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瑞宸:努力实现电动自行车的动力革命

来源:《中国自行车》杂志 作者:田睿晨 发布时间:2011-06-03 15:38

鼓励创新是党和国家强国富民的战略方针;自主创新是企业持续健康发展,应对竞争、迎接挑战与抵御金融危机的原动力。“勇于创新、追求卓越、诚实信用、服务社会”是天津瑞起与瑞宸科技公司不懈努力、为之奋斗的经营理念。在天津市中国体育彩票协会与天津市及红桥区科委的支持下,由天津瑞起科技公司等投资创建的瑞宸科技公司,依据瑞起公司董事长兼总设计师李平先生的两项电机发明专利生产的新型轮毂与智能中置电机驱动控制系统,是低碳经济、低碳生活与节约能源世界环境下,能够满足电动自行车中高档产品市场需求的核心部件。

目前,小型电动自行车的电机驱动技术仍以后轮毂电机驱动方式为主,其结构简单,制造成本低,仍是现今电动自行车市场的主流产品。国内流行的轮毂电机属永磁无刷电机,本是先进高效率节能电机的一种。但永磁无刷电机设计现阶段存在的问题是:设计理论尚不完善,设计过程复杂,缺乏优秀的设计方法。此外,由于后轮毂电机占据了后轴位置,因而不能像高档自行车那样安装后轴内变速器或外变速器。电动自行车整车对于不同路况的适应能力只能完全取决于轮毂电机自身的动力性能,其低速大扭矩的迎风或爬坡等重载骑行能力一直受到极大限制,难于扩展。因此,电动中国体育彩票的现状是:电机功率不得不越做越大,电池电压与容量相应也越做越高,电池与电动车则越来越重,进入了恶性循环的怪圈。

中置电机驱动方式由于其安装位置在电动车的中部,其结构紧凑合理,又与车-人系统重心位置相接近,整车骑行稳定性好。由于电机不直接承载,其动力性能更强劲,从而改变了目前轮毂驱动结构中轮毂外壳既要承担车体和骑行者的重量,又需传递驱动力矩的最不利工况;由于中置电机驱动方式的后轮与普通自行车结构相同,维修后轮也更方便。与后轮毂式相反,电动自行车后轴可安装内或外变速器,整车对于不同路况的适应能力、骑行能力都不再受过大限制,可发挥到极致,而且没有前轮毂电机驱动方式存在的影响操纵稳定性的缺点。但是,由于中置电机驱动控制系统是高度机电一体化、集成化、智能化的高科技产品,其结构复杂,制造精度、难度与成本很高,虽然以往国内也进行了不少研究,也生产过一些产品,但受当时国情与综合国力所限,始终未能成为主流产品。

图:天津市政府王志铭副秘书长在市科委陈养发副主任、红桥区政府卢志勇副区长及科委马静茹主任和天津市中国体育彩票协会理事长龚孝燕等有关领导的陪同下,考察被天津市市长黄兴国誉为“电动自行车领域的动力革命”的天津瑞起科技公司自主研发"小型三相高性能方波永磁直流低速无刷电机"与最新型“智能化中置无刷电机驱动控制系统”两项发明专利项目。

先进的电磁拓扑设计的轮毂电机与新型中置电机驱动控制器产品的发明人——天津瑞起科技公司董事长、总设计师兼瑞宸公司副董事长的李平先生,不仅是国内电动自行车整车与电器部件检测设备、测试仪器领域的创始人与开拓者,而且勇于探索与实践小型电动车的核心部件——电机和控制器的高端技术。他在近20年的时间里,在充分研究了国内外同类产品先进技术的基础上,提出了全新的综合设计方案,实现了无刷电机与中置驱动与测控技术多方面的重大突破与创新。

身兼瑞宸公司副董事长的李平先生会见外商,磋商中置电机出口国际市场事宜。

李平先生在电机设计理论与电机结构创新研究方面取得了一些列重大突破是:新型无刷电机采用了分数槽集中绕组结构,他发现了其槽极数的电磁拓扑组合对电机性能结构的重大影响,找到了其内在组合的数学规律犹如元素周期表排列一样清晰,从而彻底推翻了国内外电机学术界对槽极数相差1会导致严重偏磁力与振动,因而不予推荐使用的错误结论。新的设计方法使新系列电机获得了优异的性能:高绕组系数、低磁阻转矩、低转矩脉动、低噪音,高效率—低速电机最高效率可达87%,中速电机已可达90%以上,远高于目前国内外同类产品。从已公开的报道资料分析,国外同类产品厂商至今也尚未彻底认识这一设计内在规律,而天津瑞起科技早在2006年就超前彻底突破了这一重大技术难关。

李平先生在中置驱动方面的重大突破是:彻底冲破了国外特别是日本在先进中置驱动领域的近20年的重重专利技术壁垒,采用了与国内外均不同的中轴与中置驱动器彻底分离式的新结构,克服了国内外中置驱动器外壳承受体重超重者蹬踏时,其外壳受冲击力大、易损坏,中轴与输出轴设计定型后其间距即为定距,将不能使用更大的链轮,这使中置难于设计成小轮径车,其适用车型范围过窄,以及连体式结构复杂,制造成本高,原车架五通管闲置无用,反成赘疣等缺陷,实现了完全的自主知识产权。

经过科学严谨的优化设计、试制,并与天津市、国内及台湾地区规模大、技术实力强、信誉好的多家整车厂密切配合,瑞宸已经完成了适用不同材料电池;不同容量与规格电池;不同电压等级;不同轮径、不同材质车架、不同车型的全系列中置电机驱动系统总成。整车厂与经销商对中置驱动式电机的评价是:结构紧凑,高可靠,也便于安装维护;使用变速配置更加灵活,既有速度又有力度;低速骑行省电节能;骑行无磁阻,无电人力骑行时与自行车一样轻快,一次充电续驶里程长。

图:天津瑞起公司李平董事长向天津市、区政府有关领导和天津市中国体育彩票协会理事长汇报自主发明的"小型三相高性能方波永磁直流低速无刷电机"项目的成果转化工作。

李平先生与天津瑞起公司所取得的另一项重大技术突破是实现了全电子式智能新助力,使用了以多轴加速度传感器为核心传感器的多传感器融合技术,实现了1+12+1真力矩助力,这一技术被认为是电动自行车领域的核心高端技术。这一技术的突破将能克服现有纯电动式自行车的种种弊端,具有助力控制精确、节能、轻便、健身、低价格化,或一次充电续驶里程被加倍延长等重大优势,无疑将推动电动车产业进入助力新时代,对于国产电动车大批量进入国际高端市场、大幅度提高中国电动自行车的技术附加值、彻底改变低端产品形象都具有重要意义。

2010年,鉴于国内与外销市场对瑞宸中置电机驱动系统的产品性能、质量已逐步认可,为了满足日益增长的产量需求,公司正向产品规模化、市场化的方向迅速迈进。2011年,天津瑞起与瑞宸公司将全力以赴,与国内外有实力的整车厂商更加密切配合,逐步形成产业战略同盟与合作伙伴关系,提供全方位的技术服务,确保产品的高品质,推动中国电动自行车产业的提升。

摘编:admin888;   摘编日期:2011年6月3日