CN205890536U - 一种用于驱动车辆的电力驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机驱动技术领域，具体来说是一种用于驱动车辆的电力驱动系统，所述的电力驱动系统安装十分简单，不但可用于纯电动车或电力混合动力车上，同时更可以很方便地将电力驱动系统加装到传统汽车上使其成为混合电力汽车或纯电动车，另外也还可以方便地将非电力驱动的动力车辆改装成电力驱动车辆，所述的电力驱动系统使用独立通道分别驱动各车轮并在用以加装在现有非电力驱动的车辆上时使用电磁场的非接触性耦合与原驱动系统连接而且使用独立电力加速踏板从而可以在几乎不改动原驱动系统下实现电力驱动。

Description

一种用于驱动车辆的电力驱动系统

[技术领域]

本实用新型涉及电机驱动技术领域，具体来说是一种用于驱动车辆的电力驱动系统。

[背景技术]

随着新能源汽车的发展，油电混合动力汽车及纯电动车得到了广泛使用，油电混合动力汽车是指以具有燃油和电驱动置装或者牵引，上道路行驶的供人员乘用或用于运送物品以及进行工程专项作业的车辆。现有的油电混合动力汽车具有燃油发动机和电动机，可以根据需要分别用燃油或电力驱动。这种车辆传统设计是将两种动力系统交换使用而不是可以并行同时使用的，其安装难度及成本都远大于传统汽车。

[实用新型内容]

本实用新型的目的是为了克服上述油电混合动力汽车的设计和安装难度及成本的问题，提供一种安装容易、低成本、不使用传统汽车的变速及传动方式的电力驱动系统，不但可用于纯电动车或电力混合动力车上，同时更可以很方便地将电力驱动系统加装到传统汽车上使其成为混合电力汽车或纯电动车，另外也还可以方便地将非电力驱动的动力车辆改装成电力驱动车辆。

为了实现上述目的，提供一种用于驱动车辆的电力驱动系统，所述的电力驱动系统是加装在现有非电力驱动系统的车辆上完全独立于原有非电力驱动系统，电力驱动系统与非电力的驱动系统各自分别或同时运行驱动车辆。

所述的电力驱动系统是装在电力与非电力的混合动力车辆上或加装在现有非电力驱动的车辆上，其电力驱动系统的电机与其他动力的驱动系统的耦合连接是通过电机的转子与电机定子之间的电磁场的非接触性耦合及切换，电磁场的非接触性耦合通过电流来线性的平滑控制力矩及耦合的大小以至断开。

所述的电力驱动系统是加装到现有非电力驱动的车辆上或用于换置其他动力的车辆上的原有动力系统，所述的电力驱动系统使用中央控制器根据车辆行驶状况需求控制各独立通道，独立通道控制各独立电机从而驱动车辆的一个或多个车轮。

所述的中央控制器包括中央控制单元、差分信号放大器及电流传感器，通过电流传感器及差分放大器以平衡左右轮毂电机的驱动电流达至平衡，同时也可根据汽车行驶状况及驾驶者要求使用控制电机的驱动电流的大小以达到驱动车辆左右车轮的不同转速及力矩。

所述的电机驱动装置是装在电力与其他动力的混合动力车辆上或加装到现有非电力驱动的车辆上，所述的电力驱动系统中的电力驱动加速使用独立的电力加速踏板。

所述的电力加速踏板安装在原有车辆的离合器踏板或刹车踏板的左侧，通过左脚踩踏控制。

所述的电力驱动系统加装在现有非电力驱动的车辆上或用于替换现有车辆上的动力系统，所述的电机驱动系统的驱动电机的安装是将原车辆的刹车装置拆除，所述的驱动电机安装于原车辆的刹车装置部位，而刹车装置安装到驱动电机以外的汽车其他空间部位。

如果所述的电机驱动系统的采用外壳转转电机，新型刹车装则置采用鼓式刹车，刹车装置的制动轮缸安装于制动鼓外侧，并通过机械连接装置驱动制动摩擦片接触制动鼓。刹车装置安装于车轮与车辆悬挂系统之间的空隙。

如果所述的电机驱动系统的采用其他种类电机也可以用其他类似方式或类型的刹车装置安装到安装在驱动电机与车轮毂以及驱动电机与车辆悬挂系统之间的空隙处或者也可以安装到其他空间处。

刹车的制动鼓安装于外壳旋转电机的旋转外壳上。

所述的电力驱动系统所驱动的车轮毂安装于所述驱动电机转动外壳上或所述驱动电机中间的转动轴上。

所述的电力驱动系统是加装在现有非电力驱动系统的车辆上的原有非驱动轮上，所述的电力驱动系统的驱动电机使用外壳旋转电机，其固定机轴中空，一固定轴的一端固定于车轮轴固定部位，所述电机中空固定机轴从所述固定轴的另一端穿过安装与所述固定轴上。

所述的电力驱动系统是加装在现有非电力驱动系统的车辆上的原有驱动轮上，所述的电力驱动系统的驱动电机使用非外壳旋转电机，其旋转机轴中空，一旋转轴的一端和驱动车轮轴连接，所述电机的中空旋转机轴从所述旋转轴的另一端穿过安装与所述的旋转轴上。

本实用新型同现有技术相比，其优点在于：方便快捷，结构新颖、紧凑，设计合理，成本低，损耗小，也可将驱动系统直接加装于现有非电力驱动车辆上不用改动车辆原有设计，在以原有的驱动方式正常行驶的同时使得原有车辆增加了电驱动功能，另外也可将驱动系统替换原有非电力驱动车辆的原有非电力驱动系统而不用改动车辆原有其他部分设计。

[附图说明]

图1是本实用新型中的电力加速踏板安装位置图；

图中：1.电力加速踏板 2.离合器踏板 3.刹车踏板 4.原有加速踏板 5.方向盘6.驾驶员座位；

图2是本实用新型中的电力驱动系统图；

图中：1.电力加速踏板 2.电源开关 3.前进后退开关 4.电池电量表 5.中央系统控单元 6.左轮电机驱动器 7.右轮电机驱动器 8.左轮驱动电机 9.右轮驱动电机 10.差分信号放大器 11.左通道电流传感器 12.右通道电流传感器；

图3是本实用新型中的驱动电机与车轮的连接装置剖面图；

图4是本实用新型中的驱动电机与刹车的连接示意图

图5是本实用新型中的驱动电机与刹车的另一连接示意图；

图3、图4、图5中：1.车轮 2.车轮壳 3.刹车片 4.转动车轴 5.车轮轴固定部位 6.电机外壳 7.电机转动机轴 8.第一连接板 9.第二连接板 10.电机固定机轴 11.转动车轴延伸轴 12.连接杆 13.制动摩擦片 14.制动轮缸 15.制动机械连接装置 16.制动鼓；

指定图2作为本实用新型的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，本电力驱动系统包括：电力加速踏板，中央控制器，左轮及右轮电机驱动器(统称为动力车轮电机驱动器)，左轮及右轮电机(统称为动力车轮驱动电机)，左轮及右轮电机与车轮的连接装置(统称为动力车轮驱动电机与动力车轮的连接装置)。电力加速踏板为该电力驱动系统的加速部件，电力加速踏板装在原有车辆刹车踏板(如果是自动挡的车)或离合器踏板(如果是手动档的车)的左面，驾驶员用左脚踩踏电力加速踏板控制电力驱动力。因电机驱动驱动系统是完全独立的，所以电力加速踏板可以与原有加速踏板同时踩下，同时用电力和原有动力驱动车辆。电力加速踏板装有位移电传感器产生加速信号连接至中央控制器以控制车速。

电力驱动系统的组成参见图2，其中中央控制器包括中央控制单元及差分信号放大器。中央控制单元有电源开关，前进后退开关及电池电量表，电力加速踏板连接中央控制器。中央控制器与左轮电机驱动器及右轮电机驱动器连接，左轮及右轮电机驱动器分别驱动左右轮电机。左右轮电机通过各的自车轮的连接装置分别驱动左右车轮。中央控制器将电源开关、前进后退开关的信号、电力加速踏板的位移电传感器产生加速信号、左通道电流传感器及右通道电流传感器经过处理的输出信号分别送至左右动力车轮电机驱动器、驱动左右动力车轮、驱动电机，再通过左右动力车轮驱动电机与左右动力车轮的连接装置分别驱动左右动力车轮，中央控制器将电力加速踏板的位移电传感器产生的加速信号送至左动力车轮电机驱动器，驱动左动力车轮驱动电机，再通过左动力车轮驱动电机与左动力车轮的连接装置驱动左动力车轮，左电流传感器将左通道电流转换成电压信号，传至差分信号放大器正输入端，差分信号放大器输出端连接至右动力车轮电机驱动器，驱动右动力车轮驱动电机再通过右动力车轮驱动电机与右动力车轮的连接装置驱动右动力车轮，右电流传感器将右通道电流转换成电压信号传至差分信号放大器负输入端，以抵消正输入端信号，直至左右两通道电流几乎相同以达至平衡。驾驶员使用电力加速踏板，电源开右关，前进后退开关通过中央控制器控制车辆速度，电源，前进和后退。

实施例

动力车轮驱动电机，电机与动力车轮和转动车轮轴的连接装置以及刹车装置参见图3、图4及图5，动力车轮驱动电机与动力车轮和转动车轮轴的连接装置可安装到原车辆上的从动轮轴或主动轮轴上，该装置可通过转动车轮延伸轴安装于原车辆安装车轮的转动轴上，或将原刹车装置拆除，然后将转动车轮延伸轴安装于原车辆安装刹车装置的转动轴上，占用原刹车装置所占的空间位置，另外将新型的刹车装置安装到电机旋转外壳与车轮之间的空隙中，新型刹车装置的制动鼓安装在电机的旋转外壳上，制动摩擦片置于制动鼓中并与车轮轴固定部分连接，制动轮缸安装于制动鼓外面通过制动机械连接装置驱动制动摩擦片使得之接触制动鼓。

动力车轮驱动电机，电机与动力车轮和转动车轮轴的连接装置该装置包括电机外壳、定子、固定机轴，转动车轮延伸轴，该装置采用外壳驱动电机，电机外壳旋转，内在定子与固定机轴不转，电机固定机轴与车轮固定部位通过第二连接板和连接杆配合连接，电机固定机轴有孔洞，转动车轮延伸轴通过孔洞一端与车轮轴配合连接另一端通过第一连接板与电机外壳配合连接。电机外壳再直接与车轮壳固定配合连接。车轮毂也可以直接与转动车轮延伸轴连接。

如果用以混合动力车，其非电力驱动装置是用传统方式驱动车轮毂，电力驱动则用以上方法直接驱动车轮毂，这样两种动力都可各自或同时驱动车轮毂，以上车轮的连接方式使得电机与原有车辆的驱动系统耦合连接是通过电机的转子与电机定子之间的电磁场的非接触性耦合而非用机械零件的硬接触性耦合(如传统的汽车的机械离合器和变速箱)，其耦合可通过电流来连续性的平滑控制力矩和耦合的大小以至断开。当电机断电时，电机对非电力驱动系统是没有负载的，当通电时电磁场将产生力矩作用于车轮毂驱动车轮转动，这样电力与非电力对车轮毂的驱动可以通过电磁场作用力互相加减而不会产生硬性冲突，所以远比机械零件的硬接触性耦合优越简单低价耐用。

对于后加装的混合动力车会在车辆的电力驱动轮的转动车轴外侧设转动车轮延伸轴，电机驱动装置安装在转动车轮延伸轴上如果不是后加装的就可在设计上留出车轴长度给予电机安装。

以上实例实现电驱动功能的方法，方便快捷，低成本。

Claims (14)

1.一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统是加装在现有非电力驱动系统的车辆上完全独立于原有非电力驱动系统，电力驱动系统与非电力的驱动系统各自分别或同时运行驱动车辆。

2.一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统是装在电力与非电力的混合动力车辆上或加装在现有非电力驱动的车辆上，其电力驱动系统的电机与其他动力的驱动系统的耦合连接是通过电机的转子与电机定子之间的电磁场的非接触性耦合及切换，电磁场的非接触性耦合通过电流来线性的平滑控制力矩及耦合的大小以至断开。

3.一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统是加装到现有非电力驱动的车辆上或用于换置其他动力的车辆上的原有动力系统，所述的电力驱动系统使用中央控制器根据车辆行驶状况需求控制各独立通道，独立通道控制各独立电机从而驱动车辆的一个或多个车轮。

4.如权利要求3所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的中央控制器包括中央控制单元、差分信号放大器及电流传感器，通过电流传感器及差分放大器以平衡左右轮毂电机的驱动电流达至平衡。

5.如权利要求3所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统使用控制左右驱动轮驱动电机的电流来控制或平衡左右车轮的驱动力矩与转速。

6.一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电机驱动装置是装在电力与其他动力的混合动力车辆上或加装到现有非电力驱动的车辆上，所述的电力驱动系统中的电力驱动加速使用独立的电力加速踏板。

7.如权利要求6所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力加速踏板安装在原有车辆的离合器踏板或刹车踏板的左侧，通过左脚踩踏控制。

8.一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统加装在现有非电力驱动的车辆上或用于替换现有车辆上的动力系统，所述的电机驱动系统的驱动电机的安装是将原车辆的刹车装置拆除，所述的驱动电机安装于原车辆的刹车装置部位，而刹车装置安装到驱动电机以外的汽车其他空间部位。

9.如权利要求8所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的刹车装置采用鼓式刹车，刹车装置的制动轮缸安装于制动鼓外侧，并通过机械连接装置驱动制动摩擦片接触制动鼓。

10.如权利要求8所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的刹车装置安装于车轮与车辆悬挂系统之间的空隙。

11.如权利要求8所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的刹车装置采用鼓式刹车，刹车的制动鼓安装于外壳旋转电机的旋转外壳上。

12.如权利要求1或8所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统所驱动的车轮毂安装于所述驱动电机转动外壳上或所述驱动电机中间的转动轴上。

13.如权利要求8所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统是加装在现有非电力驱动系统的车辆上的原有非驱动轮上，所述的电力驱动系统的驱动电机使用外壳旋转电机，其固定机轴中空，一固定轴的一端固定于车轮轴固定部位，所述电机中空固定机轴从所述固定轴的另一端穿过安装与所述固定轴上。

14.如权利要求8所述的一种用于驱动车辆的电力驱动系统，其特征在于所述的电力驱动系统是加装在现有非电力驱动系统的车辆上的原有驱动轮上，所述的电力驱动系统的驱动电机使用非外壳旋转电机，其旋转机轴中空，一旋转轴的一端和驱动车轮轴连接，所述电机的中空旋转机轴从所述旋转轴的另一端穿过安装与所述的旋转轴上。