本發(fā)明涉及電動汽車電機(jī)領(lǐng)域，具體而言涉及一種能夠切換扭力的輪轂電機(jī)及其扭力切換方法。

背景技術(shù)：

電動汽車(bev)是指以車載電源為動力，用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好。一般而言，現(xiàn)有電動汽車的工作原理為：蓄電池--電流--電力調(diào)節(jié)器--電動機(jī)--動力傳動系統(tǒng)--驅(qū)動汽車行駛。

現(xiàn)有技術(shù)的電動汽車，電動機(jī)轉(zhuǎn)動后通過動力傳動系統(tǒng)將動力傳遞給車輪，驅(qū)動汽車行駛。動力傳動過程中，會造成能量損失，影響汽車的續(xù)航里程。

現(xiàn)有技術(shù)的電動自行車，電動機(jī)直接裝入車輪之中，即采用輪轂電機(jī)，省略了動力傳動系統(tǒng)，避免了動力傳動過程中的能量損失。

但是，對于電動汽車來說，需要具有換擋/變速功能。通常，換擋/變速功能都是由動力傳動系統(tǒng)來完成。如果電動汽車使用現(xiàn)有技術(shù)的輪轂電機(jī)，就無法實(shí)現(xiàn)汽車的換擋/變速功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種能夠切換扭力的輪轂電機(jī)及其扭力切換方法，以達(dá)到如下目的：在功率恒定的情況下，改變輪轂電機(jī)的扭力，實(shí)現(xiàn)等同于換擋/變速的功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一樣態(tài)，一種能夠切換扭力的輪轂電機(jī)，包括定子、繞組、轉(zhuǎn)子、永磁體，其中：所述定子位于電機(jī)的中心，轉(zhuǎn)子環(huán)繞于定子周圍，可以圍繞定子轉(zhuǎn)動，定子上的繞組按a相繞組、b相繞組、c相繞組的順序依次循環(huán)排列，a相繞組、b相繞組、c相繞組都至少2個(gè)且數(shù)量相等，每個(gè)a相繞組、b相繞組和c相繞組上，分別有至少2個(gè)線圈且各相線圈數(shù)量相等，每個(gè)線圈的線頭都連接到驅(qū)動器，驅(qū)動器位于定子的中心，驅(qū)動器可以控制上述線圈的電壓、電流及同一相線圈之間的串聯(lián)和并聯(lián)形式；所述轉(zhuǎn)子為環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)交替排列永磁體和勵磁線圈，其中相鄰永磁體的極性相反。

并且，所述的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)，其中：所述轉(zhuǎn)子外側(cè)可以安裝輪胎。

并且，所述的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)，其中：所述驅(qū)動器上具有a相接線柱、b相接線柱、c相接線柱、n相接線柱以及信號接口，其中a相接線柱、b相接線柱、c相接線柱和n相接線柱用于輸入三相變交流電，信號接口用于接收控制信號。

根據(jù)本發(fā)明的另一樣態(tài)，一種輪轂電機(jī)扭力切換方法，其中：當(dāng)所述輪轂電機(jī)需要較大扭力時(shí)，由驅(qū)動器控制同一相繞組中的線圈串聯(lián)個(gè)數(shù)減少和并聯(lián)個(gè)數(shù)增加；當(dāng)所述輪轂電機(jī)需要較小扭力時(shí)，由驅(qū)動器控制同一相繞組中的線圈串聯(lián)個(gè)數(shù)增加和并聯(lián)個(gè)數(shù)減少；勵磁線圈通電時(shí)能夠使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生額外的磁場，進(jìn)一步增大電機(jī)的扭力。

根據(jù)本發(fā)明的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)及其扭力切換方法，能夠在功率恒定的情況下，改變輪轂電機(jī)的扭力，實(shí)現(xiàn)等同于換擋/變速的功能。使電動汽車能夠不使用動力傳動系統(tǒng)，避免了動力傳動過程中的能量損失，延長電動汽車的續(xù)航里程，結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)和維修，降低了電動汽車的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還能根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)的驅(qū)動器的接口的示意圖。

【附圖標(biāo)記說明】

100：輪胎200：轉(zhuǎn)子

210：勵磁線圈220：永磁體

300：定子310：繞組

400：驅(qū)動器410：a相接線柱

420：b相接線柱430：c相接線柱

440：n相接線柱450：信號接口

具體實(shí)施方式

下面，將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)的驅(qū)動器的接口的示意圖。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)，為三相永磁伺服電機(jī)，其采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，即定子300位于電機(jī)的中心，轉(zhuǎn)子200環(huán)繞于定子300周圍，可以圍繞定子300轉(zhuǎn)動，定子300上的繞組310按a相繞組、b相繞組、c相繞組的順序依次循環(huán)排列，共有4個(gè)a相繞組、4個(gè)b相繞組、4個(gè)c相繞組，每個(gè)a相繞組、b相繞組和c相繞組上，分別有3個(gè)線圈，即每一相繞組共有12個(gè)線圈，a、b、c三相共有36個(gè)線圈，每個(gè)線圈的線頭未圖示都連接到驅(qū)動器400，驅(qū)動器400位于定子300的中心，驅(qū)動器可以控制上述線圈的電壓、電流及同一相線圈之間的串聯(lián)和并聯(lián)形式。轉(zhuǎn)子200為環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)交替排列永磁體220和勵磁線圈210，其中相鄰永磁體220的極性相反。

參照圖1，轉(zhuǎn)子200外側(cè)可以安裝輪胎100。

參照圖2，驅(qū)動器400上具有a相接線柱410、b相接線柱420、c相接線柱430、n相接線柱440以及信號接口450，其中a相接線柱410、b相接線柱420、c相接線柱430和n相接線柱440用于輸入三相變交流電，信號接口450用于接收控制信號。

應(yīng)當(dāng)注意的是，上述實(shí)施例中所述，每相繞組的數(shù)量以及繞組上線圈的數(shù)量都是示例性的。符合每相繞組為至少2個(gè)且數(shù)量相等、每個(gè)繞組上的線圈也為至少2個(gè)且數(shù)量相等的其他技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

以上，對根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)的構(gòu)成進(jìn)行了說明。接著，對根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的扭力切換方法說明如下。

因?yàn)?，功率＝扭力×速度，即功率恒定時(shí)，汽車速度越低，輸出的扭力越大，速度越高，輸出的扭力越小。常規(guī)動力汽車的換擋操作，即為根據(jù)汽車的速度切換不同大小的扭力的操作。對于采用輪轂電機(jī)的電動汽車而言，由于省略了動力傳動系統(tǒng)，若想切換扭力的大小，就需要通過輪轂電機(jī)自身來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)，所有繞組線圈的線頭都連接到驅(qū)動器400，驅(qū)動器400可以通過控制同一相線圈中的一部分相互串聯(lián)和一部分相互并聯(lián)，并聯(lián)的線圈越多，扭力越大，串聯(lián)的線圈越多，扭力越小，以適應(yīng)電動汽車在不同速度下運(yùn)行的扭力需求。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的能夠切換扭力的輪轂電機(jī)，轉(zhuǎn)子200上具有勵磁線圈210，勵磁線圈210通電時(shí)可以使轉(zhuǎn)子200產(chǎn)生額外的磁場，進(jìn)一步增大電機(jī)的扭力。

根據(jù)本發(fā)明的一種能夠切換扭力的輪轂電機(jī)及其扭力切換方法，能夠在功率恒定的情況下，改變輪轂電機(jī)的扭力，實(shí)現(xiàn)等同于換擋/變速的功能。使電動汽車能夠不使用動力傳動機(jī)系統(tǒng)，避免了動力傳動過程中的能量損失，延長電動汽車的續(xù)航里程，結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)和維修，降低了電動汽車的成本。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，上面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行了清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件能以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。