CN118025461A - 船舶用电动舷外机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶用电动舷外机，其包括一个横梁安装模块和一个推进模块，横梁安装模块用于将电动舷外机安装到船的横梁上；推进模块连接到横梁安装模块，推进模块包括电机和电子速度控制器，电机和电子速度控制器均与推进模块的外壳热耦合，推进模块在运行中被浸没在水中，使得水的环境温度为电机和电子控制器提供散热。

Description

船舶用电动舷外机

技术领域

本发明涉及舷外发动机领域，特别的，涉及一种船舶用电动舷外机。

背景技术

舷外发动机(OBM)已经被用于推动小型船只几十年了，直到最近，所有发动机都由汽油或柴油内燃机(ICE)提供动力。这些舷外发动机的功率范围从1.5马力到600马力不等，可以推动从小型皮划艇到中型游艇的船只。最小的OBM是便携式的，可以从船上拆下进行存储或维护，而15马力及以上的OBM往往需要永久固定在船上。这些船可用于湖泊或河流中的体育和娱乐活动，或在游艇上用作补给船，也可用于在水库/码头/港口的商业用途，或用于安全/军事行动。

随着电动马达和电池技术的进步，电动舷外发动机（eOBM，即电动舷外机）在商业上变得可行，目前市场上有一些此类产品。这些产品大多数都在小于10马或大于40马力的范围内。小型eOBM与传统的内燃机不同，电动机在发动机内，直接驱动螺旋桨，而大型eOBM通常是传统的舷外发动机，但内燃机被电动机取代，保留了轴和齿轮系统。小型eOBM可由一个或两个人搬运，而大型eOBM则需要起重装置或三到四人才能进行安装/拆卸。

为了给eOBM提供电力，制造商提供了可以在船上使用的电池。这些电池及其组件通常是从电动汽车(EV)改装而来，往往体积大、重量重，功率密度适中。此外，这些电池通常使用适配的陆地连接器和组件，这些连接器和组件并非完全防水，不适合海洋环境，特别是充满含盐海水的环境。使用传统的陆用连接器会导致非常不安全的外露电气连接，从而可能导致用户受伤或电池损坏。非船用连接器的故障也会影响整个系统的可靠性，往往会导致传统的eOBM无法运行。

传统eOBM的另一个问题是尺寸。小型eOBM，例如输出功率小于10马力(10hp)的eOBM，虽然重量轻、易于携带，但动力不足，无法在任何有轻微水流或波浪的水域（如沿海或潮汐水域）中使用。在船只需要逆流或逆浪行驶的情况下，使用这种传统的小型eOBM的船只可能没有足够的动力逆流和/或逆浪前进，甚至可能被水流或波浪向后推。然而，大型eOBM，如输出超过20马力(20hp)的eOBM，虽可以产生足够的动力来对抗水流和波浪，但它们太大、太重，无法安装在小船上，而且成本也比小型eOBM要高得多。

传统电动舷外机的另一个问题是电机和电子速度控制器(ESC)的冷却。由于ESC位于水面上，因此功率较大的电动舷外机需要对ESC进行空气闭环/开环冷却，或液体闭环/开环冷却。这使得空气风扇可能因腐蚀而失效，液体循环可能因泵故障或冷却系统管道中的海水和/或冷却剂堵塞而失效。

然而，另一个问题是，修整较小的传统电动舷外机在机械上具有挑战性，因为由于电机的原因，此类电动舷外机的总重量的很大一部分位于螺旋桨上。由于舵柄的设计不是作为杠杆臂使用，用户需要从船外将电机拉起。当需要快速将电机升出水面时，例如在浅水中为避免搁浅或在深水中为避开渔网或其他水下障碍物，舵柄会在电机完全升起前碰到船甲板，从而影响电机的升起。

另一个问题是，传统电动舷外机需要一对电源线和一根单独的多芯数据线，以便用电池操作电动舷外机。这些电源线和数据线通常不是船用专用连接器，不能确保海水不会进入连接器，从而导致短路或的连接器插针和插座腐蚀。此外，由于保护绝缘层较薄，细数据线容易损坏，并且细数据插针/插座也极易腐蚀。

传统电动舷外机的油门转把、舵柄和横梁安装模块还存在其他问题。传统电动舷外机油门转把可以在前进和后退（正向和反向）两个方向上旋转，这可能会导致用户将油门转把旋转到错误的方向，从而造成事故。至于舵柄，传统eOBM舵柄在不使用时无法完全折叠起来，阻碍了船体后部的运动。对于横梁安装模块，传统的eOBM与主体集成在一起，这使得整个系统在船上安装eOBM或从船上卸下eOBM时，重量更大，更难携带和操作。

因此，需要一种电动舷外机，其克服传统电动舷外机的缺点，同时提供一种便携式电动舷外机，能够大功率、安静且高效地操作水上船只。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶用电动舷外机，它具有足够的动力来推动船只逆流而上，而且结构紧凑、重量轻，不使用时可由一人从船上取下。这种电动舷外机使用的电池和组件是专门为盐水海洋环境设计和测试的。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种船舶用电动舷外机，包括横梁安装模块，用于将电动舷外机安装到船的横梁上；以及与横梁安装模块相连的推进模块，推进模块包括电机和电子速度控制器，其中电机和电子速度控制器均与推进模块的外壳热耦合，推进模块在运行中被浸没在水中，使得水的环境温度为电机和电子速度控制器提供散热。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括一个齿轮箱，将所述电机的电机轴连接到螺旋桨轴上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述齿轮箱设置为自润滑行星齿轮箱。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电子速度控制器设置为多层电子速度控制器。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述推进模块的外壳包括至少一个抗电化腐蚀锌阳极。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括一个与推进模块相连的防接地翅片。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括联接到推进模块的杆模块，其中杆模块包括转向摩擦夹和燕尾槽，所述燕尾槽设置为与横梁安装模块的安装燕尾槽牢固啮合，以便将电动舷外机安装到船的横梁上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装燕尾槽可旋转六十五度，以便于将电动舷外机安装和拆卸到船的横梁上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述横梁安装模块还包括闩锁，用于防止从横梁安装模块上意外松开杆模块。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括一个下防通风板，该下防通风板与杆模块连接，并位于与推进模块连接的螺旋桨上方，其中所述下防通风板用于防止在各种运行条件下螺旋桨的通风和气蚀。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下防通风板包括板尾部四角的下弯，用以最大限度地增加螺旋桨周围的高压面积和水翼轮廓，以增加由下防通风板产生的升力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下防通风板包括一个向下逐渐变细的中心线末端，用于在安装和/或拆卸电动舷外机时提供用于操作电动舷外机的手持点。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括连接到所述杆模块和所述下防通风板的上防喷溅板，所述上防喷溅板用于抑制由于杆模块周围的水流向上流动而产生的水花。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括可折叠的舵柄，可折叠的舵柄包括第一关节和第二关节，所述第一关节用于将可折叠舵柄向上折叠并锁定在九十度，第二关节用于将可折叠舵柄折叠到自身上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括一个与可折叠的舵柄机械连接并与电子速度控制器电连接的油门转把。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：可折叠的舵柄还包括一个用于控制电动舷外机操作的舵柄磁吸开关。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括行程电脑，行程电脑包括处理器、存储器和GPS组件，所述行程电脑与电子速度控制器相连。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括显示器，该显示器与行程电脑相连，用于向用户显示电动舷外机运行信息。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括电池模块和电连接器，所述电连接器将电池模块与推进模块的电机和电子速度控制器连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括一个远程油门转把模块，用于连接到推进模块以对其进行远程控制。

综上所述，本发明的有益技术效果：

本发明eOBM的电机和电子速度控制器(ESC)位于水中，不需要内部液体冷却，从而形成完全由外部海水冷却的防水系统。因此，根据本发明的eOBM是完全无排放的并且有利地产生低噪音和振动，这在许多自然水域环境中操作时是重要的。另外，根据本发明的eOBM可以有利地适合于安装在船下作为驱动吊舱或与提升水翼集成作为水翼驱动器，从而提供多种可选用途。

本发明的eOBM具有可用于将电机从船内向上推的舵柄，这使得用户更安全和更不笨拙。如果需要快速升起电机，可以将舵柄折叠起来，以确保电机完全升起，不受船甲板的阻碍。本发明的eOBM的电源连接器被设计为复合电源数据线束，其保护数据线并在一个多用途连接器中终止线，容纳电源和数据插针和插座。连接器外壳采用防水设计，确保使用过程中不会有海水进入连接器。

本发明的eOBM包括带有安全按钮的油门转把，该安全按钮可防止油门转把在船尾方向扭转，除非按钮被按下，以确保在船尾方向行驶是用户的有意识动作，消除任何事故风险。根据本发明的eOBM的舵柄包括双连杆舵柄，其使得舵柄能够折叠并越过eOBM的顶部，有利地释放船后部的空间。根据本发明设计，分别安装在船上，然后，以减少用户在操作eOBM到位置时需要处理的重量。此外，配合机构专为高效、积极的单一动作接合而设计。

附图说明

图1包括图1A和图1B：图1A为本发明电动舷外机的左前顶部透视图；图1B为本发明电动舷外机的左平面图。

图2包括图2A至图2C，描述了本发明的电动舷外机的附加组件的结构：图2A为本发明电动舷外机的电池结构示意图；图2B为本发明电动舷外机的电连接器结构示意图；图2C为本发明电动舷外机的远程油门转把模块结构示意图。

图3包括图3A至图3C：图3A为本发明推进模块的左平面图；图3B为本发明推进模块的左平面剖视图；图3C为本发明推进模块的放大的左平面剖视图。

图4包括图4A和图4B：图4A为本发明推进器模块的后视平面图；图4B为本发明推进器模块的侧视平面图。

图5包括图5A和图5B，描述了本发明的电动舷外机的杆模块：图5A为本发明杆模块的左前顶部透视图；图5B为本发明杆模块的左前顶部透视剖视图。

图6为本发明的防通风防喷溅模块的左前顶视图。

图7，包括图7A至图7B，图7A为本发明的处于舵柄展开位置的舵柄油门转把模块的左前顶透视图；图7B为本发明的处于舵柄折叠位置的舵柄油门转把模块的左前顶视图；图7C为本发明的处于舵柄部分折叠位置的舵柄油门转把模块的左前顶视图。

图8，描述了安装在7A至7C的舵柄油门转把模块上的显示模块的左前俯视图。

图9包括图9A至图9D，描述了根据本实施例的eOBM的横梁安装模块：图9A描述了安装在横梁安装模块上的舵柄油门转把模块的左后顶部透视图；图9B描述了处于其初始操作位置的横梁安装模块的左后顶部透视图；图9C描述了处于其最大纵倾位置的横梁安装模块的左后顶部透视图；图9D描述了处于其初始操作位置的横梁安装模块的后左顶部透视图。

图10包括图10A、10B和10C，描述了本发明横梁安装模块的位置：图10A描述了处于其初始操作位置的横梁安装模块的左后顶部透视图；图10B描述了处于其最大纵倾位置的横梁安装模块的左后顶部透视图；图10C描述了处于其靠岸位置的横梁安装模块的左后顶部透视图。

图11包括图11A和图11B，描述了本发明电池的透视图：图11A描述了电池的左前顶部透视图；图11B描述了电池沿11-11'的左前顶部透视剖视图。

图12包括图12A至图12D，描述了本发明电连接器的透视图：图12A描述了母电连接器的顶部透视图；图12B描述了公电连接器的顶部透视图；图12C描述了母电连接器的正面透视图；图12D描述了公电连接器的正面透视图。

图13描述了根据本实施例的远程油门转把模块的左前顶视图。

图14描述了根据本实施例开启eOBM电源的方法流程图。

图15描述了根据本实施例的关闭eOBM电源的方法流程图。

图中，115、横梁安装模块；905、外安装体；910、内安装架；915、安装燕尾槽；920、安装夹；925、遥控转向接口；930、单动式微调调节杆；940、闩锁；945、螺栓孔；947、螺栓槽；120、推进模块；305、电机；310、电子速度控制器(ESC)；320、齿轮箱；325、电机轴；330、螺旋桨轴；340、轴承；345、轴封；350、电机外壳；355、电子速度控制器端盖；360、齿轮箱端盖；365、防接地翅片；315、抗电化腐蚀锌阳极；125、推进器模块；410、螺旋桨；420、花键；425、橡胶衬套；430、锌阳极；130、杆模块；515、整流罩；520、枢轴；525、燕尾槽；530、转向摩擦夹；510、杆；630、下弯；640、中心线末端；135、防通风防喷溅模块；610、下防通风板（AVP）；620、上防喷溅板（ASP）；710、舵柄油门转把模块；140、舵柄模块；720、尾部舵柄；725、中部舵柄；727、第二关节；729、第一关节；145、油门转把模块；730、油门转把；735、安全按钮；737、油门转把摩擦扭环；740、舵柄磁吸开关；145、油门转把模块；150、显示模块；810、屏幕；815、面板；820、按钮；830、防水显示盒；250、电池模块；1105、电池电源和管理系统(BMS)；1110、电量(SOC)显示器；1115、电源开关；1120、电连接器；1125、电池盒顶部；1127、电池盒底部；1130、提手；1135、凹陷手柄；260、公电连接器；265、母电连接器；1210、手柄；1215、复合电源数据线束；1220、公头和母头电源连接器；1225、公头和母头数据连接器；270、远程油门转把模块；1310、远程油门转把壳体；1320、显示屏；1330、远程磁吸开关；1340、单/双杆；1350、控制按钮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本实施例的目的是提出一种电动舷外机(eOBM)，其具有足够的功率来推动船逆流和波浪，但又足够紧凑且轻，足以在不使用时由一个人从船上移除。eOBM使用专为咸水海洋环境设计和测试的电池和组件。依据本实施例，eOBM的电机和电子速度控制器(ESC)位于水中，不需要内部液体冷却，从而形成完全由外部海水冷却的防水系统。因此，根据本实施例的eOBM是完全无排放的并且有利地产生低噪音和振动，这在许多自然水域环境中操作时是重要的。另外，根据本实施例的eOBM可以有利地适合于安装在船下作为驱动吊舱或与提升水翼集成作为水翼驱动器，从而提供多种可选用途。

根据本实施例的eOBM具有可用于将电机从船内向上推的舵柄，这使得用户更安全和更不笨拙。如果需要快速升起电机，可以将舵柄折叠起来，以确保电机完全升起，不受船甲板的阻碍。根据本实施例的eOBM的电源连接器被设计为复合电源数据线束，其保护数据线并在一个多用途连接器中终止线，容纳电源和数据插针和插座。连接器外壳采用防水设计，确保使用过程中不会有海水进入连接器。

根据本实施例的eOBM包括带有安全按钮的油门转把，该安全按钮可防止油门转把在船尾方向扭转，除非按钮被按下，以确保在船尾方向行驶是用户的有意识动作，消除任何事故风险。根据本实施例的eOBM的舵柄包括双连杆舵柄，其使得舵柄能够折叠并越过eOBM的顶部，有利地释放船后部的空间。根据本实施例设计，分别安装在船上，然后，以减少用户在操作eOBM到位置时需要处理的重量。此外，配合机构专为高效、积极的单一动作接合而设计。

参见图1A和图1B。左前顶部透视图100和左平面图105，描述了根据本实施例的eOBM。该eOBM110包括一个驱动模块和一个横梁安装模块115。驱动模块包括推进模块120、推进器模块125、杆模块130、防通风防喷溅模块135、舵柄模块140、油门转把模块145和显示模块150。

参照图2A、2B和2C，透视图200、210、220描述了根据本实施例的eOBM的其他组件。视图200描述了用于提供电源的电池模块250，视图210描述了一个公电连接器260和一个母电连接器265。视图210显示了用于在电池模块250和eOBM110的驱动模块之间提供防水电气连接的公电连接器260和母电连接器265。视图220显示了远程油门转把模块270，用于实现eOBM110的远程操作，下文将对此进行描述。

参照图3A、3B和3C。3A、3B和3C，左平面视图300、370、380描绘了根据本实施例的eOBM110的推进模块120。其中左平面图300描述了推进模块120，左平面剖视图370和放大图380描述了推进模块120的内部。推进模块120包括电机305、电子速度控制器(ESC)310、齿轮箱320、电机轴325、螺旋桨轴330、轴承340、轴封345、电机外壳350、电子速度控制器端盖355、齿轮箱端盖360和防接地翅片365。

电机305是定制设计的无刷直流（BLDC）电机，与齿轮箱320相连接，以提供所需的速度和扭矩，使螺旋桨转动并产生推力来推动船只。电机定子安装在电机外壳350的内侧，这样就可以在电机外壳350的外表面直接进行水冷却。电机305能够在高速运行时减弱磁场，以达到增大扭矩的目的，这对于更快地推动船只是必要的。

电机305由多层电子速度控制器310控制，其优点是：可将整个电子速度控制器310安装在电机305的前端，而无需增加电机外壳350的直径。电子速度控制器310能够处理电机305转动所需的大电流和大电压，这些电流和电压会产生大量热量，而这些热量需要快速散发，以便在大电流下持续运行。通过将电子速度控制器310的底座与电子速度控制器端盖355的内部进行热连接，以便将推进模块浸没在环境水中的热量散发出去，就能很好地做到这一点。电子速度控制器端盖355被设计成安装在电机外壳350的前端，用双O形圈形成防水密封，同时允许安装和装配。将电子速度控制器端盖355固定在电机外壳350上的方法是独特的，因为它省去了轴向螺钉，并采用了更小的径向螺钉。

电机外壳350可简单快速地在内部组装电机305，并将电机外壳350与杆模块130连接。挤压件和铸造件的组合使电机外壳350和杆模块130的连接快速而牢固，从而确保安全有效地将螺旋桨的力传递到船体上。

位于电机尾部的齿轮箱320是一个独立的齿轮箱，安装在电机305上，电机轴325从前端进入，螺旋桨轴330从尾端输出。齿轮箱320噪音低、自润滑，无需任何维护。齿轮箱320的紧凑设计使齿轮箱可安装在齿轮箱端盖360内，与双O型圈形成水密密封。将齿轮箱端盖360固定在电机外壳350的固定方法独特之处在于省去了轴向螺钉，采用了较小的径向螺钉，而不影响将推力从螺旋桨传递到电机外壳350的结构强度。

螺旋桨轴330上的双轴承340和双轴封345的设置，确保了螺旋桨轴的另一种水密密封和刚性支撑，从而能够有效地抑制螺旋桨轴在运行过程中受到的强大轴向和径向力及振动。双轴封345专门设计用于耐高温和耐海水。

可更换的防接地翅片365允许用户在浅水区驾驶船只时损坏后进行更换。抗电化腐蚀锌阳极315也固定在防接地翅片365底座上，便于定期更换，因为阳极会消耗掉，特别是在海水中。

图4A和4B分别描述了根据本实施例的推进器模块125的后平面视图400和侧平面视图。螺旋桨410经过定制以匹配电机305的特性，从而实现所需的性能。花键420和橡胶衬套425可减少振动，提高螺旋桨性能。螺旋桨410端部的锌阳极430有助于保护螺旋桨410和螺旋桨轴330免受电化学腐蚀。

参见图5A和5B，左前顶部透视图500、550描述了杆模块130，其中视图550描述了杆模块130的剖视图。杆模块130包括带有整流罩515、枢轴520、燕尾槽525和转向摩擦夹530的杆510。杆510具有挤压轮廓，旨在提高流体力学效率和结构强度。杆510将推进模块120与横梁安装模块115连接起来，以便有效传递螺旋桨410的推力，还将推进模块120与舵柄模块140和油门转把模块145连接起来，以便用户有效稳健地控制船只转向和船速。杆由坚固的金属（如铝或钛）组成，经过计算机数控（CNC）切割，与支撑操纵杆的枢轴520相匹配。该枢轴520支持转向摩擦夹530和燕尾槽525，设计用于将杆510与横梁安装模块115精确连接。

转向摩擦夹530可以对转动eOBM110以操纵船只所需的力进行微调。如果转向摩擦夹530太轻，船只将无法保持稳定的航向，而如果转向摩擦夹530太紧，用户将难以快速转向船只。燕尾槽525设计用于将eOBM110一次性安装到横梁安装模块115上，以提供与横梁安装模块115的牢固啮合，从而将推力从螺旋桨410完全传递到船上，而不会产生任何间隙，特别是在前进和后退之间改变方向时。整流罩515采用零件组装设计，没有外露螺钉，在强烈紫外线下经久耐用且耐海水。

图6描述了根据本实施例的eOBM110的防通风防喷溅模块135的左前顶视图600。防通风防喷溅模块135是下防通风板（AVP）610（也称为防空化板）和上防喷溅板（ASP）620的组合。下防通风板610的设计目的是防止螺旋桨在各种运行条件下发生通风和气蚀，它的形状是通过板尾部四角的下弯630使螺旋桨410周围的高压区最大化。下防通风板610的水翼外形还增加了下防通风板610产生的升力，这有助于增加船的平飞时间。下防通风板610的中心线末端640还是向下逐渐变细，以便在安装和拆卸eOBM110时提供一个用于操作eOBM110可靠的手持点。

上防喷溅板620设计用于抑制由于杆510周围水流向上流动而产生的任何水花。上防喷溅板620与下防通风板610一起制造，可与下防通风板610一起垂直移动，以优化不同船只和不同螺旋桨410的设置。

参见图7A、7B和7C，左前顶部透视图700、750、770，描述了根据本实施例的eOBM110的舵柄油门转把模块710。舵柄油门转把模块710包括舵柄模块140和油门转把模块145（图1），其中舵柄模块140包括尾部舵柄720和中部舵柄725，油门转把模块145包括油门转把730和舵柄磁吸开关740。透视图700描述了处于舵柄展开位置的舵柄油门转把模块710，透视图750描述了处于舵柄折叠位置的舵柄油门转把模块710，透视图770描述了处于舵柄部分折叠位置的舵柄油门转把模块710。

尾部舵柄720安装在杆510的上端，用于支撑整流罩515和显示模块150，并将杆510与中部舵柄725连接起来。中部舵柄725可在第二关节727和第一关节729处旋转，以便在操作、运输和存储时提供灵活性。在操作过程中，中部舵柄725和油门转把730之间的前部第一关节729可以向上折叠并锁定成九十度，以便进行更符合人体工程学的低速操作，或者作为杠杆臂将马达修整到最佳状态，或者在浅水区时将马达升高。当船抛锚或不使用时，如透视图750所示，可旋转中部舵柄725的两个关节接头，将油门转把折叠到eOBM110的顶部，从而腾出船尾的空间用于移动或其他活动。当用手搬运或用车辆运输eOBM110时，如透视图750所示，折叠后的舵柄体积小巧，最大限度地减少了所需的存储空间。可折叠舵柄意味着不需要将舵柄从eOBM110上拆卸下来，这就省去了不断连接和断开数据线的麻烦，同时也确保不会丢失松动的部件。

油门转把730包含一个带有集成功率转换器的编码器，该编码器使油门转把730能够准确地检测油门转把的旋转角度变化并将其传输到电子速度控制器310。转把机构可在前进方向自由旋转，最大旋转角度为四十五度。为了进一步提高船速，需要按下油门转把730末端的安全按钮735，同时将油门转把从四十五度进一步旋转到九十度。这样可以防止船的意外加速。当向反方向转动油门转把730时，也必须按下安全按钮735，以帮助用户确保任何反向动作都是有意而非意外的，因为传统的内燃机舷外发动机通常只允许单向转动油门转把，并且需要拉动变速杆才能切换到倒档。

油门转把730是弹簧复位的，因此任何松开油门转把730的动作都会使其回到中位。然而，如果用户需要，可以拧紧油门转把摩擦扭环737以实现所需的节流反馈，特别是在用户希望节流水平更加恒定的情况下。

参考图8，左前顶部透视图800描述了根据本实施例的显示模块150。显示模块150安装在尾部舵柄720和整流罩515上，为用户提供必要的信息。当eOBM110与远程油门转把模块270一起使用时，显示模块被集成到远程油门转把模块270中，以提供相同的信息。显示模块150包括一个屏幕810、一个面板815、一个行程电脑、一个按钮820和一个防水显示盒830。屏幕810为高日照能见度的透光型，面板815为防水粘合型，以实现船速和航程、电量、电池电量和各种警报的清晰数字显示。

行程电脑是一个定制设计的处理器，具有多种功能。这些功能包括记录来自电子速度控制器310的数据（例如每分钟转数(rpm)、油门、电机和电子速度控制器温度及警报）、来自电池管理系统(BMS)的数据（例如电压、电流、剩余容量、电池单元和BMS温度及警报）以及来自GPS的数据（例如速度和时间）。行程电脑的功能还可包括处理显示在屏幕上的数据，如船速和航程、电量、电池电量和警报，并提供与移动应用程序的蓝牙链接，以进行诊断和远程故障排除。此外，行程电脑的功能还可包括实现双重安全功能，以确保当舵柄磁吸开关740释放时eOBM110将切断电源，以及确保除非电池连接到eOBM110且舵柄磁吸开关740处于打开状态，否则电池不会带电。行程电脑包括一个处理器、存储器、GPS组件和其他电子组件，它们通过控制器区域网络总线系统（即CANBUS系统）与电子速度控制器310、电池管理系统、本地油门转把730和远程油门转把模块270连接。防水的按钮820允许用户更改屏幕810上的设置。

图9A、9B、9C和9D描述了根据本实施例的横梁安装模块115的透视图900、950、970、990。横梁安装模块115包括外安装体905、内安装架910、安装燕尾槽915、安装夹920和遥控转向接口925。

外安装体905为内安装架910提供了一个框架，以便将推力从杆510传递到横梁安装模块115，同时能够旋转以调整纵倾角度或用于滩涂。单动式微调调节杆930可以轻松旋转eOBM110，而无需松开其他锁扣或杆。安装燕尾槽915允许快速啮合eOBM110，并带有一个闩锁940，可防止从横梁安装模块115意外松开eOBM110。安装燕尾槽915可以旋转六十五度，方便一人安装和拆卸eOBM110。

安装夹920将横梁安装模块115固定到船的横梁板上。横梁安装模块115上的螺栓孔945允许将横梁安装模块115更永久地固定到船的横梁上，另外螺栓孔945和螺栓槽947还用于调整安装高度。

用于远程转向液压缸的遥控转向接口925设计用于集成第三方转向系统，以便从舵站进行远程转向和油门控制。

图10A、10B和10C描述了根据本发明实施例的操作期间横梁安装模块115的不同位置的左后顶部透视图1000、1030、1060。视图1000描述了横梁安装模块115的初始操作位置。视图1030显示横梁安装模块115处于最大纵倾角位置。视图1060显示横梁安装模块115处于驶离位置。

图11A和11B描述了根据本发明实施例的电池模块250的前左上透视图1100、1150，其中视图1150描述了电池沿11-11'的剖视图。电池模块250包括电池电源和管理系统(BMS)1105、电量(SOC)显示器1110、电源开关1115、电连接器1120和防水电池盒，防水电池盒具有电池盒顶部1125、电池盒底部1127和提手1130。

电池组由电池单元组成，这些单元被制成符合电池性能、容量、重量和尺寸等电池总体要求的电池组。BMS控制电池单元并与ESC310连接，以确保电池电源和管理系统1105在设计范围内运行。BMS还为eOBM提供低压电源，为行程电脑供电，同时在舵柄磁吸开关740就位之前不为ESC310提供全部电力。当舵柄磁吸开关740就位时，行程电脑被触发，向BMS发送信号以提供全功率，并向ESC310发送另一个信号以允许运行。BMS的设计还允许以"菊花链"方式连接多个电池，以延长船只的航程和续航时间，从而省去了协调和调节多个并联电池供电的外部电源管理系统。

带有电源开关1115的电池电量指示器1110显示电池的剩余容量和来自BMS的警报。电源开关1115用于向行程电脑供电，而行程电脑又会向BMS发出信号，以便在舵柄磁吸开关740就位时提供全部电量。

两个电源数据电连接器1120中的一个用于将电池连接到eOBM110，另一个用于"菊花链"多个电池。这些电连接器1120是定制设计的，以满足单个连接器同时用于电源和数据的要求，并确保连接时的防水性。

与金属外壳相比，模制塑料防水外壳可确保电池组始终干燥，并在阳光下保持低温。顶部的提手1130和侧面的凹陷手柄1135使电池的携带更符合人体工程学，也确保了操作的安全性，尤其是在将电池放入诸如燃料柜或储藏室等狭小空间时。

提供一个20A直流充电器，设计用于使用家用或车载交流电源为电池充电。充电器具有内置安全功能，可防止过压和欠压充电。还可根据可用电源提供其他额定功率的充电器。

参见图12A至12D，前透视图1200、1250描述了根据本实施例的公电连接器260，前透视图1230、1280描述了母电连接器265。连接器包括IP67公头和母头电源连接器1220、公头和母头数据连接器1225、符合人体工程学的手柄1210、复合电源数据线束1215和用于远程油门转把模块270的单独可选数据线（未显示）。

公头和母头电源连接器1220具有特殊设计的插针和插座，其表面积是同类尺寸插针和插座的两倍，从而提高了插针和插座可传导的最大电流。此外，插针和插座的设计还具有防火花功能。公头和母头数据连接器1225，较小的6个CANBUS插针和插座也集成到了相同的公电连接器260和母电连接器265中，这样就不需要单独的数据线，因为数据线的插针和插座通常较小，更容易被腐蚀。

复合电源数据线束1215将两根电源线和6芯数据线合并成一根扁平线束，可保护电线免受物理损坏，也可避免暴露在阳光直射和海水中。

参考图13，左前顶视图1300描述了根据本实施例的远程油门转把模块270。远程油门转把模块270由远程油门转把壳体1310、显示屏1320、远程磁吸开关1330和单/双杆1340组成。

远程油门转把壳体1310设计为包括显示屏1320、远程磁吸开关1330和控制按钮1350，这与显示模块150和中部舵柄725中使用的显示模块150和舵柄磁吸开关740相同。远程油门转把壳体1310是防水的，以保护内部组件。远程油门转把模块270可与带有单个编码器的单杆1340配合使用，用于单机或同步双机eOBM操作，或与双杆1340配合使用，用于独立双机eOBM操作。控制杆单/双杆1340可以向前推以获得正向推力，或向后拉以获得反向推力。

图14描述了根据本实施例开启eOBM110的方法的流程图1400。

（1402）：用户在电池模块250和eOBM110之间连接电源线。

（1404）：接下来，用户按下电池模块250上的电源开关1115按钮。

（1406）：使电池电量显示器1110点亮，低压线接通，而主电源线保持关闭。

（1408）：接下来，显示模块150的行程控制器开启并接收电池信息，例如充电状态和BMS信息；ESC 310尚未开启。

（1410）：启动舵柄磁吸开关740时，霍尔传感器被触发，并向行程电脑发送信号，以激活电池模块250和ESC310。

（1412）：电源线现在处于激活状态，因此ESC310接收到电源，并通过CANBUS从行程电脑接收激活信号，然后将ESC310数据发送到行程电脑。

（1414）：现在eOBM准备就绪，可进行操作。

参考图15，流程图1500描述了根据本实施例关闭eOBM电源的方法。

（1502）：一旦移除舵柄磁吸开关740（即舵柄磁吸开关740不再被按下）。

（1504）：ESC310停止接收其激活信号，并发出零转速指令；同时，霍尔传感器停用，电池模块250的BMS停用。

（1506）：然后，ESC310停止接收电源，eOBM110停止工作。但是，行程电脑仍然有电。

由此可见，本实施例提供了一种便携式、能够大功率、安静和高效地操作水上船只的eOBM。根据本发明的实施例，eOBM110完全不排放废气，并具有产生低噪音和低振动的优点，这在许多自然水域中运行时非常重要。此外，根据本发明实施例的eOBM110可以作为驱动吊舱安装在船底，或作为箔片驱动装置与提升箔片集成在一起，从而提供多种可选用途。

根据本实施例，eOBM110有高功率和低功率型号可供选择，只需对当前设计的系统架构稍作修改，即可适应较小或较大的电机。电池组的容量也是可调的，以匹配电机功率。较小容量的电池组适用于较小功率的电机，既方便操作，又不影响使用时间，而且可能不需要"菊花链"连接。功率较大的电机需要更大的功率才能在合理的范围内运行，因此可以使用多个"菊花链"式的大容量电池。

每个电机305的螺旋桨410设计不同，便于不同的使用场景，如高速、低速大推力或低速拖曳。此外，远程油门转把模块270也有其他变体，可安装在不同的船上。例如，可以在船的控制台上安装带有独立显示装置的侧装遥控油门杆。

虽然在上述本发明的详细描述中介绍了示例性实施例，但应该理解的是还存在大量的变体。还应进一步认识到，本发明的示例性实施例仅仅是示例，并不打算以任何方式限制本发明的范围、适用性、操作或配置。相反，上述详细描述将为本领域技术人员提供实现本发明示例性实施例的便捷路线图，不言而喻，可以对示例性实施例中描述的功能和步骤安排以及操作方法进行各种更改，而不会偏离所附权利要求书中规定的本发明的范围。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种船舶用电动舷外机，其特征在于：包括横梁安装模块，用于将电动舷外机安装到船的横梁上；以及与横梁安装模块相连的推进模块，推进模块包括电机和电子速度控制器，其中电机和电子速度控制器均与推进模块的外壳热耦合，推进模块在运行中被浸没在水中，使得水的环境温度为电机和电子速度控制器提供散热。

2.根据权利要求1所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括一个齿轮箱，将所述电机的电机轴连接到螺旋桨轴上。

3.根据权利要求2所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述齿轮箱设置为自润滑行星齿轮箱。

4.根据权利要求1所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述电子速度控制器设置为多层电子速度控制器。

5.根据权利要求1所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述推进模块的外壳包括至少一个抗电化腐蚀锌阳极。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括一个与推进模块相连的防接地翅片。

7.根据权利要求1所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括联接到推进模块的杆模块，其中杆模块包括转向摩擦夹和燕尾槽，所述燕尾槽设置为与横梁安装模块的安装燕尾槽牢固啮合，以便将电动舷外机安装到船的横梁上。

8.根据权利要求7所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述安装燕尾槽可旋转六十五度，以便于将电动舷外机安装和拆卸到船的横梁上。

9.根据权利要求7或8所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述横梁安装模块还包括闩锁，用于防止从横梁安装模块上意外松开杆模块。

10.根据权利要求7或8所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括一个下防通风板，该下防通风板与杆模块连接，并位于与推进模块连接的螺旋桨上方，其中所述下防通风板用于防止在各种运行条件下螺旋桨的通风和气蚀。

11.根据权利要求10所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述下防通风板包括板尾部四角的下弯，用以最大限度地增加螺旋桨周围的高压面积和水翼轮廓，以增加由下防通风板产生的升力。

12.根据权利要求11所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：所述下防通风板包括一个向下逐渐变细的中心线末端，用于在安装和/或拆卸电动舷外机时提供用于操作电动舷外机的手持点。

13.根据权利要求10所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括连接到所述杆模块和所述下防通风板的上防喷溅板，所述上防喷溅板用于抑制由于杆模块周围的水流向上流动而产生的水花。

14.根据权利要求1-5任意一项所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括可折叠的舵柄，可折叠的舵柄包括第一关节和第二关节，所述第一关节用于将可折叠舵柄向上折叠并锁定在九十度，第二关节用于将可折叠舵柄折叠到自身上。

15.根据权利要求14所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括一个与可折叠的舵柄机械连接并与电子速度控制器电连接的油门转把。

16.根据权利要求15所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：可折叠的舵柄还包括一个用于控制电动舷外机操作的舵柄磁吸开关。

17.根据权利要求16所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括行程电脑，行程电脑包括处理器、存储器和GPS组件，所述行程电脑与电子速度控制器相连。

18.根据权利要求17所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括显示器，该显示器与行程电脑相连，用于向用户显示电动舷外机运行信息。

19.根据权利要求1所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括电池模块和电连接器，所述电连接器将电池模块与推进模块的电机和电子速度控制器连接。

20.根据权利要求1所述的船舶用电动舷外机，其特征在于：还包括一个远程油门转把模块，用于连接到推进模块以对其进行远程控制。