TW201330462A - 電裝置 - Google Patents

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TW201330462A
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Hok-Sum Horace Luke
Matthew Whiting Taylor
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Gogoro Inc
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Abstract

總體描述，本發明係有關包括位於一轉子總成內之第一定子總成及第二定子總成的電裝置之實例。包括該第一定子總成及該第二定子總成之組態的該電裝置之組態導致該電裝置在電流經提供至該第二定子總成時產生一較強磁場且因此輸出一較高扭矩，且在電流經提供至該第一定子總成時產生一較弱磁場且因此輸出一較高旋轉速度。

Description

電裝置
本文中所描述之標的物係關於電裝置，且在一些實施例中，係關於經組態以對其他電裝置(諸如，電車輛)供電之電裝置。
對未來可用之化石燃料之量及成本的關注正推動諸如車輛之電動裝置之迅猛發展，該等車輛包括汽車、卡車、機車、小輪機車、高爾夫球車及實用推車，及諸如剪草機、鏈鋸及類似者之其他電動裝置。驅動此等車輛及其他電動裝置之電馬達可包括具有連接至內部旋轉轉子或連接至外部旋轉轉子之驅動軸的設計。
包括外部旋轉轉子之電馬達亦可被稱作外轉馬達。典型外轉設計之電馬達包括一外部轉子外殼，該外部轉子外殼圍繞承載線圈或繞組之內部定子自旋。外部轉子外殼包括永久磁體且可連接至位於馬達之軸向中心線上的驅動軸。一般而言，外轉馬達自旋較慢，同時產生比外部殼靜止之其內轉對應物大之扭矩。外轉馬達時常由於其大小及功率對重量比而經選擇用於特定應用。因為外轉馬達為一類型之無刷馬達，所以通常使以高頻率接通及切斷以用於電壓調變之直流穿過定子之三個或三個以上非鄰近繞組，且如此激勵的繞組之群組基於轉子位置回饋以電子方式交變。
併入於電裝置(諸如，電車輛)中之外轉馬達較佳地產生用以提供車輛之迅速加速的大量扭矩，以及用以允許車輛 以高速行進的高旋轉速度。然而，一般而言，隨著馬達之磁場增大，由外轉馬達輸出的扭矩之量增大，而隨著馬達之磁場減小，馬達之旋轉速度增大。隨著電動車輛及裝置之風行度繼續增加，對能夠產生高輸出扭矩及高旋轉速度的電馬達之興趣亦將增加。
作為概述，本發明中描述電裝置及包括電裝置之系統。本發明中所描述的電裝置之實施例包括至少兩個定子總成，該至少兩個定子總成按一彼此間隔距離固定至諸如輪軸或支撐部件之一靜止組件且位於一轉子總成內。所描述之電裝置可用以為諸如電車輛之電裝置供電。電車輛之實例包括機車、小輪機車、高爾夫球車、實用推車、騎乘式剪草機、輪椅、汽車或任一其他電車輛。由本文中所描述之電裝置供電的電裝置之實例包括推式剪草機、電工具及類似者。
本文中所描述的電裝置之實施例包括一輪軸、第一定子總成及第二定子總成及具有一外殼及複數個永久磁體之一轉子總成。該第一定子總成及該第二定子總成各自具有一第一磁極及一圍繞該第一磁極之第一線圈。該第一定子總成及該第二定子總成可位於該轉子外殼內且沿著該輪軸之一長度彼此間隔開。
根據本文中所描述的電動車輛之實施例，一種電裝置包括一轉子總成、一輪軸及第一定子總成及第二定子總成。該轉子總成包括一外殼及耦接至該外殼之複數個永久磁 體。該第一定子總成及該第二定子總成中之每一者包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該第一定子總成及該第二定子總成定位於該轉子總成內且沿著該輪軸之一長度彼此間隔開。
本文中所描述的系統之實施例包括一種電裝置，其包括一轉子總成、一輪軸及第一定子總成及第二定子總成。該轉子總成包括一外殼及耦接至該外殼之複數個永久磁體。該第一定子總成及該第二定子總成中之每一者包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該第一定子總成及該第二定子總成按沿著該輪軸之一長度的一彼此間隔距離定位於該轉子總成內。該系統可進一步包括一電源及耦接至該電源及該電裝置之一控制器。該控制器可經組態以選擇性地將該電源電性耦接至該第一定子總成及該第二定子總成中之一各別者。
本文中所描述的系統之其他實施例包括電裝置，其包括一轉子總成、一輪軸及第一定子總成及第二定子總成。該轉子總成包括一外殼及在該外殼上之複數個永久磁體。該第一定子總成及該第二定子總成中之每一者包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該第一定子總成及該第二定子總成按沿著該輪軸之一長度的一彼此間隔距離定位於該轉子總成內。該系統可進一步包括一電源、一開關及經組態以產生控制信號之一控制器。該開關可耦接至該控制器、該電源及該電裝置，且可經組態以回應於自該控制器接收到一控制信號而選擇性地將該電源耦接至該第一定子總成及該 第二定子總成中之一各別者。
在圖式中，相同參考數字識別類似元件。在圖式中元件之大小及相對位置未必按比例繪製。舉例而言，各種元件之形狀及角度未按比例繪製，且將此等元件中之一些任意放大及定位以改良圖式可讀性。另外，如所繪製之元件的特定形狀不意欲傳達關於特定元件之實際形狀的任何資訊，且其係僅為了圖式中辨識之容易而選擇。
將瞭解，儘管本文中已為了說明目的描述電裝置及系統之特定實施例，但在不脫離本發明之精神及範疇的情況下可進行各種修改。因此，本發明除了如由隨附申請專利範圍限制以外不受限制。
在以下描述中，闡明某些特定細節以便提供對所揭示之標的物之各種態樣的透徹理解。然而，所揭示之標的物可在無此等特定細節之情況下加以實踐。在一些情況下，未詳細描述將包含本文中所揭示之標的物之實施例的結構彼此固定之熟知結構及方法以避免使得本發明之其他態樣之描述模糊不清。
除非上下文另有需要，否則貫穿本說明書及隨後之申請專利範圍，詞語「包含」及其變型待以開放、包括性之意義而被解釋，亦即解釋為「包括(但不限於)」。
貫穿本說明書對「一實施例」之提及意謂結合該實施例描述之特定特徵、結構或特性包括於至少一實施例中。因此，在貫穿本說明書各處之片語「在一實施例中」的出現 未必均指同一態樣。此外，可在本發明之一或多個態樣中以任何合適方式組合特定特徵、結構或特性。
貫穿本說明書對電裝置之參照包括電馬達、發電機及類似者。片語「電裝置」不應被狹隘地解釋為將其限於所說明之電馬達，而相反地，片語「電裝置」廣泛地用以涵蓋可自機械輸入產生電能或自電輸入產生機械能的所有類型之結構。
本文中參照電車輛來描述特定實施例；然而，本發明及對電動裝置之參照不應限於電車輛或本文中所描述之其他電動裝置中的任一者。
在諸圖中，相同參考數字識別類似特徵或元件。在諸圖中的特徵之大小及相對位置未必按比例繪製。
總體描述，本發明係有關包括位於轉子總成內之第一定子總成及第二定子總成的電裝置之實例。電裝置之組態(包括第一定子總成及第二定子總成之組態)導致電裝置在電流經提供至第二定子總成時產生較強磁場且因此輸出較高扭矩，且在電流經提供至第一定子總成時產生較弱磁場且因此輸出較高旋轉速度。舉例而言，在一些實施例中，最接近第二定子總成的第二組永久磁體之強度、大小及形狀中之至少一者可不同於最接近第一定子總成的第一組永久磁體之強度、大小及形狀中之至少一者。在其他實施例中，第一定子總成之大小、形狀、組態及線圈數目可不同於第二定子總成之大小、形狀、組態及線圈數目。
現參看圖1，展示驅動總成10，其包括具有一轉子總成 100之一電裝置20，該轉子總成100包括具有一貫穿其之孔104的一轉子外殼102。細長靜止輪軸106及第一定子總成110及第二定子總成112位於轉子外殼102之孔104內。如在圖1中所說明，第一定子總成110之橫截面的直徑可小於第二定子總成112之橫截面的直徑。在一些實施例中，第一定子總成110之長度可小於第二定子總成112之長度。
轉子外殼102具有一外表面114及由孔104界定之一內表面116。如在圖1中所見，轉子總成100進一步包括沿著輪軸106之長度間隔開之第一部分120及第二部分122。第一定子總成110及第二定子總成112按沿著輪軸106之長度的一彼此間隔距離固定至輪軸106。詳言之，第一定子總成110固定至輪軸106，使得第一定子總成110不能夠相對於輪軸106旋轉且最接近轉子總成100之第一部分120，且第二定子總成112固定至輪軸106，使得第二定子總成112不能夠相對於輪軸106旋轉且最接近轉子總成100之第二部分122。儘管在圖1中僅展示了兩個定子總成，但應瞭解，驅動總成10可包括兩個以上定子總成，例如，三個、四個或四個以上定子總成。
轉子總成100經組態以圍繞輪軸106之中心軸線旋轉，同時保持輪軸106及第一定子總成110及第二定子總成112靜止。可將軸承124提供於轉子外殼102之內表面116與靜止輪軸106之間以減小其間之摩擦。
在所說明實施例中，轉子外殼102之第一部分120之孔104的內徑可小於轉子外殼102之第二部分122之孔104的內 徑。類似地，考慮到軸承124之大小，轉子外殼102最接近軸承124之內徑可不同。如所說明，轉子總成100之第一部分120的外徑可小於轉子總成100之第二部分122的外徑(在第一部分120與第二部分122之間具有一錐形段)以便減少所使用之材料量及減小轉子總成100之大小。
在所說明之實施例中，驅動輪126固定至轉子外殼102之外表面114且經組態以與轉子總成100一起旋轉。儘管將驅動輪126展示為固定至轉子外殼102之第一部分120，但應瞭解，驅動輪126可固定至轉子外殼102之任何部分或固定至緊固至轉子外殼102之另一裝置，且經組態以與轉子外殼102一起旋轉。儘管未圖示，但驅動輪126可經組態以將驅動輪之旋轉運動轉換為與該驅動輪合作的結構(諸如，鏈或帶子)之線性運動。
如將更詳細地解釋，電裝置20之與第二定子總成112相關聯的組件可經設計以便使電裝置20將其扭矩輸出最大化。關於彼點，電裝置20之與第二定子總成112相關聯的組件可經設計以產生比與第一定子總成110相關聯之組件所產生之磁場強的磁場。電裝置20之與第一定子總成110相關聯的組件可經設計以便使電裝置20將其速度輸出最大化。關於彼點，電裝置20之與第一定子總成110相關聯的組件可經設計便產生比與第二定子總成112相關聯之組件所產生之磁場弱的磁場。
現轉至圖2，展示圖1之驅動總成10之較詳細橫截面圖。在所說明實施例中，驅動總成10在每一末端處安裝至車輛 框架之一部分130(諸如，機車或小輪機車底盤之一部分)。詳言之，輪軸106之每一末端固定至一耦接器132，該耦接器132經收納至在各別車輛框架部分130中之一凹座內。在所說明之實施例中，每一耦接器132包括兩個螺紋孔，該兩個螺紋孔用於收納螺釘134之螺紋末端，該等螺釘134穿過框架部分130中之孔隙且用以將耦接器132扣接至各別車輛框架部分130。當耦接器132扣接至各別車輛框架部分130時，該等耦接器132不能夠相對於車輛框架部分130移動。關於彼點，輪軸106固定至車輛框架部分130且不能夠相對於車輛框架部分130移動。可使用用於將耦接器附接至車輛框架部分之其他技術，例如，熔接、鉚釘、壓合接頭、固定螺絲及其他已知技術。此外，應瞭解，用以將驅動總成安裝至車輛框架之部分的機構可為經組態以將驅動總成之靜止部分安裝至車輛框架的任何機構。
第一定子總成110及第二定子總成112中之每一者包括至少一磁極140，圍繞磁極140之外表面藉由至少一導電線圈142捲繞該至少一磁極140特定圈數(包括單圈)。在一些實施例中，第一定子總成110及第二定子總成112中之每一者包括複數個磁極140，該複數個磁極140中之每一者係藉由一或多個線圈142捲繞特定圈數。應理解，磁極140及線圈142可由習知材料形成，包括導電材料。
儘管未說明，但磁極140及線圈142之與輪軸106相對的末端可包括習知設計之定子齒。第一定子總成110及第二定子總成112中的磁極140之每一者可固定至輪軸106且因 此不能夠相對於輪軸106移動。此外，因為線圈142係圍繞靜止磁極140捲繞，所以線圈142間接地固定至輪軸106且亦不能夠關於輪軸106移動。應瞭解，磁極140可由諸如經作為定子主體(其包括用於收納輪軸之一孔)之整體元件擠壓的習知構件、固定螺絲、熔接、壓合接頭、螺釘或其他扣接構件固定至輪軸106。
轉子外殼102之內表面116可包括最接近第一定子總成110之第一組永久磁體146及最接近第二定子總成112之第二組永久磁體148。第一組永久磁體146經組態以產生第一磁場，且第二組永久磁體148經組態以產生第二磁場。第一組永久磁體146包括特定數目個磁體，其經定大小及定位以便與第一定子總成110之鄰近磁極140及線圈142相互作用。第二組永久磁體148包括特定數目個磁體，其經定大小及定位以便與第二定子總成112之鄰近磁極140及線圈142相互作用。
第一定子總成110及第二定子總成112中之每一者的圍繞磁極140捲繞之線圈142的每一末端可使用習知技術選擇性地耦接至電源(圖3)之端子。該電源可為任一電源，包括電池組。該電源之端子中的一者經組態以選擇性地將電流供應至第一定子總成110及第二定子總成112中之每一者中的線圈142。當電流流過第一定子總成110之線圈142時，產生第一電磁場。當電流流過第二定子總成112之線圈142時，產生第二電磁場。第一電磁場與由第一組永久磁體146產生之第一磁場相互作用且使轉子總成100圍繞輪軸 106旋轉。類似地，第二電磁場與由第二組永久磁體148產生之第二磁場相互作用且使轉子總成100圍繞輪軸106旋轉。
如以上所指示，相比於，電裝置20之與第二定子總成112相關聯的組件可經設計以產生比與第一定子總成110相關聯之組件所產生之磁場強的磁場，藉此增大電裝置20之輸出扭矩。在一實施例中，第二組永久磁體148之強度、大小及形狀中的至少一者可不同於第一組永久磁體146之強度、大小及形狀中的至少一者，使得第二組永久磁體148產生較大的第二磁場。舉例而言，在一實施例中，第二組永久磁體148可為比第一組永久磁體146之強度及大小大的強度及大的大小中之一者。在另一實施例中，第二組永久磁體148可具有最接近第二定子總成112之線圈142之一表面的一彎曲表面，而第一組永久磁體146具有一平表面。在又一實施例中，孔104之內徑可經調整以調整由第一組永久磁體146及第二組永久磁體148中之每一者所產生的磁場強度。
在另一實施例中，第一定子總成110及第二定子總成112之組件自身可不同，以便產生第一電磁場及第二電磁場之不同強度。一般而言，第二定子總成112之線圈142可經組態以藉由使用習知設計在其中產生較大電流。關於彼點，第二定子總成112將經組態以產生大於第一定子總成110所產生之電磁場的電磁場。舉例而言，在一實施例中，第二定子總成112之線圈142可比第一定子總成110之線圈142 長。關於彼點，第二定子總成112之線圈142可圍繞磁極140捲繞比第一定子總成110之線圈142大的圈數。或者或另外，第二定子總成112之線圈142的直徑可大於第一定子總成110之線圈。或者或另外，第二定子總成112中的磁極140之數目可大於第一定子總成110中的磁極140之數目。在其他實施例中，對於第二定子總成112而言在線圈142圍繞磁極140捲繞時其組態及形狀可不同於對於第一定子總成110而言時之組態及形狀。如以上所指示，第二定子總成112(包括第二定子總成112之磁極140)之長度及/或直徑可大於第一定子總成110之長度及/或直徑。
在又其他實施例中，第一定子元件110及第二定子元件112相對於第一組永久磁體146及第二組永久磁體148的位置可用以產生不同磁場強度。應瞭解，可組合本文中所描述之技術中的任一者以產生在第一電磁場與第二電磁場之間的不同強度。
應瞭解，在一些實施例中，以上所論述之用於調整由第一定子總成110及第二定子總成112產生之第一電磁場及第二電磁場的組件及以上所論述之用於調整由第一組永久磁體146及第二組永久磁體148產生之第一磁場及第二磁場的組件可進行變化以便影響電裝置20之輸出扭矩及輸出速度。
如以上所論述，可將一或多個軸承124提供於轉子外殼102之內表面116與輪軸106之間。軸承124可為經組態以減小旋轉之轉子外殼102與靜止輪軸106之間的摩擦力之任一 類型之軸承或其等效物。在所說明之實施例中，軸承124為滾珠軸承，其包括固定至輪軸106之一內座圈150、經組態以收納且固持滾珠154之一滾珠固持器152及固定至轉子外殼102之內表面116之一外座圈156。關於彼點，外座圈156與轉子總成100一起旋轉，內座圈150與輪軸106一起保持靜止，且滾珠154沿著內座圈150及外座圈156之表面旋轉。
現轉至圖3，展示可包含本文中所描述之一電裝置310(諸如，在圖1及圖2中所展示之電裝置20)的系統300之一實施例。系統300包括電耦接至電源330且耦接至電裝置310的一控制器320(諸如，微處理器或數位電路)。使用已知技術，控制器320經組態以選擇性地將電源330耦接至電裝置310。詳言之，控制器320經組態以選擇性地將電源330耦接至第一定子總成110之線圈142(圖2)的末端及第二定子總成112之線圈142的末端以在其中產生電流。
在使用中，控制器320可將第二定子總成112之線圈耦接至電源330以允許電裝置310將大的扭矩輸出至正由電裝置310驅動之電動裝置。回應於電裝置310達到一特定速度(亦即，轉子外殼102達到每分鐘特定轉數)，控制器320可經組態以使第二定子總成112之線圈自電源330去耦且將第一定子總成110之線圈耦接至電源330。在如此進行之過程中，電裝置310可能能夠使其轉子外殼以一較高速度旋轉。
圖4說明包含一電裝置410的系統400之另一實施例。系 統400之組件及操作實質上與圖3之系統300相同，惟系統400進一步包括一開關除外，以下將更詳細地對此進行描述。在隨後描述中為了清楚起見，相似元件之數字參考類似，但對於所說明實施例而言，在400系列中。為了簡潔起見，將不重述具有類似結構及功能之組件。
系統400包括耦接至控制器420、電源430及電裝置410之一開關402。控制器420經組態以將控制信號提供至開關402。回應於接收到控制信號，開關402經組態以選擇性地閉合及打開，藉此分別使電源430耦接至電裝置410及使電源430自電裝置410去耦。
現轉至圖5，展示根據本發明之態樣的包含一電馬達60之驅動總成50之另一實施例。驅動總成50之組件及操作實質上與圖1及圖2之驅動總成10相同，惟驅動總成50之輪軸固定至轉子外殼且經組態以與轉子總成一起旋轉除外，以下將更詳細地對此進行描述。在隨後描述中為了清楚起見，相似元件之數字參考類似，但對於所說明實施例而言，在500系列中。為了簡潔起見，將不重述具有類似結構及功能之組件。
驅動總成50包括位於轉子總成500內之第一定子總成510及第二定子總成512。轉子總成500包括一轉子外殼502，該轉子外殼502具有外表面514及內表面516及一轉子帽518。輪軸506之一末端藉由允許輪軸502與轉子總成500一起旋轉的任何習知構件固定至外殼502之轉子帽518。應瞭解，驅動輪526可緊固至輪軸506(如在所說明之實施例中 所展示)，或緊固至轉子外殼502(如在圖1及圖2之實施例中所展示)。
驅動總成50可進一步包括一支撐部件560，該支撐部件560具有相對之第一末端562與第二末端564及相對之第一表面566與第二表面568。如圖5中所展示，支撐部件560之第一末端562可固定至一靜止端板572。關於彼點，支撐部件560不能夠相對於靜止端板572移動。端板572進一步固定至併有驅動總成50的電裝置之一部分530，諸如，車輛框架之一部分。然而，應瞭解，在一些實施例中，支撐部件560之第一末端562可直接固定至車輛框架之一部分530。以上所描述之固定可藉由習知構件進行，諸如，藉由如所說明之扣件或藉由熔接。
第一定子總成510及第二定子總成512按沿著支撐部件560或輪軸506之長度的一彼此間隔距離固定至支撐部件560之第一表面566。關於彼點，第一總成510及第二總成512相對於支撐部件560保持靜止。轉子總成500環繞第一定子總成510及第二定子總成512使得位於轉子外殼502之內表面516上的第一組永久磁體546最接近第一定子總成510，且位於轉子外殼502之內表面516上的第二組永久磁體548最接近第二定子總成512。
當電流被提供至第一定子總成510及第二定子總成512中之一者的線圈542時，轉子總成502及輪軸506經組態以圍繞輪軸506之中心軸線旋轉。如以上所描述，支撐部件560及第一定子總成510及第二定子總成512相對於旋轉之轉子 總成500及旋轉輪軸506保持靜止。可將軸承524提供於靜止支撐部件560之第二表面568與旋轉之輪軸506之間以減小其間之摩擦力。
以上所描述之各種實施例可加以組合以提供另外實施例。本說明書中所引用及/或在申請資料頁中所列出的美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案及非專利公開案中之所有者被以引用的方式全部併入本文中，該等案包括(但不限於)：題為「INTERNALLY COOLED DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2012年1月6日申請之美國臨時專利申請案第61/583,984號(代理人案號170178.410P1)；題為「DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2011年10月12日申請之美國臨時專利申請案第61/546,411號(代理人案號170178.411P1)；題為「DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2012年3月23日申請之美國臨時專利申請案第61/615,123號(代理人案號170178.413P1)；題為「ELECTRIC DEVICES」且於2012年1月5日申請之美國臨時專利申請案第61/583,456號(代理人案號170178.414P1)；題為「ELECTRIC DEVICE DRIVE ASSEMBLY AND COOLING SYSTEM」且於2012年3月23日申請之美國臨時專利申請案第61/615,144號(代理人案號170178.415P1)；題為「DRIVE ASSEMBLY AND DRIVE ASSEMBLY SENSOR FOR ELECTRIC DEVICE」且於2012年3月23日申請之美國臨時專利申請案 第61/615,143號(代理人案號170178.416P1)。必要時，該等實施例之態樣可加以修改，以使用各專利、申請案及公開案之概念來提供又另外實施例。
可按照上文之詳細描述對實施例進行此等及其他改變。一般而言，在以下申請專利範圍中，不應將所用術語解釋為將申請專利範圍限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例，而應解釋為包括所有可能之實施例，連同此等申請專利範圍所授權之等效物的完整範疇。因此，申請專利範圍並不受本發明限制。
10‧‧‧驅動總成
20‧‧‧電裝置
50‧‧‧驅動總成
60‧‧‧電馬達
100‧‧‧轉子總成
102‧‧‧轉子外殼
104‧‧‧孔
106‧‧‧細長靜止輪軸/輪軸
110‧‧‧第一定子總成/第一定子元件
112‧‧‧第二定子總成/第二定子元件
114‧‧‧外表面
116‧‧‧內表面
120‧‧‧第一部分
122‧‧‧第二部分
124‧‧‧軸承
126‧‧‧驅動輪
130‧‧‧部分/車輛框架部分/框架部分
132‧‧‧耦接器
134‧‧‧螺釘
140‧‧‧磁極/靜止磁極
142‧‧‧導電線圈/線圈
146‧‧‧第一組永久磁體
148‧‧‧第二組永久磁體
150‧‧‧內座圈
152‧‧‧滾珠固持器
154‧‧‧滾珠
156‧‧‧外座圈
300‧‧‧系統
310‧‧‧電裝置
320‧‧‧控制器
330‧‧‧電源
400‧‧‧系統
402‧‧‧開關
410‧‧‧電裝置
420‧‧‧控制器
430‧‧‧電源
500‧‧‧轉子總成
502‧‧‧轉子外殼/外殼
506‧‧‧輪軸
510‧‧‧第一定子總成/第一總成
512‧‧‧第二定子總成/第二總成
514‧‧‧外表面
516‧‧‧內表面
518‧‧‧轉子帽
524‧‧‧軸承
526‧‧‧驅動輪
530‧‧‧部分
542‧‧‧線圈
546‧‧‧第一組永久磁體
548‧‧‧第二組永久磁體
560‧‧‧支撐部件
562‧‧‧第一末端
564‧‧‧第二末端
566‧‧‧第一表面
568‧‧‧第二表面
572‧‧‧靜止端板
圖1為根據本發明之態樣的包含一電裝置之驅動總成之橫截面圖；圖2為圖1之驅動總成之詳細橫截面圖，其中該驅動總成附接至待由該驅動總成供電的裝置之一部分；圖3為根據本發明之態樣的包含一電裝置之系統之方塊圖；圖4為根據本發明之態樣的包含一電裝置之另一系統之方塊圖；及圖5為根據本發明之態樣的包含一電裝置之另一驅動總成之橫截面圖，其中該驅動總成附接至待由該驅動總成供電的裝置之一部分。
10‧‧‧驅動總成
20‧‧‧電裝置
100‧‧‧轉子總成
102‧‧‧轉子外殼
104‧‧‧孔
106‧‧‧細長靜止輪軸/輪軸
110‧‧‧第一定子總成/第一定子元件
112‧‧‧第二定子總成/第二定子元件
114‧‧‧外表面
116‧‧‧內表面
120‧‧‧第一部分
122‧‧‧第二部分
124‧‧‧軸承
126‧‧‧驅動輪

Claims (25)

  1. 一種電裝置，其包含：一輪軸；一第一定子總成，其具有一第一磁極及一圍繞該第一磁極之第一線圈；一第二定子總成，其具有一第二磁極及一圍繞該第二磁極之第二線圈；及一轉子總成，其具有一外殼及耦接至該外殼之複數個永久磁體，其中該第一定子總成及該第二定子總成位於該轉子總成內且沿著該輪軸之一長度而彼此間隔開。
  2. 如請求項1之電裝置，其中該第一定子總成之該第一線圈具有小於該第二定子總成之該第二線圈的一直徑。
  3. 如請求項2之電裝置，其中該第一定子總成之該第一線圈具有小於該第二定子總成之該第二線圈的一長度。
  4. 如請求項2之電裝置，其中該複數個永久磁體包含對應於該第一定子總成之一第一組永久磁體及對應於該第二定子總成之一第二組永久磁體，其中該第一組永久磁體具有小於該第二組永久磁體之一磁場強度。
  5. 如請求項1之電裝置，其中該第一定子總成及該第二定子總成固定至該輪軸。
  6. 如請求項1之電裝置，其中該輪軸固定至該轉子總成之該外殼，且其中該輪軸及該轉子總成經組態以相對於該第一定子總成及該第二定子總成旋轉。
  7. 如請求項1之電裝置，其進一步包含固定至該轉子總成 之該外殼及該輪軸中之一者的一驅動機構。
  8. 如請求項1之電裝置，其中第一定子總成最接近該轉子總成之該外殼的一第一末端，且該第二定子總成最接近該轉子總成之該外殼的一第二末端。
  9. 如請求項8之電裝置，其中該轉子總成之該外殼具有最接近該第一末端之一第一直徑及最接近該第二末端的不同於該第一直徑之一第二直徑。
  10. 一種電動車輛，其包含：一電裝置，該電裝置包括一轉子總成、一輪軸以及第一定子總成及第二定子總成，該轉子總成具有一外殼及在該外殼上之複數個永久磁體，該第一定子總成及該第二定子總成中之每一者具有一磁極及一圍繞該磁極捲繞之線圈，其中該第一定子總成及該第二定子總成定位於該轉子總成內且沿著該輪軸之一長度彼此間隔開。
  11. 如請求項10之電動車輛，其中該第二定子總成之該磁極具有比該第一定子總成之該磁極大的一直徑、長的一長度及圍繞該磁極捲繞的圈數大之一線圈中之至少一者。
  12. 如請求項10之電動車輛，其中該第一定子總成及該第二定子總成各自包括複數個磁極，且其中該第二定子總成包括比該第一定子總成數目大之磁極。
  13. 如請求項10之電動車輛，其中該第一定子總成及該第二定子總成固定至該輪軸。
  14. 如請求項10之電動車輛，其中該輪軸之一末端固定至該轉子總成之該外殼，且其中該輪軸及該轉子總成經組態 以相對於該第一定子總成及該第二定子總成旋轉。
  15. 一種系統，其包含：一電裝置，該電裝置包括一轉子總成、一輪軸及第一定子總成及第二定子總成，該轉子總成具有一外殼及在該外殼上之複數個永久磁體，該第一定子總成及該第二定子總成中之每一者具有一磁極及一圍繞該磁極捲繞之線圈，其中該第一定子總成及該第二定子總成按沿著該輪軸之一長度的一彼此間隔距離定位於該轉子總成內；一電源；及一控制器，其耦接至該電源及該電裝置，該控制器經組態以選擇性地將該電源電耦接至該第一定子總成及該第二定子總成中之一各別者。
  16. 如請求項15之系統，其中該第二定子總成之該磁極具有比該第一定子總成之該磁極大的一直徑、長的一長度及圍繞該磁極捲繞的圈數大之一線圈中之至少一者。
  17. 如請求項15之系統，其中該第一定子總成及該第二定子總成各自包括複數個磁極，且其中該第二定子總成包括比該第一定子總成數目大之磁極。
  18. 如請求項15之系統，其中該第一定子總成及該第二定子總成固定至該輪軸。
  19. 如請求項15之系統，其中該輪軸固定至該轉子總成之該外殼，且其中該輪軸及該轉子總成經組態以相對於該第一定子總成及該第二定子總成旋轉。
  20. 一種系統，其包含： 一電裝置，該電裝置包括一轉子總成、一輪軸及第一定子總成及第二定子總成，該轉子總成具有一外殼及在該外殼上之複數個永久磁體，該第一定子總成及該第二定子總成中之每一者具有一磁極及一圍繞該磁極之線圈，其中該第一定子總成及該第二定子總成按沿著該輪軸之一長度的一彼此間隔距離定位於該轉子總成內；一電源；一控制器，該控制器經組態以產生控制信號；及一開關，其耦接至該控制器、該電源及該電裝置，該開關經組態以回應於自該控制器接收到一控制信號而選擇性地將該電源耦接至該第一定子總成及該第二定子總成中之一各別者。
  21. 如請求項20之系統，其中該電源為一電池組。
  22. 如請求項20之系統，其中該第二定子總成之該磁極具有比該第一定子總成之該磁極大的一直徑、長的一長度及圍繞該磁極捲繞的圈數大之一線圈中之至少一者。
  23. 如請求項20之系統，其中該第一定子總成及該第二定子總成各自包括複數個磁極，且其中該第二定子總成包括比該第一定子總成數目大之磁極。
  24. 如請求項20之系統，其中該輪軸固定至該轉子總成之該外殼，且其中該輪軸及該轉子總成經組態以相對於該第一定子總成及該第二定子總成旋轉。
  25. 如請求項20之系統，其中該第一定子總成及該第二定子總成固定至該輪軸。
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