CN208015558U - 电动自行车驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动自行车驱动装置，包括电机组,电机组包括内转子、外转子、定子支架一、端盖、定子支架二和车轴；内转子与外转子固接或一体制造，定子支架一和定子支架二均与车轴花键联接并可沿车轴轴向移动；端盖与外转子固接且均通过轴承与车轴转动连接；定子支架一上设有定子绕组一，定子支架二上设有定子绕组二，外转子和内转子上分别设有与定子绕组一和定子绕组二适配的永磁体；定子绕组一和定子绕组二分别连接有储电装置。本实用新型可实现两定子与转子的分离与结合，人骑行省力，电机运行省电，能够回收能量；电机可三档调节，针对不同路况运行不同电机，从而达到省电，保护电机、电瓶和其他结构并延长电机、电瓶等部件使用寿命的目的。

Description

电动自行车驱动装置

技术领域

本实用新型涉及轮毂电机及其控制领域，尤其涉及电动自行车驱动装置。

背景技术

现有电动自行车多采用单个无刷直流永磁电动机，其主要由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。但对于不同路面，使用单一电动机驱动，没用适合不同路面的档位设置，电动机不能正常工作，加速电动机损坏，费电且影响电池的使用寿命，对电动自行车的结构也会产生一定破坏。

虽然，有电动自行车采用双转子电机驱动或双绕组电机驱动，但均不能实现电动机转子与定子分离，人骑行时费力。

此外，电动自行车作为一种交通工具，人们广泛使用，这就需要消耗大量的能源，但现有电动自行车不能实现能量回收，导致一部分可以回收的能量不能被回收利用等。

实用新型内容

本实用新型旨在提供电动自行车驱动装置，包括两个定子和两个转子，两个定子均可沿车轴轴向往复运动，可实现转子与定子分离，可多档位调节电机运行。并且，通过增加能量回收装置，可实现能量回收。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

电动自行车驱动装置，包括电机组,所述电机组包括内转子、外转子、定子支架一、端盖、定子支架二和车轴；

所述外转子一端敞口，外转子另一端与车轴转动连接，所述内转子与外转子固接或一体制造，所述定子支架一和定子支架二均与车轴花键联接并可沿车轴轴向移动；端盖与外转子的敞口端固接并将定子支架一和定子支架二封装在外转子与端盖构成的腔体中；端盖与车轴转动连接；

外转子上设有永磁体一，定子支架一上设有与永磁体一适配的定子绕组一，内转子上设有永磁体二，定子支架二上设有与永磁体二适配的定子绕组二。

进一步的，电动自行车驱动装置还包括用于控制定子支架一沿车轴轴向移动的控制机构一和用于控制定子支架二沿车轴轴向移动的控制机构二。

优选地，所述车轴上固定设有固定板，固定板位于定子支架一与定子支架二之间；所述定子支架一和定子支架二上均固接有推板；

所述控制机构一包括动作机构、钢丝绳一和按压开关二，所述控制机构二包括动作机构、钢丝绳二和按压开关一，控制机构一的动作机构位于固定板与定子支架一之间，所述控制机构一包括至少两个动作机构，控制机构一的动作机构围绕车轴等间隔设置；控制机构二的动作机构位于固定板与定子支架二之间，所述控制机构二包括至少两个动作机构，控制机构二的动作机构围绕车轴等间隔设置；

所述动作机构包括定位杆、弹簧以及用于吸引推板的电磁铁，所述定位杆的一端通过销和扭力弹簧与固定板转动连接，销的轴线与车轴的轴线垂直不相交；推板上有供定位杆穿过的预留孔，定位杆的另一端穿过预留孔，所述定位杆上设有与推板适配的凹槽一和凹槽二，所述推板卡在凹槽一或凹槽二中以使永磁体与定子绕组轴向错开或对正；定子支架一和定子支架二上的推板均连接有弹簧，弹簧一端与推板连接，弹簧另一端与固定板连接，电磁铁安装在固定板上；

控制机构一的动作机构连接有钢丝绳一，钢丝绳一的一端与定位杆中部连接，钢丝绳一的另一端与按压开关二连接；

控制机构二的动作机构连接有钢丝绳二，钢丝绳二的一端与定位杆中部连接，钢丝绳二的另一端与按压开关一连接。

进一步的，所述按压开关一包括按钮一、动触点一和静触点一，所述按钮一下端与钢丝绳二的另一端连接，所述动触点一设于按钮一正下方，静触点一位于动触点一下方，控制机构二的电磁铁导线的正极均与动触点一电联接，控制机构二的电磁铁导线的负极均与静触点一电联接；所述按钮一上设有用于复位的弹簧五；

所述按压开关二包括按钮二、动触点二和静触点二，所述按钮二下端与钢丝绳一的另一端连接，所述动触点二设于按钮二正下方，静触点二位于动触点二下方，控制机构一的电磁铁导线的正极均与动触点二电联接，控制机构一的电磁铁导线的负极均与静触点二电联接；所述按钮二上设有用于复位的弹簧六。

或者，所述车轴上固定设有固定板，固定板位于定子支架一与定子支架二之间，所述控制机构一包括直线驱动机构一，所述直线驱动机构一安装在固定板上，直线驱动机构一的直线移动部件与定子支架一固接；

或者，车轴上固定设有支撑架，支撑架位于定子支架一与定子支架二之间；控制机构一包括直线驱动机构、定位板、钢丝绳四，控制机构二包括直线驱动机构、定位板和钢丝绳三；

所述直线驱动机构包括齿条、电机和齿轮，电机安装在支撑架上，齿轮与电机连接，齿条与齿轮配合，定子支架一与控制机构一的齿条固接，定子支架二与控制机构二的齿条固接；控制机构一和控制机构二的定位板均通过销和扭力弹簧与支撑架转动连接，齿条上设有与定位板适配的凹槽一和凹槽二，定位板卡在凹槽一或凹槽二中以使永磁体与定子绕组轴向错开或对正。

所述控制机构二包括直线驱动机构二，所述直线驱动机构二安装在固定板上，直线驱动机构二的直线移动部件与定子支架二固接。

进一步的，电动自行车驱动装置还包括储电装置、直流/交流转换器一和直流/交流转换器二，所述定子绕组一与直流/交流转换器一电联接，所述定子绕组二与直流/交流转换器二电联接，直流/交流转换器一和直流/交流转换器二均与储电装置电联接。

其中，所述车轴上设有出线孔，出线孔轴向贯穿车轴的一个端面，钢丝绳一和钢丝绳二的另一端均从出线孔处穿出外转子与端盖构成的腔体。

优选地，钢丝绳一的一端分为N₁个分支，N₁等于控制机构一的动作机构的个数，N₁个分支分别与控制机构一的其中一个动作机构连接；

钢丝绳二的一端分为N₂个分支，N₂等于控制机构二的动作机构的个数，N₂个分支分别与控制机构二的其中一个动作机构连接。

其中，N₁＝N₂＝3。

其中，外转子和端盖均通过轴承与车轴转动连接。

其中，永磁体一设于外转子的内侧壁，永磁体二设于内转子的外侧壁。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型将电动自行车的后轮单电机驱动改为双电机驱动，两个电机的转子作为一个结构，两个电机的定子则分为独立的两个结构，且均可沿车轴轴向往复移动，通过控制机构可实现两电机定子与转子的分离与结合，继而实现多种功能。

2.本实用新型提供一种特殊的控制机构来控制两电机定子与转子的分离与结合，其包括的按压开关有两个功能，一是轻按按压开关实现定位杆动作，二是重按按压开关实现定位杆动作和电磁铁通电。此外，电磁铁通电是短时通电，当推板卡在定位杆凹槽后，松开手指，按压开关按钮在弹簧力的作用下复位，电磁铁断电，无需长时通电，因此非常省电；

3.将电机分为三档：一档位为大扭矩电机运行，二档位为高转速电机运行，三档位为两电机同时运行。在电动自行车启动、较重载荷、爬较陡坡时，大扭矩电机运行；在平稳路面时，高转速电机运行；在重载、爬陡坡时，两电机同时运行。针对不同路况，运行不同电机，从而达到省电，保护电机、电瓶和其他结构，延长电机、电瓶等部件使用寿命的目的；

4.本实用新型能实现制动及能量回收：电动自行车电力工作情况下，实现内电机再生制动、外电机再生制动、两电机同时再生制动；

5.能实现人骑行时能量回收：电动自行车人骑行工作情况下，实现人骑行时外电机能量回收、人骑行时内电机能量回收、人骑行时内、外电机同时能量回收(比如：下坡时内、外电机同时制动及能量回收)。

6.电动自行车人骑行工作情况下，本实用新型能实现最省力骑行。

附图说明

图1是定子绕组与永磁体正对时实施例一的结构示意图；

图2是图1中H处的局部放大图；

图3是定子绕组与永磁体轴向错开时实施例一的结构示意图；

图4是图3中K处的局部放大图；

图5是固定板的结构示意图；

图6是推板的结构示意图；

图7是按压开关一的结构示意图；

图8是按压开关二的结构示意图；

图9是图1中A处的剖面图；

图10是定子绕组与永磁体正对时实施例二的结构示意图；

图中：21-按钮一、22-弹簧五、23-钢丝绳接线孔一、24-静触点一、25动触点一、31-按钮二、32-弹簧六、33-钢丝绳接线孔二、34-静触点二、35-动触点二、101-外转子、102-永磁体一、103-定子绕组一、104-定子支架一、105-端盖、106-固定板、107-电磁铁一、108-推板一、109-销一、110-定位杆一、111-弹簧一、112-钢丝绳一、113-钢丝绳二、114-出线孔、115-弹簧二、116-销二、117-定位杆二、118-电磁铁二、119-直流/交流转换器一、120-储电装置、121-直流/交流转换器二、122-定子绕组二、123-永磁体二、124-定子支架二、125-推板二、126-电磁铁三、127-定位杆三、128-销三、129-弹簧三、130-车轴、131-弹簧四、132-定位杆四、133-销四、134-电磁铁四、135-内转子、150-齿轮一、151-小型电机一、152-支撑架、153-齿条一、154-定位板一、155-钢丝绳三、156-钢丝绳四、157-齿条二、158-小型电机二、159-齿轮二、160-定位板二。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型作详细说明。

实施例一

如图1、3所示，本实施例公开的电动自行车驱动装置，包括电机组,所述电机组包括内转子135、外转子101、定子支架一104、端盖105、定子支架二124和车轴130。

外转子101一端敞口，外转子101另一端与车轴130转动连接，内转子135与外转子101固接或一体制造，内转子135和外转子101与轮毂为一体式结构。定子支架一104和定子支架二124均与车轴130花键联接并可沿车轴130轴向移动；端盖105与外转子101的敞口端通过螺栓固接并将定子支架一104和定子支架二124封装在外转子101与端盖105构成的腔体中；端盖105与车轴130转动连接。其中，外转子101和端盖105通过轴承与车轴130滚动接触。

外转子101上设有永磁体一102，定子支架一104上设有与永磁体一102适配的定子绕组一103，内转子135上设有永磁体二123，定子支架二124上设有与永磁体二123适配的定子绕组二122。其中，永磁体一102设于外转子101的内侧壁，永磁体二123设于内转子135的外侧壁。

电动自行车驱动装置还包括用于控制定子支架一104沿车轴130轴向移动的控制机构一和用于控制定子支架二124沿车轴130轴向移动的控制机构二。控制机构一包括动作机构、钢丝绳一112和按压开关二，控制机构二包括动作机构、钢丝绳二113和按压开关一。

如图1所示，车轴130上固定设有固定板106，固定板106通过螺栓固定于车轴130上，固定板106位于定子支架一104与定子支架二124之间，定子支架一104固接有推板一108，定子支架二124固接有推板二125。

控制机构一包括两个动作机构，分别为动作机构一和动作机构二，动作机构一和动作机构二均位于固定板106与定子支架一104之间，动作机构一和动作机构二围绕车轴130周向间隔180°设置。当然，每个控制机构包括的动作机构个数可以根据需要合理设置。

动作机构一包括定位杆一110、弹簧一111以及用于吸引推板一108的电磁铁一107，动作机构二包括弹簧二115、定位杆二117以及用于吸引推板一108的电磁铁二118。

控制机构二包括两个动作机构，分别为动作机构三和动作机构四，动作机构三和动作机构四均位于固定板106与定子支架二124之间，动作机构三和动作机构四围绕车轴130周向间隔180°设置。动作机构三包括定位杆三127、弹簧三129以及用于吸引推板二125的电磁铁三126。动作机构四包括弹簧四131、定位杆四132以及用于吸引推板二125的电磁铁四134。

如图1、9所示，车轴130为花键轴，定子支架一104与车轴130的花键部分面接触且可以沿轴向往复运动，定子支架二124与车轴130的花键部分面接触且可以沿轴向往复运动。电磁铁一107和电磁铁二118安装在固定板106的一侧面上；电磁铁三126和电磁铁四134安装在固定板106的另一侧面上。

如图2、4、6所示，定位杆一110的一端通过销一109和扭力弹簧与固定板106转动连接，定位杆二117的一端通过销二116和扭力弹簧与固定板106转动连接，扭力弹簧便于定位杆旋转一定角度后复位。销一109和销二116的轴线均与车轴130的轴线垂直不相交；钢丝绳一112的一端设有两个分支，其中一个分支与定位杆一110的中部连接，另一个分支与定位杆二117的中部连接，钢丝绳一112的另一端连接按压开关二。

推板一108通过螺栓与定子支架一104固接，定位杆一110和定位杆二117上均设有与推板一108适配的凹槽一和凹槽二，推板一108上设有供定位杆穿过且允许定位杆在一定范围内转动的预留孔，定位杆的另一端穿过该预留孔，推板一108卡在凹槽一或凹槽二中，当推板一108卡在凹槽一中时，永磁体一102与定子绕组一103轴向错开，当推板一108卡在凹槽二中时，永磁体一102与定子绕组一103正对。

弹簧一111一端与推板一108连接，弹簧一111另一端与固定板106连接，弹簧二115一端与推板一108连接，弹簧二115另一端与固定板106连接，弹簧一111位于定位杆一110与车轴130之间，弹簧二115位于定位杆二117与车轴130之间。

定位杆三127的一端通过销三128和扭力弹簧与固定板106转动连接，定位杆四132的一端通过销四133和扭力弹簧与固定板106转动连接，扭力弹簧便于定位杆旋转一定角度后复位。销三128和销四133的轴线均与车轴130的轴线垂直不相交，定位杆三127和定位杆四132围绕车轴130周向等间隔设置；钢丝绳二113的一端设有两个分支，其中一个分支与定位杆三127的中部连接，另一个分支与定位杆四132的中部连接，钢丝绳二113的另一端连接按压开关一。

推板二125通过螺栓与定子支架二124固接，定位杆三127和定位杆四132上均设有与推板二125适配的凹槽一和凹槽二，推板二125上设有供定位杆穿过且允许定位杆在一定范围内转动的预留孔，定位杆的另一端穿过该预留孔，推板二125卡在凹槽一或凹槽二中，当推板二125卡在凹槽一中时，永磁体二123与定子绕组二122轴向错开，当推板二125卡在凹槽二中时，永磁体二123与定子绕组二122正对；弹簧三129一端与推板二125连接，弹簧三129另一端与固定板106连接，弹簧四131一端与推板二125连接，弹簧四131另一端与固定板106连接，弹簧三129位于定位杆三127与车轴130之间，弹簧四131位于定位杆四132与车轴130之间。

其中，车轴130上设有出线孔114，出线孔114轴向贯穿车轴130的一个端面，钢丝绳一112和钢丝绳二113的另一端均从出线孔114处穿出外转子101与端盖105构成的腔体。

如图5所示，电磁铁一107、定位杆一110、弹簧一111、弹簧二115、定位杆二117和电磁铁二118依次排列在一条直线上，该直线与车轴130垂直相交；电磁铁三126、定位杆三127、弹簧三129、弹簧四131、定位杆四132和电磁铁四134依次排列在一条直线上，该直线与车轴130垂直相交。

如图7所示，按压开关一包括按钮一21、动触点一25和静触点一24，按钮一21下端与钢丝绳二113的另一端连接，按钮一21下端设有钢丝绳接线孔一23，钢丝绳二113连接于钢丝绳接线孔一23处。动触点一25设于按钮一21正下方，静触点一24位于动触点一25下方，电磁铁三126和电磁铁四134导线的正极均与动触点一25电联接，电磁铁三126和电磁铁四134导线的负极均与静触点一24电联接，便于控制电磁铁动作。按钮一21上设有用于复位的弹簧五22。

如图8所示，按压开关二包括按钮二31、动触点二35和静触点二34，按钮二31下端与钢丝绳一112的另一端连接，按钮二31下端设有钢丝绳接线孔二33，钢丝绳一112连接于钢丝绳接线孔二33处。动触点二35设于按钮二31正下方，静触点二34位于动触点二35下方，电磁铁一107和电磁铁二118导线的正极均与动触点二35电联接，电磁铁一107和电磁铁二118导线的负极均与静触点二34电联接，便于控制电磁铁动作。按钮二31上设有用于复位的弹簧六32。

按压开关分两个动作，第一个动作是轻按按压开关，钢丝绳拉动定位杆，定位杆绕销连接处旋转一定角度，第二个动作是重按按压开关，则钢丝绳拉动定位杆，定位杆绕销连接处旋转一定角度后，按压开关底部触点接触，电磁铁通电，并吸引推板，推板移动过程中会卡在定位杆的凹槽中，则推板被定位杆固定。本实施例中电磁铁通电是短时通电，当推板卡在定位杆凹槽后，松开手指，按压开关按钮在弹簧的作用下复位，电磁铁断电，无需长时通电，因此非常省电。

电动自行车驱动装置还包括储电装置120、直流/交流转换器一119和直流/交流转换器二121，定子绕组一103与直流/交流转换器一119电联接，定子绕组二122与直流/交流转换器二121电联接，直流/交流转换器一119和直流/交流转换器二121均与储电装置120电联接。

下面详细介绍本实施例的驱动模式：

A、启动：

轻按按压开关一的按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，在弹簧三129、弹簧四131作用下，推板二125分别脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，并沿弹簧力方向运动，直到推板二125卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正，定子绕组二122通电，动力通过储电装置120、直流/交流转换器二121、定子绕组二122、永磁体二123和转子101，最终传递到车轮；此时，推板一108位于定位杆一110、定位杆二117的凹槽一中，定子绕组一103与永磁体一102轴向错开。

B、转矩耦合：

分别轻按按压开关一的按钮一21、按压开关二的按钮二31，定位杆三127、定位杆四132、定位杆一110、定位杆二117动作，在弹簧三129、弹簧四131、弹簧一111、弹簧二115作用下，推板二125分别脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，推板一108分别脱离定位杆一110、定位杆二117的凹槽一，并沿各自弹簧力方向运动，如图1、2所示，直到推板二125分别卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二，推板一108分别卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽二中，分别实现定子支架二124、定子支架一104定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正，定子绕组一103与永磁体一102相互对正，定子绕组二122、定子绕组一103均通电，动力分两路传递，一路通过储电装置120、直流/交流转换器二121、定子绕组二122、永磁体二123和内转子135，另一路通过储电装置120、直流/交流转换器一119、定子绕组一103、永磁体一102和外转子101，最终两路动力均传递到车轮，实现转矩耦合，提高转矩输出。

C、单电机驱动，包括以下两种情况：

C1，内电机驱动：

轻按按压开关一的按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，在弹簧三129、弹簧四131作用下，推板二125分别脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，并沿弹簧力方向运动，直到推板二125卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正，定子绕组二122通电，动力通过储电装置120、直流/交流转换器二121、定子绕组二122、永磁体二123和内转子135，最终传递到车轮；此时推板一108位于定位杆一110、定位杆二117的凹槽一中，定子绕组一103与永磁体一102轴向错开。

C2，外电机驱动：

轻按按压开关二的按钮二31，定位杆一110、定位杆二117动作，在弹簧一111、弹簧二115作用下，推板一108脱离定位杆一110、定位杆二117的凹槽一，并沿弹簧力方向运动，直到推板一108卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽二中，实现定子支架一104定位，定子绕组一103与永磁体一102相互对正，定子绕组一103通电，动力通过储电装置120、直流/交流转换器一119、定子绕组一103、永磁体一102和外转子101，最终传递到车轮；此时推板二125位于定位杆三127、定位杆四132的凹槽一中，定子绕组二122与永磁体二123轴向错开。

D、单电机再生制动，包括以下两种情况：

D1，内电机再生制动：

轻按按压开关一的按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，在弹簧三129、弹簧四131作用下，推板二125分别脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，并沿弹簧力方向运动，直到推板二125卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正，动力从车轮输入到内电机，定子绕组二122受到转动的永磁体二123产生的旋转磁场作用，产生制动力矩，并将产生的感应电流经直流/交流转换器二121回收到储电装置120，实现电动自行车的再生制动；此时推板一108位于定位杆一110、定位杆二117的凹槽一中，定子绕组一103与永磁体一102轴向错开。

D2，外电机再生制动：

轻按按压开关二按钮二31，定位杆一110、定位杆二117动作，在弹簧一111、弹簧二115作用下，推板一108脱离定位杆一110、定位杆二117的凹槽一，并沿弹簧力方向运动，直到推板一108卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽二中，实现定子支架一104定位，定子绕组一103与永磁体一102相互对正，动力从车轮输入到外电机，定子绕组一103受到转动的永磁体一102产生的旋转磁场作用，产生制动力矩，并将产生的感应电流经直流/交流转换器一119回收到储电装置120，实现电动自行车的再生制动；此时推板二125位于定位杆三127、定位杆四132的凹槽一中，定子绕组二122与永磁体二123轴向错开。

双电机再生制动：

分别轻按按压开关一按钮一21、按压开关二按钮二31，定位杆三127、定位杆四132、定位杆一110、定位杆二117动作，在弹簧三129、弹簧四131、弹簧一111、弹簧二115作用下，推板二125分别脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，推板一108分别脱离定位杆一110、定位杆二117的凹槽一，并沿各自弹簧力方向运动，直到推板二125分别卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二，推板一108分别卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽二中，分别实现定子支架二124、定子支架一104定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正，定子绕组一103与永磁体一102相互对正，动力从车轮输入到内、外电机，定子绕组二122、定子绕组一103分别受到转动的永磁体二123、永磁体一102产生的旋转磁场作用，产生制动力矩，并将产生的感应电流分别经直流/交流转换器二121、直流/交流转换器一119回收到储电装置120，实现电动自行车的再生制动。

E、人骑行情况：

人骑行时外电机能量回收：

轻按按压开关二的按钮二31，定位杆一110、定位杆二117动作，推板一108脱离定位杆一110、定位杆二117的凹槽一，并在弹簧力作用下运动，直到推板一108卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽二中，实现定子支架一104的定位，定子绕组一103与永磁体一102相互对正；重按按压开关一按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，电磁铁三126、电磁铁四134分别通电，产生电磁力，推板二125在电磁力作用下运动，直到卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽一中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123轴向错开，不产生磁阻；此时，动力从电动自行车链轮传到轮毂再传到外转子101，定子绕组一103受到转动的永磁体一102产生的旋转磁场作用，产生感应电流，并经直流/交流转换器一119回收到储电装置120，实现能量回收。

人骑行时内电机能量回收：

轻按按压开关一的按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，推板二125脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，并在弹簧力作用下运动，直到卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正；重按按压开关二按钮二31，定位杆一110、定位杆二117动作，电磁铁一107、电磁铁二118分别通电，产生电磁力，推板一108在电磁力作用下运动，直到卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽一中，实现定子支架一104定位，定子绕组一103与永磁体一102轴向错开，不产生磁阻；此时，动力从电动自行车链轮传到轮毂再传到内转子135，定子绕组二122受到转动的永磁体二123产生的旋转磁场作用，产生感应电流，并经直流/交流转换器二121回收到储电装置120，实现能量回收。

人骑行时内、外电机能量回收：

轻按按压开关一的按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，推板二125脱离定位杆三127、定位杆四132的凹槽一，并在弹簧力作用下运动，直到卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽二中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123相互对正；轻按按压开关二的按钮二31，定位杆一110、定位杆二117动作，推板一108脱离定位杆一110、定位杆二117的凹槽一，并在弹簧力作用下运动，直到推板一108卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽二中，实现定子支架一104的定位，定子绕组一103与永磁体一102相互对正；此时，动力从电动自行车链轮传到轮毂再传到内转子135和外转子101，能量回收分两路进行，一路是定子绕组二122受到转动的永磁体二123产生的旋转磁场作用，产生感应电流，并经直流/交流转换器二121回收到储电装置120；另一路是定子绕组一103受到转动的永磁体一102产生的旋转磁场作用，产生感应电流，并经直流/交流转换器一119回收到储电装置120，实现人骑行时内、外电机能量回收。

人骑行最省力情况：

重按按压开关一的按钮一21，定位杆三127、定位杆四132动作，电磁铁三126、电磁铁四134分别通电，产生电磁力，推板二125在电磁力作用下运动，直到卡在定位杆三127、定位杆四132的凹槽一中，实现定子支架二124定位，定子绕组二122与永磁体二123轴向错开，不产生磁阻；重按按压开关二的按钮二31，定位杆一110、定位杆二117动作，电磁铁一107、电磁铁二118分别通电，产生电磁力，推板一108在电磁力作用下运动，直到卡在定位杆一110、定位杆二117的凹槽一中，实现定子支架一104定位，定子绕组一103与永磁体一102轴向错开，不产生磁阻；此时，人骑行最省力。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：用于控制定子支架一104和定子支架二124轴向移动的控制机构直接采用直线驱动机构来控制，其中，直线驱动机构可以是气缸、液压缸、直线电机等，直线驱动机构也可以包括电机和齿轮齿条传动机构，定子支架与齿条连接，电机与齿轮连接。如图10所示，车轴130上固定设有支撑架152，支撑架152位于定子支架一104与定子支架二124之间。

控制机构一包括直线驱动机构一，直线驱动机构一包括齿条二157、小型电机二158和齿轮二159，小型电机二158安装在支撑架152上，齿轮二159与小型电机二158连接，定子支架一104与齿条二157固接，所述齿条二157与齿轮二159配合。齿条二157上设有有齿部分和无齿部分，当齿轮二159与齿条二157的有齿部分啮合时齿轮二159可带动齿条二157移动，当齿轮二159与齿条二157的无齿部分接触时齿条二157停止移动。

控制机构一还包括定位板二160和钢丝绳四156，定位板二160通过销和扭力弹簧与支撑架152转动连接，销与车轴130平行，齿条二157上设有与定位板二160适配的凹槽一和凹槽二，定位板二160卡在凹槽一或凹槽二中，当定位板二160卡在凹槽一中时，永磁体一102与定子绕组一103轴向错开，当定位板二160卡在凹槽二中时，永磁体一102与定子绕组一103正对。

钢丝绳四156一端与定位板二160连接，钢丝绳四156另一端从车轴130的出线孔引出。通过钢丝绳四156拉动定位板二160，定位板二160转动一定角度从而从齿条二157的凹槽一中脱离，随后小型电机二158通电，带动齿条二157与齿轮二159运动，直到齿条二157移动到预定位置，此时齿条二157的凹槽二正好位于定位板二160的转动平面上，小型电机二158断电，定位板二160在扭力弹簧的作用下复位，卡在齿条凹槽二中，实现定子支架一104定位。

控制机构二包括直线驱动机构二，直线驱动机构二包括齿条一153、小型电机一151和齿轮一150，小型电机一151安装在支撑架152上，齿轮一150与小型电机一151连接，定子支架二124与齿条一153固接，齿条一153与齿轮一150配合。齿条一153上设有有齿部分和无齿部分，当齿轮一150与齿条一153的有齿部分啮合时齿轮一150可带动齿条一153移动，当齿轮一150与齿条一153的无齿部分接触时齿条一153停止移动。

控制机构二还包括定位板一154和钢丝绳三155，定位板一154通过销和扭力弹簧与支撑架152转动连接，销与车轴130平行，齿条一153上设有与定位板一154适配的凹槽一和凹槽二，定位板一154卡在凹槽一或凹槽二中，当定位板一154卡在凹槽一中时，永磁体二123与定子绕组二122轴向错开，当定位板一154卡在凹槽二中时，永磁体二123与定子绕组二122正对。

钢丝绳三155一端与定位板一154连接，钢丝绳三155另一端从车轴130的出线孔引出。通过钢丝绳三155拉动定位板一154，定位板一154转动一定角度从而从齿条一153的凹槽一中脱离，随后小型电机一151通电，带动齿条一153与齿轮一150运动，直到齿条一153移动到预定位置，此时齿条一153的凹槽二正好位于定位板一154的转动平面上，小型电机一151断电，定位板一154在扭力弹簧的作用下复位，卡在齿条凹槽二中，实现定子支架二124定位。

小型电机可实现正反转运行，从而带动齿轮正反转，齿条往复移动带动定子支架往复移动，定位板准确定位，实现定子绕组与永磁体相互对正或轴向错开。

本实用新型将电动自行车的后轮单电机驱动改为双电机驱动，两个电机的转子作为一个结构，两个电机的定子则分为独立的两个结构，且均可沿车轴轴向往复移动，通过控制机构可实现两电机定子与转子的分离与结合，继而实现电机的三档工作，一档位为大扭矩电机运行，二档位为高转速电机运行，三档位为两电机同时运行，针对不同路况，运行不同电机，从而达到省电、保护电机、电瓶和其他结构，并延长电机、电瓶等部件使用寿命的目的；此外，本实用新型能实现制动及能量回收，在人骑行工作情况下，能实现最省力骑行。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.电动自行车驱动装置，其特征在于:包括电机组,所述电机组包括内转子(135)、外转子(101)、定子支架一(104)、端盖(105)、定子支架二(124)和车轴(130)；

所述外转子(101)一端敞口，外转子(101)另一端与车轴(130)转动连接，所述内转子(135)与外转子(101)固接或一体制造，所述定子支架一(104)和定子支架二(124)均与车轴(130)花键联接并可沿车轴(130)轴向移动；端盖(105)与外转子(101)的敞口端固接并将定子支架一(104)和定子支架二(124)封装在外转子(101)与端盖(105)构成的腔体中；端盖(105)与车轴(130)转动连接；

外转子(101)上设有永磁体一(102)，定子支架一(104)上设有与永磁体一(102)适配的定子绕组一(103)，内转子(135)上设有永磁体二(123)，定子支架二(124)上设有与永磁体二(123)适配的定子绕组二(122)。

2.根据权利要求1所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：还包括用于控制定子支架一(104)沿车轴(130)轴向移动的控制机构一和用于控制定子支架二(124)沿车轴(130)轴向移动的控制机构二。

3.根据权利要求2所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：所述车轴(130)上固定设有固定板(106)，固定板(106)位于定子支架一(104)与定子支架二(124)之间；所述定子支架一(104)和定子支架二(124)上均固接有推板；

所述控制机构一包括动作机构、钢丝绳一(112)和按压开关二，所述控制机构二包括动作机构、钢丝绳二(113)和按压开关一，控制机构一的动作机构位于固定板(106)与定子支架一(104)之间，所述控制机构一包括至少两个动作机构，控制机构一的动作机构围绕车轴(130)等间隔设置；控制机构二的动作机构位于固定板(106)与定子支架二(124)之间，所述控制机构二包括至少两个动作机构，控制机构二的动作机构围绕车轴(130)等间隔设置；

所述动作机构包括定位杆、弹簧以及用于吸引推板的电磁铁，所述定位杆的一端通过销和扭力弹簧与固定板(106)转动连接，销的轴线与车轴(130)的轴线垂直不相交；推板上有供定位杆穿过的预留孔，所述定位杆上设有与推板适配的凹槽一和凹槽二，所述推板卡在凹槽一或凹槽二中以使永磁体与定子绕组轴向错开或对正；定子支架一(104)和定子支架二(124)上的推板均连接有弹簧，弹簧一端与推板连接，弹簧另一端与固定板(106)连接，电磁铁安装在固定板(106)上；

控制机构一的动作机构连接有钢丝绳一(112)，钢丝绳一(112)的一端与定位杆中部连接，钢丝绳一(112)的另一端与按压开关二连接；

控制机构二的动作机构连接有钢丝绳二(113)，钢丝绳二(113)的一端与定位杆中部连接，钢丝绳二(113)的另一端与按压开关一连接。

4.根据权利要求3所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：所述按压开关一包括按钮一(21)、动触点一(25)和静触点一(24)，所述按钮一(21)下端与钢丝绳二(113)的另一端连接，所述动触点一(25)设于按钮一(21)正下方，静触点一(24)位于动触点一(25)下方，控制机构二的电磁铁导线的正极均与动触点一(25)电联接，控制机构二的电磁铁导线的负极均与静触点一(24)电联接；所述按钮一(21)上设有用于复位的弹簧五(22)；

所述按压开关二包括按钮二(31)、动触点二(35)和静触点二(34)，所述按钮二(31)下端与钢丝绳一(112)的另一端连接，所述动触点二(35)设于按钮二(31)正下方，静触点二(34)位于动触点二(35)下方，控制机构一的电磁铁导线的正极均与动触点二(35)电联接，控制机构一的电磁铁导线的负极均与静触点二(34)电联接；所述按钮二(31)上设有用于复位的弹簧六(32)。

5.根据权利要求2所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：所述车轴(130)上固定设有固定板(106)，固定板(106)位于定子支架一(104)与定子支架二(124)之间，所述控制机构一包括直线驱动机构一，所述直线驱动机构一安装在固定板(106)上，直线驱动机构一的直线移动部件与定子支架一(104)固接；

所述控制机构二包括直线驱动机构二，所述直线驱动机构二安装在固定板(106)上，直线驱动机构二的直线移动部件与定子支架二(124)固接。

6.根据权利要求2所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：车轴(130)上固定设有支撑架(152)，支撑架(152)位于定子支架一(104)与定子支架二(124)之间；控制机构一包括直线驱动机构、定位板、钢丝绳四(156)，控制机构二包括直线驱动机构、定位板和钢丝绳三(155)；

所述直线驱动机构包括齿条、电机和齿轮，电机安装在支撑架(152)上，齿轮与电机连接，齿条与齿轮配合，定子支架一(104)与控制机构一的齿条固接，定子支架二(124)与控制机构二的齿条固接；控制机构一和控制机构二的定位板均通过销和扭力弹簧与支撑架(152)转动连接，齿条上设有与定位板适配的凹槽一和凹槽二，定位板卡在凹槽一或凹槽二中以使永磁体与定子绕组轴向错开或对正。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：还包括储电装置(120)、直流/交流转换器一(119)和直流/交流转换器二(121)，所述定子绕组一(103)与直流/交流转换器一(119)电联接，所述定子绕组二(122)与直流/交流转换器二(121)电联接，直流/交流转换器一(119)和直流/交流转换器二(121)均与储电装置(120)电联接。

8.根据权利要求3或4所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：所述车轴(130)上设有出线孔(114)，出线孔(114)轴向贯穿车轴(130)的一个端面，钢丝绳一(112)和钢丝绳二(113)的另一端均从出线孔(114)处穿出外转子(101)与端盖(105)构成的腔体。

9.根据权利要求3或4所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：钢丝绳一(112)的一端分为N₁个分支，N₁等于控制机构一的动作机构的个数，N₁个分支分别与控制机构一的其中一个动作机构连接；

钢丝绳二(113)的一端分为N₂个分支，N₂等于控制机构二的动作机构的个数，N₂个分支分别与控制机构二的其中一个动作机构连接。

10.根据权利要求1所述的电动自行车驱动装置，其特征在于：永磁体一(102)设于外转子(101)的内侧壁，永磁体二(123)设于内转子(135)的外侧壁。