[发明专利]具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法

说明书

一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，其可包含绕组及电源。绕组可包含多个线圈。电源可经过切换装置与线圈连接，使这些线圈通过串联或并联的各种组合，达成电机提升省电效果，扭力，转速，功率的目的。

技术领域

本发明涉及一种电机装置，特别是一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置。本发明还涉及此电机装置的控制方法。

现有技术

由于全球暖化及空气污染的问题日益严重，维持地球生命的系统正产生大规模的改变；因此，如何降低温室气体排放已成为了一个重要的议题；温室气体排放的其中一个主要的来源为车辆，故在环保意识抬头的现今，电动车已经成为了一个未来的主流；然而，目前电动车常采用的永磁电机仍有着许多缺点有待改进。

例如，电动车为了使电机能具有高扭力，电机的设计上通常不会考虑省电效果，因此使电机极为耗电，进而降低了电动车的续航力。

另外，若为了使电机能具有高省电效果，电机的设计上通常则不会考虑扭力，因此上述设计虽可使电动车具有较高的续航力，但在需要高扭力的场合，如起步、爬坡及载重等，则无法提供较佳的效能。

此外，若为了使电机能同时兼顾省电效果及扭力，通常需要采用更大的电机或加入变速箱，如此则会使电动车的体积及重量增大，进而影响到电动车的设计，还需增加电池容量。

电机针对其应用负载需求，在省电效果、扭力、转速及功率间有不同的设计。因此，如何提出一种永磁电机装置，能够有效改善现有技术的永磁电机的各种缺点已成为一个刻不容缓的问题。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的其中一个目的就是在提供一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法，以解决现有技术的永磁电机的各种问题。

根据本发明的其中一个目的，提出一种具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置，其可包含绕组、电源、极性变换装置及切换装置。绕组可包含多个线圈。极性变换装置可与电源与绕组连接，以控制磁极变换。切换装置可包含多个开关，所述多个开关可分别与所述多个线圈连接；切换装置能切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态。

在一较佳的实施例中，当切换装置切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态时，永磁电机装置的性能改变。

在一较佳的实施例中，永磁电机装置的性能包含省电效果、扭力、转速及功率中的一个或二个以上。

根据本发明的其中一个目的，再提出一种永磁电机装置的控制方法，其可包含下列步骤：将极性变换装置与电源及电机的绕组的多个线圈连接，以控制磁极变换；将切换装置的多个开关分别与所述多个线圈连接；以及切换所述多个开关以改变所述多个线圈的串并联状态。

在一较佳的实施例中，永磁电机装置的控制方法更可包含下列步骤：通过所述多个线圈的不同的串并联状态改变永磁电机装置的性能。

在一较佳的实施例中，永磁电机装置的性能包含省电效果、扭力、转速及功率中的一个或二个以上。

承上所述，依本发明的具可变匝数绕组线圈的永磁电机装置及其控制方法，其可具有一或多个下述优点：

(1)本发明的一个实施例中，永磁电机装置各个电枢上的绕组可包含多个线圈，且所述多个线圈可通过多个开关组成的切换装置互相连接以改变所述多个线圈的串并联状态以视情况在高省电效果及高转速之间调整电机性能，使电动车不但具有高续航力，且可在需要高出力的场合也能有极佳的效能。

(2)本发明的一个实施例中，永磁电机装置可通过改变各个电枢上的绕组的多个线圈的串并联状态以调整电机的转速及省电效果，使电机性能可在转速及省电效果需求之间变换，大幅提升了电机的效能。