CN105553209A - 一种电动自行车的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动自行车的驱动装置，包括动子组件、定子组件、换向器、电刷、电源，所述动子组件包括车圈和沿车圈周向设置的转子绕组，所述定子组件包括在车圈两侧设置的2组磁铁，所述磁铁通过支撑架固定在车架上，所述转子绕组设置在2组磁铁之间，并与磁铁之间设有间隙，所述换向器设置在车圈上并与转子绕组相连，所述电刷通过支架固设在车架上，并与电源相连，所述电刷与换向器相配设。本发明在车圈处的扭矩非常大，运行效率显著提高，且辅助爬坡性能好；且本发明相对现有的驱动系统，所用的磁铁数量减少，成本大大的降低，实用性强。

Description

一种电动自行车的驱动装置
技术领域
本发明涉及助力自行车领域，具体涉及一种电动自行车的驱动装置。
背景技术
旋转电机在电动自行车，和电动汽车领域广泛应用。而往往使用这些电机的车辆车圈半径很大，为了克服杠杆作用。必须通过减速装置提高扭矩才能使车辆正常行驶，这样的设计不仅增加了车辆重量，还有了更多的机械摩擦，使机械效率变差。近几年开始流行一种无齿轮轮毂电机，这种轮毂电机使用外转子永磁无刷同步电机，电机定子固定于车轴不能转动，磁钢固定在车圈上，使电机转子与车圈合二为一，即是转子也是车圈，这种助力装置虽然省去了减速装置，提高了机械效率。但这种设计也导致驱动轮体积庞大，重量非常大。
专利名称为：一种直线电机驱动车轮的驱动系统，其使车圈实现了电机转子的功能，大大降低了重量和体积，虽然减少了传动装置造成的能量损耗，但使用了大量的磁铁，导致制造成本过高。其采用的无铁芯方案，实现了无阻力滑行，但定子绕组处的磁场强度低，导致电机效率低，实用性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能电机效率高、辅助爬坡性能好、制造成本低的电动自行车的驱动装置。
本发明所采用的技术方案为：一种电动自行车的驱动装置，其特征在于：包括动子组件、定子组件、换向器、电刷、电源，所述动子组件包括车圈和沿车圈周向设置的转子绕组，定子组件包括在车圈两侧设置的2组呈对极布置的磁铁，所述磁铁通过支撑架固定在车架上，所述2组磁铁设置在转子绕组的两侧，并与转子绕组之间设有间隙，所述换向器设置在车圈上并与转子绕组相连，电刷设置在车架上，并与换向器相配设，所述电源与电刷相连。
按上述技术方案，所述换向器设置在车圈的花毂上，与车圈同轴设置。
按上述技术方案，在车圈上对应转子绕组的两侧设有环形绕组保护盖。
按上述技术方案，在车架上还设有防止车圈发生偏移的导轮组件。
按上述技术方案，所述转子绕组包括多组绕组，每组绕组预先绕制好后嵌入车圈预留的孔位内。
按上述技术方案，所述磁铁设置在车圈的上端方向。
按上述技术方案，每组磁铁呈弧形分布，其对应的圆心角为30°～120°。
按上述技术方案，每组磁铁由多块异极磁铁组成，各异极磁铁在周向方向呈N-S的方式交替布置。
按上述技术方案，所述电源为可充电式电源。
本发明所取得的有益效果为：
1、本发明通过将转子绕组设置在车圈上，将磁铁固定在车架上，绕组在两组磁铁之间，使得绕组处的磁场强度非常大，因此，在车圈处的扭矩非常大，运行效率显著提高，且辅助爬坡性能好；另外，本发明相对现有的驱动系统，所用的磁铁数量减少，成本大大的降低，实用性强；
2、整圈绕组中只有被磁铁覆盖的区域处于工作状态，其余部分处于散热状态，因此，其散热性能好，可靠性强；
3、本发明无铁芯绕组，没有齿槽效应，能保证自行车滑行顺畅；
4、本发明无铁芯绕组重量轻，装有这种绕组的车圈相比传统车圈增加的重量不多，且车圈半径十分接近车轮半径，使得这套系统不需要减速装置就能获得强大的驱动力，减少了传动装置，使得结构简单，减少了体积和重量；由于无传动系统，使得这套系统可以在驱动和发电两种工作模式之间自由切换，实用性强；
5、这套系统可以在传统人力自行车的基础上安装，并最大限度的减小对原车结构的修改，既保持传统自行车轻便漂亮的优点，又能利用成熟的传统自行车生产技术，使装有这种驱动系统的电动自行车生产成本大大降低。
附图说明
图1为本发明的截面示意图。
图2为本发明中的磁铁示意图。
图3为本发明中的电刷与换向器的配置示意图。
图4为本发明中的加装绕组保护盖后的结构示意图。
图5为绕组的接线示意图。
图6为本发明中2组磁铁的布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-5所示，本实施例提供了一种电动自行车的驱动装置，包括动子组件、定子组件、换向器4、电刷5、电源，所述动子组件包括车圈1和沿车圈1周向设置的转子绕组3，其中，转子绕组3包括多组绕组，每组绕组预先绕制好后嵌入车圈预留的孔位内然后用环氧树脂浇注，绕组接线方式如图5所示。定子组件包括在车圈1两侧设置的2组对极布置的磁铁2，每组磁铁为呈弧形布置，其对应的圆心角为30°～120°，优选80°。每组磁铁由多块异极磁铁(即由N极和S极构成)组成，各异极磁块固定在弧形不锈钢板8上，各异极磁铁在周向方向呈N-S的方式交替布置，磁块排布方式如图6所示，当然本发明的磁铁组也可以采用其它的排列方式。所述每组磁铁2通过支撑架固定在车架上(其中车架和支撑架在图中均未示意出)，所述转子绕组3设置在2组磁铁之间，并与磁铁2之间设有间隙。所述换向器5安设在车圈的花毂6上，与车圈1同轴设置，与车圈同时转动，换向器5与转子绕组3相连。电刷4通过支撑架固定在车架上，电刷4有两个碳刷，分别与电源正负极相连,每个碳刷与换向器5相配设。其中，电源为10节3.6V可充电锂电池串联组成的电池组，最大电压为36V并带有调速器，可以降低输出电压。另外，在车圈1上对应转子绕组3的两侧设有环形绕组保护盖8，防止车圈偏摆过大导致磁铁刮到绕组。
工作时，电源输出电流通过电刷4和换向器5连通转子绕组3中磁铁覆盖范围内的部分绕组，使带电的转子绕组3在磁场中受到安培力驱动车轮旋转。而未被磁铁覆盖的绕组不工作，这有助于散热和省电。通过改变电源输出电压，可以改变车轮的功率。当车辆处于惯性滑行时，整个装置会变成发电状态，可以使电源处于充电状态，当断开电源时，不会发电，也不受齿槽效应的影响，装置可以自由滑行，实用性非常强。
本实施例中，还可以在车架上还设有防止车圈发生偏移的导轮组件(图中未示意出)。
本发明应用非常广泛，可以应用在人力自行车、纯电力驱动自行车、独轮电动平衡车上，在此不一一累述。

Claims (9)

1.一种电动自行车的驱动装置，其特征在于：包括动子组件、定子组件、换向器、电刷、电源，所述动子组件包括车圈和沿车圈周向设置的转子绕组，定子组件包括在车圈两侧设置的2组呈对极布置的磁铁，所述磁铁通过支撑架固定在车架上，所述2组磁铁设置在转子绕组的两侧，并与转子绕组之间设有间隙，所述换向器设置在车圈上并与转子绕组相连，电刷设置在车架上，并与换向器相配设，所述电源与电刷相连。
2.根据权利要求1所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于：所述换向器设置在车圈的花毂上，与车圈同轴设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于：在车圈上对应转子绕组的两侧设有环形绕组保护盖。
4.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于，在车架上还设有防止车圈发生偏移的导轮组件。
5.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于，所述转子绕组包括多组绕组，每组绕组预先绕制好后嵌入车圈预留的孔位内。
6.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于，所述磁铁设置在车圈的上端方向。
7.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于，每组磁铁呈弧形分布，其对应的圆心角为30°～120°。
8.根据权利要求7所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于，每组磁铁由多块异极磁铁组成，各异极磁铁在周向方向呈N-S的方式交替布置。
9.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车的驱动装置，其特征在于，所述电源为可充电式电源。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86203973U (zh) * 1986-07-16 1987-08-19 陈品森 直流电动车轮
CN1278964A (zh) * 1997-10-15 2001-01-03 高级运动技术有限责任公司 直线电磁电机
CN101056033A (zh) * 2007-03-07 2007-10-17 何述宝 离散切线开关式电机轮
CN101562386A (zh) * 2009-05-25 2009-10-21 重庆大学 一种电动自行车用无刷直流永磁电机机电一体化结构
CN101850824A (zh) * 2009-03-30 2010-10-06 谢庆生 一种中轴位置嵌入式电机驱动形式的电动单车
CN202728496U (zh) * 2012-06-15 2013-02-13 万珈婷 无链条电动自行车
KR20140078321A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 넥스콘 테크놀러지 주식회사 압전센서를 이용한 자가 충전식 전기자전거
CN204956838U (zh) * 2015-07-24 2016-01-13 彭佳 一种直线电机驱动车轮的驱动系统
CN205407547U (zh) * 2016-03-09 2016-07-27 彭佳 一种电动自行车的驱动装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86203973U (zh) * 1986-07-16 1987-08-19 陈品森 直流电动车轮
CN1278964A (zh) * 1997-10-15 2001-01-03 高级运动技术有限责任公司 直线电磁电机
CN101056033A (zh) * 2007-03-07 2007-10-17 何述宝 离散切线开关式电机轮
CN101850824A (zh) * 2009-03-30 2010-10-06 谢庆生 一种中轴位置嵌入式电机驱动形式的电动单车
CN101562386A (zh) * 2009-05-25 2009-10-21 重庆大学 一种电动自行车用无刷直流永磁电机机电一体化结构
CN202728496U (zh) * 2012-06-15 2013-02-13 万珈婷 无链条电动自行车
KR20140078321A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 넥스콘 테크놀러지 주식회사 압전센서를 이용한 자가 충전식 전기자전거
CN204956838U (zh) * 2015-07-24 2016-01-13 彭佳 一种直线电机驱动车轮的驱动系统
CN205407547U (zh) * 2016-03-09 2016-07-27 彭佳 一种电动自行车的驱动装置

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