电动轮毂驱动总成制造技术

本发明专利技术涉及电动车驱动用轮毂领域，提供一种电动轮毂驱动总成，电池组安装在自行车轮毂上，不拆卸其它部件的情况下方便取出充电、维修，具备热管理功能。毂驱包括固定轴、电池仓、控制器、电机、括花鼓、罩壳、电池组、传感器；所述操控指令与轮毂采用星闪技术无线电联。辐条被分两个集束，敞开的空间用于电池仓。转子经一级减速机构就实现大于27：1的减速比。整个轮毂总成只有3kg，比传统的一个有铁芯低速电机还轻，如10kg即可做到数千瓦。轮毂总成采用快拆式独立安装，方便电商快递销售，特别适合轻型低速电动汽车、太阳能电动车、电动代步车、电动轮椅、山地电动自行车E

【技术实现步骤摘要】
电动轮毂驱动总成


[0001]本专利技术涉及电动车驱动用轮毂领域，特别涉及一种电动自行车辐条式轮毂领域。

技术介绍

[0002]电动自行车主要是以电池来辅助驱动的，追求轻量化，需要轻松的人力骑行性能。近年来山地电动自行车欧洲市场上增长迅速。现有技术中，电动自行车轮毂中，电池、电机分体式结构，其中电池和电机控制器安装在车架上，存在较多的外部走线，通过外部走线连接电机和电池及控制器，线路容易遭到破坏，成本高。现在市场流行电动山地车，采用中置电机驱动，需要超过2
‑
3级齿轮减速，要大于40:1的减速比，才能驱动大齿盘，再由链条带动后轮，效率损失较大，质量大，价格昂贵，售后维修困难。有铁芯电机空载转动助力大，使自行车需要安装离合器，失去自发电能量回收功能；而单盘式无铁芯电机扭矩偏小，虽然无滑行阻力，也不太适应大功率山地电动自行车驱动用。自行车后叉标准开档在135mm左右，后轮花鼓左右片开档距离不到60mm。如何在这有限空间安装电池组、增加热管理、方便拆卸、电商邮寄轻巧、滑行无阻力、高效传动的一体式轻量化轮毂电机驱动总成，来满足市场需求是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是：针对上述问题，提供一种电动轮毂驱动总成，在整车上不拆卸车轮，就可以将电池便利取出，如同电动工具上的快拆式电板。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种电动轮毂驱动总成，其至少包括固定轴、电池仓、控制器、电机；进一步地，其还增加包括花鼓、罩壳、电池组、传感器；再增加轮毂以外的操控指令，如刹车把、调速把，经无线方式与轮毂内控制器电联。
[0005]所述电池仓、控制器、电机共同设置在轮毂上，绕固定轴旋转；所述电机转子固定的太阳轮和行星大齿轮啮合，所述行星小齿轮再和轮毂一侧外齿盘啮合，实现所述转子经一级行星减速机构与固定轴连接构成驱动力传递。
[0006]本专利技术的电机是圈式结构盘式电机，设有中心孔。所述电机空心轴与固定轴相互独立，避免重载的固定轴弯曲导致精密的高速电机失效。
[0007]本专利技术的电机外圆和轮毂的罩壳之间环绕一周的周向空间用于分布行星大齿轮和电池仓。进一步地，所述电池仓至少设置一对，其周向间隔空间处用于容纳大齿轮。所述大齿轮设置一对，其符合动平衡分布。所述太阳轮和一对行星大齿轮一字排列，将轮毂一分为二，所述电池仓分布两边。
[0008]本专利技术采用双电池组，电压可以根据需要实现串联、并联。串联电压高，用于高速行驶；并联电压低一半，用于减速反充电，这种方式比再生制动充电效率更高。
[0009]所述电池仓是电池的安装位，甚至是虚拟的，无实际仓壳，用于插入电池组；所述电池组与控制器接插件连接；控制器与电机相互可以直接导线连接，即电连，无需集电环。
[0010]所述花鼓可以是电机的壳体取代，或取代一部分。
[0011]优选地，在电动自行车上应用，采用花鼓方式实现车轮两侧的辐条左右支撑受力结构，比轮毂外圈支撑受力方式更轻量化。所述车轮经辐条直接连接花鼓，使罩壳外圈不承担支撑受力，这样罩壳可以采用塑料、薄膜或网板轻质材料，甚至可以省略。
[0012]所述轮毂驱动总成能够独立完成驱动车轮，不需要外部接线。
[0013]所述轮毂一侧至少设置一对集束耳，分别用于连接辐条集束，敞开的空间用于电池仓，且符合动平衡分布，供至少一对电池组由一侧插入轮毂；所述大齿轮设置在电池仓周向空间处。
[0014]即，所述花鼓一侧至少设置一对集束耳，分别用于连接辐条集束，敞开的空间用于至少设置一对电池仓；所述大齿轮设置在电池仓周向空间处；所述控制器、电机设置在花鼓上；所述固定轴上设置齿盘，所述电机转子经减速机构与花鼓一侧外齿盘耦合，实现电动轮毂驱动。
[0015]所述耦合，包括电机定子与转子的电、磁力；还包括转子与固定轴的力。所述轮毂驱动包括电动、发电、制动。
[0016]所述电池仓至少设置两个，所述电池组可拆卸式由轮毂一侧插入，所述电池组至少有两个对称设置，符合动平衡分布。所述电池组电芯环绕电机外圈同轴环状扇面分布。
[0017]所述标准自行车花鼓左右片开档宽度有60mm左右，可以容纳一层齿轮10mm左右和盘式电机20mm左右；空间有富余，本专利技术可以采用更宽的无铁芯双电枢盘永磁盘式电机。
[0018]所述无铁芯永磁盘式电机，因定子线圈没有铁制硅钢片，所以空载转动无磁阻，滑行无阻力。永磁电机还具有发电功能，可以实现电磁制动、反充电。所述双电枢盘结构，电机扭矩、功率能增大一倍，完全满足山地自行车的爬坡要求。所述永磁盘式电机还采用多叠结构，增大功率，用于大电动汽车驱动。
[0019]所述电机采用永磁盘式电机，所述电机至少设置两个电枢盘，产生的余热，能够沿着电池仓间隔空间处排出；所述轮毂罩壳与格栅受热应力簧控制，随着温度变形，使通风孔开启或关闭，实现电池组热管理。
[0020]所述电机壳体可作为花鼓，或作为花鼓右片，边孔内安装力矩传感器，安装棘轮。塔飞实现变速踩踏骑行。
[0021]自行车辐条容纳的空间有限；电动自行车基本需要400W.h以上的电池容量。而符合条件的锂电池规格21700最为合适。可是其电芯长度比花鼓宽。本专利技术采用所述电池组是半开放可拆卸式设置在链条一侧的辐条形成的幕墙与另一侧车架之间，插在一侧辐条有意敞开的区域，所述轮毂外圈内。较好地解决了电芯容纳空间的矛盾。
[0022]本专利技术所述的轮毂中心横穿固定轴，经过轴承连接一花鼓；所述花鼓外被罩壳、格栅罩着，成为旋转的轮毂。
[0023]所述花鼓右片与电机壳体连接成为一体，左片径向延伸，形成集束耳，用作行星齿轮架和用于辐条连接的集束耳。 花鼓左、右片由空心轴套连接安装固定，使花鼓外与固定轴空间隔离。花鼓至少是由两个零件组装而成，方便内装电机、太阳轮。
[0024]进一步地，所述车架上设置加速度、平衡传感器，无线电联控制器，能实现平衡车行驶方式、仅后轮着地平衡行驶表演、平衡下坡，满足健身竞技运动的需求。
[0025]所述电机转子经减速机构无离合器连接车架上的固定轴，实现包括电动行驶、或电磁制动、或反充电、或独轮触地平衡车方式行驶。
[0026]所述大齿轮最大外圆处被罩壳、格栅包裹。所述罩壳与电机外径处形成的空挡用于安装电池组。
[0027]所述罩壳采用镂空结构，开有若干个通风孔，孔被格栅遮挡。所述通风孔与格栅通风孔对应。所述罩壳与格栅受热伸缩簧连接控制，随着温度变形，使通风孔线性开启、关闭，实现对电池组热管理。进一步地，所述电池组壳体外弧面开通风孔，内弧面设有隔热材料。
[0028]所述通风孔在环境温度低于0
°
关闭，轮毂成封闭的腔体，电机产生的温度能够经电池组外弧面通风孔进入，快速给电芯加热。
[0029]所述电池组朝向电机一侧的壳体，即内弧面有隔温功能，当轮毂温度高于20
°
时，所述轮毂罩壳通风孔开启，电机产生的高温离心气流能够避开电池，通过电池仓之间的空间径向流出，避免高温波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动轮毂驱动总成，包括固定轴、电池仓、控制器、电机，其特征在于：所述电池仓、控制器、电机共同设置在轮毂上，绕固定轴旋转；所述转子固定的太阳轮和行星大齿轮啮合，所述行星小齿轮再和轮毂一侧外齿盘啮合，实现所述转子经一级行星减速机构与固定轴连接构成驱动力传递。2.根据权利要求1所述电动轮毂驱动总成，其特征在于：所述轮毂一侧至少设置一对集束耳，分别用于连接辐条集束，敞开的空间用于至少设置一对电池仓，且符合动平衡分布，供至少一对电池组由一侧插入轮毂；所述大齿轮设置在电池仓周向空间处。3.根据权利要求1所述电动轮毂驱动总成，其特征在于：所述行星架设置在轮毂上，实现电机转速与轮毂转速的减速比值：是所述齿盘与行星小齿轮比；乘，大齿轮与太阳轮齿比；外加1轮毂转速，再加1轮毂的电机转速。4.根据权利要求1所述电动轮毂驱动总成，其特征在于：所述电机采用永磁盘式电机，所述电机至少设置两个电枢盘，产生的余热，能够沿着电池仓间隔空间处排出；所述轮毂罩壳与格栅受热应力簧控制，随着温度变形，使通风孔开启或关闭，实现电池组热管理。5.根据权利要求1所述电动轮毂驱动总成，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓宏，王晓远，
申请(专利权)人：苏州诺雅电动车有限公司，
类型：发明
国别省市：