CN108674161A - 一种纯电动客车的快速驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动客车的快速驱动装置，包括客车主体，所述客车主体的内部底端安装有第一电机和第二电机，所述第一电机位于第二电机的一侧，且第一电机和第二电机的一端通过转轴均转动连接有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧通过齿槽啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮的一侧外壁开设有驱动槽，所述主动齿轮位于驱动槽的内部，本发明设置了第一电机、第二电机、驱动槽、齿槽和主动齿轮，该电动客车启动时，第一电机和第二电机同步驱动，电机通过转轴带动主动齿轮转动，主动齿轮在驱动槽内部与齿槽啮合，从而带动从动齿轮转动，两个从动齿轮则分别带动第一主输出轴和第二主输出轴转动。

Description

一种纯电动客车的快速驱动装置
技术领域
本发明属于驱动装置技术领域，具体涉及一种纯电动客车的快速驱动装置。
背景技术
电动客车的驱动装置是电动客车底盘的重要组成部分，现有的串联式、并联式混合动力电动车中，绝大部分或者一部分仍然保留原有的内燃汽车底盘，即采用联轴器或者分动器将驱动电机与原有内燃汽车的发动机进行串联或者并联，而在纯电动客车的驱动装置中，采用联轴器将驱动电机连接在传动轴上，从而保留驱动轮与电机之间的主减速器、传动轴、联轴器和键等常规传动和连接零件，保证驱动的完整性。
但是，现有电动客车的驱动装置虽然驱动完整性较强，但是在制造过程中制造成本较大，使用时占用空间较大，且传动零件较多，驱动效率较低，而且现有电动客车分为双驱和四驱两种驱动模式，在使过程中双驱电动客车不适用路面状况较差的地区适用，而四驱电动客车耗能较大，不便于实现两种模式的更换，另外电动客车在长期使用过程中需要及时进行电源的补充，而若在充电过程中启动车辆，容易造成安全事故，影响车辆的使用安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动客车的快速驱动装置，以解决现有的传动零件较多驱动效率较低、不便于实现驱动模式的更换和存在使用安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纯电动客车的快速驱动装置，包括客车主体，所述客车主体的内部底端安装有第一电机和第二电机，所述第一电机位于第二电机的一侧，且第一电机和第二电机的一端通过转轴均转动连接有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧通过齿槽啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮的一侧外壁开设有驱动槽，所述主动齿轮位于驱动槽的内部，所述从动齿轮共设置有两个，且两个从动齿轮的中间位置处分别焊接有第一主输出轴和第二主输出轴，所述第一主输出轴和第二主输出轴的一端均焊接有第一太阳齿轮，所述从动齿轮远离驱动槽的一侧外壁焊接有固定架，所述固定架的两侧内壁分别转动连接有第一行星齿轮和第二行星齿轮，所述第一行星齿轮和第二行星齿轮均与第一太阳齿轮啮合连接，且第一行星齿轮和第二行星齿轮远离第一太阳齿轮的一侧啮合连接有第二太阳齿轮，所述第二太阳齿轮共设置有两个，且两个第二太阳齿轮的中间位置处分别焊接有第二副输出轴和第一副输出轴。
优选的，所述第一主输出轴和第一副输出轴的活动端均通过轮轴转动连接有前轮，所述第二主输出轴和第二副输出轴的活动端均通过轮轴转动连接有后轮。
优选的，所述客车主体内部的中间位置处开设有电源腔，所述电源腔的内部安装有电量输出开关、蓄电池和电量输入开关，所述蓄电池位于电量输出开关和电量输入开关之间。
优选的，所述客车主体的一侧外壁上开设有充电插孔，所述充电插孔与电量输入开关之间连接有输入线，所述电量输入开关的内部安装有可变电阻。
优选的，所述客车主体内部底端位于第一电机一侧的位置处安装有分向器，所述分向器的一侧外壁安装有第一触头和第二触头，所述第一触头和第二触头的内部通过弹簧分别连接有第一磁套和第二磁套。
优选的，所述分向器的内部安装有ARM微控制器和分向板，所述分向板位于ARM微控制器的一侧，且分向板的内部安装有绝缘板，所述绝缘板的两侧分别安装有第一导电片和第二导电片，所述第一导电片和第二导电片远离绝缘板的一端分别连接有第一磁柱和第二磁柱，所述分向板的一侧外壁安装有分向开关。
优选的，所述第一电机与第一触头电性连接，所述第一触头与第一磁柱电性连接，所述第二电机与第二触头电性连接，所述第二触头与第二磁柱电性连接，所述第一磁柱和第二磁柱均与分向开关电性连接，所述分向开关与ARM微控制器电性连接，所述ARM微控制器与电量输出开关电性连接，所述电量输出开关和电量输入开关均与蓄电池电性连接。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明设置了第一电机、第二电机、驱动槽、齿槽和主动齿轮，该电动客车启动时，第一电机和第二电机同步驱动，电机通过转轴带动主动齿轮转动，主动齿轮在驱动槽内部与齿槽啮合，从而带动从动齿轮转动，两个从动齿轮则分别带动第一主输出轴和第二主输出轴转动，且从动齿轮在转动的同时通过固定架带动第一行星齿轮和第二行星齿轮绕第一主输出轴公转，行星齿轮在公转的过程中与第二太阳齿轮啮合，从而带动第一副输出轴和第二副输出轴转动，从而实现前轮与后轮的转动，若该电动客车在行驶的过程中需要进行转弯时，由于客车主体两侧车轮之间所产生滑转不同，致使行星齿轮在公转的过程中于第一太阳齿轮啮合而产生自传，同时行星齿轮与第二太阳齿轮自转啮合，从而改变客车主体一侧车轮的车速，依次保证该电动客车在转弯过程中行驶的平稳，主动齿轮与驱动槽的啮合实现了常规驱动中减速器的功能，而行星齿轮与太阳齿轮的啮合实现了常规驱动中差速器的功能，在保证客车行驶驱动中完整功能的前提下减少了驱动装置的传动部件，使得驱动装置的结构更加紧凑，降低驱动过程中的能量损耗，从而提高了客车在启动中的驱动效率，达到快速启动的目的
(2)本发明设置了第一电机、第二电机和分向器，客车在初始启动时，由电量输出开关启动分向器，此时分向器内部的分向开关为双向开启状态，提高客车的驱动速度，而当客车行驶至路面较平稳处时，可将该电动客车的驱动状态减至为双驱，由ARM微控制器控制分向开关的关闭，分向开关执行驱动关闭的指令，使得其中一个磁柱断电，而该磁柱上的磁套则在弹簧回弹的作用下与磁柱分离，导致对应的触头断电，从而使得该触头对应的电机停止工作，则此时该电动客车的驱动状态为双驱状态，另外两个未被驱动的车轮则通过轮轴产生相对转动，在客车的顺利前进的前提下，便于实现客车驱动方式的切换，节省客车在行驶过程中的电量损耗，另外能有效保证在其中一组驱动装置出现故障时，仍能顺利启动客车。
(3)本发明设置了电量输出开关、电量输入开关和可变电阻，客车充电时，将外部电源的充电插头插入客车主体一侧的充电插孔内，此时电量输入开关通电，使得电量输出开关断电，在充电的过程中，蓄电池内部的电量含量逐渐增高，电量越充足，电量输入开关内的可变电阻的阻值越大，当电量充满时，可变电阻阻值增至最大状态，使得电量输入开关内部处于断路状态，蓄电池停止充电，实现客车充电时的过电保护，同时电量输出开关与电量输入开关不同时通电，有效保证客车在充电过程中无法启动，从而提高客车的使用安全性。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明从动齿轮的侧视图；
图4为本发明分向器的结构示意图；
图5为本发明电量输入开关的结构示意图；
图6为本发明的电路框图；
图中：1-前轮、2-轮轴、3-第一主输出轴、4-客车主体、5-电量输出开关、6-蓄电池、7-后轮、8-第二主输出轴、9-第二副输出轴、10-电量输入开关、11-充电插孔、12-电源腔、13-第一副输出轴、14-第一电机、15-从动齿轮、16-固定架、17-第一行星齿轮、18-第一太阳齿轮、19-第二行星齿轮、20-第二太阳齿轮、21-第二电机、22-分向器、23-驱动槽、24-齿槽、25-主动齿轮、26-ARM微控制器、27-第二导电片、28-分向开关、29-第一导电片、30-分向板、31-第一磁柱、32-第一磁套、33-弹簧、34-第一触头、35-绝缘板、36-第二触头、37-第二磁套、38-第二磁柱、39-可变电阻。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图6所示，本发明提供如下技术方案：一种纯电动客车的快速驱动装置，包括客车主体4，客车主体4的内部底端安装有第一电机14和第二电机21，第一电机14位于第二电机21的一侧，且第一电机14和第二电机21的一端通过转轴均转动连接有主动齿轮25，主动齿轮25的一侧通过齿槽24啮合连接有从动齿轮15，从动齿轮15的一侧外壁开设有驱动槽23，主动齿轮25位于驱动槽23的内部，从动齿轮15共设置有两个，且两个从动齿轮15的中间位置处分别焊接有第一主输出轴3和第二主输出轴8，第一主输出轴3和第二主输出轴8的一端均焊接有第一太阳齿轮18，从动齿轮15远离驱动槽23的一侧外壁焊接有固定架16，固定架16的两侧内壁分别转动连接有第一行星齿轮17和第二行星齿轮19，第一行星齿轮17和第二行星齿轮19均与第一太阳齿轮18啮合连接，且第一行星齿轮17和第二行星齿轮19远离第一太阳齿轮18的一侧啮合连接有第二太阳齿轮20，第二太阳齿轮20共设置有两个，且两个第二太阳齿轮20的中间位置处分别焊接有第二副输出轴9和第一副输出轴13，电机通过转轴带动主动齿轮25转动，主动齿轮25在驱动槽23内部与齿槽24啮合，从而带动从动齿轮15转动，两个从动齿轮15则分别带动第一主输出轴3和第二主输出轴8转动，且从动齿轮15在转动的同时通过固定架16带动第一行星齿轮17和第二行星齿轮19绕第一主输出轴3公转，行星齿轮在公转的过程中与第二太阳齿轮20啮合，从而带动第一副输出轴13和第二副输出轴9转动，从而实现前轮1与后轮7的转动。
本发明中，优选的，第一主输出轴3和第一副输出轴13的活动端均通过轮轴2转动连接有前轮1，第二主输出轴8和第二副输出轴9的活动端均通过轮轴2转动连接有后轮7，通过前轮1与后轮7的同时转动实现该电动客车的行驶。
本发明中，优选的，客车主体4内部的中间位置处开设有电源腔12，电源腔12的内部安装有电量输出开关5、蓄电池6和电量输入开关10，蓄电池6位于电量输出开关5和电量输入开关10之间，在启动该电动客车时，由电源腔12内的蓄电池6供电，通过电量输出开关5使分向器22通电，而客车充电时，将外部电源的充电插头插入客车主体4一侧的充电插孔11内，此时电量输入开关10通电，同时使得电量输出开关5断电。
本发明中，优选的，客车主体4的一侧外壁上开设有充电插孔11，充电插孔11与电量输入开关10之间连接有输入线，电量输入开关10的内部安装有可变电阻39，在充电的过程中，蓄电池6内部的电量含量逐渐增高，电量越充足，电量输入开关10内的可变电阻39的阻值越大，当电量充满时，可变电阻39阻值增至最大状态，使得电量输入开关10内部处于断路状态，蓄电池6停止充电。
本发明中，优选的，客车主体4内部底端位于第一电机14一侧的位置处安装有分向器22，分向器22的一侧外壁安装有第一触头34和第二触头36，第一触头34和第二触头36的内部通过弹簧33分别连接有第一磁套32和第二磁套37，分向开关28执行驱动关闭的指令时，使得其中一个磁柱断电，而该磁柱上的磁套则在弹簧33回弹的作用下与磁柱分离，导致对应的触头断电，从而使得该触头对应的电机停止工作。
本发明中，优选的，分向器22的内部安装有ARM微控制器26和分向板30，分向板30位于ARM微控制器26的一侧，且分向板30的内部安装有绝缘板35，绝缘板35的两侧分别安装有第一导电片29和第二导电片27，第一导电片29和第二导电片27远离绝缘板35的一端分别连接有第一磁柱31和第二磁柱38，分向板30的一侧外壁安装有分向开关28，该电动客车初始启动时，分向器22内部携带的ARM微控制器26控制分向开关28双向开启，通过第一导电片29和第二导电片27使得第一磁柱31和第二磁柱38均处于通电状态，两侧磁柱通电，产生磁场吸引第一磁套32和第二磁套37，使得两个磁套分别套于两个磁柱上，从而使得第一触头34和第二触头36通电。
本发明中，优选的，第一电机14与第一触头34电性连接，第一触头34与第一磁柱31电性连接，第二电机21与第二触头36电性连接，第二触头36与第二磁柱38电性连接，第一磁柱31和第二磁柱38均与分向开关28电性连接，分向开关28与ARM微控制器26电性连接，ARM微控制器26与电量输出开关5电性连接，电量输出开关5和电量输入开关10均与蓄电池6电性连接，第一电机14和第二电机21均采用Y90L-2驱动电机，额定电压为：380V，额定频率为：50Hz，额定功率：3KW，电量输出开关5和电量输入开关10不同时通电，有效的客车在充电过程中无法启动，避免出现启动安全事故。
本发明的工作原理及使用流程：在启动该电动客车时，由电源腔12内的蓄电池6供电，通过电量输出开关5使分向器22通电，分向器22内部携带的ARM微控制器26控制分向开关28双向开启，通过第一导电片29和第二导电片27使得第一磁柱31和第二磁柱38均处于通电状态，两侧磁柱通电，产生磁场吸引第一磁套32和第二磁套37，使得两个磁套分别套于两个磁柱上，从而使得第一触头34和第二触头36通电，并带动第一电机14和第二电机21同步驱动，电机通过转轴带动主动齿轮25转动，主动齿轮25在驱动槽23内部与齿槽24啮合，从而带动从动齿轮15转动，两个从动齿轮15则分别带动第一主输出轴3和第二主输出轴8转动，且从动齿轮15在转动的同时通过固定架16带动第一行星齿轮17和第二行星齿轮19绕第一主输出轴3公转，行星齿轮在公转的过程中与第二太阳齿轮20啮合，从而带动第一副输出轴13和第二副输出轴9转动，从而实现前轮1与后轮7的转动，若该电动客车在行驶的过程中需要进行转弯时，由于客车主体4两侧车轮之间所产生滑转不同，致使行星齿轮在公转的过程中于第一太阳齿轮18啮合而产生自传，同时行星齿轮与第二太阳齿轮20自转啮合，从而改变客车主体4一侧车轮的车速，依次保证该电动客车在转弯过程中行驶的平稳，此时的电动客车为四驱状态，由蓄电池6同时向第一电机14和第二电机21供电，当该电动客车行驶路面较平稳处时，可将该电动客车的驱动状态减至为双驱，由ARM微控制器26控制分向开关28的关闭，分向开关28执行驱动关闭的指令，使得其中一个磁柱断电，而该磁柱上的磁套则在弹簧33回弹的作用下与磁柱分离，导致对应的触头断电，从而使得该触头对应的电机停止工作，则此时该电动客车的驱动状态为双驱状态，另外两个未被驱动的车轮则通过轮轴2产生相对转动，从而保证客车的顺利前进，另外该电动客车在行驶一定路径后需要进行电量补充，客车充电时，将外部电源的充电插头插入客车主体4一侧的充电插孔11内，此时电量输入开关10通电，使得电量输出开关5断电，在充电的过程中，蓄电池6内部的电量含量逐渐增高，电量越充足，电量输入开关10内的可变电阻39的阻值越大，当电量充满时，可变电阻39阻值增至最大状态，使得电量输入开关10内部处于断路状态，蓄电池6停止充电。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种纯电动客车的快速驱动装置，包括客车主体(4)，其特征在于：所述客车主体(4)的内部底端安装有第一电机(14)和第二电机(21)，所述第一电机(14)位于第二电机(21)的一侧，且第一电机(14)和第二电机(21)的一端通过转轴均转动连接有主动齿轮(25)，所述主动齿轮(25)的一侧通过齿槽(24)啮合连接有从动齿轮(15)，所述从动齿轮(15)的一侧外壁开设有驱动槽(23)，所述主动齿轮(25)位于驱动槽(23)的内部，所述从动齿轮(15)共设置有两个，且两个从动齿轮(15)的中间位置处分别焊接有第一主输出轴(3)和第二主输出轴(8)，所述第一主输出轴(3)和第二主输出轴(8)的一端均焊接有第一太阳齿轮(18)，所述从动齿轮(15)远离驱动槽(23)的一侧外壁焊接有固定架(16)，所述固定架(16)的两侧内壁分别转动连接有第一行星齿轮(17)和第二行星齿轮(19)，所述第一行星齿轮(17)和第二行星齿轮(19)均与第一太阳齿轮(18)啮合连接，且第一行星齿轮(17)和第二行星齿轮(19)远离第一太阳齿轮(18)的一侧啮合连接有第二太阳齿轮(20)，所述第二太阳齿轮(20)共设置有两个，且两个第二太阳齿轮(20)的中间位置处分别焊接有第二副输出轴(9)和第一副输出轴(13)。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动客车的快速驱动装置，其特征在于：所述第一主输出轴(3)和第一副输出轴(13)的活动端均通过轮轴(2)转动连接有前轮(1)，所述第二主输出轴(8)和第二副输出轴(9)的活动端均通过轮轴(2)转动连接有后轮(7)。
3.根据权利要求2所述的一种纯电动客车的快速驱动装置，其特征在于：所述客车主体(4)内部的中间位置处开设有电源腔(12)，所述电源腔(12)的内部安装有电量输出开关(5)、蓄电池(6)和电量输入开关(10)，所述蓄电池(6)位于电量输出开关(5)和电量输入开关(10)之间。
4.根据权利要求3所述的一种纯电动客车的快速驱动装置，其特征在于：所述客车主体(4)的一侧外壁上开设有充电插孔(11)，所述充电插孔(11)与电量输入开关(10)之间连接有输入线，所述电量输入开关(10)的内部安装有可变电阻(39)。
5.根据权利要求4所述的一种纯电动客车的快速驱动装置，其特征在于：所述客车主体(4)内部底端位于第一电机(14)一侧的位置处安装有分向器(22)，所述分向器(22)的一侧外壁安装有第一触头(34)和第二触头(36)，所述第一触头(34)和第二触头(36)的内部通过弹簧(33)分别连接有第一磁套(32)和第二磁套(37)。
6.根据权利要求5所述的一种纯电动客车的快速驱动装置，其特征在于：所述分向器(22)的内部安装有ARM微控制器(26)和分向板(30)，所述分向板(30)位于ARM微控制器(26)的一侧，且分向板(30)的内部安装有绝缘板(35)，所述绝缘板(35)的两侧分别安装有第一导电片(29)和第二导电片(27)，所述第一导电片(29)和第二导电片(27)远离绝缘板(35)的一端分别连接有第一磁柱(31)和第二磁柱(38)，所述分向板(30)的一侧外壁安装有分向开关(28)。
7.根据权利要求1所述的一种纯电动客车的快速驱动装置，其特征在于：所述第一电机(14)与第一触头(34)电性连接，所述第一触头(34)与第一磁柱(31)电性连接，所述第二电机(21)与第二触头(36)电性连接，所述第二触头(36)与第二磁柱(38)电性连接，所述第一磁柱(31)和第二磁柱(38)均与分向开关(28)电性连接，所述分向开关(28)与ARM微控制器(26)电性连接，所述ARM微控制器(26)与电量输出开关(5)电性连接，所述电量输出开关(5)和电量输入开关(10)均与蓄电池(6)电性连接。
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