CN212447079U - 电动摩托车双电机驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种电动摩托车双电机驱动装置，包括减速齿轮、与减速齿轮同轴设置的主传动链轮、与主传动链轮配合的传动链条、与减速齿轮啮合的第一驱动齿轮、与第一驱动齿轮同轴设置的中间齿轮、与中间齿轮啮合的第二驱动齿轮、用于实现中间齿轮与第一驱动齿轮之间的动力传递或分离的超越离合器、用于驱动第一驱动齿轮转动的第一驱动电机及用于驱动第二驱动齿轮转动的第二驱动电机。如此在不同骑行工况下电机的减速组合不同、使得在各个阶段电机的使用效率均较高、自动操作、无顿挫感、速度覆盖面广、兼顾加速及爬坡，增加续航里程且具有冗余保护功能。

Description

电动摩托车双电机驱动装置

技术领域

本实用新型涉及电动摩托车动力和控制技术领域，特别是一种电动摩托车双电机驱动装置。

背景技术

《电动自行车安全技术规范》于2019年4月15日起实施，其规定电动自行车需要具备脚踏骑行功能，最高车速≤25km/h，电机功率≤400w，电池电压≤48v，整车质量≤55kg；电动轻便摩托车最高车速≤50km/h，电池规格不受限，整车质量可以≥55kg，属于机动车，不允许载人；电动摩托车的最高车速可以>50km/h，电池规格不受限，整车质量可以≥55kg，属于机动车，允许载人，而且可以载一名成年人。

现有的电动摩托车的驱动装置为单电机驱动，一个控制器控制该电机工作。通常配置机械变速箱或CVT无级变速。使用机械变速箱时在换挡时会存在顿挫感，需要手或脚进行换挡操作；使用CVT无级变速则工作效率较低，理想状态时工作效率小于80％，实际测试小于70％，同时成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种在不同骑行工况下电机的减速组合不同、使得在各个阶段电机的使用效率均较高、自动操作、无顿挫感、速度覆盖面广、兼顾加速及爬坡，增加续航里程且具有冗余保护功能的电动摩托车双电机驱动装置，以解决上述问题。

一种电动摩托车双电机驱动装置，包括减速齿轮、与减速齿轮同轴设置的主传动链轮、与主传动链轮配合的传动链条、与减速齿轮啮合的第一驱动齿轮、与第一驱动齿轮同轴设置的中间齿轮、与中间齿轮啮合的第二驱动齿轮、用于实现中间齿轮与第一驱动齿轮之间的动力传递或分离的超越离合器、用于驱动第一驱动齿轮转动的第一驱动电机及用于驱动第二驱动齿轮转动的第二驱动电机；传动链条的第一端与主传动链轮啮合，第二端与一固定在电动摩托车的后轮的从动链轮啮合；所述第一驱动齿轮、中间齿轮、第二驱动齿轮、第一驱动电机及第二驱动电机均位于减速齿轮远离从动链轮的一侧。

进一步地，所述第一驱动电机上设置有第一编码器，第一驱动电机及第一编码器均与一第一控制器连接。

进一步地，所述第二驱动电机上设置有第二编码器，第二驱动电机及第二编码器均与一第二控制器连接。

进一步地，还具有整机控制器，整机控制器与第一控制器及第二控制器均通信。

进一步地，所述第二控制器作为主控制器，第一控制器作为从控制器；或者第一控制器作为主控制器，第二控制器作为从控制器；主控制器与从控制器连接或通信。

进一步地，所述减速齿轮背对主传动链轮的一侧设置有制动器。

进一步地，所述第一驱动电机、第二驱动电机、减速齿轮、第一驱动齿轮、中间齿轮及第二驱动齿轮均设置在电动摩托车的前轮与后轮之间，且固定在电动摩托车的骑跨车架上，主传动链轮通过传动链条与从动链轮相连。

进一步地，所述减速齿轮与第一驱动齿轮的减速比为1：3至1：5，第一驱动齿轮与中间齿轮的转速相同；中间齿轮与第二驱动齿轮的减速比小于1：1且大于1：2。

与现有技术相比，本实用新型的电动摩托车双电机驱动装置包括减速齿轮、与减速齿轮同轴设置的主传动链轮、与主传动链轮配合的传动链条、与减速齿轮啮合的第一驱动齿轮、与第一驱动齿轮同轴设置的中间齿轮、与中间齿轮啮合的第二驱动齿轮、用于实现中间齿轮与第一驱动齿轮之间的动力传递或分离的超越离合器、用于驱动第一驱动齿轮转动的第一驱动电机及用于驱动第二驱动齿轮转动的第二驱动电机；传动链条的第一端与主传动链轮啮合，第二端与一从动链轮啮合。如此在不同骑行工况下电机的减速组合不同、使得在各个阶段电机的使用效率均较高、自动操作、无顿挫感、速度覆盖面广、兼顾加速及爬坡，增加续航里程且具有冗余保护功能。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置的第一侧面示意图。

图2为本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置的第二侧面示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参考图1，本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置包括减速齿轮10、与减速齿轮10同轴设置的主传动链轮20、与主传动链轮20配合的传动链条30、与减速齿轮10啮合的第一驱动齿轮40、与第一驱动齿轮40同轴设置的中间齿轮50、与中间齿轮50啮合的第二驱动齿轮60、用于实现中间齿轮50与第一驱动齿轮40之间的动力传递或分离的超越离合器51、用于驱动第一驱动齿轮40转动的第一驱动电机41及用于驱动第二驱动齿轮60转动的第二驱动电机61。

传动链条30的第一端与主传动链轮20啮合，第二端与一从动链轮啮合，从动链轮设置于一电动摩托车的后轮的轮毂上。

第一驱动齿轮40、中间齿轮50、第二驱动齿轮60、第一驱动电机41及第二驱动电机61均位于减速齿轮10远离从动链轮的一侧。

超越离合器51是一种用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件，利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，进行自行离合。

第一驱动电机41上设置有第一编码器42，第一编码器42能够侦测第一驱动电机41的转速、电流、电压、温度或加速度等工作参数，第一驱动电机41及第一编码器42均与一第一控制器连接。

第二驱动电机61上设置有第二编码器62，第二编码器62能够侦测第二驱动电机61的转速、电流、电压、温度或加速度等工作参数，第二驱动电机61及第二编码器62均与一第二控制器连接。

其中一种实施方式中，还具有整机控制器，整机控制器与第一控制器及第二控制器均通信，实现第一驱动电机41及第二驱动电机61的指令和协调工作。

另一种实施方式中，第二控制器作为主控制器，第一控制器作为从控制器，主控制器与从控制器通信，实现第一驱动电机41及第二驱动电机61的协调工作。或者第一控制器作为主控制器，第二控制器作为从控制器亦可。

本实施方式中，减速齿轮10背对主传动链轮20的一侧还设置有制动器70，制动器70用于对减速齿轮10进行减速、驻车制动。

第二驱动电机61及第二编码器62可灵活布置，如可位于第二驱动齿轮60朝向第一驱动电机41的一侧，或远离第一驱动电机41的一侧。

本实施方式中，还包括外壳80，外壳80的形状为水滴状，具有大头端及小头端，大头端朝向从动链轮，如此可有效减小风阻。输出齿轮10、主动链轮20及制动器70均位于大头端内，大头端朝向从动链轮的一侧设有开口，传动链条30穿过开口。第二驱动齿轮60、第二驱动电机61及第二编码器62均位于小头端内，第一驱动齿轮40、第一驱动电机41、第一编码器42、中间齿轮50及超越离合器51均位于大头端与小头端之间的位置。外壳80的材料为铝合金，能够利用外部自然风对本发明提供的电动摩托车双电机驱动装置进行散热。

第一控制器、第二控制器或整机控制器还读取第一驱动电机41或第二驱动电机61的工作电流，并根据第一驱动电机41或第二驱动电机61的工作电流计算出输出扭矩。

减速齿轮10与第一驱动齿轮40的减速比为1：3至1：5，第一驱动齿轮40与中间齿轮50的转速相同；中间齿轮50与第二驱动齿轮60的减速比小于1：1且大于1：2。优选地，减速齿轮10与第一驱动齿轮40的减速比为1：4.4，中间齿轮50与第二驱动齿轮60的减速比为1：1.33。减速齿轮10与第一驱动齿轮40的减速比可根据最高车速计算的结果进行设置，中间齿轮50与第二驱动齿轮60的减速比根据最大输出扭矩计算的结果进行设置。

第一驱动电机41及第二驱动电机61的最大转速均为6000r/min。

当第一驱动电机41的转速达到6000r/min时，超越离合器51自动实现中间齿轮50与第一驱动齿轮40分离，避免第二驱动电机61超速运行，以保护第二驱动电机61。

本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置按照不同的转速及骑行工况以不同的减速组合进行工作，具体包括以下步骤：

步骤S1：当电动摩托车的行走速度为大于0km/h且小于50km/h时，第二控制器控制第二驱动电机61工作，第一控制器控制第一驱动电机41空转。电动摩托车的行走速度可通过第一编码器42侦测的转速计算得出。

步骤S2：当电动摩托车的行走速度为大于或等于50km/h且小于120km/h时，且输出扭矩小于预定扭矩值且第二驱动电机61的工作电流小于预定电流值时，第二控制器控制第二驱动电机61维持工作，第一控制器控制第一驱动电机41空转。

步骤S3：当电动摩托车的行走速度为大于或等于50km/h且小于120km/h时，且输出扭矩大于或等于预定扭矩值或第二驱动电机61的工作电流大于或等于预定电流值时，如爬30％斜度坡或超车加速时，第二控制器控制第二驱动电机61工作，同时第一控制器控制第一驱动电机41投入工作，如此第一驱动电机41与第二驱动电机61同时进行驱动，以增大输出扭矩。如此确保电机的合计输出扭矩满足车辆需求，且第二驱动电机61不超载。

步骤S4：当电动摩托车的行走速度为大于或等于120km/h时，第一控制器控制第一驱动电机41工作，第二控制器控制第二驱动电机61不工作，同时控制超越离合器51断开中间齿轮50与第一驱动齿轮40之间的动力传递。如此保护第二驱动电机61不超速。

步骤S5：当第一控制器或第二控制器当中的一个发生故障时，对应的第一驱动电机或第二驱动电机将空转，不会对动力传动产生阻力；同时另一控制器进入工作状态，在预定电流值范围内受控工作，把骑车者送至目的地。

如此在各个骑行阶段均能以较高的工作效率进行工作，避免电机运行在低效区间，浪费了电池的宝贵电量。

第二控制器能够读取第二驱动电机61的工作电流，当第二驱动电机61的工作电流大于预定电流值时，第一控制器控制第一驱动电机41投入工作预定的时间。如本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置爬坡或加速时，电流会快速增加，产生一个总的峰值电流，此时第一驱动电机41与第二驱动电机61同时在峰值电流附近工作，以克服短暂的峰值工况。这样可以用较小功率的电机取代大功率的电机，降低成本。

进一步地，第一驱动电机41还具有发电的功能，当中间齿轮50拖动第一驱动电机41被动转动时，它可以通过第一控制器反向整车电池包充电。由于第一驱动电机41具有铜线定子及永磁转子，第一驱动电机41通电后铜线产生的可驱动永磁转子相对定子转动；当第一驱动电机41的永磁转子被动相对定子转动时，永磁磁场会切割铜线的磁力线，使得定子的铜线圈中产生电流，反向整车电池包充电。第一驱动电机41用于发电的情形包括以下几种情况：1.制动时，此时第一驱动电机41及第二驱动电机61的转速与转矩相反，第一驱动齿轮40由于惯性持续转动，从而带动第一驱动电机41发电；2.下坡时，此时第一驱动电机41及第二驱动电机61的转速与转矩相反，第一驱动齿轮40由于惯性持续转动，从而带动第一驱动电机41发电；3.电动摩托车的行走速度为大于0km/h且小于50km/h时，以及电动摩托车的行走速度为大于或等于50km/h且小于120km/h且输出扭矩小于预定扭矩值时，此时第二驱动电机61工作，第一驱动电机41被中间齿轮50拖动，第一驱动电机41发电。如此能以最大的效率回收能量。

由于第一驱动电机41及第二驱动电机61分别通过第一控制器及第二控制器进行控制，若其中一个控制器发生故障，本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置仍能通过另一个控制器进行控制，使得电动摩托车仍可运行而不至于抛锚。

本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置无需变档机构，有效降低了成本，无顿挫感。

本实用新型提供的电动摩托车双电机驱动装置通过设置两个驱动电机，可减少每个驱动电机的功率，可尽量避免采用水冷散热机构，如采用自然环境的风速散热，降低了成本。

与现有技术相比，本实用新型的电动摩托车双电机驱动装置包括减速齿轮10、与减速齿轮10同轴设置的主传动链轮20、与主传动链轮20配合的传动链条30、与减速齿轮10啮合的第一驱动齿轮40、与第一驱动齿轮40同轴设置的中间齿轮50、与中间齿轮50啮合的第二驱动齿轮60、用于实现中间齿轮50与第一驱动齿轮40之间的动力传递或分离的超越离合器51、用于驱动第一驱动齿轮40转动的第一驱动电机41及用于驱动第二驱动齿轮60转动的第二驱动电机61；传动链条30的第一端与主传动链轮20啮合，第二端与一从动链轮啮合。如此在不同骑行工况下电机的减速组合不同、使得在各个阶段电机的使用效率均较高、自动操作、无顿挫感、速度覆盖面广、兼顾加速及爬坡，增加续航里程且具有冗余保护功能。本实用新型还提供一种电动摩托车双电机驱动策略。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：包括减速齿轮、与减速齿轮同轴设置的主传动链轮、与主传动链轮配合的传动链条、与减速齿轮啮合的第一驱动齿轮、与第一驱动齿轮同轴设置的中间齿轮、与中间齿轮啮合的第二驱动齿轮、用于实现中间齿轮与第一驱动齿轮之间的动力传递或分离的超越离合器、用于驱动第一驱动齿轮转动的第一驱动电机及用于驱动第二驱动齿轮转动的第二驱动电机；传动链条的第一端与主传动链轮啮合，第二端与一固定在电动摩托车的后轮的从动链轮啮合，所述第一驱动齿轮、中间齿轮、第二驱动齿轮、第一驱动电机及第二驱动电机均位于减速齿轮远离从动链轮的一侧。

2.如权利要求1所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：所述第一驱动电机上设置有第一编码器，第一驱动电机及第一编码器均与一第一控制器连接。

3.如权利要求2所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：所述第二驱动电机上设置有第二编码器，第二驱动电机及第二编码器均与一第二控制器连接。

4.如权利要求3所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：还具有整机控制器，整机控制器与第一控制器及第二控制器均通信。

5.如权利要求3所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：所述第二控制器作为主控制器，第一控制器作为从控制器；或者第一控制器作为主控制器，第二控制器作为从控制器；主控制器与从控制器连接或通信。

6.如权利要求1所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：所述减速齿轮背对主传动链轮的一侧设置有制动器。

7.如权利要求1所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：所述第一驱动电机、第二驱动电机、减速齿轮、第一驱动齿轮、中间齿轮及第二驱动齿轮均设置在电动摩托车的前轮与后轮之间，且固定在电动摩托车的骑跨车架上，主传动链轮通过传动链条与从动链轮相连。

8.如权利要求1所述的电动摩托车双电机驱动装置，其特征在于：所述减速齿轮与第一驱动齿轮的减速比为1：3至1：5，第一驱动齿轮与中间齿轮的转速相同；中间齿轮与第二驱动齿轮的减速比小于1：1且大于1：2。

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