CN116691908A - 一种混合动力驱动系统及电动自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力驱动系统及电动自行车，混合动力驱动系统中，中置动力模块由中置驱动总成同轴安装于中置模块壳体内，中置驱动总成为人力驱动或人力电力混合驱动方式，由人力作为动力输入或由中置电机驱动组件提供动力输入；后置驱动总成包括后置电机驱动组件或变速箱，后置电机驱动组件在从动状态下随中置驱动总成进行被动旋转，驱动状态下后置电机驱动组件主动旋转，变速箱对中置驱动组件的动力变更传动比，并通过后置动力输出端与驱动轮实现传动连接。通过本发明的技术方案，提供了适用不同应用场景的多种驱动组合方式，大幅缩减了驱动装置的整体体积，且结构精简、稳定，传动效率高，提升了电动自行车的骑行体验和续航。

Description

一种混合动力驱动系统及电动自行车

技术领域

本发明涉及电动自行车技术领域，尤其涉及一种混合动力驱动系统以及一种采用混合动力驱动系统的电动自行车。

背景技术

目前，现有的电助力自行车中，驱动装置一般为两种，分别是中置人力驱动和后置轮毂电机结合，或中置电机驱动方式。其中第一种为传统驱动方式，作为人力驱动时，骑行者蹬踏中置脚踏，动力经中轴通过链条传动至后轮轮毂电机的飞轮，其缺点为传递过程中有部分能量损耗，再带动由轮毂电机作为中轴的后轮转动，车辆从静止至车轮转动起步费力，且簧下质量因为轮毂电机的存在而增大，整车动效降低，能量损耗大。作为电动驱动时，后置轮毂电机作为后轮直接驱动，将车辆从静止至行驶过程起步耗电大，起步时所需电流大，对电池寿命、车辆续航影响大。第二种为中置电机驱动，驱动模块为平行轴齿传动或齿轮加皮带传动，其缺点为结构复杂，齿轮接触面小，长期使用后由于磨损间隙增大，导致齿轮结构接触时产生异响，降低传动效率，且因为人力驱动组件和电机驱动组件是相对独立的组件，所以整个模块体积大，对于车架设计有很多限制。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种混合动力驱动系统及电动自行车，通过将中置动力模块采用人力驱动和人力加电机驱动的混合驱动方式，结合在驱动轮处设置后置电机驱动组件或变速箱，提供适用不同应用场景的多种驱动组合方式，而且，将中置电机驱动组件和人力驱动的传动结构采用同轴安装方式，大幅缩减了驱动装置的整体体积，结构稳定，传动效率高，模块通用性好，提升了整车的骑行体验，为电动自行车的设计和发展提供了全新的思路，有效解决了市场上现有技术所存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力驱动系统，包括：中置动力模块和后置动力模块；

所述中置动力模块包括中置模块壳体、中置驱动总成以及脚踏和曲柄，所述中置驱动总成同轴安装于所述中置模块壳体内，所述脚踏和曲柄通过所述中置模块壳体的端盖与所述中置驱动总成同轴连接；

所述中置驱动总成为人力驱动方式或人力电力混合驱动方式，人力驱动方式的所述中置驱动总成由人力向所述脚踏施加力作为动力输入，人力电力混合驱动方式的所述中置驱动总成由人力向所述脚踏施加力作为动力输入或由所述中置模块壳体内安装中置电机驱动组件提供动力输入；

所述后置动力模块包括后置模块壳体和后置驱动总成，所述后置驱动总成同轴安装于所述后置模块壳体内，所述中置驱动总成的中置动力输出端通过传动组件与所述后置驱动总成实现传动连接；

所述后置驱动总成包括后置电机驱动组件或变速箱总成，所述后置电机驱动组件包括从动状态和驱动状态，从动状态下所述后置电机驱动组件随所述中置驱动总成的动力进行被动旋转，驱动状态下所述后置电机驱动组件主动旋转且所述中置驱动总成处于离合状态，所述变速箱总成对所述中置驱动组件的动力变更传动比；

所述后置电机驱动组件或所述变速箱总成的输出动力通过后置动力输出端与驱动轮实现传动连接。

在上述技术方案中，优选地，所述中置驱动总成包括同轴安装的第一级中置驱动组件和第二级中置驱动组件；

所述第一级中置驱动组件包括中置中轴和一级行星轮组，所述第二级中置驱动组件包括两端分别固定一级太阳轮和输出端转接件的中空套轴，所述中空套轴同轴套设于所述中置中轴外侧，所述一级太阳轮配合啮合于所述一级行星轮组的中央，所述中置模块壳体的内壁固定有一级内齿圈，所述一级行星轮组配合啮合于所述一级内齿圈内；

所述脚踏将被施加的人力通过所述曲柄传动至所述中置中轴，所述中置中轴能够带动所述一级行星轮组在所述一级内齿圈限制范围内转动，并通过所述一级太阳轮的传动将动力由所述输出端转接件输出。

在上述技术方案中，优选地，所述中置驱动总成还包括第三级电机驱动组件，所述第三级电机驱动组件同轴套设于所述中空套轴外侧，所述第三级电机驱动组件的输出端设置有二级太阳轮，所述第二级中置驱动组件还包括与所述中空套轴配合连接的二级行星轮组，所述中置模块壳体的内壁还固定有二级内齿圈，所述二级行星轮组配合啮合于所述二级内齿圈内，所述二级太阳轮配合啮合于所述二级行星轮组的中央；

人力驱动方式下所述一级太阳轮能够带动所述二级行星轮组在所述二级内齿圈限制范围内转动，并通过所述二级太阳轮的传动驱动所述第三级电机驱动组件转动发电；

电动驱动方式下所述第三级电机驱动组件主动旋转，能够通过所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组在所述二级内齿圈限制范围内转动，并通过所述中空套轴的输出端转接件输出动力。

在上述技术方案中，优选地，所述第三级电机驱动组件包括电机定子线圈和空心轴永磁内转子，所述空心轴永磁内转子套设于所述中空套轴外侧及所述电机定子线圈内侧，所述二级太阳轮与所述空心轴永磁内转子相连接；

电机驱动方式下，所述电机定子线圈驱动所述空心轴永磁内转子旋转，并带动所述二级太阳轮及所述二级行星轮组同步旋转；

人力驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述空心轴永磁内转子相对于所述电机定子线圈旋转，作为发电组件。

在上述技术方案中，优选地，所述第三级电机驱动组件包括空心轴电机定子线圈和空芯永磁外转子，所述空心轴电机定子线圈套设于所述中空套轴外侧及所述空芯永磁外转子内侧，所述空芯永磁外转子与所述二级太阳轮相连接；

电机驱动方式下，所述空心轴电机定子线圈驱动所述空芯永磁外转子旋转，并带动所述二级太阳轮及所述二级行星轮组同步旋转；

人力驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述空芯永磁外转子相对于所述空心轴电机定子线圈旋转，作为发电组件。

在上述技术方案中，优选地，所述后置模块壳体的中心安装有后置固定中轴，所述后置模块壳体的内壁固定有后置内齿圈；

所述后置驱动总成包括后置一级驱动总成和后置二级驱动总成，所述后置一级驱动总成包括中空轴无刷外转子电机和后置太阳轮，所述后置二级驱动总成包括后置行星轮、后置行星架、传动笼和驱动外齿圈，所述中空轴无刷外转子电机同轴套设于所述后置固定中轴外侧，所述后置太阳轮固定于所述中空轴无刷外转子电机的输出端，所述后置行星架设置有与所述中置驱动总成相配合的驱动动力输入端；

所述后置太阳轮配合啮合于所述后置行星轮的中央，所述后置行星轮配合啮合于所述后置内齿圈内，并通过所述后置行星架与所述传动笼的一端固定连接，所述驱动外齿圈通过中空驱动外齿圈固定端盖固定于所述传动笼的另一端，所述驱动外齿圈与所述驱动轮的齿轮配合啮合连接；

所述后置电机驱动组件从动状态下，所述中置驱动总成的动力经所述驱动动力输入端传动至所述后置行星架，所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动，驱动所述驱动轮转动，同时，所述后置行星架带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转，作为发电组件；

所述后置电机驱动组件驱动状态下，所述中空轴无刷外转子电机主动旋转，通过所述后置太阳轮带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动，驱动所述驱动轮转动；

所述后置电机驱动组件被动旋转状态下，所述驱动轮旋转并带动所述驱动外齿圈、所述传动笼和所述后置行星架同步转动，所述后置行星架带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转，作为发电组件。

在上述技术方案中，优选地，所述后置驱动总成包括变速箱总成，所述变速箱总成包括变速箱和变速外齿圈，所述变速箱同轴安装于所述后置模块壳体内，所述变速箱包括内齿轮组、变速箱控制端和变速箱动力输入端，所述变速箱控制端通过变速箱控制线与变速控制器相连接，所述内齿轮组在所述变速控制器的控制下以预设传动比进行变速，所述变速箱动力输入端与所述输出端转接件传动连接，所述变速外齿圈固定于所述变速箱外侧并与所述内齿轮组传动连接；

所述中置驱动总成的动力经所述变速箱动力输入端传动至所述变速箱，所述变速箱按照预设传动比进行变速，并通过所述变速外齿圈驱动所述驱动轮转动。

在上述技术方案中，优选地，所述一级行星轮组驱动所述一级太阳轮旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转。

在上述技术方案中，优选地，所述一级行星轮组驱动所述一级太阳轮旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转；所述二级太阳轮驱动所述二级行星轮组旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转，所述第三级电机驱动组件通过所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组旋转过程中，通过齿轮传动比实现减速旋转。

在上述技术方案中，优选地，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速转动；

所述后置行星轮通过所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动过程中，通过齿轮传动比实现减速转动。

在上述技术方案中，优选地，所述一级行星轮组包括中置离合器，所述中置驱动总成在电动驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组和所述中空套轴转动过程中，所述中置离合器将所述一级行星轮组相对于与所述中空套轴相连的所述一级太阳轮的动力分离，避免所述脚踏和曲柄被动旋转。

本发明还提出一种采用如上述技术方案中任一项公开的混合动力驱动系统的电动自行车，包括：前轮总成、主车架总成和后轮总成，所述后轮总成包括后架传动总成和后轮轮组总成，所述后架传动总成包括后架、传动总成和所述混合动力驱动系统；

所述前轮总成配合安装于所述主车架总成的前侧，所述后架配合安装于所述主车架总成的后侧，所述混合动力驱动系统的中置动力模块和后置动力模块分别安装于所述后架上的相对前后两侧，且所述中置动力模块和所述后置动力模块之间的动力通过所述传动总成实现传动连接；

所述中置动力模块和/或所述后置动力模块在电池供电时驱动所述后轮轮组总成实现转动，同时带动所述前轮总成同步转动，实现所述电动自行车的行进。

在上述技术方案中，优选地，所述传动总成包括链条传动组件、皮带传动组件和轴传动组件。

在上述技术方案中，优选地，所述前轮总成包括转向总成和前轮轮组总成，所述转向总成固定于所述主车架总成的前端，所述前轮轮组总成配合安装于所述转向总成上，且所述转向总成带动所述前轮轮组总成相对于所述主车架总成同步左右转动。

在上述技术方案中，优选地，所述转向总成包括转向组件和前叉组件，所述转向组件包括车把和把立，所述前叉组件包括前叉和避震组件；

所述把立固定安装于所述主车架总成的前端，所述车把横向固定于所述把立上，所述前叉固定安装于所述把立下端，所述避震组件设置于所述前叉上；

所述前轮轮组总成的轮毂咬合固定于所述前叉上，所述前轮轮组总成的轮胎和轮辋相对于所述轮毂转动。

在上述技术方案中，优选地，所述主车架总成包括主架总成、升降车座总成和支架总成；

所述升降车座总成安装于所述主架总成上方，通过伸缩实现车座的升降；

所述支架总成安装于所述主架总成侧部下方，作为所述电动自行车的支撑支架；

所述主架总成上设置有后架安装孔位、充电模块和主架仓体模块，所述后架传动总成安装于所述后架安装孔位中，所述主架仓体模块用于安装电池模块和控制模块，所述充电模块为所述电池模块的充电接口。

在上述技术方案中，优选地，所述升降车座总成包括基座、伸缩杆、车座和旋转固定块，所述基座一端通过旋转轴与所述主架总成转动连接，另一端固定所述车座，所述伸缩杆一端与所述主架总成相连接，另一端与所述基座相连接，所述伸缩杆、所述基座和所述主架总成形成三角形结构，所述旋转固定块安装于所述伸缩杆上，并在所述伸缩杆伸缩至预设长度时对所述伸缩杆的伸缩长度进行锁紧固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过将中置动力模块采用人力驱动和人力加电机驱动的混合驱动方式，结合在驱动轮处设置后置电机驱动组件或变速箱，提供适用不同应用场景的多种驱动组合方式，而且，将中置电机驱动组件和人力驱动的传动结构采用同轴安装方式，大幅缩减了驱动装置的整体体积，结构稳定，传动效率高，模块通用性好，提升了整车的骑行体验，为电动自行车的设计和发展提供了全新的思路，有效解决了市场上现有技术所存在的问题。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的单一人力驱动的中置动力模块的立体结构示意图；

图2为本发明一种实施例公开的单一人力驱动的中置动力模块的剖面结构示意图；

图3为本发明一种实施例公开的单一人力驱动的中置驱动总成及脚踏和曲柄的组合结构示意图；

图4为图3所示实施例公开的单一人力驱动的中置驱动总成及脚踏和曲柄组合结构的左视图；

图5为图3所示实施例公开的单一人力驱动的中置驱动总成及脚踏和曲柄组合结构的正视图；

图6为图3所示实施例公开的单一人力驱动的中置驱动总成及脚踏和曲柄组合结构的剖面图；

图7为图1所示实施例公开的单一人力驱动的中置动力模块的一级拆解爆炸图；

图8为图1所示实施例公开的单一人力驱动的中置动力模块的二级拆解爆炸图；

图9为本发明一种实施例公开的一级行星轮组的立体结构示意图；

图10为图9所示实施例公开的一级行星轮组的左视图；

图11为图9所示实施例公开的一级行星轮组的后视图；

图12为本发明一种实施例公开的采用内转子电机的中置动力模块的立体结构示意图；

图13为本发明一种实施例公开的采用内转子电机的中置动力模块的剖面结构示意图；

图14为本发明一种实施例公开的采用内转子电机的中置驱动总成以及脚踏和曲柄的立体结构示意图；

图15为图14所示实施例公开的采用内转子电机的中置驱动总成以及脚踏和曲柄的左视图；

图16为图14所示实施例公开的采用内转子电机的中置驱动总成以及脚踏和曲柄的剖面图；

图17为图12所示实施例公开的采用内转子电机的中置动力模块的一级拆解爆炸图；

图18为图12所示实施例公开的采用内转子电机的中置动力模块的二级拆解爆炸图；

图19为本发明一种实施例公开的采用外转子电机的中置动力模块的立体结构示意图；

图20为本发明一种实施例公开的采用外转子电机的中置动力模块的剖面结构示意图；

图21为本发明一种实施例公开的采用外转子电机的中置驱动总成以及脚踏和曲柄的立体结构示意图；

图22为图21所示实施例公开的采用外转子电机的中置驱动总成以及脚踏和曲柄的正视图；

图23为图19所示实施例公开的采用外转子电机的中置动力模块的一级拆解爆炸图；

图24为图19所示实施例公开的采用外转子电机的中置动力模块的二级拆解爆炸图；

图25为本发明一种实施例公开的采用电机驱动方式的后置动力模块的组合立体结构示意图；

图26为图25所示实施例公开的采用电机驱动方式的后置动力模块的正视结构示意图；

图27为图25所示实施例公开的采用电机驱动方式的后置动力模块的剖面结构示意图；

图28为本发明一种实施例公开的后置一级驱动总成的立体结构示意图；

图29为本发明一种实施例公开的后置一级驱动总成的正视结构示意图；

图30为本发明一种实施例公开的后置一级驱动总成的剖面结构示意图；

图31为本发明一种实施例公开的后置模块壳体的剖面结构示意图；

图32为本发明一种实施例公开的采用电机驱动方式的后置动力模块的一级拆解爆炸图；

图33为本发明一种实施例公开的采用电机驱动方式的后置动力模块的二级拆解爆炸图；

图34为本发明一种实施例公开的采用变速箱的后置动力模块的立体结构正视图；

图35为图34所示实施例公开的采用变速箱的后置动力模块的立体结构剖面图；

图36为本发明一种实施例公开的变速箱总成的立体结构正视图；

图37为图36所示实施例公开的变速箱总成的立体结构左视图；

图38为图34所示实施例公开的采用变速箱的后置动力模块的一级拆解爆炸图；

图39为图34所示实施例公开的采用变速箱的后置动力模块的二级拆解爆炸图；

图40为本发明一种实施例公开的人力驱动方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合的立体结构示意图；

图41为图40所示实施例公开的人力驱动方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合的立体结构俯视图；

图42为图40所示实施例公开的人力驱动方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合的立体结构左视图；

图43为图41所示实施例公开的人力驱动方式的中置动力模块与后置电机驱动组件组合结构的剖面图；

图44为图40所示实施例公开的人力驱动方式的中置动力模块与后置电机驱动组件组合结构的正视剖面图；

图45为图40所示实施例公开的动力驱动组合方式下人力驱动的具体逻辑示意图；

图46为图40所示实施例公开的动力驱动组合方式下后置电机驱动的具体逻辑示意图；

图47为本发明一种实施例公开的采用内转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件组合结构的立体结构俯视图；

图48为图47所示实施例公开的采用内转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件组合结构的俯视剖面图；

图49为图47所示实施例公开的动力驱动组合方式下人力驱动的具体逻辑示意图；

图50为图47所示实施例公开的动力驱动组合方式下中置电机驱动的具体逻辑示意图；

图51为图47所示实施例公开的动力驱动组合方式下中置电机和后置电机双驱动的具体逻辑示意图；

图52为本发明一种实施例公开的采用内转子电机方式的中置动力模块与变速箱组合结构的立体结构俯视图；

图53为图52所示实施例公开的采用内转子电机方式的中置动力模块与变速箱组合结构的俯视剖面图；

图54为图52所示实施例公开的动力驱动组合方式下人力驱动的具体逻辑示意图；

图55为图52所示实施例公开的动力驱动组合方式下电机驱动的具体逻辑示意图；

图56为本发明一种实施例公开的采用外转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件组合结构的立体结构俯视图；

图57为图56所示实施例公开的采用外转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件组合结构的俯视剖面图；

图58为图56所示实施例公开的动力驱动组合方式下人力驱动的具体逻辑示意图；

图59为图56所示实施例公开的动力驱动组合方式下中置电机驱动的具体逻辑示意图；

图60为图56所示实施例公开的动力驱动组合方式下中置电机和后置电机双驱动的具体逻辑示意图；

图61为本发明一种实施例公开的采用外转子电机方式的中置动力模块与变速箱组合结构的立体结构俯视图；

图62为图61所示实施例公开的采用外转子电机方式的中置动力模块与变速箱组合结构的俯视剖面图；

图63为图61所示实施例公开的动力驱动组合方式下人力驱动的具体逻辑示意图；

图64为图61所示实施例公开的动力驱动组合方式下电机驱动的具体逻辑示意图；

图65为本发明一种实施例公开的采用混合动力驱动系统的电动自行车的立体组合结构示意图；

图66为图65所示实施例公开的电动自行车的立体结构的一级拆解爆炸图；

图67为图65所示实施例公开的主车架总成和后架传动总成的拆解结构示意图；

图68为图65所示实施例公开的后架传动总成的立体结构示意图；

图69为本发明一种实施例公开的主车架总成的立体结构示意图；

图70为本发明一种实施例公开的主车架总成的拆解结构示意图；

图71为本发明一种实施例公开的主车架总成的未安装电池的结构示意图；

图72为本发明一种实施例公开的电动自行车的整车截面结构示意图；

图73为本发明一种实施例公开的转向总成的立体结构示意图；

图74为本发明一种实施例公开的转向总成的侧面结构示意图；

图75为本发明一种实施例公开的转向总成的侧向部分剖面示意图；

图76为本发明一种实施例公开的齿轮传动组件的立体结构示意图；

图77为图76所示实施例公开的齿轮传动组件的正视结构示意图；

图78为本发明一种实施例公开的皮带传动组件的正视结构示意图；

图79为本发明一种实施例公开的链条传动组件的正视结构示意图；

图80为本发明一种实施例公开的轴传动组件的正视结构示意图。

图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：

1.前轮总成；

11.转向总成；

111.转向组件；

112.前叉组件；

12.前轮轮组总成；

2.主车架总成；

21.主架总成；

212.充电模块；

2121.保护盖；

2122.电池锁；

2123.充电口；

213.后架安装孔位；

214.工具仓；

22.升降车座总成；

221.基座；

222.伸缩杆；

223.车座；

224.旋转固定块；

225.旋转轴；

23.支架总成；

231.自锁旋转轴；

232.支架收纳固定处；

24.主架仓体模块；

241.仓盖；

242.密封板；

243.伸缩杆；

244.旋转固定铰链；

25.主电池包；

26.副电池包；

27.控制模块；

3.后轮总成；

31.后架传动总成；

311.后架；

312.中置动力模块；

3121.中置模块壳体；

31211.中置左侧端盖部分；

31212.中置柱形壳体总成；

312121.柱形壳体；

312122.一级内齿圈；

312123.二级内齿圈；

31213.中置右侧端盖部分；

3122.中置驱动总成；

31221.第一级中置驱动组件；

312211.中置中轴；

312214.一级行星轮组；

3122141.一级行星架；

31221411.行星架键槽；

31221412.一级行星轮安装轴；31221413.中置离合器；

3122142.一级行星轮；

31222.第二级中置驱动组件；

312221.中空套轴；

3122211.太阳轮定位孔；

312222.二级行星轮组；

3122221.二级行星架；

31222211.二级行星轮安装轴；

3122222.二级行星轮；

312223.一级太阳轮；

312226.输出端转接件；

31223.第三级电机驱动组件；

312231.电机定子线圈；

312232.空心轴永磁内转子；

312233.二级太阳轮；

312234.空心轴电机定子线圈；

312235.空芯永磁外转子；3123.脚踏和曲柄；

31231.左侧脚踏和曲柄；

31232.右侧脚踏和曲柄；

31233.左固定螺丝；

31234.右固定螺丝；313.后置动力模块；

3131.后置模块壳体；

31311.后置左侧端盖；

31312.后置筒形壳体；

313121.让位孔；

31313.后置右侧端盖；

313132.后置内齿圈；

31314.后置固定中轴；

3132.后置一级驱动总成；

31321.后置行星轮；

31322.后置行星架；

313222.行星轮固定轴；

313223.驱动动力输入端；

31323.传动笼；

31324.驱动外齿圈；

31325.中空外齿圈固定端盖；

3133.后置二级驱动总成；

31331.中空轴无刷外转子电机；

31332.后置太阳轮；

3134.变速箱总成；

31341.变速箱；

313411.变速箱动力输入端；

313412.变速箱控制端；

31342.变速外齿圈；314.传动总成；

314a.齿轮传动组件；

314a1.第一传动齿轮；

314a2.第二传动齿轮；

314a3.第三传动齿轮；

314a4.第四传动齿轮；

314a5.第五传动齿轮；

314b.皮带传动组件；

314b1.第一皮带轮；

314b2.光面涨紧限位轮；

314b3.第二皮带轮；

314b4.带齿同步皮带；

314c.链条传动组件；

314c1.第一传动飞轮；

314c2.涨紧限位飞轮；

314c3.第二传动飞轮；

314c4.链条；

314d.轴传动组件；

314d1.第一传动伞齿轮；

314d2.第一传动锥齿轮；

314d3.传动轴；

314d4.第二传动锥齿轮；

314d5.第二传动伞齿轮；

314d6.第一限位轴承座；

314d7.第二限位轴承座；

32.后轮轮组总成。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

根据本发明提供的一种混合动力驱动系统，包括：中置动力模块312和后置动力模块313；

中置动力模块312包括中置模块壳体3121、中置驱动总成3122以及脚踏和曲柄3123，中置驱动总成3122同轴安装于中置模块壳体3121内，脚踏和曲柄3123通过中置模块壳体3121的端盖与中置驱动总成3122同轴连接；

中置驱动总成3122为人力驱动方式或人力电力混合驱动方式，人力驱动方式的中置驱动总成3122由人力向脚踏施加力作为动力输入，人力电力混合驱动方式的中置驱动总成3122由人力向脚踏施加力作为动力输入或由中置模块壳体3121内安装中置电机驱动组件提供动力输入；

后置动力模块313包括后置模块壳体3131和后置驱动总成，后置驱动总成同轴安装于后置模块壳体3131内，中置驱动总成3122的中置动力输出端通过传动组件与后置驱动总成实现传动连接；

后置驱动总成包括后置电机驱动组件或变速箱总成3134，后置电机驱动组件包括从动状态和驱动状态，从动状态下后置电机驱动组件随中置驱动总成3122的动力进行被动旋转，驱动状态下后置电机驱动组件主动旋转且中置驱动总成3122处于离合状态，变速箱总成3134对中置驱动组件的动力变更传动比；

后置电机驱动组件或变速箱总成3134的输出动力通过后置动力输出端与驱动轮实现传动连接。

在该实施方式中，通过中置动力模块312采用人力驱动和电机驱动的人力电力混合驱动方式，结合在驱动轮处设置后置电机驱动组件或变速箱总成3134，提供适用不同应用场景的多种驱动组合方式，而且，将中置电机驱动组件和人力驱动的传动组件采用同轴安装方式，大幅缩减了驱动装置的整体体积，结构稳定，传动效率高，模块通用性好，提升了整车的骑行体验，为电动自行车的设计和发展提供了全新的思路，有效解决了市场上现有技术所产生的问题。

具体地，中置动力模块312采用人力驱动和电机驱动进行混合驱动，后置动力模块313提供电机驱动或变速箱变速，这样，中置驱动和后置驱动相结合，就能够产生适用不同应用场景的多种驱动组合方式。

其中，人力驱动的脚踏和曲柄3123与电机驱动的中置电机驱动组件为同轴安装结构，人力驱动时能够带动同轴的电机同步转动实现发电，作为发电组件为电池组进行回充或为其他负载供电。如果中置动力模块312采用仅由人力驱动的结构，则后置动力模块313则应当采用后置电机驱动组件而非变速箱总成，这样才能够实现电动自行车的电驱动。中置动力模块312采用电机驱动结构时，中置电机驱动组件将动力通过与人力驱动同轴的中置动力输出端输出至后置动力模块313，由后置动力模块313将动力传输至驱动轮，实现车辆的驱动。

在后置动力模块313中，后置驱动总成如果为后置电机驱动组件，能够与中置动力模块312形成组合驱动方式，后置驱动总成如果为变速箱总成3134，能够为中置动力模块312的动力进行预设的变速设置，使其满足不同的驱动场景。

具体地，如果后置电机驱动组件处于主动驱动状态，则将后置电机驱动组件与中置驱动总成3122进行离合处理，仅由后置电机驱动组件为电动自行车的驱动轮提供动力。也可以将中置驱动总成3122与后置电机驱动组件共同为电动自行车的驱动轮提供动力，提高电动自行车的行车功率。

其中，中置模块壳体3121包括中置左侧端盖部分31211、中置柱形壳体总成31212和中置右侧端盖部分31213，中置左侧端盖部分31211和中置右侧端盖部分31213分别固定于中置柱形壳体总成31212的左右两端。相应的，脚踏和曲柄3123包括左侧脚踏和曲柄31231以及右侧脚踏和曲柄31232，左侧脚踏和曲柄31231通过左固定螺丝31233安装于中置模块壳体3121左侧，右侧脚踏和曲柄31232通过右固定螺丝31234安装于中置模块壳体3121右侧。

如图1至图8所示，在上述实施方式中，优选地，中置驱动总成3122包括同轴安装的第一级中置驱动组件31221和第二级中置驱动组件31222；

第一级中置驱动组件31221包括中置中轴312211和一级行星轮组312214，第二级中置驱动组件31222包括两端分别固定一级太阳轮312223和输出端转接件312226的中空套轴312221，中空套轴312221同轴套设于中置中轴312211外侧，一级太阳轮312223配合啮合于一级行星轮组312214的中央，中置模块壳体3121的内壁固定有一级内齿圈312122，一级行星轮组312214配合啮合于一级内齿圈312122内；

脚踏将被施加的人力通过曲柄传动至中置中轴312211，中置中轴312211能够带动一级行星轮组312214在一级内齿圈312122限制范围内转动，并通过一级太阳轮312223的传动将动力由输出端转接件312226输出。

具体地，中置柱形壳体总成31212包括柱形壳体312121和一级内齿圈312122，一级内齿圈312122固定于柱形壳体312121的内壁，一级行星轮组312214、一级太阳轮312223和一级内齿圈312122共同构成一级行星齿轮组，该人力驱动的中置驱动总成3122中，一级内齿圈312122固定，一级行星轮组312214在人力驱动下主动旋转，一级太阳轮312223从动旋转，并通过输出端转接件312226将动力输出。

其中，如图9至图11所示，一级行星轮组312214包括一级行星轮3122142和一级行星架3122141，一级行星架3122141通过行星架键槽31221411固定于中置中轴312211上，一级行星轮3122142安装于一级行星架3122141的一级行星轮安装轴31221412上。通过沉头螺钉将一级太阳轮312223定位和固定于中空套轴312221一端的太阳轮定位孔3122211中，输出端转接件312226通过顶丝和轴承安装于中空套轴312221的另一端。

在上述实施方式中，优选地，一级行星轮组312214驱动一级太阳轮312223旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转。

如图12至图24所示，在上述实施方式中，优选地，中置驱动总成还包括第三级电机驱动组件31223，第三级电机驱动组件31223同轴套设于中空套轴312221外侧，第三级电机驱动组件31223的输出端设置有二级太阳轮312233，第二级中置驱动组件31222还包括与中空套轴312221配合连接的二级行星轮组312222，中置模块壳体3121的内壁还固定有二级内齿圈312123，二级行星轮组312222配合啮合于二级内齿圈312123内，二级太阳轮312233配合啮合于二级行星轮组312222的中央；

人力驱动方式下一级太阳轮312223能够带动二级行星轮组312222在二级内齿圈312123限制范围内转动，并通过二级太阳轮312233的传动驱动第三级电机驱动组件31223转动发电；

电动驱动方式下第三级电机驱动组件31223主动旋转，能够通过二级太阳轮312233带动二级行星轮组312222在二级内齿圈312123限制范围内转动，并通过中空套轴312221的输出端转接件312226输出动力。

具体地，在该实施方式中，进一步地，二级行星轮组312222包括二级行星轮3122222和二级行星架3122221，二级行星轮3122222安装于二级行星架3122221的二级行星轮安装轴31222211上。第三级电机驱动组件31223套设于中置模块壳体3121内的中空套轴312221外侧，并在第三级电机驱动组件31223靠近二级行星轮3122222一侧的输出端安装二级太阳轮312233，使二级太阳轮312233能够与二级行星轮组312222相啮合。

在上述实施方式中，优选地，一级行星轮组312214驱动一级太阳轮312223旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转；二级太阳轮312233驱动二级行星轮组312222旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转，第三级电机驱动组件31223通过二级太阳轮312233带动二级行星轮组312222旋转过程中，通过齿轮传动比实现减速旋转。

在上述实施方式中，优选地，如图9至图11所示，一级行星轮组312214还包括中置离合器31221413，中置驱动总成3122在电动驱动方式下，二级太阳轮312233带动二级行星轮组312222和中空套轴312221转动过程中，中置离合器31221413将一级行星轮组312214相对于与中空套轴312221相连的一级太阳轮312223的动力分离，避免脚踏和曲柄3123被动旋转。

在上述实施方式中，优选地，第三级电机驱动组件31223可以采用内转子电机和外转子电机两种方式实施，具体包括：

(1)内转子电机方式：

如图12至图18所示，第三级电机驱动组件31223包括电机定子线圈312231和空心轴永磁内转子312232，空心轴永磁内转子312232套设于中空套轴312221外侧及电机定子线圈312231内侧，二级太阳轮312233与空心轴永磁内转子312232相连接；

电机驱动方式下，电机定子线圈312231驱动空心轴永磁内转子312232旋转，并带动二级太阳轮312233及二级行星轮组312222同步旋转；

人力驱动方式下，二级太阳轮312233带动空心轴永磁内转子312232相对于电机定子线圈312231旋转，作为发电组件。

(2)外转子电机方式：

如图19至图24所示，第三级电机驱动组件31223包括空心轴电机定子线圈312234和空芯永磁外转子312235，空心轴电机定子线圈312234套设于中空套轴312221外侧及空芯永磁外转子312235内侧，空芯永磁外转子312235与二级太阳轮312233相连接；

电机驱动方式下，空心轴电机定子线圈312234驱动空芯永磁外转子312235旋转，并带动二级太阳轮312233及二级行星轮组312222同步旋转；

人力驱动方式下，二级太阳轮312233带动空芯永磁外转子312235相对于空心轴电机定子线圈312234旋转，作为发电组件。

在第三级电机驱动组件31223的上述两种方式中，内转子电机方式是中心的空心轴永磁内转子312232和中空套轴312221一起转，电机定子线圈312231固定，即电机定子线圈312231做定子，空心轴永磁内转子312232和中空套轴312221做转子。外转子电机方式是空芯永磁外转子312235旋转，空心轴电机定子线圈312234固定，即外围的空芯永磁外转子312235做转子，内部的空心轴电机定子线圈312234做定子。

两种方式相比，内转子电机一般极数少，转速高，转矩小；外转子电机一般极数多，转速低，转矩大。在转子重量相同情况下，内部转的方式没有外部转的方式转动惯量大，因此内部转的方式力矩低；外部转的方式转动惯量大。

基于上述实施方式，优选地，后置动力模块313可以采用两种实施方式，一种是后置驱动总成采用电机驱动方式，并与中置动力模块312形成多种驱动组合方式，另一种是后置驱动总成采用变速箱，对中置动力模块312的输出动力进行变速调节，使用不同的驱动场景。

以下分别对该两种实施方式进行具体说明。

(一)后置动力模块313采用电机驱动方式，如图25至图33所示：

在上述实施方式中，优选地，后置模块壳体3131的中心安装有后置固定中轴31314，后置模块壳体3131的内壁固定有后置内齿圈313132；

后置驱动总成包括后置一级驱动总成3132和后置二级驱动总成3133，后置一级驱动总成3132包括中空轴无刷外转子电机31331和后置太阳轮31332，后置二级驱动总成3133包括后置行星轮31321、后置行星架31322、传动笼31323和驱动外齿圈31324，中空轴无刷外转子电机31331同轴套设于后置固定中轴31314外侧，后置太阳轮31332固定于中空轴无刷外转子电机31331的输出端，后置行星架31322设置有与中置驱动总成3122相配合的驱动动力输入端313223；

后置太阳轮31332配合啮合于后置行星轮31321的中央，后置行星轮31321配合啮合于后置内齿圈313132内，并通过后置行星架31322与传动笼31323的一端固定连接，驱动外齿圈31324通过中空外齿圈固定端盖31325固定于传动笼31323的另一端，驱动外齿圈31324与驱动轮的齿轮配合啮合连接；

后置电机驱动组件从动状态下，中置驱动总成3122的动力经驱动动力输入端313223传动至后置行星架31322，后置行星架31322带动传动笼31323和驱动外齿圈31324同步转动，驱动驱动轮转动，同时，后置行星架31322带动后置行星轮31321在后置内齿圈313132的限制范围内转动，后置行星轮31321通过后置太阳轮31332带动中空轴无刷外转子电机31331被动旋转，作为发电组件；

后置电机驱动组件驱动状态下，中空轴无刷外转子电机31331主动旋转，通过后置太阳轮31332带动后置行星轮31321在后置内齿圈313132的限制范围内转动，后置行星轮31321通过后置行星架31322带动传动笼31323和驱动外齿圈31324同步转动，驱动驱动轮转动；

后置电机驱动组件被动旋转状态下，驱动轮旋转并带动驱动外齿圈31324、传动笼31323和后置行星架31322同步转动，后置行星架31322带动后置行星轮31321在后置内齿圈313132的限制范围内转动，后置行星轮31321通过后置太阳轮31332带动中空轴无刷外转子电机31331被动旋转，作为发电组件。

在该实施方式中，后置模块壳体3131包括后置左侧端盖31311、后置右侧端盖31313和后置筒形壳体31312，后置固定中轴31314两端通过防脱螺母分别固定于后置左侧端盖31311和后置右侧端盖31313之间。后置模块壳体3131、后置二级驱动总成3133和后置一级驱动总成3132为同轴心设置，后置模块壳体3131为最外层，后置二级驱动总成3133在后置模块壳体3131的内部为中间层，后置一级驱动总成3132在后置二级驱动总成3133的内部为最内层。其中，后置行星架31322设置于传动笼31323上靠近中置驱动总成3122的输出端转接件312226的一侧，使得输出端转接件312226与后置行星架31322上的驱动动力输入端313223能够实现传动连接。

其中，后置太阳轮31332与中空轴无刷外转子电机31331通过沉头螺钉固定为一个整体，后置行星轮31321通过行星轮固定轴313222与后置行星架31322连接为后置行星轮31321组，行星轮固定轴313222与传动笼31323通过沉头螺钉相连接，柱头螺钉将中空外齿圈固定端盖31325和驱动外齿圈31324固定于传动笼31323一侧，中空外齿圈固定端盖31325、驱动外齿圈31324和传动笼31323为同轴心设置。后置左侧端盖31311右侧安装有轴承，中空外齿圈固定端盖31325与该轴承相连接从而固定在该后置左侧端盖31311上。后置内齿圈313132嵌设于后置右侧端盖31313内。后置筒形壳体31312上设置有让位孔313121，驱动外齿圈31324通过该让位孔313121与驱动轮的齿轮相啮合连接。

在上述实施方式中，优选地，后置行星轮31321通过后置太阳轮31332带动中空轴无刷外转子电机31331被动旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速转动；

后置行星轮31321通过后置行星架31322带动传动笼31323和驱动外齿圈31324同步转动过程中，通过齿轮传动比实现减速转动。

(二)后置动力模块313采用变速箱，如图34至图39所示，：

在上述实施方式中，优选地，后置驱动总成包括变速箱总成3134，变速箱总成3134包括变速箱31341和变速外齿圈31342，变速箱31341同轴安装于后置模块壳体3131内，变速箱31341包括内齿轮组、变速箱控制端313412和变速箱动力输入端313411，变速箱控制端313412通过变速箱控制线与变速控制器相连接，内齿轮组在变速控制器的控制下以预设传动比进行变速，变速箱动力输入端313411与输出端转接件312226传动连接，变速外齿圈31342固定于变速箱31341外侧并与内齿轮组传动连接；

中置驱动总成3122的动力经变速箱动力输入端313411传动至变速箱31341，变速箱31341按照预设传动比进行变速，并通过变速外齿圈31342驱动驱动轮转动。

具体地，变速箱总成3134与后置模块壳体3131采用同轴设置，后置模块壳体3131在最外层，变速箱总成3134在内，变速箱动力输入端313411设置于靠近中置驱动总成3122的输出端转接件312226的一侧，使得输出端转接件312226与变速箱31341上的变速箱动力输入端313411能够实现传动连接。

优选地，后置模块壳体3131包括后置左侧端盖31311、后置右侧端盖31313和后置筒形壳体31312，变速箱31341固定于后置筒形壳体31312内。变速箱31341左侧的变速箱控制端313412上设置有变速箱固定孔，通过变速箱固定孔与后置左侧端盖31311相固定，变速箱31341右侧通过轴承与后置右侧端盖31313相固定。变速外齿圈31342被变速外齿圈固定环固定在变速箱31341左侧，并通过后置筒形壳体31312上设置的让位孔313121与驱动轮的齿轮啮合连接，实现变速驱动。

根据上述实施方式公开的中置动力模块和后置动力模块的多种方式，分别对其进行组合及安装后，形成以下多种组合方式：

(1)如图40至图44所示，其为人力驱动方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合的方式，在这种方式下，中置驱动总成可以仅包括第一级中置驱动组件和第二级中置驱动组件，在该动力驱动组合方式下，人力驱动的具体逻辑如图45所示，后置电机驱动的具体逻辑如图46所示；

(2)如图47和图48所示，其为采用内转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合的方式，在该动力驱动组合方式下，人力驱动的具体逻辑如图49所示，中置电机驱动的具体逻辑如图50所示，后置电机驱动的具体逻辑如图46所示，中置电机和后置电机双驱动方式的具体逻辑如图51所示；

(3)如图52和图53所示，其为采用内转子电机方式的中置动力模块与后置的变速箱相组合的方式，在该动力驱动组合方式下，人力驱动的具体逻辑如图54所示，电机驱动的具体逻辑如图55所示；

(4)如图56和图57所示，其为采用外转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合的方式，在该动力驱动组合方式下，人力驱动的具体逻辑如图58所示，中置电机驱动的具体逻辑如图59所示，后置电机驱动的具体逻辑如图46所示，中置电机和后置电机双驱动方式的具体逻辑如图60所示；

(5)如图61和图62所示，其为采用外转子电机方式的中置动力模块与后置的变速箱相组合的方式，在该动力驱动组合方式下，人力驱动的具体逻辑如图63所示，电机驱动的具体逻辑如图64所示。

根据上述组合方式进行对比可知，本发明的混合动力组合式驱动装置，能够得到上述五种组合方式，该五种组合方式下，驱动装置的外壳结构基本相同，其核心区别在于中置动力模块内的驱动结构是采用人力驱动方式、采用内转子电机的中置动力模块还是采用外转子电机的中置动力模块，以及后置动力模块内采用的是后置电机驱动组件还是变速箱。

如图65至图68所示，本发明还提出一种采用如上述实施方式中任一项公开的混合动力驱动系统的电动自行车，包括：前轮总成1、主车架总成2和后轮总成3，后轮总成3包括后架传动总成31和后轮轮组总成32，后架传动总成包括后架311、传动总成314和上述实施方式中的混合动力驱动系统；

前轮总成1配合安装于主车架总成2的前侧，后架311配合安装于主车架总成2的后侧，混合动力驱动系统的中置动力模块312和后置动力模块313分别安装于后架311上的相对前后两侧，且中置动力模块312和后置动力模块313之间的动力通过传动总成314实现传动连接；

中置动力模块312和/或后置动力模块313在电池供电时驱动后轮轮组总成32实现转动，同时带动前轮总成1同步转动，实现电动自行车的行进。

具体地，结合上述实施方式中混合动力驱动系统的五种动力组合方式，该电动自行车具体包括以下五种驱动行进方式：

(1)后置电机驱动组件实现电驱动，亏电状态下也可采用人力驱动；

(2)采用内转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合，既可由中置动力模块或后置电机驱动组件择一进行电驱动，也可由中置动力模块与后置电机驱动组件同时进行电驱动，同时亏电状态下也可采用人力驱动；

(3)采用内转子电机方式的中置动力模块进行电驱动，后置变速箱实现变速设置，亏电状态下也可采用人力驱动；

(4)采用外转子电机方式的中置动力模块与后置电机驱动组件相组合，既可由中置动力模块或后置电机驱动组件择一进行电驱动，也可由中置动力模块与后置电机驱动组件同时进行电驱动，同时亏电状态下也可采用人力驱动；

(5)采用外转子电机方式的中置动力模块进行电驱动，后置变速箱实现变速设置，亏电状态下也可采用人力驱动。

其中，在电动自行车的行驶过程中，混合动力驱动系统的各个组件之间的相互协同关系和配合方式，参见上述实施方式，在此不再赘述。

如图68所示，在上述实施方式中，优选地，传动总成314设置于后架311内，传动总成314包括链条传动组件、皮带传动组件和轴传动组件，中置驱动总成3122与后置驱动总成之间通过链条传动组件、皮带传动组件或轴传动组件(齿轮传动组件)实现传动连接。

如图69至图72所示，在上述实施方式中，优选地，主车架总成2包括主架总成21、升降车座总成22和支架总成23；

升降车座总成22安装于主架总成21上方，通过伸缩实现车座的升降；

支架总成23安装于主架总成21侧部下方，作为电动自行车的支撑支架；

主架总成21上设置有后架安装孔位213、充电模块212和主架仓体模块24，后架传动总成31431安装于后架安装孔位213中，主架仓体模块24用于安装电池模块和控制模块27，充电模块212为电池模块的充电接口。

具体地，充电模块212包括保护盖2121、电池锁2122和充电口2123，电池锁2122用于在电池模块安装于所述主架仓体模块24中时对电池进行位置锁定，充电口2123用于连接充电接头为电池模块充电，保护盖2121用于覆盖保护电池锁2122和充电口2123。主架总成21上还设置有工具仓214，用于盛放随车工具。

其中，支架总成23通过自锁旋转轴231安装于主架总成21上，主架总成21上预留有支架收纳固定处232，支架总成23旋转至支架收纳固定处232并进行固定。

其中，主架仓体模块24包括仓盖241、密封板242、伸缩杆243和旋转固定铰链244，电池模块包括主电池包25和副电池包26，主电池包25下端通过旋转固定铰链244固定于主架仓体中，上端通过伸缩杆243与主架仓体连接，并通过密封板242密封于主架仓体中。在需要换电时，通过伸缩杆243侧向伸展，带动主电池包25绕旋转固定铰链244旋转至主架仓体侧向，并将主电池包25与副电池包26互为替换。

在上述实施方式中，优选地，升降车座总成22包括基座221、伸缩杆222、车座223和旋转固定块224，基座221一端通过旋转轴225与主架总成21转动连接，另一端固定车座223，伸缩杆222一端与主架总成21相连接，另一端与基座221相连接，伸缩杆222、基座221和主架总成21形成三角形结构，旋转固定块224安装于伸缩杆222上，并在伸缩杆222伸缩至预设长度时对伸缩杆222的伸缩长度进行锁紧固定。

如图73至图75所示，在上述实施方式中，优选地，前轮总成1包括转向总成11和前轮轮组总成12，转向总成11固定于主车架总成2的前端，前轮轮组总成12配合安装于转向总成11上，且转向总成11带动前轮轮组总成12相对于主车架总成2同步左右转动。

在上述实施方式中，优选地，转向总成11包括转向组件111和前叉组件112，转向组件111包括车把和把立，前叉组件112包括前叉和避震组件；

把立固定安装于主车架总成2的前端，车把横向固定于把立上，前叉固定安装于把立下端，避震组件设置于前叉上；

前轮轮组总成12的轮毂咬合固定于前叉上，前轮轮组总成12的轮胎和轮辋相对于轮毂转动。

如图76至图80所示，传动组件包括四种传动方式，齿轮传动、链条传动、皮带传动和轴传动，具体地，传动总成314为模块化总成，其包括但不限于齿轮传动组件314a、链条传动组件314c、皮带传动组件314b和轴传动组件314d，中置动力模块312与后置变速箱总成3134之间通过齿轮传动组件314a、链条传动组件314c、皮带传动组件314b或轴传动组件314d实现传动连接。

其中，在齿轮传动过程中，动力通过动力输出端输出至齿轮传动组件314a，并依次带动第一传动齿轮314a1顺时针转动、第一传动齿轮314a1与第二传动齿轮314a2齿轮咬合以带动第二传动齿轮314a2逆时针旋转，第二传动齿轮314a2与第三传动齿轮314a3齿轮咬合以带动第三传动齿轮314a3顺时针旋转，第三传动齿轮314a3与第四传动齿轮314a4齿轮咬合以带动第四传动齿轮314a4逆时针旋转、第四传动齿轮314a4与第五传动齿轮314a5齿轮咬合以带动第五传动齿轮314a5顺时针旋转，将动力传递至动力输入端，完成由中置动力模块312产生的动力传动。

其中，在皮带传动过程中，动力通过动力输出端输出至皮带传动组件314b，带动第一皮带轮314b1转动，第一皮带轮314b1通过带齿同步皮带314b4将动力传递至第二皮带轮314b3，将动力传递至动力输入端，完成由中置动力模块312产生的动力传动。在动力传递过程中光面涨紧限位轮314b2从外围压紧带齿同步皮带314b4，使带齿同步皮带314b4始终保持涨紧状态，保证动力传递稳定。

其中，在链条传动过程中，动力通过动力输出端输出至链条传动组件314c，带动第一传动飞轮314c1转动，第一传动飞轮314c1通过链条314c4将动力传递至第二传动飞轮314c3，将动力传递至动力输入端，完成由中置动力模块312产生的动力传动。在动力传递过程中涨紧限位飞轮314c2从外围压紧链条314c4，使链条314c4始终保持涨紧状态，保证动力传递稳定。

其中，在轴传动过程中，动力通过动力输出端输出至轴传动组件314d，带动第一传动伞齿轮314d1转动，第一传动伞齿轮314d1与第一传动锥齿轮314d2成90度并始终齿轮咬合，带动第一传动锥齿轮314d2转动，通过传动轴314d3将动力传递至第二传动锥齿轮314d4，第二传动锥齿轮314d4与第二传动伞齿轮314d5成90度并始终齿轮咬合，带动第二传动伞齿轮314d5转动，将动力传递至动力输入端，完成由中置动力模块312产生的动力传动。在动力传递过程中第一限位轴承座314d6和第二限位轴承座314d7保证传动轴314d3的位置不变和转动顺畅，保证动力传递稳定。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：中置动力模块和后置动力模块；

所述中置动力模块包括中置模块壳体、中置驱动总成以及脚踏和曲柄，所述中置驱动总成同轴安装于所述中置模块壳体内，所述脚踏和曲柄通过所述中置模块壳体的端盖与所述中置驱动总成同轴连接；

所述中置驱动总成为人力驱动方式或人力电力混合驱动方式，人力驱动方式的所述中置驱动总成由人力向所述脚踏施加力作为动力输入，人力电力混合驱动方式的所述中置驱动总成由人力向所述脚踏施加力作为动力输入或由所述中置模块壳体内安装中置电机驱动组件提供动力输入；

所述后置动力模块包括后置模块壳体和后置驱动总成，所述后置驱动总成同轴安装于所述后置模块壳体内，所述中置驱动总成的中置动力输出端通过传动组件与所述后置驱动总成实现传动连接；

所述后置驱动总成包括后置电机驱动组件或变速箱总成，所述后置电机驱动组件包括从动状态和驱动状态，从动状态下所述后置电机驱动组件随所述中置驱动总成的动力进行被动旋转，驱动状态下所述后置电机驱动组件主动旋转，所述变速箱总成对所述中置驱动组件的动力变更传动比；

所述后置电机驱动组件或所述变速箱总成的输出动力通过后置动力输出端与驱动轮实现传动连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述中置驱动总成包括同轴安装的第一级中置驱动组件和第二级中置驱动组件；

所述第一级中置驱动组件包括中置中轴和一级行星轮组，所述第二级中置驱动组件包括两端分别固定一级太阳轮和输出端转接件的中空套轴，所述中空套轴同轴套设于所述中置中轴外侧，所述一级太阳轮配合啮合于所述一级行星轮组的中央，所述中置模块壳体的内壁固定有一级内齿圈，所述一级行星轮组配合啮合于所述一级内齿圈内；

所述脚踏将被施加的人力通过所述曲柄传动至所述中置中轴，所述中置中轴能够带动所述一级行星轮组在所述一级内齿圈限制范围内转动，并通过所述一级太阳轮的传动将动力由所述输出端转接件输出。

3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述中置驱动总成还包括第三级电机驱动组件，所述第三级电机驱动组件同轴套设于所述中空套轴外侧，所述第三级电机驱动组件的输出端设置有二级太阳轮，所述第二级中置驱动组件还包括与所述中空套轴配合连接的二级行星轮组，所述中置模块壳体的内壁还固定有二级内齿圈，所述二级行星轮组配合啮合于所述二级内齿圈内，所述二级太阳轮配合啮合于所述二级行星轮组的中央；

人力驱动方式下所述一级太阳轮能够带动所述二级行星轮组在所述二级内齿圈限制范围内转动，并通过所述二级太阳轮的传动驱动所述第三级电机驱动组件转动发电；

电动驱动方式下所述第三级电机驱动组件主动旋转，能够通过所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组在所述二级内齿圈限制范围内转动，并通过所述中空套轴的输出端转接件输出动力。

4.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第三级电机驱动组件包括电机定子线圈和空心轴永磁内转子，所述空心轴永磁内转子套设于所述中空套轴外侧及所述电机定子线圈内侧，所述二级太阳轮与所述空心轴永磁内转子相连接；

电机驱动方式下，所述电机定子线圈驱动所述空心轴永磁内转子旋转，并带动所述二级太阳轮及所述二级行星轮组同步旋转；

人力驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述空心轴永磁内转子相对于所述电机定子线圈旋转，作为发电组件。

5.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第三级电机驱动组件包括空心轴电机定子线圈和空芯永磁外转子，所述空心轴电机定子线圈套设于所述中空套轴外侧及所述空芯永磁外转子内侧，所述空芯永磁外转子与所述二级太阳轮相连接；

电机驱动方式下，所述空心轴电机定子线圈驱动所述空芯永磁外转子旋转，并带动所述二级太阳轮及所述二级行星轮组同步旋转；

人力驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述空芯永磁外转子相对于所述空心轴电机定子线圈旋转，作为发电组件。

6.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述后置模块壳体的中心安装有后置固定中轴，所述后置模块壳体的内壁固定有后置内齿圈；

所述后置驱动总成包括后置一级驱动总成和后置二级驱动总成，所述后置一级驱动总成包括中空轴无刷外转子电机和后置太阳轮，所述后置二级驱动总成包括后置行星轮、后置行星架、传动笼和驱动外齿圈，所述中空轴无刷外转子电机同轴套设于所述后置固定中轴外侧，所述后置太阳轮固定于所述中空轴无刷外转子电机的输出端，所述后置行星架设置有与所述中置驱动总成相配合的驱动动力输入端；

所述后置太阳轮配合啮合于所述后置行星轮的中央，所述后置行星轮配合啮合于所述后置内齿圈内，并通过所述后置行星架与所述传动笼的一端固定连接，所述驱动外齿圈通过中空驱动外齿圈固定端盖固定于所述传动笼的另一端，所述驱动外齿圈与所述驱动轮的齿轮配合啮合连接；

所述后置电机驱动组件从动状态下，所述中置驱动总成的动力经所述驱动动力输入端传动至所述后置行星架，所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动，驱动所述驱动轮转动，同时，所述后置行星架带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转，作为发电组件；

所述后置电机驱动组件驱动状态下，所述中空轴无刷外转子电机主动旋转，通过所述后置太阳轮带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动，驱动所述驱动轮转动；

所述后置电机驱动组件被动旋转状态下，所述驱动轮旋转并带动所述驱动外齿圈、所述传动笼和所述后置行星架同步转动，所述后置行星架带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转，作为发电组件。

7.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述后置驱动总成包括变速箱总成，所述变速箱总成包括变速箱和变速外齿圈，所述变速箱同轴安装于所述后置模块壳体内，所述变速箱包括内齿轮组、变速箱控制端和变速箱动力输入端，所述变速箱控制端通过变速箱控制线与变速控制器相连接，所述内齿轮组在所述变速控制器的控制下以预设传动比进行变速，所述变速箱动力输入端与所述输出端转接件传动连接，所述变速外齿圈固定于所述变速箱外侧并与所述内齿轮组传动连接；

所述中置驱动总成的动力经所述变速箱动力输入端传动至所述变速箱，所述变速箱按照预设传动比进行变速，并通过所述变速外齿圈驱动所述驱动轮转动。

8.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述一级行星轮组驱动所述一级太阳轮旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转。

9.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述一级行星轮组驱动所述一级太阳轮旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转；所述二级太阳轮驱动所述二级行星轮组旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转，所述第三级电机驱动组件通过所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组旋转过程中，通过齿轮传动比实现减速旋转。

10.根据权利要求6所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速转动；

所述后置行星轮通过所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动过程中，通过齿轮传动比实现减速转动。

11.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述一级行星轮组包括中置离合器，所述中置驱动总成在电动驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组和所述中空套轴转动过程中，所述中置离合器将所述一级行星轮组相对于与所述中空套轴相连的所述一级太阳轮的动力分离，避免所述脚踏和曲柄被动旋转。

12.一种采用如权利要求1至11中任一项所述的混合动力驱动系统的电动自行车，其特征在于，包括：前轮总成、主车架总成和后轮总成，所述后轮总成包括后架传动总成和后轮轮组总成，所述后架传动总成包括后架、传动总成和所述混合动力驱动系统；

所述前轮总成配合安装于所述主车架总成的前侧，所述后架配合安装于所述主车架总成的后侧，所述混合动力驱动系统的中置动力模块和后置动力模块分别安装于所述后架上的相对前后两侧，且所述中置动力模块和所述后置动力模块之间的动力通过所述传动总成实现传动连接；

所述中置动力模块和/或所述后置动力模块在电池供电时驱动所述后轮轮组总成实现转动，同时带动所述前轮总成同步转动，实现所述电动自行车的行进。

13.根据权利要求12所述的采用混合动力驱动系统的电动自行车，其特征在于，所述传动总成包括链条传动组件、皮带传动组件和轴传动组件。

14.根据权利要求12所述的采用混合动力驱动系统的电动自行车，其特征在于，所述前轮总成包括转向总成和前轮轮组总成，所述转向总成固定于所述主车架总成的前端，所述前轮轮组总成配合安装于所述转向总成上，且所述转向总成带动所述前轮轮组总成相对于所述主车架总成同步左右转动。

15.根据权利要求14所述的采用混合动力驱动系统的电动自行车，其特征在于，所述转向总成包括转向组件和前叉组件，所述转向组件包括车把和把立，所述前叉组件包括前叉和避震组件；

所述把立固定安装于所述主车架总成的前端，所述车把横向固定于所述把立上，所述前叉固定安装于所述把立下端，所述避震组件设置于所述前叉上；

所述前轮轮组总成的轮毂咬合固定于所述前叉上，所述前轮轮组总成的轮胎和轮辋相对于所述轮毂转动。

16.根据权利要求12所述的采用混合动力驱动系统的电动自行车，其特征在于，所述主车架总成包括主架总成、升降车座总成和支架总成；

所述升降车座总成安装于所述主架总成上方，通过伸缩实现车座的升降；

所述支架总成安装于所述主架总成侧部下方，作为所述电动自行车的支撑支架；

所述主架总成上设置有后架安装孔位、充电模块和主架仓体模块，所述后架传动总成安装于所述后架安装孔位中，所述主架仓体模块用于安装电池模块和控制模块，所述充电模块为所述电池模块的充电接口。

17.根据权利要求16所述的采用混合动力驱动系统的电动自行车，其特征在于，所述升降车座总成包括基座、伸缩杆、车座和旋转固定块，所述基座一端通过旋转轴与所述主架总成转动连接，另一端固定所述车座，所述伸缩杆一端与所述主架总成相连接，另一端与所述基座相连接，所述伸缩杆、所述基座和所述主架总成形成三角形结构，所述旋转固定块安装于所述伸缩杆上，并在所述伸缩杆伸缩至预设长度时对所述伸缩杆的伸缩长度进行锁紧固定。