一种数控电传动汽车动力装置，它属于交通运输工具的动力装置，特别适用于做个人用城镇中使用的小型轿车的动力装置。 汽车的出现给工农业的发展以及人们的日常生活都带来了极大的便利。可以认为，汽车已经是人们日常工作和生活中不可缺少的工具。现在汽车的动力装置，为使汽车得到较高的行驶速度和一次加足能源后有较大的行程，都是采用石油产品（如汽油、柴油等）为能源的内燃机系统，经变速后驱动车轮工作。在工作时，汽油或柴油在内燃机内燃烧。由于内燃机内的燃烧条件的限制，将会产生较多的有害气体污染环境。特别是在一些汽车很集中的大中城市，其汽车污染是十分严重的。对于轿车，为得到较好的加速性能和在高速公路上的高速行驶性能，其所用的动力装置功率都比较大。而在很多时候，由于道路条件以及交通状况所限制，只能处在低工况、甚至是极低工况下工作。这不仅使动力装置的效率大大降低，单位功率的耗油率大大增加。另一方面，动力装置在低工况下工作时，排气中的有害气体（如一氮化碳等）的含量还将增加，污染更加严重。现在提出的解决城市中汽车排气污染的方法是使用电动汽车，使用蓄电池蓄电作为能源，用直流电机做为动力装置直接驱动车轮。由于现在蓄电池地蓄电能量密度与汽油等石油燃料不能相比，相差几十至一百倍。因而即使是使用比油箱大得多的蓄电池，在一次冲电后，用高速行驶时也只能行驶较短的距离，这就很难投入实际使用。而一般情况下，在城市内行驶时，由于交通状况的限制，汽车的实际行驶速度都不高。而在高速公路行驶时，由于地处郊外，污染排放指标相对要求不严，使用现在的发动机就能够达到郊外污染排放标准。
本发明的目的是发明一种可以电力驱动的数控电传动气车动力装置，它在城市等对汽车排气污染排要求严格的地方使用蓄电池电力驱动，做到零污染排放。而当进行长途野外行驶时，可以有很高的驱动速度。
本发明的结构如附图1和附图2所示，它有驱动后车轮的驱动电机7、蓄电池8，其特征在于：有发动机1、在发动机1的输出轴上接有发电机3，发电机3输出端通过桥式整流器件2与蓄电池8相连，驱动电机7有两个，它们分别驱动后面两侧的车轮，驱动电机7为环形转子稀土同步电机，车轮轮毂为环形稀土转子10，轮轴为绕线定子11，在车内有控制计算机5和标准工业控制介面6，有与蓄电池8相连并驱动驱动电机7的数控逆变电源9，在标准工业控制介面6中插有与数控逆变电源9相连并对其进行控制的控制适配模块4。
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为本发明中与车轮为一体的驱动电机示意图。
本发明的工作原理如下：
由控制计算机5根据驾驶人员的输入控制汽车的行驶。控制计算机5在程序的控制下，采用定时扫描的方式分别采集驾驶员的控制信号。在驾驶员控制转向时，控制计算机5改变两驱动轮上驱动电机7相连的数控逆变电源9的输出频率，使之产生一个频率差，从而使两驱动电机7的转速不一样，达到转向的目的。控制计算机5改变数控逆变电源9的输出频率的方法是：控制计算机5先发出选通与相应数逆变电源9相连并对其进行驱动的控制适配模块4的地址选通信号，标准工业控制介面6在收到地选信号后，根据地选信号的值选通相应的适配模块4。选通后，控制计算机5根据要求发出该驱动轮新的转速控制数据，由该控制适配模块4接收并锁存。该控制适配模块4把接收到的频率控制信号量转变为模拟量后控制数控逆变电源9改变其输出频率。控制计算机5在车速进行控制时，控制计算机5也是通过先发出选通相应控制适配模块4的地选信号选通该适配模块4。选通后，发出新的驱动转速控制数据。该数据由控制适配模块4接收并锁存，然后改变该数控逆变电源9的输出频率和工况值。当驾驶员制动时，控制计算机5检测到制动信号后，也是采用选通控制适配模块4，然后发出使数控逆变电源9工作反向处于整流工作状态，吸收制动能量，达到减速效果。
本发明的发动机1可以是汽油内燃机，也可以是柴油内燃机。装有本发明的汽车在城市中低速行驶时，发动机1不工作，使用蓄电池8中的电能推动汽车行驶。而当汽车行驶在野外高速公路上时，发动机1可全工况工作，带动它所带的发电机3转动。发电机3旋转发电，所发电能经过桥式整流器件2变换为直流后提供给驱动电机7。随着由控制计算机5控制的驱动电机7工作工况的变化，当驱动电机7在高工况（如高速行驶或爬坡等）下工作时，由发电机3和蓄电池8联合供电，以满足驱动电机7高负荷用电。而在低工况（如慢速等）下工作时，发电机3所发电能除向驱动电机7供电外，多余电能自动向蓄电池充电，以备高速行驶以及驶入市区后使用。
本发明由于采用了由环形转子稀土同步电机直接驱动车轮，使用蓄电池与发动机加发电机两套系统供电。装有本发明的汽车在城市内行驶时，发动机关闭，使污染排放为零，充分满足城市内对环境保护的要求，改善城市的污染状况。由于在城市内使用时，车速不可能太高，因此普通蓄电池就能使其有一个合理的行程。而装有本发明的汽车在野外高速公路上行驶时，使用发动机带动发电机发电和蓄电池双重供电，提供很大的驱动功率，使本发明能驱动汽车高速行驶，减少行驶时间。而且本发明的发动机与发电机组是工作在恒定的工况下，驱动工况的变化产生的供电变化而多余的或欠缺的电能可以使用蓄电池来吸收或提供，因而发动机有很高的工作效率和能量使用效率。同时发动机的污染排放也能最低。由于本发明的最高工作工况是由发动机与蓄电池双重提供的。而蓄电池的短时过载能力较强，因而一方向可以使用小一些的发动机，其最佳输出功率只要为高速公路上行驶时的平均功率就可以。另一方面本发明可以有很好的起动性能和加速能力。采用加装发动机-发电机组的方法，还使得本发明的可靠性增加，增加了行驶中蓄电池故障或电用完后的自我保障能力。本发明使用环形转子与稀土同步电机，它为可逆电机。在数控逆变电源的控制下，可以在任何情况下从电动机状态转变为发电机状态。因此在如下坡，制动减速等情况时，可以把本发明所驱动汽车的运动动能转换为电能存入蓄电池，因此有很高的运行效率。由于使用稀土永磁的环形转子电机，这不仅有很高的磁能积，因而有很高的制动力矩。而且通过控制计算机对数控逆变电源的负载控制，可以得到可控制的制动力矩。
在本发明中，驱动电机7采用环形转子稀土同步电机，在车轮毂上装有环形稀土转子10，轮轴上装有绕线定子11，具体的结构可以为专利号为CN91217200的专利结构。在设计时，可以设计成多极结构，以利于低速性能。在本发明中，驱动电机7也可以采用普通的内转子稀土永磁电机。它用普通的转子驱动方式，把转子输出轴与后桥上车轮驱动轴相连。本发明可以采用仅后桥驱动的模式。为提高驱动能力和越野能力，也可以采用全桥驱动方式。除后桥两轮装有驱动电机7外，前桥的两轮也装有驱动电机7。这只要增加两台驱动电机7、两套数控逆变电源8和两个插于标准工业控制介面中的控制适配模块4以及改变控制计算机5中的相应控制程序就可。
在本发明中，发电机3可以采用稀土永磁转子同步电机做发电机，其结构可以如专利号为CN 91203427的专利以及专利号为CN92223566或CN92223568的专利。这些发电机都可以工作在较高转速下，因而可以不使用减速器直接由发动机1驱动，体积较小。在本发明中，发动机1可以采用现在汽车中所使用的汽油或柴油内燃机，结构简单，可以方便加油。也可以采用小型燃气轮机，由于燃气轮机在设计工况下工作时有很高的能量利用效率和很低的污染物排放率，并可以和本发明中的稀土永磁发电机相配。
本发明中的数控逆变电源9，可以是使用可控硅逆变电源，也可以是用VMOS管组成的开关电源，如专利号为CN90202757和专利号为CN90203323的专利，通过可变频脉冲或矩形波发生器驱动，还可以使用日本富士公司的G7系列逆变器，本发明无特殊要求。
在本发明中，标准工业控制介面6可以选用美国ME公司（MECHATRONIC EQUIPMENT INC.）的I/O 32，或是美国OPTO 22公司的PB16AH。控制计算机5可以选用美国OPTO 22公司的LC4控制器，也可以选用美国ME公司的PCS-1工业过程控制工作站，还可以选用普通PC计算机。适配模块4可选用OPTO 22公司的DF3或类似的D/F转换模块。