CN202094764U

CN202094764U - 轮毂式马达的改良结构

Info

Publication number: CN202094764U
Application number: CN2011202048539U
Authority: CN
Inventors: 张乃辛
Original assignee: XINGDA MOTOR INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: XINGDA MOTOR INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2021-06-17

Abstract

本实用新型为有关轮毂式马达的改良结构，属于机电类，轮毂式马达内包含三组线圈绕组，而各该线圈于其一端共同连接(Ｙ结线)，且亦与相邻线圈的另一端连接(△结线)，利用轮毂内置放空间可置放相互作串并联的继电器，另将各继电器至少设置一组与该继电器动作线圈连接的启闭引出线导出轮毂电机外部，藉此，启闭引出线经外部控制轮毂内部继电器的切换，使马达绕组发生串并联改变时，其马达特性有转速及扭距的相反变化，因此得到两种不同的马达特性，以符合两种行车需要(起步、爬坡及平面高速)，起步、爬坡需求:高扭力低转速。平面高速需求：低扭力高转速。轮内继电器经外部控制使马达内线圈绕组作串并接切换，能满足多种环境下的使用需求。

Description

轮毂式马达的改良结构

技术领域

本实用新型涉及机电类，特别涉及一种轮毂式马达的改良结构，尤指一种通过继电器的串并联，以满足多种环境上使用需求的轮毂式马达的改良结构。

背景技术

随着石油价格的高涨，如何有效率的使用短缺的能源是受到广泛关注的议题，马达在生活的应用愈来愈广泛，其高效率的能源转换效率（约80％以上）远高于内燃机引擎所能提供的极限(最高约30％)，提供了车辆动力一个更好的选择，马达将有机会取代引擎成为新一代的车辆动力来源，因此，有许多以马达为动力的车辆随之出现，分别有复合动力车、插电式复合动力、电动车等，复合动力车定义为混合动力源车辆，分别拥有内燃机引擎、动力马达和电池，在低速时能够以马达模式行驶，但其电池容量较小若电力耗尽，仍必须由引擎提供动力，并且在适当时机提供发电回充至电池内，即使其非完全的电力行驶，但已能够达到节省汽油消耗的目的；插电式复合动力车与复合动力车相当，差别在于电池的容量大小以及插电式复合动力车能够提供电力的输入，且其较大容量的电池，能够提供较长的行驶里程，更有效的节省汽油的消耗；电动车顾名思义为全使用电动模式行驶，故其仅使用马达提供动力。因此，将轮毂马达（HubMotor）结合于电动车，能达到完全无污染的新一代代步产品。

前述的轮毂马达（HubMotor）意指装置在轮圈中的马达，因为无变速器(Transmlssion)协助速度与扭力的转换，故轮毂马达通常为高扭力、低转速马达（如附图1，为已有转矩转速关的曲线图），因为直接驱动轮胎转动，所以，只有一种马达出力特性，同时无法符合多环境条件的需求。上述存在的问题需要进一步加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮毂式马达的改良结构，符合两种行车需要(起步、爬坡及平面高速)，起步、爬坡需求：高扭力低转速；平面高速需求：低扭力高转速，如此一来，能满足多种环境下的使用需求。

该轮毂式马达包含三组线圈，而各该线圈于其一端共同连接(Ｙ形结线)，且亦与相邻线圈的另一端连接(△形结线)，其包括：一位于该轮毂式马达内、有置放空间的内支架；及至少一个置放于该支架置放空间内、作马达绕组串并联的继电器，而该继电器至少设置一组与该继电器启闭线圈连接的启闭引出线。各继电器通过外部控制的启闭开关动作条件分别连接于对应的该继电器线圈，使马达绕组线圈以串并联方式改变马达特性(不论马达绕组以Ｙ或△结线方式)。

本实用新型具体包括：该轮毂式马达包含三组线圈，而各该线圈于其一端共同连接(Ｙ形线)，且亦与相邻线圈的另一端连接(△形结线)，其包括：

一位于该轮毂式马达内、且形成置放空间的内支架；及至少一个分别置放于该置放空间、并作马达绕组线圈串并联的继电器，而该继电器内至少设置一组与该继电器内部线圈连接的供外部控制器作为继电器动作使用的启闭引出线。

其中各该继电器接点分别连接于对应的轮毂绕组Ｙ形结线线圈，并与该线圈连接以构成Ｙ形结线圈结构，作马达绕组线圈串并联匝数的改变；

其中各该继电器接点分别连接于对应的轮毂绕组△形结线线圈，并与该线圈连接以构成△形结线圈结构，作马达绕组线圈串并联匝数的改变。

本实用新型的优点在于：

一、运用无刷轮毂式马达得以最经济的方法改善电动车在环境地形上应用，并改善因效率不佳的续航力问题。

二、直接将继电器于轮体内作串并联动作，无须将马达绕组线圈拉至外部运作。

三、藉由改变马达绕组结线，可对应到绕组匝数的增减，得到多种马达特性变化。

附图说明

图1　为已有转矩转速关的曲线图。

图2　为本实用新型较佳实施例的内部结构图。

图3　为本实用新型继电器启闭，使马达绕组串并联转矩转速关系曲线图。

图4　为本实用新型以Ｙ结线实体的串联示意图。

图5　为本实用新型以Ｙ结线等效的串联示意图。

图6　为Ｙ结线串联转矩转速关系的曲线图。

图7　为本实用新型以Ｙ结线实体的并联示意图。

图8　为本实用新型以Ｙ结线等效的并联示意图。

图9　为Ｙ结线并联转矩转速关系的曲线图。

图10　为本实用新型以△结线实体的串并联示意图。

图11　为本实用新型以△结线等效的串并联示意图。

具体实施方式

如附图2及附图3所示，为本实用新型较佳实施例的内部结构图及继电器串并联改变后转矩转速关系的曲线图，由图中可清楚看出，该轮毂式马达包含三组线圈，而各该线圈于其一端共同连接(Ｙ结线)，且亦与相邻线圈的另一端连接(△结线)，其包括：一位于该轮毂式马达1内、且形成置放空间102的内支架10；及至少一个分别置放于该置放空间102、用作串并联的继电器2，而该继电器2内至少设置一组启闭开关引出线20。于前述各该继电器2通过外部控制器经启闭引出线20使继电器2动作，不论马达以Ｙ结线结构或以△结线结构，皆能使马达绕组作串并联改变。

此轮毂式马达具有多重绕组，又以外部控制方式经由继电器利用多重绕组进行串并联切换，使马达输出特性随实际需要而适时改变，以构成两段变速（高扭力低转速(串接)及低扭力高转速(并接)）的输出特性使马达性能随着地形环境需要而能适时改变。

藉由上述的结构、组成设计，兹就本实用新型的使用情形说明如下，如附图4至附图9所示，为本实用新型以Ｙ结线实体及等效的串并联示意图及Ｙ结线串联并联转矩转速关的曲线图，由图中可清楚看出，此运用以马达以Ｙ结线结构为例，当驾驶人于启动或爬坡时，势必会增加进油量使油门加大，当此时马达工作于低速重负荷环境下需要大扭力，此时通过控制器3以行车条件经由启闭引出线20（同时参考图2）控制操作继电器2，而继电器2则采用图4及图5的串联结线，同时在图6则可看出在加大扭力后所产生的曲线样式，藉以取得大扭力输出。

反之，当马达运转到一定速度后，需要提高极速范围，并须将反电动势常数减小，使马达在同样的供应电压下其速度能提升时，可通过控制器3以行车条件经由启闭引出线20（同时参考图2）控制操作继电器2，并利用如图7及图8所示的并联结线因此得第九图标所示的曲线样式，藉以取得高转速输出。

在电动车控制回路中，驾驶者所输入的命令会随着转速的变化，转换成相对的转矩命令，再传给控制器3。本实用新型利用马达转速与马达消耗电流作为行车条件控制串并联切换的依据，利用马达内部不同绕组可以产生不同的动力输出特性，结合串联高扭力及并联高转速的特点，以达到电机式两段变速输出特性的目的，藉此能满足多种环境下的使用需求。

另外，马达亦可以△结线结构为例，在图10及图11中，为本实用新型以△结线实体的串并联示意图及以△结线等效的串并联示意图，亦可充分了解，在马达以△结线方式为绕组的情况下，可通过控制器3以行车条件经由启闭引出线20（同时参考图2）控制操作继电器2，由继电器2利用多重绕组进行串并联切换，使马达输出特性随实际需要而适时改变，以构成两段变速（高扭力低转速(串接)及低扭力高转速(并接)）的输出特性使马达性能随着地形环境需要而能适时改变。

Claims

1.一种轮毂式马达的改良结构，其特征在于：该轮毂式马达包含三组线圈，而各该线圈于其一端共同Ｙ形结线连接，且亦与相邻线圈的另一端△形线连接，其包括：一位于该轮毂式马达内、且形成置放空间的内支架；及至少一个分别置放于该置放空间、并作马达绕组线圈串并联的继电器，而该继电器内至少设置一组与该继电器内部线圈连接的供外部控制器作为继电器作动使用的启闭引出线。

2.根据权利要求1所述的轮毂式马达的改良结构，其特征在于：其中各该继电器接点分别连接于对应的轮毂绕组Ｙ形结线线圈，并与该线圈连接、作马达绕组线圈串并联匝数的改变的Ｙ形结线圈结构。

3.根据权利要求1所述的轮毂式马达的改良结构，其特征在于：其中各该继电器接点分别连接于对应的轮毂绕组△形结线线圈，并与该线圈连接、作马达绕组线圈串并联匝数改变的△形结线圈结构。