制开关Kc1和控制开关Kc2之间连接端部、控制开关Kd1和控制开关Kd2之间连接端部连接，接口E2分别设置为与控制开关Ka3的其中一个端部、控制开关Kb3的其中一个端部、控制开关Kc3的其中一个端部、控制开关Kd3的其中一个端部连接，接口E3分别设置为与控制开关Ka4和控制开关Ka5之间连接端部、控制开关Kb4和控制开关Kb5之间连接端部、控制开关Kc4和控制开关Kc5之间连接端部、控制开关Kd4和控制开关Kd5之间连接端部连接，接口E4分别设置为与控制开关Ka6的其中一个端部、控制开关Kb6的其中一个端部、控制开关Kc6的其中一个端部、控制开关Kd6的其中一个端部连接，接口E5分别设置为与控制开关Ka7和控制开关Ka8之间连接端部、控制开关Kb7和控制开关Kb8之间连接端部、控制开关Kc7和控制开关Kc8之间连接端部、控制开关Kd7和控制开关Kd8之间连接端部连接，接口E6分别设置为与控制开关Ka9的其中一个端部、控制开关Kb9的其中一个端部、控制开关Kc9的其中一个端部、控制开关Kd9的其中一个端部连接，接口E7分别设置为与控制开关Ka10和控制开关Ka11之间连接端部、控制开关Kb10和控制开关Kb11之间连接端部、控制开关Kc10和控制开关Kc11之间连接端部、控制开关Kd10和控制开关Kd11之间连接端部连接，
端口La1分别设置为与控制开关Ka1的另一个端部、控制开关Ka3的另一个端部、控制开关Ka4的另一个端部、控制开关Ka6的另一个端部、控制开关Ka7的另一个端部、控制开关Ka9的另一个端部和控制开关Ka10的另一个端部，端口La2分别设置为与控制开关Ka2的另一个端部、控制开关Ka5的另一个端部、控制开关Ka8的另一个端部和控制开关Ka11的另一个端部，端口Lb1分别设置为与控制开关Kb1的另一个端部、控制开关Kb3的另一个端部、控制开关Kb4的另一个端部、控制开关Kb6的另一个端部、控制开关Kb7的另一个端部、控制开关Kb9的另一个端部和控制开关Kb10的另一个端部，端口Lb2分别设置为与控制开关Kb2的另一个端部、控制开关Kb5的另一个端部、控制开关Kb8的另一个端部和控制开关Kb11的另一个端部，端口Lc1分别设置为与控制开关Kc1的另一个端部、控制开关Kc3的另一个端部、控制开关Kc4的另一个端部、控制开关Kc6的另一个端部、控制开关Kc7的另一个端部、控制开关Kc9的另一个端部和控制开关Kc10的另一个端部，端口Lc2分别设置为与控制开关Kc2的另一个端部、控制开关Kc5的另一个端部、控制开关Kc8的另一个端部和控制开关Kc11的另一个端部，端口Ld1分别设置为与控制开关Kd1的另一个端部、控制开关Kd3的另一个端部、控制开关Kd4的另一个端部、控制开关Kd6的另一个端部、控制开关Kd7的另一个端部、控制开关Kd9的另一个端部和控制开关Kd10的另一个端部，端口Ld2分别设置为与控制开关Kd2的另一个端部、控制开关Kd5的另一个端部、控制开关Kd8的另一个端部和控制开关Kd11的另一个端部。
6.根据权利要求4所述的基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置为螺旋线圈并且第一电磁发动机的磁钢、第二电磁发动机的磁钢、第三电磁发动机的磁钢和第四电磁发动机的磁钢分别设置为缸状体，第一励磁线圈11设置为与第一电磁发动机的磁钢套装式连接并且第二励磁线圈12设置为与第二电磁发动机的磁钢套装式连接，第三励磁线圈13设置为与第三电磁发动机的磁钢套装式连接并且第四励磁线圈14设置为与第四电磁发动机的磁钢套装式连接，第一电磁发动机的磁钢的外端头、第二电磁发动机的磁钢的外端头、第三电磁发动机的磁钢的外端头和第四电磁发动机的磁钢的外端头设置为与电磁发动机的曲轴连接，
或，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置在电磁发动机的同一个壳体支架上，第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14设置为沿电磁发动机壳体的横向中心线间隔排列分布。
7.根据权利要求4所述的基于可变功率的电磁发动机装置，其特征是：第一励磁线圈11、第二励磁线圈12、第三励磁线圈13和第四励磁线圈14分别设置在电磁发动机的同一个壳体支架上，第一励磁线圈11的端口La1和第一励磁线圈11的端口La2设置为呈180°分布，第二励磁线圈12的端口Lb1和第二励磁线圈12的端口Lb2设置为呈180°分布，第三励磁线圈13的端口Lc1和第三励磁线圈13的端口Lc2设置为呈180°分布，第四励磁线圈14的端口Ld1和第四励磁线圈14的端口Ld2设置为呈180°分布，第一励磁线圈11的端口La1、第二励磁线圈12的端口Lb1、第三励磁线圈13的端口Lc1、第四励磁线圈14的端口Ld1、第一励磁线圈11的端口La2、第二励磁线圈12的端口Lb2、第三励磁线圈13的端口Lc2和第四励磁线圈14的端口Ld2设置为沿电磁发动机缸体的同一圆周线依次排列分布。
8.一种基于可变功率的电磁发动机装置功率分配方法，其步骤是：由控制开关组2中的控制开关开闭实现供电电压分配置换，由控制开关组2中控制开关电桥实现电极转换，把电池组3与励磁线圈组1实现非单一状态连接。
9.根据权利要求4所述的基于可变功率的电磁发动机装置功率分配方法，其特征是：1)控制器根据当前发动机负载计算所需的输出功率以及当前每组励磁线圈11,12，13、14所需供电电压，2)控制器发出控制信号控制开关组2的导通和断开，改变接入励磁线圈组1的电池组3的电压，并根据磁钢的位置由控制开关组2来改变励磁线圈组1的工作电源的极性，进而改变推动活塞连杆的作用力，实现输出功率的改变，同时保证电磁发动机的旋转运动；3)控制器继续监测负载端的变化，如有变化则根据负载变化调整所述励磁线圈组1构成的发动机汽缸的电源电压，如无变化则保持当前运行状态，
励磁线圈11、12、13、14在f1工作模式下的动力分配过程：a)将动力分配方式1记为f1，电池组3中的每组电池31、32、33、34、35、36分别为负载提供
Figure FDA0002802955790000052
电压，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure FDA0002802955790000051
励磁线圈11、12、13、14在f1工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3起始工作从31起循环至32、33、34、35、36，当控制开关Ka3、Kb3、Kc3、Kd3闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka3、Kb3、Kc3、Kd3连接至电源分组E2端口，控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈的另一端口La2、Lb2、Lc2、Ld2通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2连接至电源分组E1端口.此时励磁线圈La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka2、Kb2、Kc2、Kd2断开，Ka5、Kb5、Kc5、Kd5闭合，此时励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka5、Kb5、Kc5、Kd5连接至电源分组E3端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1接E2为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2接E3为正，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka3、Kb3、Kc3、Kd3断开，Ka6、Kb6、Kc6、Kd6闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka6、Kb6、Kc6、Kd6连接至电源分组E4端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka5、Kb5、Kc5、Kd5断开，Ka8、Kb8、Kc8、Kd8闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka8、Kb8、Kc8、Kd8连接至电源分组E5端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2为正，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka6、Kb6、Kc6、Kd6断开，Ka9、Kb9、Kc9、Kd9闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka9、Kb9、Kc9、Kd9连接至电源分组E6端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka8、Kb8、Kc8、Kd8断开，Ka11、Kb11、Kc11、Kd11闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka11、Kb11、Kc11、Kd11连接至电源分组E7端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2正；
励磁线圈11、12、13、14在f2工作模式下的动力分配过程：b)电池组3中的电池组31和32串联，33和34串联，35和36串联，并分别为负载提供
Figure FDA0002802955790000061
电压在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure FDA0002802955790000062
励磁线圈11、12、13、14在f2工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3，起始工作从(31、32)起循环至(33、34)，(35、36),当控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2连接至电源分组E1端口，控制开关Ka4、Kb4、Kc4、Kd4闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka4、Kb4、Kc4、Kd4连接至电源分组E3端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka2、Kb2、Kc2、Kd2断开，Ka8、Kb8、Kc8、Kd8闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2、14Ld2端口通过Ka8、Kb8、Kc8、Kd8连接至电源分组E5端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1接E3为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2接E5为正，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka4、Kb4、Kc4、Kd4断开，Ka10、Kb10、Kc10、Kd10闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口通过Ka10、Kb10、Kc10、Kd10连接至电源分组E7端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动；
励磁线圈11、12、13、14在f3工作模式下的动力分配过程：c)动力分配方式3记为f3，电池组3中的电池31、32和33串联，34、35和36串联，并分别为负载提供
Figure FDA0002802955790000063
电压，电源分组为电池组3的(31、32、33)，(34、35、36)，在此工作模式下其动力分配功率输出是电动机额定功率的
Figure FDA0002802955790000064
励磁线圈11、12、13、14在f3工作模式下的动力分配过程：该工作方式分别使用电池组3,起始工作从(31、32、33)起循环至(34、35、36)，控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈11La2,12Lb2、13Lc2,14Ld2通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2分别连接至电源分组E1端口，控制开关Ka6、Kb6、Kc6、Kd6闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1通过Ka6、Kb6、Kc6、Kd6分别连接至电源分组E4端口，此时励磁线圈La1、Lb1、Lc1、Ld1为正，La2、Lb2、Lc2、Ld2为负，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，Ka2、Kb2、Kc2、Kd2断开，Ka11、Kb11、Kc11、Kd11闭合，励磁线圈11La2、12Lb2、13Lc2，14Ld2通过Ka11、Kb11、Kc11、Kd11分别连接至电源分组E7端口，此时La1、Lb1、Lc1、Ld1接E4端口为负，La2、Lb2、Lc2、Ld2接E7端口为正,磁缸做向下运动曲轴旋转180°；
励磁线圈11、12、13、14在f4工作模式下的动力分配过程：d)该工作方式整体串联使用电池组3，起始工作以(31、32、33、34、35、36)循环工作，该工作方式电动机输出功率等于电动机的额定功率，首先控制开关Ka2、Kb2、Kc2、Kd2闭合，励磁线圈11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2通过Ka2、Kb2、Kc2、Kd2分别连接至电源分组E1端口，Ka10、Kb10、Kc10、Kd10闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1通过Ka10、Kb10、Kc10、Kd10分别连接至电源分组E7端口，此时11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2端口为负，11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口为正，磁缸做向上运动通过连杆推动曲轴旋转180°，以上所有控制开关均断开，Ka1、Kb1、Kc1、Kd1闭合，励磁线圈11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1通过Ka1、Kb1、Kc1、Kd1分别连接至电源分组E1端口，Ka11、Kb11、Kc11、Kd11闭合，励磁线圈11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2通过Ka11、Kb11、Kc11、Kd11分别连接至电源分组E7端口，此时11La2,12Lb2、13Lc2、14Ld2端口为正，11La1、12Lb1、13Lc1、14Ld1端口为负，磁缸做向下运动通过连杆推动曲轴旋转180°，按照以上描述，励磁线圈11、12、13、14工作在f1、f2、f3、f4模式下，经组合后功率输出可达到35级如表所示：
Figure FDA0002802955790000071
Figure FDA0002802955790000081
Figure FDA0002802955790000091
Fx是指电动机输出功率的级数；
La是指电动机励磁线圈11；
Lb是指电动机励磁线圈12；
Lc是指电动机励磁线圈13；
Ld是指电动机励磁线圈14；
Wx是指电动机输出功率；
按其功率输出大小排列顺序。
10.一种基于可变功率的电磁发动机装置和功率分配方法在电动汽车中的应用，该发明是基于对电池组分配、算法为基础的应用技术，其特征是：把直流电源电池划分为N组，其中N为合数，N的所有因数构成集合M，将N组直流电源电池以集合M内的因数构成单组电池组，共有M组电池组，每组电池组通过所述控制开关分别连接到所述励磁线圈构成的发动机汽缸，通过算法保证M组电池组能量输出均衡并控制开关的导通和断开，控制每组励磁线圈分别接入M个单组电池组，所述单组电池组，为每组励磁线圈提供单独接入电压。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352929A (en) * 1992-07-04 1994-10-04 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for regulating a generator of an internal combustion engine
CN101044665A (zh) * 2004-10-23 2007-09-26 罗伯特·博世有限公司 用于进行供电的具有多个并联发电机的装置
CN101697445A (zh) * 2009-10-26 2010-04-21 盛润泉 磁活塞电动机
CN102120419A (zh) * 2011-01-25 2011-07-13 江苏技术师范学院 电力活塞驱动式电动车
CN103370869A (zh) * 2011-02-08 2013-10-23 罗伯特·博世有限公司 用于外激励电机的储能器设备
CN211791345U (zh) * 2020-01-22 2020-10-27 褚博 可变功率电动机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352929A (en) * 1992-07-04 1994-10-04 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for regulating a generator of an internal combustion engine
CN101044665A (zh) * 2004-10-23 2007-09-26 罗伯特·博世有限公司 用于进行供电的具有多个并联发电机的装置
CN101697445A (zh) * 2009-10-26 2010-04-21 盛润泉 磁活塞电动机
CN102120419A (zh) * 2011-01-25 2011-07-13 江苏技术师范学院 电力活塞驱动式电动车
CN103370869A (zh) * 2011-02-08 2013-10-23 罗伯特·博世有限公司 用于外激励电机的储能器设备
CN211791345U (zh) * 2020-01-22 2020-10-27 褚博 可变功率电动机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙冠群等: "基于功率变换器与励磁电压扰动法的SRG风电MPPT控制", 《电力系统自动化》, no. 02, 31 January 2017 (2017-01-31), pages 101 - 107 *

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