一种单人自平衡球形电动汽车制造技术

本发明专利技术公开一种单人自平衡球形电动汽车，包括：车体，其为空心球体；以及第一轮辋和第二轮辋，其为环形，且可旋转对称设置在所述车体横向两侧；第一电机定子和第二电机定子，其为环形，且分别设置在所述第一轮辋和第二轮辋内，所述第一电机定子和第二电机定子的内环面分别与所述车体固定连接；第一电机绕组和第二电机绕组，其为环形，且分别与所述第一电机定子和第二电机定子外环面固定连接；第一永磁体和第二永磁体，其为环形，且分别固定设置在所述第一轮辋和第二轮辋内壁面上，并与所述第一电机绕组和第二电机绕组相对设置；其中，当所述第一电机绕组和第二电机绕组通电时，所述第一轮辋和第二轮辋能够绕所述车体横向轴心相对所述车体旋转。

A Single Self-Balanced Spherical Electric Vehicle

The invention discloses a single self-balancing spherical electric vehicle, comprising: a body, which is a hollow sphere; a first rim and a second rim, which are circular and rotatable symmetrically arranged on the lateral sides of the body; a first motor stator and a second motor stator, which are annular and are respectively arranged in the first and second rims, and a first motor stator and a second motor stator. The inner ring surface of the motor stator is respectively fixed to the car body; the first motor winding and the second motor winding are annular and are respectively fixed to the outer ring surface of the first motor stator and the second motor stator; the first permanent magnet and the second permanent magnet are annular and fixed on the inner wall surface of the first rim and the second rim respectively, and are wound with the first motor. The first rim and the second rim can rotate around the lateral axis of the car body relative to the car body when the first motor winding and the second motor winding are electrified.

【技术实现步骤摘要】
一种单人自平衡球形电动汽车
本专利技术涉及交通工具
，更具体的是，本专利技术涉及一种单人自平衡球形电动汽车。
技术介绍
随着社会经济和科学技术的高速发展，汽车在人们生活中的作用越来越重要，早已不仅仅是一种简单的交通工具。而近年来，随着汽车相关技术的开发，这为各种设想提供了可能性。传统汽车的外形已经成为了一种模板样式，这早已局限了人们对汽车外型结构的创新，而新型、更具有创造力、吸引力的外观则更容易吸引大多数人的注意，受到更多的人的青睐。同时传统普通轿车一般限载7人以下，采用两轴四轮的驱动布置形式，这使得能量消耗相对较多，造成资源浪费。而当单人独自驾车出行时，整车的人均能耗则更大。生活中更多见的两轮车辆如自行车、摩托车等多为前后布置，稳定性较差，易出现安全问题。而近年来，出现了横向布置的两轮平衡车，正是由于人们对电机控制技术以及平衡技术的研究而专利技术的，这种两轮平衡车有着很多优势，比如可以实现原地回转、任意转向，很大程度上提高了灵活性。但其目前也只是停留在一种短距离代步工具或更多的是一种娱乐、消遣的工具上，远达不到交通运输工具的要求。伴随着轮毂电机独立驱动技术的研究和发展，使汽车的驱动布置形式更为灵活。那么基于此，利用轮毂电机驱动技术以及自平衡技术，设计一种针对单人驾驶出行，车体外观新颖，采用两轮驱动，同时能够真正意义上作为交通运载工具的车辆，一方面极大程度上降低了单人出行时的能耗，另一方面打破现有对汽车外型设计的局限思维，同时所设计的两轮车辆，弥补了传统多轮布局车辆灵活性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种单人自平衡球形电动汽车，在车体横向两侧可旋转对称设置第一轮辋和第二轮辋，且两轮辋独立驱动，能够有效减少单人驾驶出行时的车辆能量消耗，同时极大的提高了车辆的灵活性，弥补传统多轮驱动布置的缺点并有效提高两轮车辆的稳定性和安全性。本专利技术提供的技术方案为：一种单人自平衡球形电动汽车，包括：车体，其为空心球体；以及第一轮辋和第二轮辋，其为环形，且可旋转对称设置在所述车体横向两侧；第一电机定子和第二电机定子，其为环形，且分别设置在所述第一轮辋和第二轮辋内，所述第一电机定子和第二电机定子的内环面分别与所述车体固定连接；第一电机绕组和第二电机绕组，其为环形，且分别与所述第一电机定子和第二电机定子外环面固定连接；第一永磁体和第二永磁体，其为环形，且分别固定设置在所述第一轮辋和第二轮辋内壁面上，并与所述第一电机绕组和第二电机绕组相对设置；其中，当所述第一电机绕组和第二电机绕组通电时，所述第一轮辋和第二轮辋能够绕所述车体横向轴心相对所述车体旋转。优选的是，还包括：第一电机控制器和第二电机控制器，其分别与所述第一电机定子和第二电机定子固定连接，且分别与所述第一电机绕组和第二电机绕组电连接，用于控制所述第一电机绕组和第二电机绕组的电流大小和方向；多个凸台，其分别对称设置在所述第一轮辋和第二轮辋内，且与所述车体固定连接，所述第一电机定子和第二电机定子的内环面与所述凸台固定连接；两个车轮，其分别设置在所述第一轮辋和第二轮辋上。优选的是，还包括：连接台，其周向固定设置在所述车体下部内壁上；地板，其固定设置在所述连接台上，且周向与所述车体内壁密闭连接，将所述车体分为第一车厢和第二车厢两部分。优选的是，还包括：多个伸缩式液压缸，其设置在所述第二车厢内，且一端分别与所述地板铰接，并绕所述地板中心围成矩形；多个支撑块，其分别与所述伸缩式液压缸另一端铰接；多个缺口，其设置在所述第二车厢底部，并与所述支撑块一一对应；其中，当启动驻车操作时，所述伸缩式液压缸的伸缩杆依次伸出并穿出所述缺口，所述支撑块与地面接触，支撑车体保持驻车平衡；当取消驻车操作时，所述伸缩式液压缸的伸缩杆依次收回，且所述支撑块回收在所述缺口内。优选的是，还包括：驾驶座椅，其设置在所述第一车厢内，且固定设置在所述地板中心；操纵杆，其为万向摇杆，且设置在所述驾驶座椅前方的地板上；整车控制器，其设置在所述驾驶座椅后方，其与所述操纵杆连接，用于接收所述操纵杆的操作信号，并控制整车操作；电池组，其固定设置在所述驾驶座椅后方的地板上，用于为整车供电。优选的是，还包括：上车门，其设置在所述驾驶座椅后方的车体上，且上端与所述车体铰接，能够绕所述车体横向旋转；下车门，其设置在所述上车门下方的车体上，且下端与车体铰接，能够绕所述车体横向旋转。优选的是，还包括第一组车灯和第二组车灯，其为环形，且对称设置在所述车体横向两侧，用于夜间照明。优选的是，所述车体与所述第一电机定子、第二电子定子之间分别设置有减震层；所述车体为高透明、高强度材料。优选的是，所述下车门位于车体内部一侧设置有多级台阶，便于下车门打开时驾驶员上车和下车。优选的是，还包括：陀螺仪，其固定设置在所述驾驶员座椅上，且靠近所述球形车体中心位置；倾角传感器，其紧靠所述陀螺仪设置；加速度传感器，其紧靠所述倾角传感器设置；其中，所述陀螺仪、倾角传感器和加速度传感器联合能够实时获取汽车重心偏移，以检测车身姿态，并发送给整车控制器。本专利技术所述的有益效果：(1)本专利技术中提出的单人自平衡球形电动汽车，在车体横向两侧可旋转对称设置第一轮辋和第二轮辋，且两轮辋独立驱动，能够有效减少单人驾驶出行时的车辆能量消耗，同时极大的提高了车辆的灵活性，弥补传统多轮驱动布置的缺点并有效提高两轮车辆的稳定性和安全性；(2)本专利技术中提出的单人自平衡球形电动汽车，打破人们对车辆外型的传统思维束缚，该车体形状大大提高了汽车整体的观赏性，同时为更多更有创造力的车体外型及驱动布置设计提供了方向。附图说明图1为本专利技术所述的单人自平衡球形汽车正视图。图2为图1的A-A截面图。图3为图2的B-B截面图。图4为图2的B-B截面图的局部放大图。图5为本专利技术所述的单人自平衡球形汽车后视图。图6为驻车机构结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。如图1-5所示，本专利技术提供一种新型单人自平衡球形电动汽车，其主体为球形车体1及对称安装在车体中心对称面两侧的两个车轮2。车轮2为环形，整体环绕于车体1，车轮2设置在轮辋上(包括第一轮辋和第二轮辋，其为环形，且可旋转对称设置在所述车体横向两侧)，其电机定子7(包括第一电机定子和第二电机定子)为环形，设置在第一轮辋和第二轮辋内，与车体上方及下方设置的凸台16(设置在第一轮辋和第二轮辋内)相配合并利用螺栓固定连接，限制电机定子的转动及平动自由度。车轮外侧电机转子部分通过车轮轮辋3与电机定子7及车体1转动连接，保证车轮能够自由转动，两侧车轮完全相互独立。车体1下部设置有4个驻车机构，伸缩式液压缸8一端铰接于车体底部，另一端与外部支撑块9铰接，驻车时支撑块9与地面接触，保持车体姿态。车门位于车体1后部，分为上下两部分10、14，两部分固定端均通过铰接与车体1连接，使其可以绕车体1转动。车体两侧设置有多个车灯15，保证车辆夜晚行驶能力。车体内部安装有车内地板11，其与连接台19(其周向固定设置在所述车体1下部内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单人自平衡球形电动汽车，其特征在于，包括：车体，其为空心球体；以及第一轮辋和第二轮辋，其为环形，且可旋转对称设置在所述车体横向两侧；第一电机定子和第二电机定子，其为环形，且分别设置在所述第一轮辋和第二轮辋内，所述第一电机定子和第二电机定子的内环面分别与所述车体固定连接；第一电机绕组和第二电机绕组，其为环形，且分别与所述第一电机定子和第二电机定子外环面固定连接；第一永磁体和第二永磁体，其为环形，且分别固定设置在所述第一轮辋和第二轮辋内壁面上，并与所述第一电机绕组和第二电机绕组相对设置；其中，当所述第一电机绕组和第二电机绕组通电时，所述第一轮辋和第二轮辋能够绕所述车体横向轴心相对所述车体旋转。

【技术特征摘要】
1.一种单人自平衡球形电动汽车，其特征在于，包括：车体，其为空心球体；以及第一轮辋和第二轮辋，其为环形，且可旋转对称设置在所述车体横向两侧；第一电机定子和第二电机定子，其为环形，且分别设置在所述第一轮辋和第二轮辋内，所述第一电机定子和第二电机定子的内环面分别与所述车体固定连接；第一电机绕组和第二电机绕组，其为环形，且分别与所述第一电机定子和第二电机定子外环面固定连接；第一永磁体和第二永磁体，其为环形，且分别固定设置在所述第一轮辋和第二轮辋内壁面上，并与所述第一电机绕组和第二电机绕组相对设置；其中，当所述第一电机绕组和第二电机绕组通电时，所述第一轮辋和第二轮辋能够绕所述车体横向轴心相对所述车体旋转。2.如权利要求1所述的单人自平衡球形电动汽车，其特征在于，还包括：第一电机控制器和第二电机控制器，其分别与所述第一电机定子和第二电机定子固定连接，且分别与所述第一电机绕组和第二电机绕组电连接，用于控制所述第一电机绕组和第二电机绕组的电流大小和方向；多个凸台，其分别对称设置在所述第一轮辋和第二轮辋内，且与所述车体固定连接，所述第一电机定子和第二电机定子的内环面与所述凸台固定连接；两个车轮，其分别设置在所述第一轮辋和第二轮辋上。3.如权利要求1或2所述的单人自平衡球形电动汽车，其特征在于，还包括：连接台，其周向固定设置在所述车体下部内壁上；地板，其固定设置在所述连接台上，且周向与所述车体内壁密闭连接，将所述车体分为第一车厢和第二车厢两部分。4.如权利要求3所述的单人自平衡球形电动汽车，其特征在于，还包括：多个伸缩式液压缸，其设置在所述第二车厢内，且一端分别与所述地板铰接，并绕所述地板中心围成矩形；多个支撑块，其分别与所述伸缩式液压缸另一端铰接；多个缺口，其设置在所述第二车厢底部，并与所述支撑块一一对应；其中，当启动驻车...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳立强，田端洋，田浩，牟希东，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22