CN203864910U - 一种电池外置式电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池外置式电动车，包括：电池箱、后座架和车架；所述的后座架为上下双层结构，所述的后座架的下层为电池箱的支撑架，所述电池箱安装在后座架的夹层，所述后座架安装在车架的后轮上部；或所述电池箱为分体结构，分体电池箱分别安装于后座架下部的后轮两侧，后座架安装在车架的后轮上部。本实用新型具有可方便拆卸电池箱的优势，有效适应简约型电动车的设计要求。

Description

一种电池外置式电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车的电源箱、电机和车架领域，特别涉及一种电池箱固连后座架与直驱式电机组合的电动车设计。

背景技术

电动自行车源于在脚踏自行车加装电源系统助力，满足蹬自行车上坡助力的需求，目前，电动自行车已发展为一种纯由电池驱动的行驶工具。据行业披露数据，我国电动自行车市场保有量已达到1.5亿辆以上。

随着市场的发展，电动车所配用的电动机也从通用型向专业设计方向发展。专业电动机具有体积小、重量轻和节省电能等优势，新设计的专用电机甚至具有无霍尔控制电路、无阻尼，体积及重量均只有常规通用电机的几分之一，扭矩更大，主要是通过在控制器运用开关技术、有效降低电机工作过程的无功损耗而实现。由于专业电动机的技术发展，市场分化出一类性能更优的脚踏、电动两用车，带来了简约型设计的要求，根据电池的安装位置可分为两大类；

1)内置式：电池组安装在车架的杠内，例如放在横杠6a的内部(图1)，此处电池组通常使用锂电池。由于夏季车杠内很易形成温室效应，此种电池的安放方式使电池寿命大大缩短。

2)外置式：将电池组置于专用电池箱内安装在车架外部，例如安装在车架横杠6a的外部(图2)，或安装与骑座10下竖扛6b的外部(图3)，或安装在车架脚踏板下(图4)。

实用新型“普通自行车改装成的电动车”(ZL200520096391.8)还公开了一种用电动链条与电机链轮相连接、电机固定在支撑板、电池箱固定连接“后座架上后端”的技术方案；在另一实用新型“一种电动自行车”(ZL200720102121.2)中，提出一种“电池盒和电机设置在后座架上，电机通过传动链与飞轮相连接”的技术方案。上述技术方案都是将电机外置于后轮轴，扭矩通过传动链条传递至后轮的轴，因而电动车的动力欠佳，不适应采用直驱式电动轮的电动车设计主流；同时电池箱固连在普通单层结构的后座架上，会占用后座架上很有限的面积，影响了后座架的实用性；因此未能获得较好市场推广。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于克服现有外置式电池箱安装在车架的斜杠、竖杠、脚踏板下，或把将电池箱固连在普通单层结构后座架的缺陷，提供一种无需通过传动链条传递电机扭矩、结构简单、电池箱装卸更方便、工艺容易实现的电动车安装设计方案，满足简约型电动车的市场需求。

本实用新型提供的电池外置式电动车，包括：电池箱1、后座架2、电机9和车架6，所述的后座架2为上下双层结构，所述后座架2的下层为电池箱1的支撑架2a，所述电池箱1安装在后座架2的夹层4中，所述后座架2安装在车架6的后轮7上部。

优选的，所述电动车的电机9为无阻尼外转子直驱式，电机9的定子作为后轮轴7a，电池箱1内配置有电池组，其两端正、负极与电机9及控制器10连接。

优选的，所述电动车至少在前轮或后轮7的一处设置电机9。

优选的，所述后座架2通过固连件安装在后轮7上部，且与相应车轮同轴安装。

更优选的，所述夹层4与电池箱1嵌合，或/和通过外加机械紧固件3连接，该连接可以是紧固式连接或活动式连接，进而可使电池箱1方便地安装、拆卸。

作为上述技术方案的另一种替代方案，一种电动自行车包括：电池箱1、后座架2、电机9和车架6，所述电池箱1为分体结构，分体电池箱分别安装于后座架2下部的后轮7两侧，后座架2安装在车架6的后轮7上部。

优选的，所述电动车的电机9为无阻尼外转子直驱式，电机9的定子作为后轮轴7a，电池箱1内配置有电池组，分体电池箱1a内的两组电池串联或并联连接，其两端正、负极与电机9及控制器10电连接。

优选的，所述电动车至少在前轮或后轮的一处设置电机9，且与相应车轮同轴安装。所述的电机9，亦可安装在前轮，甚至采用前轮、后轮各自安装一只电机9。

更优选的，所述后座架2下部设置有吊装固连装置5，所述分体电池箱与吊装固连装置5嵌合，或/和在后轮7两侧与车架6嵌合，或分体电池箱与车架6通过紧固件3连接，所述紧固件可以是活动式或紧固式，通过紧固件连接可以使使电池箱1方便地安装、拆卸。

所述的控制器10安装在电池箱1内，亦可安装在与车架6固连的任意部位。

所述的电动车可加装脚踏功能，普通自行车后轮常规配置的环齿状飞轮与电机9定子同轴7a并排安装，并通过链条与脚踏大链轮相连接。

本实用新型结构适合于制造简约型电动自行车，尤其适合于电动、脚踏两用设计的车型；本实用新型设计的后座架具有双重功能，除了放置物品或载人外，同时还具有固连电池箱的作用。本实用新型较之常规单一功能的后座架，具有可充分利用后座架空间、结构简单、组合拆卸方便和制造成本低的优势。

附图说明

图1是一种把电池组安装在车架横杠内的电动自行车。

图2是一种把电池箱安装在车架横杠外的电动自行车。

图3是一种把电池箱安装在车架骑座下竖杠外的电动自行车。

图4是一种把电池箱安装在车架脚踏板下的电动自行车。

图5是一种具有双层后座架、电机与后轮同轴安装的结构示意图。

图6是图5所述双层后座架嵌合电池箱的后视结构示意图。

图7是本实用新型一种分体电池箱吊装在后座架下、电机与后轮同轴安装的结构示意图。

图8是图7所述分体电池箱吊装的一种后视结构示意图。

附图标识：

1、电池箱；1a、分体电池箱；2、后座架；2a、双层座架下层；2b、座架支撑筋条；3、紧固件；4、夹层；5、固连装置；6、车架；6a、车架横杠；6b、车架竖扛；7、后轮；7a、后轮轴；8、筋条的孔；9、电动机；10、控制器；11、骑座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步对本实用新型进行详细说明。

普通后座架通常设计方案为；水平由若干横筋和竖筋组成单层框架，向下延伸出若干竖向的承力筋条，通过带孔端子及紧固螺丝与车架6固连，其变形设计方案很多，但基础结构类同，这类普通后座架的主要功能是放置物品或载人。

本实用新型一项主要的设计功能是用于固连电池箱1。对于简约型电动车，出于对电机扭矩的性价比要求，电动车通常是使用外径≤22英寸的轮子，后座架的高度与骑座相比显得过低，这为本实用新型的设计实施带来了可能。

如图5所示，本实用新型的一种优选设计是将后座架设计为双层，双层座架下层2a为电池箱的支撑架，上、下层之间设计有若干竖向的承力固位筋条，中间夹层4用于放置电池箱；外转子式无阻尼电机9的定子作为后轮轴7a，普通自行车后轮常规配置的环齿状飞轮与电机定子同轴安装，并通过链条与脚踏大链轮相连接；电池箱内配置有电池组，其正、负极两端与电机及控制器电连接。电池箱在夹层4中的固定方案较多，例如后座架的下层2a设计为平面，筋条中设计若干对电池箱的紧固扣，使电池箱在电动车的行驶中与后座架下层2a稳定固连；又如后座架的夹层4内设计有若干凸起筋条，筋条形状与电池箱1外部专门设计的凹槽对应，通过凸起筋条与凹槽的嵌合紧固电池箱。再如后座架的下层2a设计有若干孔，与电池箱下部专门设计的若干孔对应，通过外加螺丝使电池箱紧固于后座架的夹层。

对于电动、脚踏两用的电动车，往往要求电池箱可方便拆卸，脚踏时将电池箱拆卸，将电池箱装上即可实现其电动功能。为方便拆卸，电池箱在夹层中的嵌入，既可以在座架的后部，也可以在座架夹层的两侧、即左部或右部嵌入，图6给出了上述设计方案的一种后视结构示意效果。

作为上述设计方案的另一种替代优选设计，如图7所示，后座架的下部设计有电池箱1的吊装固连装置5，电池箱设计为两个分体电池箱1a，分体电池箱1a分别吊装固连在后座架下的后轮两侧；该设计同样选用外转子式无阻尼电机9，电机的定子作为后轮轴7a，普通自行车后轮常规配置的环齿状飞轮与电机定子同轴安装，并通过链条与脚踏大链轮相连接。固连装置5既可设计为与两个电池箱的外型机械嵌合，例如凸起筋条与凹槽的嵌合紧固，或/和外加机械紧固件紧固；亦可设计为在后轮7两侧与后座架的下部筋条2b或车架6的近后轮7部位机械嵌合，或外加机械紧固件紧固，或多种固连方法并用。所述的外加机械紧固件，包括与后座架或车架紧固的各种机械装置，例如设计同位孔，用螺丝穿孔将两只电池箱分别紧固于后座架的下部、后轮两侧。两个分体电池箱1a内的两组电池的两端，可电串联亦可并联连接，电连接后的两端正、负极与与电机及其控制器电连接。

目前较新一代的电动车专用电机，由于使用了根据磁流特点配备精确开关电流控制的技术，配置24V/12Ah的电池行驶可逾50km；不少市场用户希望电动车能行驶100～200km，由此需加大电池容量，当后座架的夹层设计无法满足电池箱体积需求时，将电池箱设计为两个固连在后座架下是一种优选设计。这种设计的特点是后座架的面积比常规座架大，利于载货，要点是沿车架两侧大至可容纳放置两只电池箱，优选窄长型电池，图8给出了上述设计方案的一种后视结构示意效果。

电池箱与后座架或车架之间的空隙，可加入一些防震碰的填充物辅助，包括橡胶、塑料泡沬或其他软性材料制成的垫圈或空隙填充物。

本实用新型适用于所有配置后座架的两轮或多轮电动车、电动助力车以及电动、脚踏两用车，优选例仅为推荐，若干技术方案可组合并用，也可部分使用，也可加入其他成熟技术。只要电池箱体可实现与后座架部位机械紧固、外转子电机的定子作为后轮轴7a的安装组合，即可实现本实用新型方案的基本技术目标。

对电动自行车较深入了解的普通专业人士，都不难在本实用新型所述的方案基础上，举一反三地变形实施本实用新型内容。本实用新型所述的双层后座架、在夹层固连电池箱和设计分体电池箱固连在后座架下、后轮两侧的技术方案，以及本实用新型方案衍生的技术变形实施，均应被列入本实用新型的保护范围。

实施例1、

一种电池外置的电动自行车，后座架2为双层结构，后座架2设计有夹层4，下层支架2a平整，夹层4的活动开口在后侧，电池箱1的外型设计为盒状，与后座架2的夹层4内部空间嵌合，使电池箱1可在座架2的后部平稳放入夹层4，将电池箱1牢固地安装在的夹层4内、下层2a之上，外加紧固件3紧固。

电动自行车选用外转子式无阻尼电机9的定子作为后轮轴7a；电池箱内配置有电池组，该电池组优选高性能胶体电池组，其正、负极与电机及控制器电连接。后座架2除了紧固电池箱1的双层结构，其余与车架6的固定方法和常规设计类同，其前部两根筋条通过带孔8端子及紧固螺丝与骑座下部位的车架6固连，竖向承力筋条通过带孔8端子及紧固螺丝与后轮部位的车架6固连。

实施例2、

在实施例1的基础上，电池箱1的外型设计有若干凹槽，后座架2夹层4内部的上、下筋条与电池箱1的若干凹槽一一对应，即后座架2该截面的筋条设计为与电池箱1凹槽相对应的凸形，使电池箱1在座架2的后部插入可充分嵌合，外加紧固件3将电池箱1牢固地安装在后座架2的夹层4内。

电池箱1内改用磷酸铁锂电池组，控制器10设置在电池箱1内；电机的选型与安装方案与实施例1同。为增加本实施例车型的踏行功能，后轮配置有一个环齿状飞轮与电机定子同轴并排安装，飞轮的环状齿通过链条与脚踏大链轮相连接。其余基础结构及后座架2与车架6的固定方法与实施例1相同。

实施例3、

实施例2中盒状电池箱1是在座架2的后部放入夹层4，本实施例设计为在座架2的左侧或右侧放入夹层4，即夹层4的活动开口在左侧或右侧，盒状电池箱1与座架2的夹层4充分嵌合，外加紧固件3将电池箱1牢固地安装在后座架2的夹层4内，其余设计方法与实施例2相同。

实施例4、

一种电池箱固连后座架的电动车，适用于远程行驶或载货。

后座架2的面积比常规设计大，沿车架6两侧大至可容纳放置电池箱为美观优选，后座架2下部固连后轮轴7a的两侧筋条专门设计有吊装电池箱1的固连装置5，以嵌合形式对接。后座架2与车架6的固定方法和普通座架设计类同，其水平支架的前部两根筋条通过带孔8端子及紧固螺丝与骑座下的车架部位固连，两根竖向承力筋条2b通过带孔8端子及紧固螺丝与后轮部位的车架6固连。

外转子式无阻尼电机9的定子作为后轮轴7a安装；后轮配置有一个环齿状飞轮与电机定子同轴并排安装，飞轮的环状齿通过链条与脚踏大链轮相连接。电池箱1设计为两个，选用两组薄身型的24V15Ah磷酸铁锂电池，分别放在两个分体电池箱1a内；电池箱的外部除与后座架2下部筋条嵌合外，设计有专用于螺丝紧固的孔8，两只电池箱分别安装于后座架2的下部、后轮7的两侧，外加穿孔8螺丝紧固。两组电池电并联，并联后的正、负极两端与电机及控制器电连接。

实施例5、

在实施例4的基础上，电池更改为两只窄长型的12V35Ah高性能胶体电池，电池内部极群呈6×1结构排布，分别放在两个分体电池箱1a内；因胶体电池比磷酸铁锂电池重得多，仅靠后座架2下部筋条设置固连装置5嵌合电池箱的强度不足，为此在后座架2下部筋条2b与后轮7两侧车架6的结合部，专门设计有以车架6为承力点、带固位螺丝的固连装置5，固位螺丝穿过电池箱1a外部专设的孔用螺帽紧固。后座架2及与车架6的固定方法和普通座架设计类同。

电池箱的外部，除上部设计为与后座架2下部筋条的固连装置5嵌合外，电池箱下部的主要承力点，为筋条2b与后轮7两侧部位车架6固连的的固连装置5，两只电池箱分别安装于后座架2的下部、后轮7的两侧，用螺丝紧固。两组电池电串联，串联后的两端正、负极与电机及控制器电连接，电机9选用与安装部位与实施例4相同。

Claims (10)

1.一种电池外置式电动车，包括：电池箱、后座架和车架，其特征在于：所述的后座架为上下双层结构，所述的后座架的下层为电池箱的支撑架，所述电池箱安装在后座架的夹层，所述后座架安装在车架的后轮上部。

2.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于：所述电动车的电机为无阻尼外转子直驱式。

3.根据权利要求2所述的电动车，其特征在于：所述电动车至少在前轮或后轮的一处设置电机，且与相应车轮同轴安装。

4.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于：所述后座架通过固连件安装在后轮上部。

5.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于：所述夹层与电池箱嵌合，或/和通过外加机械紧固件连接。

6.一种电池外置式电动车，包括：电池箱、后座架和车架，其特征在于：所述电池箱为分体结构，分体电池箱分别安装于后座架下部的后轮两侧，后座架安装在车架的后轮上部。

7.根据权利要求6所述的电动车，其特征在于：所述电动车的电机为无阻尼外转子直驱式，且与相应车轮同轴安装。

8.根据权利要求7所述的电动车，其特征在于：所述电动车至少在前轮或后轮的一处设置电机。

9.根据权利要求6所述的电动车，其特征在于：所述后座架下部设置有吊装固连装置，所述分体电池箱与吊装固连装置嵌合。

10.根据权利要求6所述的电动车，其特征在于：所述分体电池箱与车架在后轮两侧嵌合或通过紧固件连接。