CN210881693U - 多功能轮毂电机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及轮毂电机领域，具体为一种多功能轮毂电机控制系统，其中多功能轮毂电机控制系统，包括：控制模块，与控制模块电性连接的轮毂电机本体、散热装置和/或减速模块和/或制动装置；所述控制模块适于通过减速模块控制轮毂电机本体减速和/或所述控制模块适于通过散热装置降低轮毂电机本体的温度和/或所述控制模块适于通过制动装置对轮毂电机本体进行制动，实现了在复杂工况下提升轮毂电机本体的性能。

Description

多功能轮毂电机控制系统
技术领域
本实用新型涉及轮毂电机领域，具体为一种多功能轮毂电机控制系统。
背景技术
现如今许多新能源车辆开始采用轮毂电机，减少传统车辆的传动机构的设置，减少整车的结构复杂性和重量，但是轮毂电机在使用过程中还面临很多问题，在复杂工况下轮毂电机的性能容易受到影响。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的多功能轮毂电机控制系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多功能轮毂电机控制系统，以解决在复杂工况下提升轮毂电机性能的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能轮毂电机控制系统，包括：
控制模块，与控制模块电性连接的轮毂电机本体、散热装置和/或减速模块和/或制动装置；
所述控制模块适于通过减速模块控制轮毂电机本体减速和/或所述控制模块适于通过散热装置降低轮毂电机本体的温度和/或所述控制模块适于通过制动装置对轮毂电机本体进行制动；
所述减速模块包括：温度传感器和霍尔传感器；
所述温度传感器适于检测轮毂电机本体的温度；
所述霍尔传感器适于检测轮毂电机本体的转速；
所述控制模块适于在温度高于预设温度时控制轮毂电机本体的转速降低至预设转速，并且当温度数据下降至预设温度时控制模块控制轮毂电机本体停止减速；
所述散热装置包括：蓄液仓、输液机构和液冷腔；
所述蓄液仓设置在所述轮毂电机本体外；
所述液冷腔通过所述输液机构与所述蓄液仓连接；
所述液冷腔设置在轮毂电机本体的外壳内，并且所述液冷腔套设在轮毂电机本体的电机轴上；
所述控制模块适于控制输液机构将蓄液仓内的液体输入液冷腔，并且所述蓄液仓适于承接流经液冷腔的液体，以降低轮毂电机本体的温度；
所述制动装置包括：液压泵、液压钳和制动盘；
所述液压泵与所述液压钳连接；
所述制动盘与轮毂电机本体的外壳固定连接，并且所述制动盘与轮毂相对轮毂电机本体设置；
所述液压钳设置在制动盘上，并且所述液压钳与制动盘之间设置有间隙；
所述控制模块适于控制液压泵带动液压钳夹紧制动盘，以使轮毂电机本体制动。
进一步，所述轮毂电机本体包括：转子、定子、电机轴和外壳；
所述电机轴设置在外壳内；
所述外壳与轮毂固定连接；
所述定子固定在电机轴上；
所述转子设置在定子外部，并且所述转子固定在外壳的内壁上；
所述控制模块适于控制转子围绕定子转动，以带动外壳转动，进而带动轮毂转动。
进一步，所述定子适于采用分数集中绕组；
所述转子适于采用永磁体表贴。
进一步，所述减速模块还包括：与控制模块电性连接的斩波器；
所述斩波器适于调节轮毂电机本体的转速。
进一步，所述输液机构包括：水泵、出水管和进水管；
所述电机轴为空心结构；
所述出水管和进水管均设置在电机轴内部；
所述进水管的一端通过水泵连接所述蓄液仓，所述进水管的另一端从电机轴穿出后连接所述液冷腔；
所述出水管的一端连接所述蓄液仓，所述出水管的另一端从电机轴穿出后连接所述液冷腔的上部；
所述控制模块适于控制水泵将蓄液仓内的液体通过进水管输入液冷腔，再通过出水管将液冷腔内的液体输入蓄液仓，以降低轮毂电机本体的温度。本实用新型的有益效果是，本实用新型通过控制模块，与控制模块电性连接的轮毂电机本体、散热装置和/或减速模块和/或制动装置；所述控制模块适于通过减速模块控制轮毂电机本体减速和/或所述控制模块适于通过散热装置降低轮毂电机本体的温度和/或所述控制模块适于通过制动装置对轮毂电机本体进行制动，实现了在复杂工况下提升轮毂电机本体的性能。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所涉及的多功能轮毂电机控制系统的原理框图；
图2是本实用新型所涉及的多功能轮毂电机控制系统的结构示意图；
图3是本实用新型所涉及的轮毂电机本体的定子与转子的结构示意图。
图中：
1为轮毂电机本体、11为转子、12为定子、13为电机轴、14为外壳；
2为散热装置、21为蓄液仓、22为输液机构、221为水泵、222为出水管、 223为进水管、23为液冷腔；
3为制动装置、31为液压泵、32为液压钳、33为制动盘。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
图1是本实用新型所涉及的多功能轮毂电机控制系统的原理框图；
图2是本实用新型所涉及的多功能轮毂电机控制系统的结构示意图。
如图1和图2所示，本实施例1提供了一种多功能轮毂电机控制系统，包括：控制模块，与控制模块电性连接的轮毂电机本体1、散热装置2和/或减速模块和/或制动装置3；所述控制模块可以但不限于采用TC1782处理器；所述控制模块适于通过减速模块控制轮毂电机本体1减速和/或所述控制模块适于通过散热装置2降低轮毂电机本体1的温度和/或所述控制模块适于通过制动装置 3对轮毂电机本体1进行制动，实现了在复杂工况下提升轮毂电机本体1的性能；通过对轮毂电机本体1的降温可以防止轮毂电机本体1因温度过高而退磁；通过制动装置3可以提升轮毂电机本体1的制动性能；通过减速模块可以使轮毂电机本体1的转速维持在安全转速内或者当轮毂电机本体1的温度过高时可以通过降低轮毂电机本体1的转速以降低轮毂电机本体1的温度。
在本实施例中，所述轮毂电机本体1包括：转子11、定子12、电机轴13 和外壳14；所述电机轴13设置在外壳14内；所述外壳14与轮毂固定连接；所述定子12固定在电机轴13上；所述转子11设置在定子12外部，并且所述转子11固定在外壳14的内壁上；所述控制模块适于控制转子11围绕定子12转动，以带动外壳14转动，进而带动轮毂转动；通过外壳14直接带动轮毂转动可以有效的减少传统车辆的传动机构的设置，减少整车的结构复杂性和重量，进而提高整车的性能。
图3是本实用新型所涉及的轮毂电机本体的定子与转子的结构示意图。
如图3所示，在本实施例中，作为一种可选的实施方式，所述定子12适于采用分数集中绕组，24槽双层绕组，采用分数槽集中绕组，槽型可以为梯形槽；所述定子12的外径可以为268.6mm，定子12的内径可以为160mm，定子12 铁芯长度可以为70mm，并绕根数可以为35，单线圈匝数可以为8，漆包线规格可以为QZY-2/200-0.710，并联支路数可以为1，绕组节距可以为1，绕组系数可以为0.949，定子12的槽满率约为63.7％；所述转子11适于采用永磁体表贴；所述转子11的气隙可以是0.7mm，转子11内径可以是270mm，转子11铁芯长度可以是70mm，永磁体的牌号可以为N45UH，永磁体的剩磁Br可以为 1.33T，永磁体的尺寸可以为R141mm×R135mm×70mm×14.4°；定子12铁芯的重量可以为10kg，转子11铁芯的重量可以为3.9kg，铜线的总重量可以为 4.6kg，永磁体的总重量可以为2.4kg，轮毂电机本体1的有效重量可以为 20.9kg；额定相电流可以为60A，电流密度可以为4.33A/mm2，线负荷可以为273.04A/cm，热负荷可以为118.23A2/mm3；轮毂电机本体1的额定电压可以为350V，持续功率可以为15.5kW，持续扭矩可以为154N.m，峰值功率可以为 23.1kW，峰值扭矩可以为630N.m，额定转速可以为960r/min，最高工作转速可以为1000r/min@N.m，最高效率可以达到94％，额定相电流可以为60Arms，峰值相电流可以为300Arms；当轮毂电机本体1的各项参数如上述参数设计时，轮毂电机本体1可以达到更好的性能。
在本实施例中，所述减速模块包括：温度传感器和霍尔传感器(图中均未画出)；所述霍尔传感器可以但不限于采用DN6851-D霍尔传感器；所述温度传感器可以但不限于采用WZP温度传感器；所述温度传感器可以设置在外壳14 的内壁上，以检测轮毂电机本体1的温度；所述霍尔传感器适于检测轮毂电机本体1的转速(所述霍尔传感器可以安装在车辆的底盘上，并在轮毂电机本体1 的外壳14上安装一个磁钢，该磁钢朝向霍尔传感器，轮毂电机本体1旋转过程中，磁钢每接近霍尔传感器一次，霍尔传感器认为轮毂电机本体1旋转了一圈，以此计算轮毂电机本体1的转速)；所述控制模块适于在温度高于预设温度时控制轮毂电机本体1的转速降低至预设转速，并且当温度数据下降至预设温度时控制模块控制轮毂电机本体1停止减速，即所述温度传感器将检测到的轮毂电机本体1的温度发送给控制模块，当温度超过预设温度(所述预设温度可以为一个温度的范围，该范围的最高温度可以但不限于是150℃，即当温度超过150℃)时，控制模块控制轮毂电机本体1在当前转速的情况下进行减速(可以减速至750r/min)；当温度传感器检测到轮毂电机本体1的温度下降至预设温度时(即下降至温度范围之下，该温度范围的最小值可以是120℃)，所述控制模块控制轮毂电机本体1减速停止；轮毂电机本体1的温度过高时会导致电机退磁减少轮毂电机本体1的使用寿命，在轮毂电机本体1的温度过高时使轮毂电机本体1的转速降低，降低轮毂电机本体1的温度可以有效的保护轮毂电机本体1。
在本实施例中，所述控制模块还电性连接一斩波器；所述斩波器可以但不限于采用脉波宽度调变；所述斩波器适于对轮毂电机本体1进行减速，以降低车辆的速度，降低轮毂电机本体1的温度。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2中除冷却装置以外其余结构均与实施例1 相同；所述冷却装置包括：蓄液仓21、输液机构22和液冷腔23；所述蓄液仓 21设置在所述轮毂电机本体1外；所述液冷腔23通过所述输液机构22与所述蓄液仓21连接；所述液冷腔23可以但不限于为圆环形状，以增加液冷腔23与轮毂电机本体1内部空气的接触面积，加强散热降温效果；所述液冷腔23设置在外壳14内，并且所述液冷腔23套设在所述电机轴13上；所述控制模块适于控制输液机构22将蓄液仓21内的液体(所述液体可以但不限于是水或油等) 输入液冷腔23，并且所述蓄液仓21适于承接流经液冷腔23的液体，以降低轮毂电机本体1的温度；通过液体的循环利用可以减少资源的浪费以及成本。
在本实施例中，所述输液机构22包括：水泵221、出水管222和进水管223；所述电机轴13为空心结构；所述出水管222和进水管223均设置在电机轴13 内部；所述进水管223的一端通过水泵221连接所述蓄液仓21，所述进水管223 的另一端从电机轴13穿出后连接所述液冷腔23；所述出水管222的一端连接所述蓄液仓21，所述出水管222的另一端从电机轴13穿出后连接所述液冷腔23 的上部；所述控制模块适于控制水泵221将蓄液仓21内的液体通过进水管223 输入液冷腔23，再通过出水管222将液冷腔23内的液体输入蓄液仓21，以降低轮毂电机本体1的温度；所述出水管222的另一端连接在所述液冷腔23的上部，可以在液冷腔23内的液体达到一定高度后再从出水管222流入蓄液仓21，以增加散热降温效果，解决了轮毂电机本体1温度过高的技术问题。
实施例3
在实施例1和实施例2的基础上，本实施例3中除制动装置3以外其余结构均与上述实施例相同；所述制动装置3包括：液压泵31、液压钳32和制动盘 33；所述液压泵31与所述液压钳32连接；所述液压泵31可以连接车辆的液压系统；所述制动盘33与所述外壳14固定连接，并且所述制动盘33与轮毂相对轮毂电机本体1设置；所述液压钳32设置在制动盘33上，并且所述液压钳32 与制动盘33之间设置有间隙(所述间隙可以为0.2mm)；所述控制模块适于控制液压泵31带动液压钳32夹紧制动盘33，以使轮毂电机本体1制动，即所述液压泵31适于将液压油注入液压钳32，以使液压钳32夹紧制动盘33，使轮毂电机本体1产生制动，解决了轮毂电机本体1采用电制动时制动力不足的问题，加强了制动效果，降低了轮毂电机本体1因为制动力不足发生事故的风险，提高了轮毂电机本体1的安全性。
综上所述，本实用新型通过控制模块，与控制模块电性连接的轮毂电机本体1、散热装置2和/或减速模块和/或制动装置3；所述控制模块适于通过减速模块控制轮毂电机本体1减速和/或所述控制模块适于通过散热装置2降低轮毂电机本体1的温度和/或所述控制模块适于通过制动装置3对轮毂电机本体1进行制动，实现了在复杂工况下提升轮毂电机本体1的性能。
本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种多功能轮毂电机控制系统，其特征在于，包括：
控制模块，与控制模块电性连接的轮毂电机本体、散热装置和/或减速模块和/或制动装置；
所述控制模块适于通过减速模块控制轮毂电机本体减速和/或所述控制模块适于通过散热装置降低轮毂电机本体的温度和/或所述控制模块适于通过制动装置对轮毂电机本体进行制动；
所述减速模块包括：温度传感器和霍尔传感器；
所述温度传感器适于检测轮毂电机本体的温度；
所述霍尔传感器适于检测轮毂电机本体的转速；
所述控制模块适于在温度高于预设温度时控制轮毂电机本体的转速降低至预设转速，并且当温度数据下降至预设温度时控制模块控制轮毂电机本体停止减速；
所述散热装置包括：蓄液仓、输液机构和液冷腔；
所述蓄液仓设置在所述轮毂电机本体外；
所述液冷腔通过所述输液机构与所述蓄液仓连接；
所述液冷腔设置在轮毂电机本体的外壳内，并且所述液冷腔套设在轮毂电机本体的电机轴上；
所述控制模块适于控制输液机构将蓄液仓内的液体输入液冷腔，并且所述蓄液仓适于承接流经液冷腔的液体，以降低轮毂电机本体的温度；
所述制动装置包括：液压泵、液压钳和制动盘；
所述液压泵与所述液压钳连接；
所述制动盘与轮毂电机本体的外壳固定连接，并且所述制动盘与轮毂相对轮毂电机本体设置；
所述液压钳设置在制动盘上，并且所述液压钳与制动盘之间设置有间隙；
所述控制模块适于控制液压泵带动液压钳夹紧制动盘，以使轮毂电机本体制动。
2.如权利要求1所述的多功能轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述轮毂电机本体包括：转子、定子、电机轴和外壳；
所述电机轴设置在外壳内；
所述外壳与轮毂固定连接；
所述定子固定在电机轴上；
所述转子设置在定子外部，并且所述转子固定在外壳的内壁上；
所述控制模块适于控制转子围绕定子转动，以带动外壳转动，进而带动轮毂转动。
3.如权利要求2所述的多功能轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述定子适于采用分数集中绕组；
所述转子适于采用永磁体表贴。
4.如权利要求1所述的多功能轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述减速模块还包括：与控制模块电性连接的斩波器；
所述斩波器适于调节轮毂电机本体的转速。
5.如权利要求1所述的多功能轮毂电机控制系统，其特征在于，
所述输液机构包括：水泵、出水管和进水管；
所述电机轴为空心结构；
所述出水管和进水管均设置在电机轴内部；
所述进水管的一端通过水泵连接所述蓄液仓，所述进水管的另一端从电机轴穿出后连接所述液冷腔；
所述出水管的一端连接所述蓄液仓，所述出水管的另一端从电机轴穿出后连接所述液冷腔的上部；
所述控制模块适于控制水泵将蓄液仓内的液体通过进水管输入液冷腔，再通过出水管将液冷腔内的液体输入蓄液仓，以降低轮毂电机本体的温度。
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