CN106335477A - 一种电动汽车及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其控制系统，所述电动汽车包括有车体，车体前部两侧的转向节可拆卸地连接有两个前轮；所述前轮包括有壳体，所述壳体内一侧安装有锂电池，壳体内另一侧安装有自平衡控制电路板，所述轮毂电机、锂电池分别与自平衡控制电路板电连接；转向节上外周成型有导轨，导轨上滑动安装有锁紧电机，所述锁紧电机的输出轴同轴连接有螺杆，转向节上固定安装有侧移推杆，所述侧移推杆的端部固定连接有环形的铁块，铁块的中间安装有霍尔传感器，所述推杆配合口内固定连接有永磁铁；按下所述控制开关后，可将前轮取下作为自平衡独轮车使用；将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。

Description

一种电动汽车及其控制系统
技术领域
本发明属于交通工具领域，尤其涉及一种电动汽车。
背景技术
现有的电动汽车在停车车位内停好车后，需要步行抵达目的地，尤其是在停车位与目的地之间的路程较长时，显得极为不方便；并且在拥挤的小路上行驶时，或者遇上堵车的情况，不方便驾驶者行驶，并且目前没有很好的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种前轮可以拆卸并能够作为自平衡独轮车使用的一种电动汽车。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种电动汽车，包括有车体，车体的底盘后部两侧安装有两个后轮，车体前部两侧的转向节可拆卸地连接有两个前轮。
所述前轮包括有壳体，固定连接在壳体内的轮毂电机，以及连接在轮毂电机外周的轮胎，所述壳体内位于轮毂电机的一侧安装有锂电池，所述壳体内位于轮毂电机的另一侧安装有自平衡控制电路板，所述轮毂电机、锂电池分别与自平衡控制电路板电连接，使得所述前轮形成一个自平衡独轮车。
所述转向节远离前轮的一侧一体成型有两个铰接臂，两个铰接臂上成型有同轴设置的铰接孔。
所述转向节整体呈圆形，转向节上远离前轮的一侧外周沿周向等距成型有三个以上的导轨，每个所述导轨上滑动安装有锁紧电机，所述锁紧电机的输出轴同轴连接有螺杆，所述转向节上对应各个螺杆的位置成型有与所述螺杆螺纹连接的螺孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上成型有与各个所述螺杆配合连接的螺纹孔。
所述转向节上位于两相邻导轨之间的位置固定安装有侧移推杆，所述转向节上对应侧移推杆的位置开设有供侧移推杆的输出杆穿过的穿孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上对应各个所述侧移推杆的输出杆的位置成型有推杆配合口；所述侧移推杆的端部固定连接有环形的铁块，铁块的中间安装有霍尔传感器，所述推杆配合口内固定连接有与所述铁块通过磁力吸合的永磁铁。
所述转向节下部还固定连接有输出杆朝向正下方的支撑推杆。
所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关。
按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。
当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
作为优选方案：所述壳体上端后部成型有座板容槽，所述座板容槽两侧的前部通过销轴转动连接有座板34，所述座板后端通过销轴b转动连接有座板支板35，所述座板支板的长度为座板长度的1/3～1/2；所述座板支板翻转至座板下方且座板支板后端部与座板容槽底部相抵时，所述座板后端上抬到座板容槽上方形成座椅。
作为优选方案：所述座板容槽内安装有电源开关和充电插口，所述电源开关和充电插口分别与自平衡控制器电连接。
作为优选方案：所述壳体上端前部成型有扶手板容槽，所述扶手板容槽两侧的后部通过销轴c转动连接有扶手板，所述扶手板前端两侧滑动连接有两个把手；所述扶手板中间成型有矩形的支板容孔，所述支板容孔靠近销轴c的一端两侧通过销轴d转动连接有支板，所述扶手板容槽底部等距成型有两个以上与所述支板前端配合相抵定位的定位齿。
作为优选方案：所述壳体后部两侧转动连接有一个U形的支架，所述壳体后部两侧成型有用以将所述支架定位在下翻展开状态的下定位凸头304，以及用以将所述支架定位在收起状态的上定位凸头。
作为优选方案：所述壳体两侧下部成型有踏板。
本发明还提供一种控制系统：包括有安装在转向节上的用以驱动螺杆锁紧或松开前轮的锁紧电机，用以在前轮卸下后支撑电动汽车前部的支撑推杆，用以将前轮沿轴向推出或拉回的侧移推杆，安装在侧移推杆的输出杆端部的霍尔传感器，安装在前轮上的与霍尔传感器配合使用的永磁铁，以及控制器；所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关。按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
在不方便电动汽车驾驶的情况下，先将电动汽车就近停靠在附近车位，按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。
当作为电动汽车使用时，先将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
附图说明
图1、图2是本发明的结构示意图。
图3是与前轮安装在车体上时的结构示意图。
图4、图5是前轮从车体上拆下时的结构示意图。
图6、图7是前轮的结构示意图。
图8、图9是前轮作为自平衡独轮车使用时的结构示意图。
图10是本发明的控制系统框图。
1、车体；2、后轮；3、前轮；30、壳体；301、螺纹孔；302、推杆配合口；303、上定位凸头；304、下定位凸头；305、座板容槽；306、扶手板容槽；307、定位齿；31、支架；32、轮毂电机；33、轮胎；34、座板；35、座板支板；36、扶手板；361、把手；362、支板容孔；37、支板；38、踏板；4、支撑推杆；5、转向节；51、铰接臂；52、导轨；6、锁紧电机；61、螺杆；7、侧移推杆；71、输出杆。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例1
根据图1至图10所示，本实施例所述的一种电动汽车，包括有车体1，车体的底盘后部两侧安装有两个后轮2，车体前部两侧的转向节5可拆卸地连接有两个前轮3。
所述前轮包括有壳体30，固定连接在壳体内的轮毂电机32，以及连接在轮毂电机外周的轮胎33，所述壳体内位于轮毂电机的一侧安装有锂电池，所述壳体内位于轮毂电机的另一侧安装有自平衡控制电路板，所述轮毂电机、锂电池分别与自平衡控制电路板电连接，使得所述前轮形成一个自平衡独轮车。
所述转向节远离前轮的一侧一体成型有两个铰接臂51，两个铰接臂上成型有同轴设置的铰接孔。
所述转向节整体呈圆形，转向节上远离前轮的一侧外周沿周向等距成型有三个以上的导轨52，每个所述导轨上滑动安装有锁紧电机6，所述锁紧电机的输出轴同轴连接有螺杆61，所述转向节上对应各个螺杆的位置成型有与所述螺杆螺纹连接的螺孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上成型有与各个所述螺杆配合连接的螺纹孔301。
所述转向节上位于两相邻导轨之间的位置固定安装有侧移推杆7，所述转向节上对应侧移推杆的位置开设有供侧移推杆的输出杆71穿过的穿孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上对应各个所述侧移推杆的输出杆的位置成型有推杆配合口302；所述侧移推杆的端部固定连接有环形的铁块，铁块的中间安装有霍尔传感器，所述推杆配合口内固定连接有与所述铁块通过磁力吸合的永磁铁。
所述转向节下部还固定连接有输出杆朝向正下方的支撑推杆4。
所述的支撑推杆、侧移推杆均为电动推杆、也可以改为液压推杆或气缸；所述锁紧电机为步进电机或者伺服电机。
所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关。
按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。
当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
所述壳体上端后部成型有座板容槽305，所述座板容槽两侧的前部通过销轴转动连接有座板34，所述座板后端通过销轴b转动连接有座板支板35，所述座板支板的长度为座板长度的1/3～1/2；所述座板支板翻转至座板下方且座板支板后端部与座板容槽底部相抵时，所述座板后端上抬到座板容槽上方形成座椅。
所述座板容槽内安装有电源开关和充电插口，所述电源开关和充电插口分别与自平衡控制器电连接。
所述壳体上端前部成型有扶手板容槽306，所述扶手板容槽两侧的后部通过销轴c转动连接有扶手板，所述扶手板前端两侧滑动连接有两个把手361；所述扶手板中间成型有矩形的支板容孔362，所述支板容孔靠近销轴c的一端两侧通过销轴d转动连接有支板37，所述扶手板容槽底部等距成型有两个以上与所述支板前端配合相抵定位的定位齿307。
所述壳体后部两侧转动连接有一个U形的支架31，所述壳体后部两侧成型有用以将所述支架定位在下翻展开状态的下定位凸头304，以及用以将所述支架定位在收起状态的上定位凸头303。
所述壳体两侧下部成型有踏板38。
所述霍尔传感器通过软质的导线与控制器电连接，所述导线呈螺旋线形式，套设在输出杆上，转向节朝向前轮的一面需预留容纳所述导线的凹口以及供导线穿过的通口，避免导线被压断；或者所述霍尔传感器及环形铁块安装在推杆配合口内，而永磁铁固定连接在侧移推杆输出杆的端部，霍尔传感器与自平衡控制电路板电连接，然后自平衡控制电路板与电动汽车的控制器通过无线电通讯，将霍尔传感器的信息传输给控制器。
所述支撑推杆下端或者支撑推杆与转向节连接处可设置压力传感器检测支撑推杆的工作状态，可设定当支撑推杆受力大于50kg时，判定前轮已离开地面，控制器可进行下一步控制。
在不方便电动汽车驾驶的情况下，先将电动汽车停靠在安全的地方，按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。
当作为电动汽车使用时，先将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
实施例2
根据图1至图10所示，本实施例所述的一种电动汽车，包括有车体1，车体的底盘后部两侧安装有两个后轮2，车体前部两侧的转向节5可拆卸地连接有两个前轮3。
所述前轮包括有壳体30，固定连接在壳体内的轮毂电机32，以及连接在轮毂电机外周的轮胎33，所述壳体内位于轮毂电机的一侧安装有锂电池，所述壳体内位于轮毂电机的另一侧安装有自平衡控制电路板，所述轮毂电机、锂电池分别与自平衡控制电路板电连接，使得所述前轮形成一个自平衡独轮车。
所述转向节远离前轮的一侧一体成型有两个铰接臂51，两个铰接臂上成型有同轴设置的铰接孔。
所述转向节整体呈圆形，转向节上远离前轮的一侧外周沿周向等距成型有三个以上的导轨52，每个所述导轨上滑动安装有锁紧电机6，所述锁紧电机的输出轴同轴连接有螺杆61，所述转向节上对应各个螺杆的位置成型有与所述螺杆螺纹连接的螺孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上成型有与各个所述螺杆配合连接的螺纹孔301。
所述转向节上位于两相邻导轨之间的位置固定安装有侧移推杆7，所述转向节上对应侧移推杆的位置开设有供侧移推杆的输出杆71穿过的穿孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上对应各个所述侧移推杆的输出杆的位置成型有推杆配合口302；所述侧移推杆的端部固定连接有环形的铁块，铁块的中间安装有霍尔传感器，所述推杆配合口内固定连接有与所述铁块通过磁力吸合的永磁铁。
所述转向节下部还固定连接有输出杆朝向正下方的支撑推杆4。
所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关。
按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。
当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
所述壳体上端后部成型有座板容槽305，所述座板容槽两侧的前部通过销轴转动连接有座板34，所述座板后端通过销轴b转动连接有座板支板35，所述座板支板的长度为座板长度的1/3～1/2；所述座板支板翻转至座板下方且座板支板后端部与座板容槽底部相抵时，所述座板后端上抬到座板容槽上方形成座椅。
所述座板容槽内安装有电源开关和充电插口，所述电源开关和充电插口分别与自平衡控制器电连接。
所述壳体上端前部成型有扶手板容槽，所述扶手板容槽两侧的后部通过销轴c转动连接有扶手板36，所述扶手板前端两侧滑动连接有两个把手361；所述扶手板中间成型有矩形的支板容孔362，所述支板容孔靠近销轴c的一端两侧通过销轴d转动连接有支板，所述扶手板容槽底部等距成型有两个以上与所述支板前端配合相抵定位的定位齿。
所述壳体后部两侧转动连接有一个U形的支架，所述壳体后部两侧成型有用以将所述支架定位在下翻展开状态的下定位凸头304，以及用以将所述支架定位在收起状态的上定位凸头303。
所述壳体两侧下部成型有踏板38。
一种电动汽车的控制系统，包括有安装在转向节上的用以驱动螺杆锁紧或松开前轮的锁紧电机，用以在前轮卸下后支撑电动汽车前部的支撑推杆，用以将前轮沿轴向推出或拉回的侧移推杆，安装在侧移推杆的输出杆端部的霍尔传感器，安装在前轮上的与霍尔传感器配合使用的永磁铁，以及控制器；所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关；按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用。当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。

Claims (7)

1.一种电动汽车，包括有车体，车体的底盘后部两侧安装有两个后轮，车体前部两侧的转向节可拆卸地连接有两个前轮；
其特征在于：
所述前轮包括有壳体，固定连接在壳体内的轮毂电机，以及连接在轮毂电机外周的轮胎，所述壳体内位于轮毂电机的一侧安装有锂电池，所述壳体内位于轮毂电机的另一侧安装有自平衡控制电路板，所述轮毂电机、锂电池分别与自平衡控制电路板电连接，使得所述前轮形成一个自平衡独轮车；
所述转向节远离前轮的一侧一体成型有两个铰接臂，两个铰接臂上成型有同轴设置的铰接孔；
所述转向节整体呈圆形，转向节上远离前轮的一侧外周沿周向等距成型有三个以上的导轨，每个所述导轨上滑动安装有锁紧电机，所述锁紧电机的输出轴同轴连接有螺杆，所述转向节上对应各个螺杆的位置成型有与所述螺杆螺纹连接的螺孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上成型有与各个所述螺杆配合连接的螺纹孔；
所述转向节上位于两相邻导轨之间的位置固定安装有侧移推杆，所述转向节上对应侧移推杆的位置开设有供侧移推杆的输出杆穿过的穿孔，所述前轮的壳体的至少一个侧壁上对应各个所述侧移推杆的输出杆的位置成型有推杆配合口；所述侧移推杆的端部固定连接有环形的铁块，铁块的中间安装有霍尔传感器，所述推杆配合口内固定连接有与所述铁块通过磁力吸合的永磁铁；
所述转向节下部还固定连接有输出杆朝向正下方的支撑推杆；
所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关；
按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用；
当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车，其特征在于：所述壳体上端后部成型有座板容槽，所述座板容槽两侧的前部通过销轴转动连接有座板，所述座板后端通过销轴b转动连接有座板支板，所述座板支板的长度为座板长度的1/3～1/2；所述座板支板翻转至座板下方且座板支板后端部与座板容槽底部相抵时，所述座板后端上抬到座板容槽上方形成座椅。
3.如权利要求2所述的一种电动汽车，其特征在于：所述座板容槽内安装有电源开关和充电插口，所述电源开关和充电插口分别与自平衡控制器电连接。
4.如权利要求1所述的一种电动汽车，其特征在于：所述壳体上端前部成型有扶手板容槽，所述扶手板容槽两侧的后部通过销轴c转动连接有扶手板，所述扶手板前端两侧滑动连接有两个把手；所述扶手板中间成型有矩形的支板容孔362，所述支板容孔靠近销轴c的一端两侧通过销轴d转动连接有支板，所述扶手板容槽底部等距成型有两个以上与所述支板前端配合相抵定位的定位齿。
5.如权利要求1所述的一种电动汽车，其特征在于：所述壳体后部两侧转动连接有一个U形的支架，所述壳体后部两侧成型有用以将所述支架定位在下翻展开状态的下定位凸头，以及用以将所述支架定位在收起状态的上定位凸头。
6.如权利要求1所述的一种电动汽车，其特征在于：所述壳体两侧下部成型有踏板。
7. 一种电动汽车的控制系统，其特征在于：包括有安装在转向节上的用以驱动螺杆锁紧或松开前轮的锁紧电机，用以在前轮卸下后支撑电动汽车前部的支撑推杆，用以将前轮沿轴向推出或拉回的侧移推杆，安装在侧移推杆的输出杆端部的霍尔传感器，安装在前轮上的与霍尔传感器配合使用的永磁铁，以及控制器；所述霍尔传感器与电动汽车的控制器的信号输入端电连接，所述侧移推杆、支撑推杆及锁紧电机分别与控制器的输出端电连接；所述控制器还电连接有控制开关；按下所述控制开关后，控制器控制支撑推杆伸长至前轮离开地面，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆逆时针旋转与前轮脱离，接着控制器控制侧移推杆伸长，将前轮向外推出，此时即可取下前轮作为自平衡独轮车使用；当再次将前轮的推杆配合口对准侧移推杆的输出杆时，霍尔传感器与永磁铁相靠近检测到信号，控制器控制侧移推杆缩回，接着控制器控制锁紧电机驱动螺杆顺时针转动使螺杆与螺纹孔配合锁紧，接着控制器控制支撑推杆缩回，此时，前轮再次装回电动汽车上作为电动汽车的前轮。
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