电磁驱动装置及电动汽车

本申请涉及一种电磁驱动装置及电动汽车；该电磁驱动装置包括：内侧磁场生成装置、外侧磁场生成装置、动力装置和传动装置；内侧磁场生成装置和外侧磁场生成装置均为圆筒形，外侧磁场生成装置套设在内侧磁场生成装置的外部；内侧磁场生成装置和外侧磁场生成装置通电时能够在二者之间形成环形磁场；动力装置设置在环形磁场中，通电后能够在环形磁场的作用下产生旋转运动；传动装置与动力装置固定连接，传动装置能够跟随动力装置进行运动并输出动力。本申请的电磁驱动装置能够与车轮深度融合，使车轮自身能够直接产生驱动力，改变了外部驱动装置带动车轮的驱动方式，使控制系统能够直接控制车轮本身。

技术领域
本实用新型属于电磁驱动技术领域，具体涉及一种电磁驱动装置及电动汽车。
背景技术
与燃油汽车相比，电动汽车有着诸多的特点，例如无污染、噪声低、能源效率高、结构简单等。随着科技的发展及政策推动，环保节能的电动汽车将会逐渐普及。相关技术中，现有的电动汽车都是采用电动机来带动车轮旋转，从而驱动汽车前进。这种驱动方式从本质上来说，是通过控制电动机间接地控制车轮，提供驱动力的电机和车轮并未深度融合。实用新型内容为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电磁驱动装置及电动汽车。根据本申请实施例的第一方面，提供一种电磁驱动装置，包括：内侧磁场生成装置、外侧磁场生成装置、动力装置和传动装置；所述内侧磁场生成装置和所述外侧磁场生成装置均为圆筒形，所述外侧磁场生成装置套设在所述内侧磁场生成装置的外部；所述内侧磁场生成装置和所述外侧磁场生成装置通电时能够在二者之间形成环形磁场；所述动力装置设置在所述环形磁场中，通电后能够在所述环形磁场的作用下产生旋转运动；所述传动装置与所述动力装置固定连接，所述传动装置能够跟随所述动力装置进行运动并输出动力。进一步地，所述内侧磁场生成装置和所述外侧磁场生成装置均为空心圆柱形的电磁铁，且所述内侧磁场生成装置的外径小于所述外侧磁场生成装置的内径。进一步地，所述内侧磁场生成装置包括圆筒形壳体和多个电磁铁；多个所述电磁铁均设置为相同极性的一端与所述圆筒形壳体的表面固定连接。进一步地，所述动力装置为通电导线，其设置方向与所述环形磁场的磁场方向垂直；该通电导线能够绕所述内侧磁场生成装置的中心轴旋转运动。进一步地，所述动力装置包括两组通电导线，且两组通电导线中的电流方向相反；一组通电导线靠近所述内侧磁场生成装置，另一组通电导线靠近所述外侧磁场生成装置。进一步地，所述动力装置为多个矩形线圈；矩形线圈沿所述外侧磁场生成装置的径向方向设置。进一步地，两组通电导线分布均匀分布在两个圆周上。进一步地，所述传动装置为轮毂，能够绕所述内侧磁场生成装置的中心轴旋转运动。进一步地，还包括供电装置和控制装置；所述供电装置用于给所述内侧磁场生成装置、所述外侧磁场生成装置和所述动力装置供电；所述控制装置用于控制供电装置的开关和输出电流。根据本申请实施例的第二方面，提供一种电动汽车，其轮胎采用了如上所述的任意一种电磁驱动装置。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请的电磁驱动装置能够与车轮深度融合，使车轮自身能够直接产生驱动力，改变了外部驱动装置带动车轮的驱动方式，使控制系统能够直接控制车轮本身。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1是本实用新型一种电磁驱动装置的结构示意图之一。图2是本实用新型一种电磁驱动装置的结构示意图之二。图3是本实用新型一种电磁驱动装置的结构示意图之三。图4是本实用新型一种电磁驱动装置的内侧磁场生成装置的结构示意图。图5是本实用新型一种电磁驱动装置的磁场方向示意图。图6是本实用新型一种电磁驱动装置的纵切面结构示意图。图中：1-动力装置；2-外侧磁场生成装置；3-内侧磁场生成装置；4-传动装置；401-内工作面；402-外工作面；5-固定螺丝。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的例子。图1是根据一示例性实施例示出的一种电磁驱动装置的结构示意图。该电磁驱动装置包括：内侧磁场生成装置3、外侧磁场生成装置2、动力装置1和传动装置4；所述内侧磁场生成装置3和所述外侧磁场生成装置2均为圆筒形，所述外侧磁场生成装置2套设在所述内侧磁场生成装置3的外部；所述内侧磁场生成装置3和所述外侧磁场生成装置2通电时能够在二者之间形成环形磁场；所述动力装置1设置在所述环形磁场中，通电后能够在所述环形磁场的作用下产生旋转运动；所述传动装置4与所述动力装置1固定连接，所述传动装置4能够跟随所述动力装置1进行运动并输出动力。本申请的电磁驱动装置能够与车轮深度融合，使车轮自身能够直接产生驱动力，改变了外部驱动装置带动车轮的驱动方式，使控制系统能够直接控制车轮本身。参照图2和图3，一些实施例中，所述内侧磁场生成装置3和所述外侧磁场生成装置2均为空心圆柱形的电磁铁，且所述内侧磁场生成装置3的外径小于所述外侧磁场生成装置2的内径。如图4所示，一些实施例中，所述内侧磁场生成装置3包括圆筒形壳体和多个电磁铁；多个所述电磁铁均设置为相同极性的一端与所述圆筒形壳体的表面固定连接。参照图4，图中的圆形代表圆筒形壳体，分布在圆周上的多个矩形结构为条形电磁铁，箭头表示电磁铁的磁极方向。图中所示出的，是电磁铁固定在圆筒形壳体外表面的情形；此外，电磁铁也可以固定在圆筒形壳体的内表面，或者设置内外两层圆筒形壳体，将电磁铁设置在两层壳体之间的夹层中。外侧磁场生成装置2的结构与内侧磁场生成装置3的结构是相同的，仅仅是二者的半径不不同。一些实施例中，所述动力装置1为通电导线，其设置方向与所述环形磁场的磁场方向垂直；该通电导线能够绕所述内侧磁场生成装置3的中心轴旋转运动。一些实施例中，所述动力装置1包括两组通电导线，且两组通电导线中的电流方向相反；一组通电导线靠近所述内侧磁场生成装置3，另一组通电导线靠近所述外侧磁场生成装置2。一些实施例中，所述动力装置1为多个矩形线圈；矩形线圈沿所述外侧磁场生成装置2的径向方向设置。需要说明的是，由于动力装置1需要带动传动装置4旋转，因而矩形线圈需要有较高的硬度才能满足实际使用的要求。矩形线圈可以用线径较粗的导线制成，或者采用硬度较高的金属或合金制成，从而使矩形线圈的硬度满足要求。一些实施例中，两组通电导线分布均匀分布在两个圆周上。一些实施例中，所述传动装置4为轮毂，能够绕所述内侧磁场生成装置3的中心轴旋转运动。一些实施例中，还包括供电装置和控制装置；所述供电装置用于给所述内侧磁场生成装置3、所述外侧磁场生成装置2和所述动力装置1供电；所述控制装置用于控制供电装置的开关和输出电流。如图2所示，该电磁驱动装置包括动力装置1、外侧磁场生成装置2、内侧磁场生成装置3；外侧磁场生成装置2、内侧磁场生成装置3由外加电源提供电力，两相对面极性相反产生磁场，使置于其中的动力装置1受磁场力作用而转动。传动装置4为轮毂，包括内工作面401和外工作面402，动力装置1设置在内工作面401和外工作面402之间，与轮毂固定；汽车的车轴连接在内工作面401的中心。需要说明的是，外侧磁场生成装置2、内侧磁场生成装置3在附图中仅说明空间上的相对位置。内侧磁场生成装置3可设置于内工作面401之内(靠近中心轴的一侧)，也可设置在内工作面401之外(原理中心轴的一侧)。若置于内工作面401之外，内侧磁场生成装置3并不会与动力装置1接触；若置于内工作面401之内，内侧磁场生成装置3的中间安装车轴及相关部件。上述结构特征均是将电磁驱动装置应用于车轮的实施例所具备的。以此电磁驱动装置而言，外侧磁场生成装置2、内侧磁场生成装置3、中间区域(动力装置1及所需完整闭合环境)；三者各自集成。因为用于车轮，所以最简单的实现方式是利用已有轮毂，加装此装置即可，具体实现方案为：外侧磁场生成装置2固定在外工作面402之外(轮毂与橡胶层之间)，内侧磁场生成装置3固定在内工作面401之外(或内)，中间区域适当调整，轮轴再依实际整体调整安装。车轮的运转依靠固定于传动装置4(即轮毂)中的动力装置1(即平行感应导体)在磁场中受力而转动。如图3所示，动力装置1有两组导体起作用，两组导体分别沿内外两个圆周等距布置。电流方向：外圈的导线垂直纸面向里，内圈的导线垂直纸面向外，两侧可以此图方式圆板开孔连接，形成闭合通电导体环境。容易理解的是，电流方向也可以是：内圈垂直纸面向里，外圈垂直纸面向外；内圈和外圈的导线电流方向相反即可。如图5和6所示，是该电磁驱动装置的磁场环境，以图为例，磁感线由外侧磁场生成装置2内表面发散而出，由内侧磁场生成装置3外表面接收而进，中间部分形成磁场。本申请还提供了如下实施例：一种电动汽车，其轮胎采用了如上所述的任意一种电磁驱动装置。该电磁驱动装置应用于汽车车轮时，车轴固定于轮毂的中心，内侧磁场生成装置3固定在车轴上。工作过程中，车轴不转动，仅提供车体承重功能与转向、制动相关作用。动力装置1(即磁力感应导体)包括两组：一组靠近内侧磁场生成装置3的外圈，固定在内工作面401内部，即轮毂中；另一组靠近外侧磁场生成装置2的内圈，固定在外工作面402内部，即轮毂中。外侧磁场生成装置2固定在轮毂的外工作面402之外，外侧磁场生成装置2之外设置橡胶轮胎，橡胶轮胎(内胎、外胎等)与现有技术无差别。本申请的方案仅仅是在轮毂上加装外侧磁场生成装置2，位置只要在动力装置1(即感应导体)的外圈和橡胶轮胎之间即可。容易理解的是，还可以把外侧磁场生成装置2安装在轮子外部，原理与前面所述的实施例相同。关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。