CN215205236U - 一种电助力自行车三电集成系统模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电助力自行车三电集成系统模块，包括电机电控总成、电池模组和三电总成壳体，所述电机电控总成包括定子和转子，所述定子的两端连接车轮轴；所述三电总成壳体具有环形的容置腔体，所述三电总成壳体的内环套设在所述电机电控总成的外侧；所述电池模组为环形结构，套设在所述环形的容置腔体内。电机、电控和电池三者构成的系统高度集成，占用空间小，整体结构稳定；且电池模组被单独封装在三电总成壳体的容置腔体中，容置腔体的空间较大，可放置足够的电池，且密封性能更佳；此外，电池模组与电机电控总成之间设置的非常紧密，更易于内置动力和信号线，且动力和信号线更不容易受到外界的破坏。

Description

一种电助力自行车三电集成系统模块

技术领域

本申请涉及电动自行车领域，尤其涉及一种电助力自行车三电集成系统模块。

背景技术

目前，电助力自行车的电池安装位置大致分为两类，即管藏嵌入式电池和后衣架电池形式，有些车型受整车空间局限，导致电池设计不理想。管藏嵌入式电池和后衣架电池存在三个缺陷：1）管藏电池空间不足，这样就局限了电池电量的设计，导致续航里程不足；2）后衣架电池占用后座的空间，影响了整车后部的负载能力；3）无论是后衣架电池还是管藏嵌入式电池均需引出动力和信号线连接电机及控制器，既存在接触不良的风险且又增加了成本。

因此，设计电机、电控和电池集成于一体的结构具有重要的意义。

实用新型内容

本申请提供一种电助力自行车三电集成系统模块，已解决现有技术中电池设计不理想、电池的动力和信号线易接触不良等问题。

电助力自行车三电集成系统模块包括电机电控总成、电池模组和三电总成壳体，所述电机电控总成包括定子和转子，所述定子的两端连接车轮轴；所述三电总成壳体具有环形的容置腔体，所述三电总成壳体的内环套设在所述电机电控总成的外侧；所述电池模组为环形结构，套设在所述环形的容置腔体内。

在一个实施方式中，所述三电总成壳体包括环形壳体和环形壳盖，所述环形壳盖将所述环形壳体密封。

在一个实施方式中，所述环形壳盖上固定设置有电机电控总成上盖，所述电机电控总成上盖设置有用于定子一端的车轮轴贯穿的小孔。

在一个实施方式中，所述环形壳体的底部具有用于定子另一端的车轮轴贯穿的小孔。

在一个实施方式中，所述环形的容置腔体中设有定位单位，所述电池模组的外表面具有与所述定位单元卡接的定位槽。

在一个实施方式中，所述电池模组包括：环形下支架、环形上支架和电芯主模块；所述环形下支架和所述环形上支架之间卡扣连接；所述电芯主模块由多个次级模块单元构成；所述次级模块单元环绕设置在所述环形下支架和所述环形上支架形成的腔体中。

在一个实施方式中，所述环形下支架和所述环形上支架形成的腔体被均匀分割为多个小腔体，每一小腔体中容置一个次级模块单元。

在一个实施方式中，相邻的所述次级模块单元之间极性相反且采用导电片连接。

在一个实施方式中，所述次级模块单元由两个以上并联的电池构成。

在一个实施方式中，所述电池模组上安装有充放电同口插头，所述三电总成壳体内安装有放电插头和充电插头，所述放电插头和充电插头同时插接在所述充放电同口插头上。

有益效果：电机、电控和电池三者构成的系统高度集成，占用空间小，整体结构稳定；且电池模组被单独封装在三电总成壳体的容置腔体中，容置腔体的空间较大，可放置足够的电池，且密封性能更佳；此外，电池模组与电机电控总成之间设置的非常紧密，更易于内置动力和信号线，且动力和信号线更不容易受到外界的破坏。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本申请一实施方式中三电集成系统模块的立体结构爆炸示意图；

图2为图1中三电集成系统模块的立体结构组装示意图；

图3为三电集成系统模块另一视角的立体结构组装示意图；

图4为电池模组的立体结构爆炸示意图；

图5为采用电助力自行车三电集成系统模块的电动轮结构。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本申请提供一种电助力自行车三电集成系统模块，该三电集成系统模块包括电机电控总成、电池模组和三电总成壳体；电机电控总成包括定子、转子、控制系统等，转子套设在定子外侧，定子的两端连接车轮轴，从而使得转子可绕着车轮轴旋转；三电总成壳体具有环形的容置腔体，且三电总成壳体的内环套设在电机电控总成的外侧，即三电总成壳体的内环与电机电控总成的转子连接或者相互作用，这样使得三电总成壳体也随着电机电控总成的转子一起旋转；电池模组也设置为对应的环形结构，套设在三电总成壳体的环形的容置腔体内。

本申请中电机、电控和电池三者构成的系统高度集成，占用空间小，整体结构稳定；且电池模组被单独封装在三电总成壳体的容置腔体中，容置腔体的空间较大，可放置足够的电池，且密封性能更佳；此外，电池模组与电机电控总成之间设置的非常紧密，更易于内置动力和信号线，且动力和信号线更不容易受到外界的破坏。

如图1所示，为本申请一实施方式中三电集成系统模块的立体结构爆炸示意图，图2为三电集成系统模块的立体结构组装示意图。三电集成系统模块包括电机电控总成1、电池模组2和三电总成壳体3；电机电控总成1的定子两端连接有两个车轮轴4；三电总成壳体3具有环形的容置腔体，且三电总成壳体3的内环套设在电机电控总成1的外侧，为使得电机电控总成1带动三电总成壳体3转动，电机电控总成1的转子与三电总成壳体3的内环之间可固定连接，或者在三电总成壳体3的内环内侧贴合磁钢片，通过转子转动切割磁场带动其外围的磁钢片转动；电池模组2也为环形结构，套设在三电总成壳体1的环形的容置腔体内。

三电总成壳体3由环形壳体31和环形壳盖32构成，环形壳盖32盖在环形壳体31上将其密封，两者之间形成环形的容置腔体。将环形壳盖32打开后，可以将电池模组2装入容置腔体中，且电池模组2是一个独立的完整结构，只需要将其套设在容置腔体内就可以完成安装，该安装过程非常简单。三电总成壳体3的内环尺寸可以略小于电池模组2的内环尺寸，从而可以非常好的将电池模组2固定在三电总成壳体3的容置腔体中。

在环形壳盖32上设置有电机电控总成上盖5，电机电控总成上盖5上具有用于车轮轴4贯穿的小孔51，小孔51的直径略大于车轮轴4的直径，小孔51中可设置支撑车轮轴4的轴承。且电机电控总成上盖5固定在环形壳盖32上，从而可以支承车轮轴4，具体可通过多个紧固螺钉将电机电控总成上盖5固定在环形壳盖32的表面。通过打开和关闭电机电控总成上盖5，可以将电机电控总成1安装在三电总成壳体3内环形成的腔体中。

如图3所示，为三电集成系统模块另一视角的立体结构组装示意图，图中可见环形壳体31的底部也设置有一个用于车轮轴4贯穿的小孔，位于电机电控总成1另一侧的车轮轴4也贯穿该小孔，该小孔内也可设置支撑车轮轴4的轴承。此外，在环形壳体31的底部也可以设置充电口6，该充电口6用于三电集成系统模块的充电。

本申请中，电机电控总成1的形状优选为圆柱状，这样三电总成壳体3的内环也为对应的空心圆柱状。此外，电机电控总成1也可以为其他的条状结构比如方条形结构，这样三电总成壳体3的内环也为对应的空心方条形，这些均属于本申请的保护范围。

为进一步将电池模组2固定在三电总成壳体3的环形的容置腔体中，防止电池模组2相对三电总成壳体3旋转，在容置腔体中还设置有多个定位单位7，多个定位单位7优选固定在环形壳体31内，且电池模组2的外表面具有与该定位单元7卡接的多个定位槽。

如图4所示，为电池模组的立体结构爆炸示意图。电池模组2包括环形下支架21、环形上支架22和电芯主模块23；环形下支架21和环形上支架22之间卡扣连接，电芯主模块23由多个次级模块单元231构成，且多个次级模块单元231环绕设置在环形下支架21和环形上支架22之间的腔体中，且这些次级模块单元231优选均匀的环绕设置一周。

为便于将各个次级模块单元231固定在环形下支架21或者环形上支架22上，环形下支架21和环形上支架22形成的腔体被均匀分割为多个小腔体，每一小腔体中容置一个次级模块单元231。如图2所示，可以在环形下支架21和环形上支架22上分别设置多个对应的栅格，这些栅格呈扇形分布，每一栅格对应一个次级模块单元231。

为将多个次级模块单元231串联起来，在相邻的次级模块单元231之间采用导电片232连接且这些相邻的次级模块单元231的极性相反设置。

每个次级模块单元231可以由一个或者两个以上的电池构成，当采用两个以上的电池时，这些电池之间并联设置。

此外，在电池模组2中还设置有电池管理系统24，电池管理系统24为一套保护电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组之间的不一致性。电池管理系统24可安装在环形下支架21和环形上支架22之间且通过螺钉与环形下支架21连接为一体。

在电池模组2上安装有充放电同口插头25，充放电同口插头25可安装在环形下支架21上比如通过嵌入的方式设置在环形下支架21上，且与电芯主模块23连接，充放电同口插头25同时也与充电口6通过电线连接。在三电总成壳体3内还安装有放电插头8和充电插头9，电池模组2上的充放电同口插头25可同时连接放电插头8和充电插头9，这样在使用时即可实现对电机的供电需求，在闲置时满足对电池的充电需求。

如图5所示，为采用电助力自行车三电集成系统模块的电动轮结构。电动轮包括外轮毂101、若干辐条102和三电集成系统模块103，三电集成系统模块103的三电总成壳体即作为该电动轮结构的内轮毂，三电总成壳体的边缘设置多个用于安装辐条102的通孔。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本申请的多个示例性实施例，但是，在不脱离本申请精神和范围的情况下，仍可根据本申请公开的内容直接确定或推导出符合本申请原理的许多其他变型或修改。因此，本申请的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种电助力自行车三电集成系统模块，包括电机电控总成、电池模组和三电总成壳体，其特征在于，

所述电机电控总成包括定子和转子，所述定子的两端连接车轮轴；

所述三电总成壳体具有环形的容置腔体，所述三电总成壳体的内环套设在所述电机电控总成的外侧；

所述电池模组为环形结构，套设在所述环形的容置腔体内。

2.根据权利要求1所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述三电总成壳体包括环形壳体和环形壳盖，所述环形壳盖将所述环形壳体密封。

3.根据权利要求2所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述环形壳盖上固定设置有电机电控总成上盖，所述电机电控总成上盖设置有用于定子一端的车轮轴贯穿的小孔。

4.根据权利要求2所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述环形壳体的底部具有用于定子另一端的车轮轴贯穿的小孔。

5.根据权利要求1所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述环形的容置腔体中设有定位单位，所述电池模组的外表面具有与所述定位单元卡接的定位槽。

6.根据权利要求1所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述电池模组包括：环形下支架、环形上支架和电芯主模块；

所述环形下支架和所述环形上支架之间卡扣连接；

所述电芯主模块由多个次级模块单元构成；

所述次级模块单元环绕设置在所述环形下支架和所述环形上支架形成的腔体中。

7.根据权利要求6所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述环形下支架和所述环形上支架形成的腔体被均匀分割为多个小腔体，每一小腔体中容置一个次级模块单元。

8.根据权利要求6所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，相邻的所述次级模块单元之间极性相反且采用导电片连接。

9.根据权利要求6所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述次级模块单元由两个以上并联的电池构成。

10.根据权利要求1所述的电助力自行车三电集成系统模块，其特征在于，所述电池模组上安装有充放电同口插头，所述三电总成壳体内安装有放电插头和充电插头，所述放电插头和充电插头同时插接在所述充放电同口插头上。

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