CN107104554A - 一种电机控制器电池一体式轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种电机控制器电池一体式轮毂电机。一种采用单边轴形式的电机控制器电池一体式轮毂电机，本电机采用内定子外转子形式，将锂电池组和智能控制器、传感器、无线模块集装在车轮内部定子部分，不仅有利于各模块的稳定，还有效利用轮毂内部空间，本发明用于自平衡轮、电动车，普通自行车的前轮或者后轮等具有移动功能的电动交通工具，可以大大简化整体结构，有利于制造便携式的电动车，推广应用具有很大优势。

Description

一种电机控制器电池一体式轮毂电机

技术领域

本发明涉及一种电机控制器电池一体式轮毂电机。

背景技术

近年来，电动交通工具以其环保型、经济性占据了代步工具的大片市场。车轮作为电动交通工具的一个核心器件，其性能的优劣往往决定着电动交通工具的整体好坏；

在技术发展的过程中，一些企业及个人也在不断提高电动车轮自身的品质，如中国专利网已经公开的一些电动自行车轮毂专利，通过优化轮毂外壳、行星齿轮减速机构和离合器减小了轮毂体积，提高了电机功率；

鉴于目前的城市交通拥挤状况，人们更倾向于小体积、大功率的电动交通工具；随着互联网的发展，人们也更加追求使用对象的智能化、人性化；

因此我们在原有车轮的基础上加以改造，使我们的车轮实现单边轴悬挂、内置电源、智能调速、检测自身参数、无线控制等新功能，来满足现代人的需求。

发明内容

本发明的目的是根据市场需求提供规格不同的智能车轮，其优势在于使车轮能够实现内置驱动电源、单边悬挂、智能控制，大大的减少了车轮安装主体的外部空间，使之能够小型化、智能化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：车轮采用单边轴轮毂电机包括轮毂圈、外部电机定子、内部电机转子、单边轴、端盖和边盖、圆盘式电池仓、圆饼形控制器和轮胎组成。

所述的一体式轮毂电机主体是轮毂圈，使用螺钉实现轮毂圈和左边盖的固定，左边盖内侧是左轴的轴承，右端盖穿过单边轴用螺母和轮毂圈固定，右端盖内侧是轴承架和右轴承，单边轴中心钻有电线孔，方便对电池的充电，单边轴的轴孔处有一个旋钮式封盖，防止充电口的污染。

所述一体式轮毂电机右端盖与之相邻的是电池仓，电池仓采用圆盘式，充分适应了轮毂形状，最大化地利用空间，电池仓和单边轴采用异形固定，这种固定方式更加牢固，电池仓的底部是电池管理芯片，电池仓背面开有螺纹孔。

所述的一体式轮毂电机的控制器也设计成圆饼形，控制器的四周有固定孔，用螺柱把控制器固定在电池仓底面。

所述一体式轮毂电机的控制器上连接有速度传感器、加速度传感器、陀螺仪，电量检测单元，这些传感器将获取的采样数据传给控制器，让控制器进行处理分析。

所述一体式轮毂电机内部的控制器采用高性能、低功耗的stm32微型处理器作为控制器，它能够快速的处理传感器传来的数据，作出决策，控制电机的运转，实现了一体式轮毂电机的智能调速。并且将一些环境参数和运行速度及行驶路程数据以无线通讯的方式传给使用者，方便查看。

所述的一体式轮毂电机的轮毂内圈固定一圈永磁体，它受定子线圈形成的变化磁场作用发生转动，实现转子功能。

本发明的优势在于：

将电动机、电源、控制器、传感器集成在车轮内部，大大减少外部占用空间，使装置可以实现小型化；采用单边轴轮毂电机，增加了转子的连接强度，使轮毂圈和电机部分拆装变得更加容易，车轮根据行驶情况进行速度调节、检测电池电量参数，增加了车轮的智能化；轮毂电机在制动时对电池进行充电，大大增强续航能力。

附图说明

图1为本发明的轴向剖面图。

图2为本发明的爆炸图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细说明：

如图1、图2所示，一种电机控制器电池一体式轮毂电机，包括轮毂圈、右端盖，左边盖，穿过右端盖中心的单边穿孔轴，右端盖下面是圆盘电池仓，采用异形连接，中间设置橡胶减震垫圈，控制器通过螺柱固定在电池仓底面，线圈定子用键固定在轴上，轮毂圈左右两侧通过端盖密闭封装，左右侧端盖中间的轴承也采用防水轴承，单边轴钻孔的一端也安装旋钮式封盖，可以有效的防水，增强密封性。

所述的控制器上连接有速度传感器、加速度传感器、陀螺仪，电量检测单元，这些传感器将获取的采样数据传给控制器，让控制器进行处理分析。

一体式轮毂电机内部的蓝牙无线模块能够实现控制器和手机APP的数据互通：控制器把获取的传感器信息分析处理后传递给手机，手机APP端可以清楚显示当前车轮的速度，经过的路程，电池电量、当前电量下继续行进路程的预估；手机APP有速度调节区，可以根据个人需求选择高、中、低三种速度模式。

一体式轮毂电机通过轴孔的充电口给电池充电，电机在制动运转时也能通过控制器上的充电管理模块给电池充电，增加续航能力。

一体式轮毂电机采用单边轴悬挂式，只有一侧轴固定在车架上，采取这种方式，实现快速拆装，方便维修。

以上所述仅为本发明的优势实例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书，直接或间接运用在其他相关领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电机控制器电池一体式轮毂电机，设有转子轮毂圈（1），轮毂圈左端有与之一体化的左端盖（2），左端盖中部安装有左轴承（3），通过左轴承套（4）套在单边悬挂台阶式轮毂轴上（5），轮毂圈右端设有右端盖（6），右端盖中部设有右轴承（7），右轴承通过轴套（26）套在阶梯轴上，左右端盖圆周钻有圆孔（8），轮毂圈上有螺纹孔（9），轮毂圈与左右端盖是多组M4螺丝（10）紧固的，所述的单边悬挂台阶式轮毂轴（5）设有导线孔，轮毂轴中部是粗轴，粗轴两端是左右轴承，轴的左端是螺纹连接部分（11），连接车架，轴的左端口有旋钮式封盖（12），左端盖下面是圆盘形电池仓（13）通过橡胶减震垫片（14）采用异形连接轮毂轴上，来安置锂电池组（15），电池仓后面用螺柱（16）固定圆饼形控制器（17），控制器上接有速度传感器（18）、陀螺仪（19）、加速度传感器（20）蓝牙模块（21），定子线圈（22）用平键（23）和键槽（24）配合防止转动，利用左边的轴肩（25）和右边的轴套（26）实现轴向固定，轮毂内圈装有一圈永磁体（27），轮毂外圈套上车轮（28）。

2.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：所述车轮是一种单侧轴悬挂式车轮，只有一侧轴固定在车架上，采取这种方式，实现快速拆装，方便维修。

3.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：所述的车轮实现了单边轴悬挂，驱动电机、电源、传感器、蓝牙发送模块和控制器的一体化封装。

4.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：所述车轮是采用内定子外转子结构，电源、控制器等放在车轮内部，运行环境稳定。

5.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：所述车轮的控制器能够根据速度、加速度传感器传回的数据分析处理，在自动状态时自行决定车轮的速度的改变，实现了车轮的智能化调速。

6.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：车轮内部的蓝牙模块能够实现控制器和手机APP的数据互通：控制器把获取的传感器信息分析处理后传递给手机，手机APP端可以清楚显示当前车轮的速度，经过的路程，电池电量、当前电量下继续行进路程的预估；手机APP有速度调节区，可以根据个人需求选择高、中、低三种速度模式。

7.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：还可以通过APP选择手动、自动两种运行方式，手动方式能够干预自动方式。

8.如权利要求1所述的一种电机控制器电池一体式轮毂电机，其特征在于：车轮不仅可以通过中轴孔的充电口给电池充电，还可以在车轮制动状态时给电池充电。