[实用新型]电动汽车、电动摩托车的无线供电驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机电类，涉及一种采用无线供电技术和轮毂电机技术相结合的驱动方式完成电动汽车、摩托车的驱动，特别涉及车轮轮胎内安装有提供能量给轮毂电机的无线供电接收装置，以及与地下的电磁震荡供电系统共同完成能量传输的电动汽车、电动摩托车的无线供电驱动装置。

背景技术

当今世界汽车工业面临能源紧张、环境保护问题严重的巨大挑战，发展电动汽车，从而实现汽车能源动力系统的电气化，是目前国际上研究的热点。由于燃油汽车对环境造成的污染日益严重，以及用电成本的相对低廉，世界各国竞相支持和引导电动汽车行业的快速发展，并且国内外已经有相关产品出售，但是由于目前电动汽车存在许多技术障碍，例如受车载电池总容量的限制，其最大行程和最高输出功率无法完全满足实际使用的需要，并且充电电池的寿命目前一般为1-2年，由于电池寿命比较短，使汽车使用成本大为增加，不仅抵消了使用电能对于使用汽油节省的成本，而且还可能比使用汽油成本还高，并且还存在充电桩配套设施设置的问题。而目前由于成本的原因大部分电动摩托使用铅酸电池，该类电池太过笨重，充电时间又长，限制了电动汽车上的应用和市场空间。

通常电动汽车中的轮毂电机一般为设置在轮毂中的高速电机，高速电机直径比轮毂直径小很多，通过内置的齿轮减速机构实现与车轮要求速度的匹配。而在电动摩托车中轮毂电机一般为设置在轮毂中的永磁无刷直流低速电机，电机直径与轮毂直径相当，由于无须电刷，不设有转动齿轮，不存在电刷的机械磨损，由电机直接驱动车轮运动。但采用充电电动汽车还需要在城市内建设大量的充电桩，目前在世界范围内，只有日本东京市内和美国斯坦福大学校园内安装了一定数量的充电桩。尽管存在上述诸多问题，由于电动汽车在环保上的巨大优势，电动汽车还是未来汽车行业发展的方向。

美国麻省理工学院的J．D．琼诺保罗斯等在中国的专利申请号分别为：200680032299.2、201010214681.3和201110185992.6，专利申请号为名称为《无线辐射能量传递》的实用新型专利，公开一种无线非辐射能量传递方法，以及一种电磁能量传递设备；早在1900年，德国保时捷公司就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。而汽车用的轮毂电机，目前通用、丰田在内的国际汽车巨头处于领先地位。轮毂电机技术即车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大予以了简化。

但是，名称为《无线辐射能量传递》实用新型专利虽然公开一种无线非辐射能量传递方法，以及一种电磁能量传递设备，也提出了“无线接收机是自动机、车辆或接收机的任意之一”；德国的保时捷公司（Porsche）制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。但至今尚不见将无线供电技术和轮毂电机技术有机结合起来而用于电动汽车、电动摩托车驱动装置技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线供电的电动汽车、摩托车驱动装置，解决目前电动汽车、电动摩托车存在受车载电池总容量的限制，其最大行程和最高输出功率无法完全满足实际使用的需要，以及目前大部分电动汽车、电动摩托车使用铅酸电池过于笨重、充电时间又长，限制了电动汽车、电动摩托车上的应用和市场空间；采用充电电动汽车、电动摩托车还需要在城市内建设大量充电桩等的问题。

本实用新型是在现有轮毂电机技术的基础上，采用轮毂电机与无线供电技术有机结合的创新设计技术，完全采用无线供电的电能作为驱动能源，其是在车轮轮胎内增设接收线圈，按照电动汽车、电动摩托车行驶路线铺设能够为车轮轮胎内接收线圈无线供电的电磁振荡发射线圈的道路，其埋设于道路中的电磁振荡发射线圈将电能发射出来，设在车轮轮胎内的接收线圈通过电磁共振吸收电磁振荡发射线圈提供的电能，并通过外部电路模块的整流、稳压和控制，实现电能从道路路面内到电动汽车或电动摩托的电能无线传输。具体原理为：铺设于地下的发射线圈发射电池能量，其振动频率为ω1，固定于车轮轮胎内的接收线圈的固有频率通过电路设计与道路内的发射线圈的固有频率ω1完全一致，在这种情况下发生电磁耦合，亦称为磁共振，将电能传输给位于车轮轮胎内的接收线圈，通过外部电路模块的整流、稳压和控制，再输送给轮毂电机，使之按照车辆控制器给出信号设定的速度运行。

一种电动汽车、电动摩托车的无线供电驱动方法，其完全采用无线供电的电能作为驱动能源：

a、在车轮轮胎内增设接收线圈；