CN206446430U - 车轮和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车轮和具有其的车辆，所述车轮包括：车轮本体，车轮本体包括轮毂和位于轮毂外周的轮胎；电机，电机包括绕组励磁定子部、永磁励磁定子部和磁阻转子部，绕组励磁定子部在轮毂的径向上与永磁励磁定子部内外间隔设置，磁阻转子部设在轮毂上，且磁阻转子部在轮毂的径向上位于绕组励磁定子部和永磁励磁定子部之间。根据本实用新型的车轮，通过采用主要由绕组励磁定子部、永磁励磁定子部和磁阻转子部构成的电机，该电机的转矩密度得以提升，且非簧载质量相对较小，当具有该电机的车轮应用于车辆时，有利于车辆的减震和能效提升。而且，本实用新型的车轮节约了材料成本，效率高，适用于各类轮式运行的纯电动、混合电动车辆。

Description

车轮和具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车轮和具有其的车辆。

背景技术

目前，直接驱动技术由于省略了传动装置，直接驱动技术的系统效率得到了有效地提高，已经越来越多的应用到工业和生活中。相关技术中，直接驱动中需求最大的应用场合就是低速大转矩场合，比如采用轮边驱动的电动汽车或者电动自行车系统。目前轮边驱动多采用轮毂电机、盘式电机等传动电机，虽然转矩密度较感应电机有所提升，然而，其非簧载质量大，不利于电动车辆的减震和能效提升。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种车轮，所述车轮的转矩密度高，非簧载质量相对较小，当该车轮应用于车辆时，有利于车辆的减震和能效提升。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述车轮的车辆。

根据本实用新型第一方面的车轮，包括：车轮本体，所述车轮本体包括轮毂和位于所述轮毂外周的轮胎；电机，所述电机包括绕组励磁定子部、永磁励磁定子部和磁阻转子部，所述绕组励磁定子部在所述轮毂的径向上与所述永磁励磁定子部内外间隔设置，所述磁阻转子部设在所述轮毂上，且所述磁阻转子部在所述轮毂的径向上位于所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁定子部之间。

根据本实用新型的车轮，通过采用主要由绕组励磁定子部、永磁励磁定子部和磁阻转子部构成的电机，该电机的转矩密度得以提升，且非簧载质量相对较小，当具有该电机的车轮应用于车辆时，有利于车辆的减震和能效提升。而且，本实用新型的车轮节约了材料成本，效率高，适用于各类轮式运行的纯电动、混合电动车辆。

根据本实用新型的一些实施例，所述绕组励磁定子部包括至少一个第一定子分块，所述第一定子分块的数量小于沿所述轮毂的周向连接成闭环形所需的第一定子分块的数量，所述永磁励磁定子部包括至少一个第二定子分块，所述第二定子分块的数量与所述第一定子分块的数量相同，所述磁阻转子部为沿所述轮毂的周向延伸的闭环形。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一定子分块为多个且沿所述轮毂的周向均匀排布，所述第二定子分块为多个且沿所述轮毂的周向均匀排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一定子分块和所述第二定子分块沿所述轮毂的周向一一相对地设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述磁阻转子部包括：多个导磁铁芯；多个非导磁间隔块，多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述轮毂的周向交替排列。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一定子分块包括：第一导磁铁芯；定子绕组，所述定子绕组绕制在所述第一导磁铁芯上。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二定子分块包括：第二导磁铁芯；永磁体，所述永磁体设在所述第二导磁铁芯上。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述第一定子分块产生的磁场的极对数为p_s，所述永磁励磁定子部的永磁体的数量为n_pm0且每个所述第二定子分块产生的磁场的极对数为p_f＝n_pm0/2，所述磁阻转子部的导磁铁芯的数量为p_f且满足：p_f＝n₀|p_s±p_f|，其中，n₀为沿所述轮毂的周向连接成闭环形所需的第一定子分块的数量。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述第一定子分块具有多个定子齿和分别位于相邻定子齿之间的多个齿槽，每个所述第一定子分块的定子齿的数量为N_s0，每个所述第一定子分块的相邻齿槽的槽距角为α₀且满足：α₀＝2π/N_s0/n₀，其中，n₀为沿所述轮毂的周向连接成闭环形所需的第一定子分块的数量。

根据本实用新型的一些实施例，所述绕组励磁定子部的中心轴线、所述永磁励磁定子部的中心轴线、所述磁阻转子部的中心轴线和所述轮毂的中心轴线重合。

根据本实用新型的一些实施例，所述车轮进一步包括：外壳，所述外壳包括第一外壳部、第二外壳部和连接部，所述第一外壳部在所述轮毂的径向上位于所述磁阻转子部的外侧，所述第二外壳部在所述轮毂的径向上位于所述磁阻转子部的内侧，其中所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁定子部中的其中一个设在所述第一外壳部的邻近所述磁阻转子部的一侧表面上，且所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁定子部中的另一个设在所述第二外壳部的邻近所述磁阻转子部的一侧表面上，所述连接部连接在所述第一外壳部和所述第二外壳部的远离所述车轮本体的一端之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述绕组励磁定子部在所述轮毂的径向上位于所述永磁励磁定子部的外侧或内侧。

根据本实用新型第二方面的车辆，包括根据本实用新型上述第一方面的车轮。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的车轮的立体图；

图2是图1中所示的电机的立体图；

图3是图2中所示的电机的主视图。

附图标记：

100：车轮；

10：车轮本体；11：轮毂；12：轮胎；

20：电机；21：绕组励磁定子部；

211：第一定子分块；212：第一导磁铁芯；213：定子绕组；

21a：定子齿；21b：齿槽；

22：永磁励磁定子部；

221：第二定子分块；222：第二导磁铁芯；223：永磁体；

23：磁阻转子部；

231：导磁铁芯；232：非导磁间隔块；

24：外壳；241：第一外壳部；242：第二外壳部；243：连接部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型第一方面实施例的车轮100。车轮100可以应用于车辆例如电动车辆。在本申请下面的描述中，以车轮100应用于电动车辆如电动汽车或电动自行车为例进行说明。当然，本领域技术人员可以理解，根据本实用新型的车轮100还可以应用于其他类型的车辆，而不限于电动车辆如电动汽车或电动自行车。

如图1-图3所示，根据本实用新型第一方面实施例的车轮100，包括车轮本体10和电机20。

具体而言，车轮本体10包括轮毂11和位于轮毂11外周的轮胎12。电机20包括绕组励磁定子部21、永磁励磁定子部22和磁阻转子部23，绕组励磁定子部21在轮毂11的径向上与永磁励磁定子部22内外间隔设置，磁阻转子部23设在轮毂11上，且磁阻转子部23在轮毂11的径向上位于绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22之间。

其中，绕组励磁定子部21可以在轮毂11的径向上位于永磁励磁定子部22的内侧(如图1-图3所示)，当然，绕组励磁定子部21还可以在轮毂11的径向上位于永磁励磁定子部22的外侧(图未示出)。

也就是说，车轮100主要由车轮本体10和电机20组成，其中，车轮本体10主要由轮毂11和位于轮毂11外周的轮胎12组成，电机20主要由绕组励磁定子部21、永磁励磁定子部22和磁阻转子部23这三部分组成，绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22内外设置，且绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22在内外方向上彼此间隔开，磁阻转子部23可以与轮毂11固定连接，且磁阻转子部23在内外方向上位于绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22之间，以固定的空气间隙与之保持间隔。这里，需要说明的是，方向“内”可以理解为朝向轮毂11的中心轴线的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离轮毂11的中心轴线的方向。

当电机20工作时，绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22产生磁场，磁阻转子部23可以在该磁场的作用下转动，从而带动车轮100旋转。当车轮100应用于车辆例如电动车辆时，可以驱动车辆例如电动车辆。

根据本实用新型实施例的车轮100，通过采用主要由绕组励磁定子部21、永磁励磁定子部22和磁阻转子部23构成的电机20，该电机20的转矩密度得以提升，且非簧载质量相对较小，当具有该电机20的车轮100应用于车辆例如电动车辆时，有利于车辆例如电动车辆的减震和能效提升。而且，本实用新型的车轮100的材料用料较少，从而节约了材料成本，且提高了车轮100的效率，适用于各类轮式运行的纯电动、混合电动车辆。

根据本实用新型的一些实施例，如图2和图3所示，绕组励磁定子部21包括至少一个第一定子分块211，第一定子分块211的数量小于沿轮毂11的周向连接成闭环形所需的第一定子分块211的数量，永磁励磁定子部22包括至少一个第二定子分块221，第二定子分块221的数量与第一定子分块211的数量相同，磁阻转子部23为沿轮毂11的周向延伸的闭环形。

例如在图1-图3的示例中均示出了一个第一定子分块211和一个第二定子分块221，第一定子分块211和第二定子分块221均分别为沿轮毂11的周向连接成闭环形结构的一部分，而磁阻转子部23为沿轮毂11的圆周方向延伸的完整圆环形，使得磁阻转子部23在转动过程中始终有一部分处于绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22构成的磁场中，从而保证了电机20的正常运行，进而保证了车辆例如电动车辆运行的可靠性。由此，通过设置数量较少的第一定子分块211和第二定子分块221，在保证电机20正常运行的前提下，可以有效节省绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22的用料，从而节省了电机20的材料成本和占用空间及重量，减小了非簧载质量，为车辆例如电动车辆的悬挂减振系统腾出了宝贵空间。

可选地，第一定子分块211和第二定子分块221沿轮毂11的周向一一相对地设置。此时第一定子分块211和第二定子分块221在内外方向(例如轮毂11的径向)上正对设置，这样在磁阻转子部23外径改变的基础上，绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22的体积不会发生明显变化，节约了绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22的成本，同时提高了低速大转矩驱动场合下的电机20效率；而在不改变磁阻转子部23的径向尺寸，可以减小电机20的整体尺寸，使电机20的结构更加紧凑。

当然，第一定子分块211还可以为多个且沿轮毂11的周向均匀排布，第二定子分块221为多个且沿轮毂11的周向均匀排布。以图1-图3中所示的绕组励磁定子部21位于永磁励磁定子部22的内侧为例进行说明，具体地，绕组励磁定子部21包括沿着轮毂11的周向均匀间隔的布置的多个第一定子分块211，永磁励磁定子部22包括沿着轮毂11的周向均匀间隔的布置的多个第二定子分块221，且多个第一定子分块211的位置与多个第二定子分块221的位置一一对应，每个第一定子分块211与相对应的第二定子分块221在轮毂11的径向上间隔设置，且第一定子分块211位于第二定子分块221的内侧，这样可以将磁阻转子部23设置在绕组励磁定子部21与永磁励磁定子部22之间，从而保证绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22可以产生均匀的磁场，从而提高电机20的性能和品质，进而提高车轮100的性能和品质。

可以理解的是，第一定子分块211和第二定子分块221的具体数量可以根据实际情况灵活设定，以更好地满足实际要求。

根据本实用新型的一些具体实施例，磁阻转子部23包括：多个导磁铁芯231和多个非导磁间隔块232，多个导磁铁芯231和多个非导磁间隔块232沿轮毂11的周向交替排列。换句话说，磁阻转子部23主要由多个导磁铁芯231和多个非导磁间隔块232组成，多个导磁铁芯231和多个非导磁间隔块232在轮毂11的周向上分别相互交替排布以构成封闭环形，即在每个导磁铁芯231的相邻两侧分别设置有一个非导磁间隔块232，每两个非导磁间隔块232之间设有一个导磁铁芯231，这样可以依据负载的大小自由进行选取磁阻转子部23的外径，绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22的体积不会发生明显变化，不会对绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22的用量产生影响。

其中，每个导磁铁芯231可以由高导磁材料构成，非导磁间隔块232可以由非导磁材料例如空气构成，此时相邻两个导磁铁芯231之间通过空气相互间隔。

在轮毂11的径向上、多个导磁铁芯231和多个非导磁间隔块232形成的封闭环形磁阻转子部23位于绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22之间，例如，在图2和图3的示例中，在轮毂11的径向上、磁阻转子部23位于永磁励磁定子部22的内侧，绕组励磁定子部21的外侧，且磁阻转子部23分别与绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22具有一定的间隙，当磁阻转子部23转动时，绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22不会对磁阻转子部23产生卡死的现象，保证电机20的正常工作，进而保证了车轮100的正常转动。

根据本实用新型的一些具体实施例，第一定子分块211包括：第一导磁铁芯212和定子绕组213，定子绕组213绕制在第一导磁铁芯212上。

也就是说，第一定子分块211主要由第一导磁铁芯212和定子绕组213构成，第一导磁铁芯212可以由高高导磁材料加工而成，定子绕组213绕设在第一导磁铁芯212上，如图3所示，将定子绕组213绕设在第一导磁铁芯212的三个定子齿10a上，定子绕组213形成三相绕组，当通入三相电流时，每个第一定子分块211对应的定子绕组213就会产生磁场。

其中，每个第一定子分块211具有多个定子齿10a和分别位于相邻定子齿10a之间的多个齿槽10b，每个第一定子分块211的定子齿10a的数量为N_s0，每个第一定子分块211的相邻齿槽10b的槽距角为α₀且满足：α₀＝2π/N_s0/n₀，其中，n₀为沿轮毂11的周向连接成闭环形所需的第一定子分块211的数量。

如图2和图3所示，在每个第一定子分块211上布置有多个定子齿10a，多个定子齿10a限定出多个齿槽10b，定子齿10a与齿槽10b交替排布，用Ns0表示每个第一定子分块211的定子齿10a的数量，用α₀表示每个第一定子分块211的相邻齿槽10b的槽距角，则N_s0与α₀满足α₀＝2π/N_s0/n₀，n₀表示沿电机20的周向连接成闭环形所需的第一定子分块211的数量，即每个第一定子分块211的相邻齿槽10b的槽距角等于360°与每个第一定子分块211的定子齿10a的数量为N_s0的商的n0倍。

根据本实用新型的一些具体实施例，如图2和图3所示，第二定子分块221包括：第二导磁铁芯222和永磁体223，永磁体223设在第二导磁铁芯222上。如图2所示，永磁励磁定子部22主要由第二导磁铁芯222和永磁体223组成，第二导磁铁芯222同样可以由高导磁材料加工而成，永磁体223设置在第二导磁铁芯222上，在轮毂11的周向上、永磁体223均匀间隔地排布在第二导磁铁芯222上，永磁体223采用平行充磁的方式，即相同极性的永磁体223相对的方式均匀的布置在第二导磁铁芯222上，可以产生等效的永磁磁场。

优选地，每个第一定子分块211产生的磁场的极对数为p_s，永磁励磁定子部22的永磁体223的数量为n_pm0且每个第二定子分块221产生的磁场的极对数为p_f＝n_pm0/2，磁阻转子部23的导磁铁芯231的数量为p_r且满足：p_r＝n₀|p_s±p_f|，其中，n₀为沿轮毂11的周向连接成闭环形所需的第一定子分块211的数量。

例如，当给定子绕组213通入对应相数的驱动电流(如三相定子绕组213通入三相电流)时，每个第一定子分块211的定子绕组213产生极对数为p_s的磁场，相对应地，永磁励磁定子部22的永磁体223的数量为n_pm0，每个第二定子分块221的永磁体223产生的等效永磁磁场的极对数为p_f＝n_pm0/2，即每个第二定子分块221的永磁体223产生的磁场极对数是永磁励磁定子部22的永磁体223的个数的一半。

此外，磁阻转子部23具有p_r个导磁铁芯231，并且导磁铁芯231的数量p_r应该满足p_r＝n₀|p_s±p_f|，即磁阻转子部23的导磁铁芯231的数量等于沿轮毂11的周向连接成闭环形所需的第一定子分块211的数量与每个绕组励磁定子部21产生磁场极对数和每个永磁励磁定子部22产生磁场极对数的和或者差的绝对值的乘积，换言之，磁阻转子部23的导磁铁芯231的数量是每个绕组励磁定子部21产生磁场极对数和每个永磁励磁定子部22产生磁场极对数的和或者差的绝对值的n₀倍(n₀为沿轮毂11的周向连接成闭环形所需的第一定子分块211的数量)，如磁阻转子部23的导磁铁芯231的数量为p_r＝30，满足公式p_r＝n₀|p_s±p_f|。

需要说明的是，上述实施例中的电机20主要包括三层结构，即绕组励磁定子部21、永磁励磁定子部22和磁阻转子部23，其中绕组励磁定子部21包括第一定子导磁铁芯231和定子绕组213，即绕组励磁定子部21为定子绕组励磁侧，永磁励磁定子部22包括第二导磁铁芯222和永磁体223，即永磁励磁定子部22为定子永磁励磁侧，定子绕组励磁侧和定子永磁励磁侧作为定子的组成部分，可以分别布置在电机20径向的最外层和最内层，也可以相反布置，即定子绕组励磁侧布置在电机20径向的最内层，定子永磁励磁侧布置在电机20径向的最外层，磁阻转子部23位于定子绕组励磁侧和定子永磁励磁侧的中间。

可选地，绕组励磁定子部21的中心轴线、永磁励磁定子部22的中心轴线、磁阻转子部23的中心轴线和轮毂11的中心轴线重合。例如，如图1-图3所示，磁阻转子部23呈封闭的环形，且与轮毂11同轴布置，弧形的绕组励磁定子部21和弧形的永磁励磁定子部22分别位于磁阻转子部23的内侧和外侧，且弧形的绕组励磁定子部21和弧形的永磁励磁定子部22与磁阻转子部23同轴设置，由此，绕组励磁定子部21的中心轴线、永磁励磁定子部22的中心轴线、磁阻转子部23的中心轴线和轮毂11的中心轴线为同一中心轴线。

根据本实用新型的进一步实施例，如图1-图3所示，车轮100进一步包括：外壳24，外壳24包括第一外壳部241、第二外壳部242和连接部243，第一外壳部241在轮毂11的径向上位于磁阻转子部23的外侧，第二外壳部242在轮毂11的径向上位于磁阻转子部23的内侧，其中绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22中的其中一个设在第一外壳部241的邻近磁阻转子部23的一侧表面上，且绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22中的另一个设在第二外壳部242的邻近磁阻转子部23的一侧表面上，连接部243连接在第一外壳部241和第二外壳部242的远离车轮本体10的一端之间。

例如，如图2和图3所示，外壳24大体为水平放置的U形结构，且该U形结构朝向车轮本体10的一侧敞开，绕组励磁定子部21可以安装在第二外壳部242的邻近磁阻转子部23的一侧表面上，永磁励磁定子部22设在第一外壳部241的邻近磁阻转子部23的一侧表面上，绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22在轮毂11的径向上彼此相对，且磁阻转子部23穿过外壳24并位于绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22之间。由此，通过设置外壳24，便于绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22之间的定位，进一步保证了电机20运行的可靠性和性能，且方便了绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22的安装，当该车轮100应用于车辆例如电动车辆时，方便了绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22与车辆例如电动车辆上的其他部件的装配，提高了装配效率。

下面结合具体实施例详细描述根据本实用新型实施例的车轮100。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的车轮100，包括车轮本体10和电机20。

具体地，车轮本体10包括起支撑作用的轮毂11以及其上安装的轮胎12。电机20包括绕组励磁定子部21、永磁励磁定子部22、磁阻转子部23和外壳24。绕组励磁定子部21由一个第一定子分块211组成，永磁励磁定子部22由一个第二定子分块221组成，第一定子分块211与第二定子分块221在轮毂11的径向上彼此间隔且正对设置，第一定子分块211位于第二定子分块221的内侧，磁阻转子部23在轮毂11的径向上设置在绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22之间，并形成封闭的环形，在电机20的径向上，从外到内依次为绕组励磁定子部21、磁阻转子部23和永磁励磁定子部22。绕组励磁定子部21和永磁励磁定子部22均安装在外壳24的第一外壳部241和第二外壳部242的彼此相对的表面上。

如图1和图2所示，在本实施例中，需要进一步说明的是，该电机20主要包括三层结构，即定子绕组励磁侧、定子永磁励磁侧、以及磁阻转子，定子绕组励磁侧和定子永磁励磁侧作为定子的组成部分，可以分别布置在电机20径向的最外层和最内层，也可以反之，即分别布置在最内层和最外层，磁阻转子位于定子绕组励磁侧和定子永磁励磁侧的中间，而且通过固定的空气间隙与之保持间隔。

定子绕组励磁侧(即绕组励磁定子部21)由高导磁材料构成分块的第一导磁铁芯212和在其上绕设的定子绕组213构成，定子绕组213可以为单相或多相，其实际分块数n₁与其沿电机20周向填满整圆所需的理论分块数n₀(即一个完整圆周的定子导磁铁芯231所对应的第一导磁铁芯212的个数)满足1≤n₁<n₀，定子绕组213线圈的跨距可以为1或任意与分块导磁铁芯231齿数相匹配的正整数，每一分块导磁铁芯231的齿数为N_s0，槽距角满足α₀＝2π/N_s0/n₀，当通入与定子绕组213相对应相数的驱动电流时，每一个定子绕组励磁侧分块产生极对数为p_s的磁场。本实施例中绕组为三相对称绕组，跨距为1。当通入三相对称电流时，产生极对数为p_s＝1的绕组励磁磁场。

定子永磁励磁侧(即永磁励磁定子部22)由高导磁材料构成的第二导磁铁芯222和永磁体223构成，永磁体223以交替极性的方式沿电机20周向均匀排布，可以采用磁阻转子部23的任何安装形式，即内置式(IPM)，表面贴装式(SPM)，表面嵌装式(Inset-SPM)等等。定子永磁侧的理论分块数为n₀＝16(即一个完整圆周的定子导磁铁芯231所对应的第二导磁铁芯222的个数)，其实际分块数与定子绕组励磁侧相同，定子永磁励磁侧的永磁体223数为n_pm0，每一个分块的定子永磁励磁侧产生的等效磁场极对数为p_f＝n_pm0/2。定子永磁侧的理论分块数与定子绕组励磁侧分块数保持一致。在本实施例中，永磁励磁侧的永磁体块数为n_pm0＝6，每一个分块的定子永磁励磁侧产生的等效永磁磁场极对数为p_f＝n_pm0/2＝3。

磁阻转子(即磁阻转子部23)由高导磁材料构成的导磁铁芯231和非导磁材料构成的非导磁间隔块232交替排布构成一个完整的圆周(封闭环形)，不采用分块的形式，磁阻转子的铁芯块数为p_r。在本实施例中磁阻转子的铁芯块数p_r＝64。优选地，磁阻转子的导磁铁芯231数量应该满足p_r＝n₀|p_s±p_f|。磁阻转子可以与轮毂11直接相连接，作为电机20的转矩输出元件。

根据本实用新型实施例的车轮100，具有体积小、功率密度高、噪声低、能效高的特点，广泛适用于各种纯电动和混合电动车辆驱动。

而且，永磁体223用量少，永磁利用率高，成本低廉，并且有效地压缩了电机20的体积，减小非簧载质量，为悬挂减震系统腾出了宝贵空间。

另外，在一定的励磁磁场作用下，电机20输出转矩随着电机20外径成平方关系增大，因此可以在不明显改变成本占比较大的定子部分体积的情况下，通过增加磁组转子部的外径，极大地提高了电机20的转矩密度。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆例如电动车辆(图未示出)，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的车轮100。

根据本实用新型实施例的车辆例如电动车辆，通过采用上述具备高功率密度、高效率、低振动的车轮100，可以提升车辆例如电动车辆的整体性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种车轮，其特征在于，包括：

车轮本体，所述车轮本体包括轮毂和位于所述轮毂外周的轮胎；

电机，所述电机包括绕组励磁定子部、永磁励磁定子部和磁阻转子部，所述绕组励磁定子部在所述轮毂的径向上与所述永磁励磁定子部内外间隔设置，所述磁阻转子部设在所述轮毂上，且所述磁阻转子部在所述轮毂的径向上位于所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁定子部之间。

2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述绕组励磁定子部包括至少一个第一定子分块，所述第一定子分块的数量小于沿所述轮毂的周向连接成闭环形所需的第一定子分块的数量，

所述永磁励磁定子部包括至少一个第二定子分块，所述第二定子分块的数量与所述第一定子分块的数量相同，

所述磁阻转子部为沿所述轮毂的周向延伸的闭环形。

3.根据权利要求2所述的车轮，其特征在于，所述第一定子分块为多个且沿所述轮毂的周向均匀排布，所述第二定子分块为多个且沿所述轮毂的周向均匀排布。

4.根据权利要求2所述的车轮，其特征在于，所述第一定子分块和所述第二定子分块沿所述轮毂的周向一一相对地设置。

5.根据权利要求2所述的车轮，其特征在于，所述磁阻转子部包括：

多个导磁铁芯；

多个非导磁间隔块，多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述轮毂的周向交替排列。

6.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，所述第一定子分块包括：

第一导磁铁芯；

定子绕组，所述定子绕组绕制在所述第一导磁铁芯上。

7.根据权利要求6所述的车轮，其特征在于，所述第二定子分块包括：

第二导磁铁芯；

永磁体，所述永磁体设在所述第二导磁铁芯上。

8.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，每个所述第一定子分块产生的磁场的极对数为p_s，所述永磁励磁定子部的永磁体的数量为n_pm0且每个所述第二定子分块产生的磁场的极对数为p_f＝n_pm0/2，所述磁阻转子部的导磁铁芯的数量为p_r且满足：

p_r＝n₀|p_s±p_f|，其中，n₀为沿所述轮毂的周向连接成闭环形所需的第一定子分块的数量。

9.根据权利要求6所述的车轮，其特征在于，每个所述第一定子分块具有多个定子齿和分别位于相邻定子齿之间的多个齿槽，每个所述第一定子分块的定子齿的数量为N_s0，每个所述第一定子分块的相邻齿槽的槽距角为α₀且满足：

α₀＝2π/N_s0/n₀，其中，n₀为沿所述轮毂的周向连接成闭环形所需的第一定子分块的数量。

10.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述绕组励磁定子部的中心轴线、所述永磁励磁定子部的中心轴线、所述磁阻转子部的中心轴线和所述轮毂的中心轴线重合。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的车轮，其特征在于，进一步包括：

外壳，所述外壳包括第一外壳部、第二外壳部和连接部，所述第一外壳部在所述轮毂的径向上位于所述磁阻转子部的外侧，所述第二外壳部在所述轮毂的径向上位于所述磁阻转子部的内侧，其中所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁定子部中的其中一个设在所述第一外壳部的邻近所述磁阻转子部的一侧表面上，且所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁定子部中的另一个设在所述第二外壳部的邻近所述磁阻转子部的一侧表面上，所述连接部连接在所述第一外壳部和所述第二外壳部的远离所述车轮本体的一端之间。

12.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述绕组励磁定子部在所述轮毂的径向上位于所述永磁励磁定子部的外侧或内侧。

13.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的车轮。