CN203005676U

CN203005676U - 一种具有双磁型动力电机的电动自行车

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Publication number: CN203005676U
Application number: CN 201220731667
Authority: CN
Inventors: 洪春平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-12-27

Abstract

一种具有双磁型动力电机的电动自行车，包括：电器控制系统、双磁型动力电机，控制器A与控制器B通过导线相连接，在控制器A与控制器B之间设置有电池，报警系统通过导线与控制器A或控制器B相连接，刹车断电开关、电门锁、转换开关通过导线与控制器A、控制器B相连接，车速控制转把通过导线与控制器A、控制器B并联连接，控制器A及控制器B通过导线分别连接控制电机A及电机B，所述的双磁型动力电机，为内置并列式双同步电机结构，由功率为350W-800W的电机A和功率为500W—1200W的电机B组合构成，本实用新型彻底解决了现有双磁型电动自行车在高陡坡山区行驶里程短和无法爬陡坡的问题，具有安装容易、爬坡能力强、爬坡行驶距离长、使用安全可靠的特点。

Description

一种具有双磁型动力电机的电动自行车

技术领域

本实用新型涉及一种具有双磁型动力电机的电动自行车，属于电动自行车及其电器控制系统产品技术领域。

背景技术

目前在大量使用的电动自行车人们通常称为电动车，电动车上作为动力使用的电动机简称为电机，目前在电动车上使用的电机由单磁型电机和双磁型电机二种结构。

单磁型电机是由一个转子和一个碇子构成的电机，单磁型电机也称为单磁型动力电机，具有单磁型动力电机的电动自行车，人们称之为单磁型电动自行车或单磁型电动车，现在人们也直接称之为电动车。目前这种还在大量使用和销售的只有一个电机的电动车，其电机功率已经达到了250W—3000W，当电动车的电机功率为350W时，一个人骑行时无法爬上30—40度的上坡。因此人们为了解决电动车的爬坡能力问题，电动车电机的功率瓦数从250W一直增大到1500W，直至现在增大到3000—6000W，随着电动车电机功率越做越大，电动车速度也越来越快，虽然解决了电动车爬坡能力问题，但已经不是国家规定的电动自行车了，而是成为了与摩托车一样快速的电动摩托车了，从而造成目前道路上电动车的事故率大幅度的上升，成为安全行车的严重隐患，这也是当前电动车事故率据高不下的主要因素，而且现在的大功率电动车在爬坡后电机容易发烫损坏。同时由于在城市道路上决定了电动车的车速不可能太快，而且经常会刹车，所以功率大的电动车在行驶中就经常会发生大电流频繁起动和刹车，这样对电机元件、控制器及电池的损耗也非常大。而且目前国内所有这种结构的电动车由于只有一套电器控制系统，所以电动车在行驶当中，如遇到电机霍尔元件损坏或控制器损坏或其他电器线路出现问题，只能在路上推行把电动车推到修理点找车行修理，非常麻烦。所以上述结构的电动车正逐步被双磁型动力电机的电动自行车所取代。

目前已经开始上市销售和使用的双磁型动力电机的电动自行车采用的是双磁型电机，双磁型电机是由一个转子和二个碇子构成的的电机，二个碇子共用一个转子，双磁型电机也称为双磁型动力电机，具有双磁型动力电机的电动自行车，人们称之为双磁型电动自行车或双磁型电动车，也称之为双电机电动车。目前在双磁型动力电机的电动自行车上使用的双磁型动力电机是由二个单磁型电机组合构成，即采用内置350W与250W双电机组合结构配置，实际工作时其使用效率超过单一1200W电机的工作效率，并且配置双组与电机功率匹配的电器控制系统，分别控制相应的电机。这种结构的双磁型动力电机的电动自行车克服了单磁型电动自行车的许多缺点，表现出许多优点：在平路上行驶时，只采用一个电机及一组控制系统操作行驶，这样可以保证电动自行车行驶的安全性，大幅度减少对电机元件、控制器及电池的损耗，同时另一个电机及另一组控制系统还可以作为备用，这样既提高了电动自行车道路行驶的安全性又提高了电动自行车使用的安全性，还提高了电动自行车的性价比；当需要爬坡时，只要启动双电机，即同时启动二个电机，能实现单人骑行爬坡，单人骑行可以较长距离的爬上15—20度的上坡，当后座带个人爬坡时，也可以较长距离的爬上4—5度的上坡，在城市道路或是一般的山区道路是没有问题的。

但由于我国的许多省份，如贵州、广西、重庆等都是山地山区为多，好多山区道路都有大量的30—40度的上坡陡坡路段，而且有些路段上下陡坡较长，上坡2公里，下坡2公里，有些甚至达到上坡5公里，下坡5公里，因此当地生活的人们无法使用人力自行车，而买摩托车又需要考试驾照及年检，要求高、费用大还麻烦，同时由于大多数人生活水平所限现在还买不起汽车，所以当地人们对于使用方便、又省钱省心的交通工具有着迫切的需求。

而现有的双磁型电动自行车在这样的山区道路显然已经无法满足正常的使用要求，因为当坡度超过15—20度的上坡时电动车就无法正常行驶，单人骑行也无法较长距离爬上30—40度的上陡坡，存在着明显的缺陷：主要是由于现有的双磁型电动自行车的双电机动力不足以及在爬陡坡时电量消耗大，特别是需要带物品或人员时爬30—40度的上陡坡根本无法启动行驶，这样就限制了现有的双磁型电动自行车在高陡坡山区的的使用。

本实用新型就是针对上述所存在的问题而作出。

发明内容

本实用新型提供一种新颖的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，采用提高电机动力与高电平和低电平同时使用的断电技术，以实现双磁型电动自行车能轻松的长距离的爬上30—40度陡坡的目的。

本实用新型采用的技术方案是：

一种具有双磁型动力电机的电动自行车，包括：电器控制系统、双磁型动力电机，所述的电器控制系统为并联式双系统电器控制系统，包括：报警系统、刹车断电开关、电池、控制器A、控制器B、电门锁、转换开关以及车速控制转把，控制器A与控制器B通过导线相连接，在控制器A与控制器B之间设置有电池，报警系统通过导线与控制器A或控制器B相连接，刹车断电开关、电门锁、转换开关通过导线与控制器A、控制器B相连接，车速控制转把通过导线与控制器A、控制器B并联连接，控制器A及控制器B通过导线分别连接控制电机A及电机B；

所述的双磁型动力电机，为内置并列式双同步电机结构，由功率为350W-800W的电机A和功率为500W—1200W的电机B组合构成，电机A与电机B为同一电机轴，电机轴为双键或长键结构的圆轴，两端轴中心分别设置有电线导出孔，在电机轴上并列设置有电机A与电机B的两组电机定子，每组电机定子包括：硅钢片、线圈、霍尔位置传感器、嵌盘结构，每组电机定子与电机轴通过键连接定位，并通过隔离套、挡圈定位固定，两个磁钢并列固定安装于电机转子的钢圈上，钢圈与电机左盖和电机右盖固定连接构成电机转子结构，两个磁钢与两组电机定子呈对应位置设置。

所述控制器A、控制器B以并联形式连接控制所述双磁型动力电机的两组电机定子，形成所述并联式双系统电器控制系统结构。

在所述双磁型动力电机中还设置有一防盗装置，防盗装置与所述报警系统相连接，当报警系统启动时防盗装置自动锁住所述电机A或电机B。

所述转换开关为低电平断电三档位转换开关，转换开关控制所述并联式双系统电器控制系统的转换。

所述电门锁为控制电池的输出电压开关，即电门锁控制电池的输出电压。

所述刹车断电开关安装于手刹与脚刹中，刹车断电开关为高电平断电结构，即正极断电结构。

本实用新型有益效果是：

由于采用了本实用新型的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，彻底解决了现有双磁型电动自行车在高陡坡山区行驶里程短和无法爬陡坡的问题，本实用新型的一种具有双磁型动力电机的电动自行车具有：安装容易、爬坡能力强、爬坡行驶距离长、使用安全可靠的特点。

附图说明

图1：是本实用新型双磁型动力电机结构示意图；

图2：是本实用新型电器控制系统示意图。

图1中：1、电机A 2、电机B

图2中：1、电机A 2、电机B

3、报警系统 4、刹车断电开关

5、电池 6、控制器A 7、控制器B

8、电门锁 9、转换开关 10、车速控制转把

具体实施方式

如图1、图2所示。

一种具有双磁型动力电机的电动自行车，包括：电器控制系统、双磁型动力电机，所述的电器控制系统为并联式双系统电器控制系统，包括：报警系统3、刹车断电开关4、电池5、控制器A6、控制器B7、电门锁8、转换开关9以及车速控制转把10，控制器A6与控制器B7通过导线相连接，在控制器A6与控制器B7之间设置有电池5，报警系统3通过导线与控制器A6或控制器B7相连接，刹车断电开关4、电门锁8、转换开关9通过导线与控制器A6、控制器B7相连接，车速控制转把10通过导线与控制器A6、控制器B7并联连接，控制器A6及控制器B7通过导线分别连接控制电机A1及电机B2；

所述的双磁型动力电机，为内置并列式双同步电机结构，由功率为350W-800W的电机A1和功率为500W—1200W的电机B2组合构成，电机A1与电机B2为同一电机轴，电机轴为双键或长键结构的圆轴，两端轴中心分别设置有电线导出孔，在电机轴上并列设置有电机A1与电机B2的两组电机定子，每组电机定子包括：硅钢片、线圈、霍尔位置传感器、嵌盘结构，每组电机定子与电机轴通过键连接定位，并通过隔离套、挡圈定位固定，两个磁钢并列固定安装于电机转子的钢圈上，钢圈与电机左盖和电机右盖固定连接构成电机转子结构，两个磁钢与两组电机定子呈对应位置设置。

所述控制器A6、控制器B7以并联形式连接控制所述双磁型动力电机的两组电机定子，形成所述并联式双系统电器控制系统结构。

在所述双磁型动力电机中还设置有一防盗装置，防盗装置与所述报警系统3相连接，当报警系统3启动时防盗装置自动锁住所述电机A1或电机B2。

所述转换开关9为低电平断电三档位转换开关，转换开关9控制所述并联式双系统电器控制系统的转换。

所述电门锁8为控制电池5的输出电压开关，即电门锁8控制电池5的输出电压。

所述刹车断电开关4安装于手刹与脚刹中，刹车断电开关4为高电平断电结构，即正极断电结构。

电器控制系统基本工作原理：

当电门锁8打开通电时，整套电路系统正式开始工作，控制器A6和控制器B7输出5V电压直通到车速控制转把10的霍尔上，那车速控制转把10也开始工作，当车速控制转把10转动时，车速控制转把10信号指令到控制器A6和控制器B7，这样整套系统就有车速控制转把10信号和控制器A6和控制器B7分别控制电机转速快慢来控制电动车的速度，在这同时，控制器A6和控制器B7以及转换开关9分别控制电机A1和电机B2，这时控制器A6和控制器B7分别输出低电平或高电平来控制转换开关9，从而控制电机A1和电机B2。

当控制器A6和控制器B7分别输出高电平或低电平来控制刹把上的刹车断电开关4，这样一刹车，电机A1和电机B2马上断电，这样既安全又保险。

低电平为负极地线，高电平为正12V，低电平和高电平两个输出线全部由断电开关4和转换开关9控制，再通过控制器A6和控制器B7来控制电机A1和电机B2。

转换开关9操作：

转换开关9上的C、H1、H2是转换开关9的接触点位。

1、当C点打到H1时，C跟H1通，控制器A6工作，电机A1转动；

2、当C点打到H2时，C跟H2通，控制器B7工作，电机B2转动；

3、当C点打到中间时，H1和H2断开，控制器A6和控制器B7工作，电机A1和电机B2转动。

本实用新型采用高电平控制刹车断电开关4，低电平是用于控制转换开关9中的H1和H2的，也可以用高电平控制转换开关9中的H1和H2的，低电平控制刹车断电开关4。

本实用新型的双磁型动力电机，为无刷电机，也称为：双磁永磁超强动力电机；或称为：低速无刷无齿双磁永磁超强动力电机。采用内置350W—800W与500W—1200W双电机组合配置结构，工作电压可达48V—96V，工作电流可达28A—60A，电池容量可达20AH—60AH，实际工作时其使用效率超过单一1500—6000W电机的工作效率。

使用本实用新型电动自行车时，解决了目前其它电动车不能爬陡坡的问题，本实用新型电动自行车无须冲力即可轻松爬上30—40度陡坡，而且长时间爬坡对电机、控制器都无太大影响，电机、控制器都不会有过高的升温。

使用本实用新型电动自行车，还可解决电动车使用中电器控制系统故障的问题，消除消费者苦恼，不必担心电动车在路上抛锚，当使用中电动车电器控制系统出现故障时则可启用另一组电路系统行驶，安全到家或到修理店修理。

电动车在实际使用时，在平路上行驶时，电池容量达32AH时，可用350W电机行驶，实际行驶里程可达150公里，在爬陡坡时启用双电机行驶，实际行驶里程也可达70公里以上，这样即可实现安全，又能实现爬陡坡行驶。

充电效果：本实用新型的电机用在山区、高山地段效果极佳，因电机是无刷电机，空转也能产生磁场，而且阻力较小，因此本实用新型电动自行车的双磁型动力电机既可当电机使用又可当发电机使用。当爬坡时，启用双电机工作，轻松爬坡上坡，当遇到下坡时，关掉电源两组电机同时发电充入电池，采用一边一组进行充电，如果下坡时间十分钟可充入电压2V-3V，二十分钟可充入3V-5V。

本实用新型解决了目前电动车所存在的技术问题，使用本实用新型的电动车完全可满足所有地区人们的日常生活实际需要，完全克服了现有电动车所存在的各种缺陷。

Claims

1.一种具有双磁型动力电机的电动自行车，包括：电器控制系统、双磁型动力电机，其特征在于：

所述的电器控制系统为并联式双系统电器控制系统，包括：报警系统、刹车断电开关、电池、控制器A、控制器B、电门锁、转换开关以及车速控制转把，控制器A与控制器B通过导线相连接，在控制器A与控制器B之间设置有电池，报警系统通过导线与控制器A或控制器B相连接，刹车断电开关、电门锁、转换开关通过导线与控制器A、控制器B相连接，车速控制转把通过导线与控制器A、控制器B并联连接，控制器A及控制器B通过导线分别连接控制电机A及电机B；

2.根据权利要求1所述的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，其特征在于：所述控制器A、控制器B以并联形式连接控制所述双磁型动力电机的两组电机定子，形成所述并联式双系统电器控制系统结构。

3.根据权利要求1所述的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，其特征在于：在所述双磁型动力电机中还设置有一防盗装置，防盗装置与所述报警系统相连接，当报警系统启动时防盗装置自动锁住所述电机A或电机B。

4.根据权利要求1所述的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，其特征在于：所述转换开关为低电平断电三档位转换开关，转换开关控制所述并联式双系统电器控制系统的转换。

5.根据权利要求1所述的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，其特征在于：所述电门锁为控制电池的输出电压开关，即电门锁控制电池的输出电压。

6.根据权利要求1所述的一种具有双磁型动力电机的电动自行车，其特征在于：所述刹车断电开关安装于手刹与脚刹中，刹车断电开关为高电平断电结构，即正极断电结构。