[发明专利]一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动系统，系统包括轮部用电单元、路基供电单元和车载充放电单元；轮部用电单元，包括车载接收线圈、路基接收线圈、轮边超级电容和轮毂驱动电机，车载接收线圈与轮毂驱动电机连接，路基接收线圈与轮边超级电容连接，车载接收线圈与路基接收线圈电连接；路基供电单元包括路基发射线圈，路基发射线圈与路基接收线圈耦合；车载充放电单元包括车侧动力电池和车载发射线圈，车载发射线圈与车载接收线圈耦合。本发明还公开了一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动方法。本发明的系统和方法，通过电磁场效应进行能量传递，释放驱动单元和底盘间的机械/线缆的有形约束，解决现有技术线缆传动线缆易损坏问题。

技术领域

本发明涉及无线功率传输技术领域，特别是涉及一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动系统及方法。

背景技术

轮毂电机驱动单元是驱动轮模块化和电气化发展的典型代表性技术。轮毂电机驱动单元实现了驱动电机、变速/变矩传动和制动功能的高集成化，同时轮毂电机驱动通过线缆供应电功率，实现了功率传递由机械传动(依托机械轴系)向电传动(依托电缆)的进一步发展。

轮毂电机的驱动要依托线缆实现电功率传递，对于线缆的电流承载能力和防护能力均提出了较高的要求，尤其是在极端条件下，如极寒、雨林、沼泽、沙漠、战场等环境，线缆引发的可靠性及其维护仍是轮毂电机驱动面临的重要挑战，同时线缆布置制约着车身底盘结构进一步模块化。

综上，亟需发明一种通过电磁场进行驱动轮毂电机的新型传动方式，释放驱动单元和底盘间的机械/线缆的有形约束，实现不依赖机械轴系、电缆的场效应传动。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动系统及方法，使得路基发射线圈、车侧动力电池对轮毂电机同时进行场效应驱动，释放驱动单元和底盘间的机械/线缆的有形约束，实现不依赖机械轴系、电缆的场效应传动。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动系统，包括轮部用电单元、路基供电单元和车载充放电单元；

所述轮部用电单元，包括车载接收线圈、路基接收线圈、轮边超级电容和轮毂驱动电机，所述车载接收线圈与所述轮毂驱动电机连接，所述路基接收线圈与所述轮边超级电容连接，所述车载接收线圈与所述路基接收线圈电连接，所述车载接收线圈、路基接收线圈、轮边超级电容和轮毂驱动电机集成在轮胎内部形成模块化轮部用电单元；

所述路基供电单元位于路面之下，包括路基发射线圈，所述路基发射线圈与所述路基接收线圈耦合；

所述车载充放电单元位于车辆底盘内，包括车侧动力电池和车载发射线圈，所述车载发射线圈与所述车载接收线圈耦合。

一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动方法，所述无线电磁传动方法为车辆静止充电方法，该方法包括：

当路基接收线圈与路基发射线圈接触时，路基侧控制开关闭合，路基发射线圈为无线电磁传动系统提供充电磁场；

当路基接收线圈位于路基发射线圈内时，车辆停止行驶，路基发射线圈经路基接收线圈为轮边超级电容充电；

当轮边超级电容电量饱和时，判断车辆是否驶离路基发射线圈，得到判断结果；

当所述判断结果表示是时，路基侧控制开关断开，无线电磁传送系统断开；

当所述判断结果表示否时，所述路基发射线圈经路基接收线圈将电能传递至车载接收线圈，再经车载发射线圈为车侧动力电池充电；

轮边超级电容和/或车侧动力电池为轮毂驱动电机提供车辆行驶所需的电量。

一种用于轮毂电机驱动的无线电磁传动方法，所述无线电磁传动方法为车辆移动充电方法，该方法包括：