CN102009720A - 一种横向封闭式电动车 - Google Patents

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张幽彤
曹巳甲
黄亚刚
赵栋
刘珂
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

本发明为一种坐姿驾驶的封闭式横向电动车，采用两轮横向布置，车载电池储能，车上有太阳能板，可用太阳能和市电两种方式为电池充电，该车为整体车架设计，外壳为封闭式结构，具有安全和遮挡风雨功能。该车为单人坐姿驾驶，通过操作方向盘提供前后左右运动，通过传感器获得车体倾斜信号和转向信号指令，由控制器控制两轮的电机实现平衡操作，每个车轮采用独立电机控制，通过链传动实现扭矩转换，可采用差速原地转向。该车整车结构紧凑，可以自由进入电梯和出入住宅室内。两辆车可以串联连接，形成非自平衡的双人四轮车。整车外形美观，质量轻、功耗低、阻力小，是适用于城市、公园、机场等场地条件好的交通工具，是兼具节能、环保、安全、舒适的理想个人便捷交通工具。

Description

一种横向封闭式电动车 
技术领域
本发明专利涉及一种低速电动车辆，具有密封结构的横向电动车，尤其是采用坐姿驾驶和可双车组合的横向双轮电动车。 
现有技术
目前现有技术较为领先的美国SEGWAY公司的两轮车和美国GM公司推出滑动底盘式两轮电动汽车。如图1所示为2001年，美国发明家Kamen发明了一种新型方便快捷两轮交通工具“Segway”，2009年和2010年美国GM公司推出的滑动底盘式两轮电动汽车，并参加了2010年北京国际车展。类似的车辆还有电动轮椅，主要不同在于电动座椅没有自平衡原理，仅实现电动驱动，不能作为道路交通工具。图2为美国GM公司两轮电动汽车图，图3为美国GM公司封闭式车。 
国内在平衡车方面进行了开发，申请了一些专利(实用新型专利1，两轮自平衡电动车，周惠兴，公告号201228037，公示日2009-4-29；实用新型专利2，中国科学技术大学，自平衡两轮电动车，申请号02258700.4，公开(公告)号，CN2592496，公示日期2003.12.17)，主要在“Segway”车功能基础上的仿制和改进，没有实质性技术突破。 
本发明专利的优点 
当前，采用前后两轮的、人力平衡的电动车已经成为大众广泛使用的交通工具，具有便于存放、价格低、功耗低和操作方便的特点。但是也存在诸多问题，包括：1)电池容易丢失；2)不能遮风挡雨；3)骑行方式劳累；4)不够安全。为解决这些问题，发明本横向电动车。 
相比已有技术而言，本发明的、具有独立权力要求所述特征的横向双轮电动车所具有的优点是：太阳能和电能复合能源，手动调节与电动结合式平衡和驱动，坐姿驾驶，采用串联搭接结构，流线壳体设计和平衡控制算法，结构简单实用。 
有利的特点是，该电动车结构紧凑，可以进入普通住户房间内。该发明车质量轻，便于携带，可以作为重物车拖走；采用了安全设计，防翻滚设计；节约能源。该车成本低，自行车的价格，汽车的感受，节能环保。 
附图说明
图1为Segway站立式自平衡车； 
图2为美国GM公司推出的PUMA平衡车； 
图3为美国GM公司推出的封闭式电控滑动式两轮车； 
图4为本发明专利横向密封式电动车的剖视面。 
图4中，1：座椅 2：电池 3：控制器 4：驱动器 5：控制电机 6：链条 7：太阳能电池板 8：制动板 9：前连接器 10：后连接器 11：车壳 12：车轴 13：连杆 14：手杆 15：手柄 16：驱动轮 17：辅助轮 18：传感器 
实施说明 
一种横向密封式电动车结构，如说明书图4所示，动态轮由驱动轮(16)和辅助轮(17)组成，其中驱动轮负责正常工作时驱动，当车辆上下车时，辅助轮参与工作。电池(2)和太阳能电池板(7)负责为车辆提供电源，通过控制器(3)、驱动器(4)，控制电机(5)工作、电机(5)通过齿轮链条(6)传动实现驱动。控制器(3)根据驾驶员的命令进行转向、驱动和停车控制，驾驶员坐在可调座椅(1)上，通过方向盘调整实现整车倾角的变化，控制器(3)感应倾角的变化进行驱动控制器。采用类似球式封闭客体，实现密封盒保护。 
装于脚踏板(8)处的制动器实现紧急制动，当采取制动时，控制器进行姿态调节保证安全。车辆在驾驶员左侧开门，具有内部后视镜，可灵活观察外部情况。前后的连接装置(9，10)，可以实现两辆车的串联，实现非平衡驾驶。 

Claims (9)

1.一种横向封闭式电动车，它由座椅(1)、电池(2)、控制器(3)、驱动器(4)、控制电机(5)、链条(6)、太阳能电池板(7)、制动板(8)、前连接器(9)、后连接器(10)、车壳(11)、车轴(12)连杆(13)手杆(14)、手柄(15)、驱动车轮(16)、辅助轮(17)、传感器(18)、车轮(19)组成，其中车壳(11)顶上设置太阳能电池板(7)，在阳光下可为电池(2)充电。其主要特征在于，驾驶员调节方向盘控制座椅平衡与电机控制系统结合，实现车辆的驾驶速度控制，通过转动方向盘，实现转向，具有原地转向功能。
2.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，其特征在于，采用独立制动结构，由踏板(8)实现紧急制动，制动中电机控制器根据车速和制动要求实现车辆姿态的控制。
3.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，具有两车串行连接结构(9，10)车辆变为前后两座的串行四轮车。
4.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，车身采用整体结构，采用预埋加强筋工艺保证整体强度，底部与底盘连接，即使车辆翻转也能有效保证乘员的安全。
5.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，其特征在于，采用双侧链条传动，保证无刷直流电机(5)矩动力输出。
6.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，其电机控制器(3)特征在于，采用基于DSP和CPLD的直流电机控制功能，采用扩展卡尔曼滤波算法实现精确闭环控制。
7.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，其特征在于，驾驶员采用坐姿驾驶，通过方向盘带动连杆(13)心前后移动，结合电机控制器进行车辆运动平衡的调节，实现驾驶和正常停车。
8.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，其车壳(11)特征在于，采用流线形外形设计，具有较低的风阻，实现节能。
9.根据权力要求1所述的横向封闭式电动车结构，其底盘采用高强度轻质铝材，依据等结构强度设计，实现轻量化。 
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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