專利名稱：用于二輪車輛電動力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說是涉及電動車輛，更具體地說，涉及用于二輪車輛的電動力裝置。
背景技術(shù)：
用汽油發(fā)動機作為驅(qū)動源的二輪車輛是目前主要使用的類型。然而，在大的城市區(qū)域和許多交通高速路上這些廢氣排放非常嚴(yán)重的地方，就需要那種用電動馬達(dá)作為驅(qū)動源的二輪車輛。這樣，考慮到環(huán)境保護(hù)和資源保護(hù)，二輪車輛發(fā)展的趨勢是設(shè)計出用電來驅(qū)動的動力裝置，以取代現(xiàn)存的使用汽油的二輪車輛。
在電動二輪車輛的發(fā)展中，遇到的一個主要問題就是在啟動時需要大的電流消耗。已知旋轉(zhuǎn)電機(Rotary electric machines)帶有平面定子電樞線圈和兩個帶有磁鐵的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與線圈相對布置。這些旋轉(zhuǎn)電機的一個主要缺點是它們用提供一個低起動扭矩的單環(huán)路繞組(one-loop winding)。
對于含水或非水電解液的普通電池，在環(huán)境溫度比它們的最低工作溫度低時性能不佳，這是由于電解液凍結(jié)和/或變得粘稠且隨之離子傳輸性能退化。進(jìn)一步，例如，在發(fā)動機啟動時電池必須產(chǎn)生高壓電能，這在寒冷天氣中電池的阻抗增加而電壓變低的情況下變得苛刻。
常規(guī)電池的加熱系統(tǒng)通常使用一個單獨的電源來為產(chǎn)生所需熱量的加熱元件提供能量。然后，所產(chǎn)生的熱量通過對流系統(tǒng)或傳導(dǎo)系統(tǒng)被傳輸?shù)诫姵亍α飨到y(tǒng)將熱氣吹向電池，而傳導(dǎo)系統(tǒng)直接將熱量施加到電池的表面。暖氣加熱需要復(fù)雜的機械系統(tǒng)，該機械系統(tǒng)要使用大量的外部功率。這種約束限制了電池的可攜帶性，并且要求使用一個外部的單獨電源來加熱電池。
使用加熱套的系統(tǒng)通常包括具有柔性的絕緣體，該絕緣體纏繞在電池的周圍。該加熱套還必須用一個單獨的電源供電并且需要大量的電能。
有非常多的專利涉及二輪電動車輛。本發(fā)明人認(rèn)為那些專利不論是在單獨還是結(jié)合的情況下，都既不能預(yù)期也不能明顯提供本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，就需要有一種用于二輪車輛的電動力裝置，它克服現(xiàn)有電動二輪車輛的缺點。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于二輪車輛的電動力裝置，該單元帶有一個被加熱的電池箱體，以增強在低溫下啟動時的電壓。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)，當(dāng)必須克服慣性力時，該馬達(dá)在啟動時具有高扭矩。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種用于控制二輪車輛速度的可靠系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是一種用于二輪車輛的電動力裝置，包括一個電池箱體和一個鏈條傳動裝置，電流由該電池箱體供給給一個直流磁馬達(dá)，該直流磁馬達(dá)連接到一個控制器組件，由直流磁馬達(dá)驅(qū)動鏈條傳動裝置，該鏈條傳動裝置適合于驅(qū)動一個二輪車輛的驅(qū)動輪。該二輪車輛具有一個車架，該二輪車輛的電動力裝置安裝在該車架上。
該電池箱體包括一個具有兩個向外敞開的隔室的結(jié)構(gòu)，一個中空區(qū)域置于兩個向外敞開的隔室之間。該兩個向外敞開的隔室中的每一個都被劃分為多個分區(qū)。該多個分區(qū)中的每一個都適于接納多個可充電電池中的一個，該多個可充電電池帶有用于與配線連接的接線端。該兩個向外敞開的隔室中的每一個都具有用于加熱多個可充電電池的空氣通道。該用于加熱多個可充電電池的空氣通道位于該兩個向外敞開的隔室內(nèi)，在隔室的壁內(nèi)和鄰近隔室的壁，如下所述a)在頂壁、底壁和一對第二側(cè)壁內(nèi)，開口朝向該多個分區(qū)；和b)鄰近一個第一側(cè)壁，以形成上通道和下通道。
帶有轉(zhuǎn)速控制的直流磁馬達(dá)包括一個定子和一個轉(zhuǎn)子，該定子包括多個等間隔交替布置的永磁鐵，永磁鐵成形為一對平行同心圓盤；該轉(zhuǎn)子包括圓盤形中央電樞，帶有雙環(huán)路繞組(two-loop windings)和偶數(shù)個換向器片。具有奇序數(shù)的換向器片構(gòu)成第一環(huán)路繞組，而具有偶序數(shù)的換向器片構(gòu)成第二環(huán)路繞組。多個電刷布置在常規(guī)刷握內(nèi)的，該刷握同心固定于轉(zhuǎn)子上。該多個電刷中一半數(shù)量的電刷用于起動直流磁馬達(dá)，而該多個電刷中另一半數(shù)量的電刷用于直流磁馬達(dá)的常規(guī)功能(Regular functioning)。
該控制器組件包括一個中央處理器和一個脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器(Pulse Width Modulator Motor Speed Controller)。


盡管本發(fā)明的典型特征會在權(quán)利要求書中具體描述，但是通過結(jié)合附圖參考具體實施方式
可更好的理解發(fā)明本身及其制造和使用方式，其中，相同的數(shù)字標(biāo)號表示相同的部件。
圖1是一個摩托車的整體示意圖，其上安裝有用于二輪車輛的電動力裝置；圖2是依照本發(fā)明實施例的電池箱體立體圖；圖3是圖2所示電池箱體的立體圖，其中有一個頂壁沒有畫出；圖4是用在本發(fā)明實施例中的可充電電池的立體圖；圖5是電池箱體的兩個向外敞開隔室中的一個隔室的立體圖，圖中還畫出了配線；圖6是位于在兩個向外敞開隔室之間中空區(qū)域內(nèi)的腔室的側(cè)視圖；圖7是從箭頭A方向看圖6的視圖；圖8是在電池箱體內(nèi)熱/暖空氣流動的示意圖；圖9是依照本發(fā)明的直流磁馬達(dá)的圖解視圖，以其整個長度展開平放；圖10是二輪車輛的電動力裝置的控制器組件連接到其它部件的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)參見圖1，用于二輪車輛的電動力裝置100包括電池箱體200，電流由電池箱體200供給給直流磁馬達(dá)(DC magnetic motors)300。直流磁馬達(dá)300連接到一個控制器組件400。鏈條傳動裝置500安裝在直流磁馬達(dá)300和摩托車600的驅(qū)動輪602之間。摩托車600具有一個車架604，二輪車輛的電動力裝置100的所有前述部件安裝在該車架604上。在摩托車600的前面和后面，一對太陽能電池板700緊固在車架604上。
現(xiàn)參見圖2～圖8，電池箱體200構(gòu)成為一個單部件結(jié)構(gòu)，一般包括兩個向外敞開的隔室202，一個中空區(qū)域204置于兩個隔室202之間。兩個向外敞開的隔室202之間互為鏡像。詳細(xì)地說，電池殼體200包括●一個底壁206，該底壁206延伸橫過該兩個向外敞開的隔室202和中空區(qū)域204；●一對頂壁208，每個頂壁208延伸橫過一個向外敞開的隔室202；●一個第一側(cè)壁210，垂直于底壁206和頂壁208布置，并且沿兩個向外敞開的隔室202和中空區(qū)域204延伸；●一對第二側(cè)壁212，垂直于底壁206和頂壁208布置，每個第二側(cè)壁212沿著一個向外敞開的隔室202延伸；●一對后壁214，垂至于底壁206布置，用于封閉每個向外敞開的隔室202，并與底壁206和第一側(cè)壁210一起構(gòu)成中空區(qū)域204；●多個等間隔分開的壁216，延伸橫過每一個向外敞開的隔室202，并且平行于第一側(cè)壁210布置；這樣，每個向外敞開的隔室202被劃分為多個分區(qū)218；多個分區(qū)218中的每一個分區(qū)都具有一個背壁214’，該背壁214’構(gòu)成為后壁214的一部分；在每一個對著分區(qū)218的背壁214’上，設(shè)置有一對正負(fù)接觸件220；這一對正負(fù)接觸件220(通常為彈簧)適于與可充電電池222的接線端224接觸；配線226連接多個分區(qū)218中所有正負(fù)接觸件對220，該配線226朝著中空區(qū)域204布置在每個后壁214上；每個可充電電池222的大小比常規(guī)的摩托車電池相對要小；因此，在每個向外敞開的隔室202中都使用多個分區(qū)218；底壁206具有兩個第一平行槽228，槽228是朝向隔室202的內(nèi)部開槽，且位于第一側(cè)壁210和第二側(cè)壁212之間；兩個頂壁208中的每一個頂壁208也都具有兩個第一平行槽228(未示出)，槽228是朝向隔室202的內(nèi)部開槽，且位于第一側(cè)壁210和第二側(cè)壁212之間，與底壁206內(nèi)的兩個第一平行槽228相對。
兩個第二側(cè)壁212中的每個第二側(cè)壁212都具有兩個第二平行槽230，槽230是朝向每個隔室202的內(nèi)部開槽，并且位于底壁206和頂壁208之間；在每個向外敞開的隔室202內(nèi)，多個等間隔分開的壁216中的一個壁216設(shè)置成貼近第一側(cè)壁210；一個間隔壁232垂至于第一側(cè)壁210和壁216，以形成上通道234和下通道236；在中空區(qū)域204內(nèi)，形成有一個腔室238，該腔室238通過如下部分形成a)部分底壁206和第一側(cè)壁210；b)一個第一互連壁240，該第一互連壁240與多個等間隔分開的壁216中貼近第一側(cè)壁210的那個壁216共面；c)一個與一對頂壁208共面的第二互連壁242；d)一個與間隔壁232共面的隔斷壁243；每個后壁214具有一對第一開孔(未示出)，與上通道234和下通道236相通；第一側(cè)壁210上具有一對第二開孔244，該對第二開孔244與所述一對第一開孔相連通，該對第二開孔244位于一對后壁214之間的區(qū)域內(nèi)并對應(yīng)于中空區(qū)域204；入口接頭246和出口接頭248固定在該對第二開孔244上并垂至于第一側(cè)壁210；一前擋壁250用在每個向外敞開的隔室202上，用于關(guān)閉上通道234和下通道236的末端，該前擋壁250布置在腔室238對面；每個等間隔分開的壁216用于為可充電電池222形成分區(qū)218，其中每一個壁216在其每個側(cè)面上都具有縱向凹槽252；每個可充電電池222在每個側(cè)面上都具有一個縱向的脊254，適于插入到鄰近的凹槽252內(nèi)；通常，分區(qū)218和可充電電池222的大小選擇成當(dāng)電池222插入到分區(qū)218中時，它們之間產(chǎn)生輕壓配合；用于將可充電電池222固定在向外敞開的隔室202內(nèi)的各種機械夾具可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員輕松得到。
圖8中給出的熱/暖氣在電池箱體200內(nèi)流動的圖解視圖是非常清楚的，不需要更多的解釋。
如圖9所示，直流磁馬達(dá)300包括多個等間隔交替分布的永磁鐵302，這些永磁鐵302成形為一對平行的同心圓盤(未示出)。一個中央電樞304放置在永磁鐵302之間。在本實施例中，中央電樞304作為一個轉(zhuǎn)子，呈圓盤狀，帶有雙環(huán)路繞組和二十四個換向器片(commuter segment)306。這些換向器片306按如下規(guī)則分開具有奇序數(shù)的換向器片306形成第一環(huán)路繞組，而具有偶數(shù)序號的換向器片306形成第二環(huán)路繞組。多個等間隔交替分布的永磁鐵302用作為一個定子。多個電刷308布置在一個常規(guī)的刷握內(nèi)，該刷握同心固定在中央電樞304上。多個電刷中的一半數(shù)量電刷308’用于起動直流磁馬達(dá)300，而另一半數(shù)量電刷308”用于直流磁馬達(dá)300的常規(guī)功能。
控制器組件400包括一個中央處理單元(CPU)402和一個脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器404。脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器(PWM)404用于起動、停止和調(diào)節(jié)直流磁馬達(dá)300的速度。脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器(PWM)404是由Curtis銷售的商標(biāo)為CT5211和CT5212的產(chǎn)品。中央處理單元(CPU)402是常規(guī)的類型。在本實施例中，中央處理單元(CPU)402連接到下述使用商用軟件的傳感器——前閘傳感器406；——后閘傳感器408；——座位傳感器410；——速度傳感器412；——和垂直平面偏移傳感器414。
按鈕416用于啟動控制組件400。
常規(guī)上，控制組件400可使用太陽能電池板700或用一個電池充電器418。
或者，可以設(shè)想用預(yù)先充好電的電池來替換已放電的電池。
盡管這里描述的用于二輪車輛的電動力裝置組成了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這里的精確結(jié)構(gòu)描述，在不偏離如權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍和精神條件下，本發(fā)明可以作出變化。
權(quán)利要求
1.一種用于二輪車輛的電動力裝置，包括一個電池箱體，電流從該電池箱體供給一個直流磁馬達(dá)；一個直流磁馬達(dá)，該直流磁馬達(dá)連接到一個控制器組件；一個控制器組件；一個由所述直流磁馬達(dá)驅(qū)動的鏈條傳動裝置，適于驅(qū)動一個二輪車輛的驅(qū)動輪，該二輪車輛具有一個車架，所述二輪車輛的電動力裝置安裝在該車架上；所述電池箱體包括用于形成兩個向外敞開的隔室的裝置，一個中空區(qū)域置于所述兩個向外敞開的隔室之間，所述兩個向外敞開的隔室中的每一個都被劃分為多個分區(qū)，所述多個分區(qū)中的每一個都適于接納多個可充電電池中的一個電池，所述多個可充電電池帶有用于與配線連接的接線端；所述兩個向外敞開的隔室中的每一個都具有用于引導(dǎo)氣流的裝置，該氣流用于加熱多個可充電電池，所述用于引導(dǎo)氣流的裝置位于所述兩個向外敞開的隔室內(nèi)、在隔室的壁內(nèi)和鄰近隔室壁，如下所述a)在頂壁、底壁和一對第二側(cè)壁內(nèi)，開口朝向所述多個分區(qū)；和b)鄰近一個第一側(cè)壁，以形成上通道和下通道所述直流磁馬達(dá)帶有轉(zhuǎn)速控制，包括一個包括多個等間隔交替布置的永磁鐵的定子，永磁鐵成形為一對平行同心圓盤；一個包括圓盤形中央電樞的轉(zhuǎn)子，帶有雙環(huán)路繞組和偶數(shù)個換向器片，具有奇序數(shù)的所述換向器片構(gòu)成第一環(huán)路繞組，而具有偶序數(shù)的所述換向器片構(gòu)成第二環(huán)路繞組；布置在常規(guī)刷握內(nèi)的多個電刷，所述刷握同心固定于所述轉(zhuǎn)子上，所述多個電刷中一半數(shù)量的電刷用于起動所述直流磁馬達(dá)，而所述多個電刷中另一半數(shù)量的電刷用于所述直流磁馬達(dá)的常規(guī)功能；所述控制器組件包括一個中央處理器；用于起動、停止和調(diào)節(jié)所述直流磁馬達(dá)轉(zhuǎn)速的裝置；所述中央處理器連接到多個適于布置在二輪車輛上不同部件上的傳感器，以探測所述二輪車輛的各種狀態(tài)和性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動力裝置，其中，所述用于起動、停止和調(diào)節(jié)所述直流磁馬達(dá)轉(zhuǎn)速的是脈寬調(diào)制馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器。
全文摘要
一種用于二輪車輛的電動力裝置，電流由一電池箱體供給給直流磁馬達(dá)，該直流磁馬達(dá)連接到控制器組件并驅(qū)動鏈條傳動裝置，該鏈條傳動裝置驅(qū)動一個二輪車輛的驅(qū)動輪。電池箱體包括兩個向外敞開的隔室，一中空區(qū)域置于兩個隔室之間。每個隔室都分為接納可充電電池的多個分區(qū)。每個隔室都具有用于加熱可充電電池的空氣通道。帶轉(zhuǎn)速控制的直流磁馬達(dá)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括多個等間隔交替布置的永磁鐵；轉(zhuǎn)子包括中央電樞，帶有雙環(huán)路繞組和偶數(shù)個換向器片。具有奇序數(shù)的換向器片構(gòu)成第一環(huán)路繞組，具有偶序數(shù)的換向器片構(gòu)成第二環(huán)路繞組。多個電刷布置在同心固定于轉(zhuǎn)子上的常規(guī)刷握內(nèi)，多個電刷中的一半用于起動馬達(dá)，另一半電刷用于馬達(dá)常規(guī)功能。
文檔編號B60L11/18GK1576090SQ20041006908
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者武鶯玉 申請人:吳長春, 徐革心