一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，包括水平布置的主軸、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該主軸外的輪轂外殼、電機(jī)機(jī)芯、控制器、提供電能的電池，所述輪轂外殼的內(nèi)部固定有一個(gè)套在所述電機(jī)機(jī)芯外的支架，所述電池和控制器均安裝在該支架上。本發(fā)明將電機(jī)機(jī)芯、電池和電機(jī)控制器全部布置在輪轂外殼內(nèi)，大大提高了輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊度，而且提高了輪轂電機(jī)的工作穩(wěn)定性和安全性。
【專利說明】
一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，適用于電動(dòng)車特別是電動(dòng)自行車中。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)自行車是以電系統(tǒng)來管理和控制整車的驅(qū)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)人力騎行、電動(dòng)或電助動(dòng)功能的特種自行車。其具有輕便、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的歡迎，成為近年來增長最為迅速的主力交通工具。特別是歐洲市場上，以輕便和實(shí)用為主要要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)的電池及電機(jī)控制器與電機(jī)機(jī)芯為分體式結(jié)構(gòu)，其中電機(jī)機(jī)芯設(shè)置在輪轂外殼中，而電池和電機(jī)控制器則安裝在車架上。這種結(jié)構(gòu)存在較多的外部走線，這不僅影響電動(dòng)自行車的美觀性，而且通過外部走線連接電機(jī)機(jī)芯和電池及控制器，外部線路容易遭到破壞。
[0004]目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的主要問題如下:
[0005]1、電池、機(jī)芯、控制器不同位置分別組裝體積比較大，笨重；
[0006]2、外部導(dǎo)線和連接比較復(fù)雜；
[0007]3、不同的供應(yīng)商生產(chǎn)無法保證整體電系統(tǒng)的質(zhì)量匹配；
[0008]4、售后復(fù)雜，不同的供應(yīng)商管理不同的部件；可以更加快速準(zhǔn)確，一站式更換售后;
[0009]5、整車裝配及更換復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明目的是:針對上述問題，提供一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其將電機(jī)機(jī)芯、電池和電機(jī)控制器全部布置在輪轂外殼內(nèi)，大大提高了輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊度，而且提高了輪轂電機(jī)的工作穩(wěn)定性和安全性。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，包括水平布置的主軸、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該主軸外的輪轂外殼、電機(jī)機(jī)芯、控制器、提供電能的電池，所述輪轂外殼的內(nèi)部固定有一個(gè)套在所述電機(jī)機(jī)芯外的支架，所述電池和控制器均安裝在該支架上。
[0012]本發(fā)明在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案:
[0013]所述控制器中設(shè)置有藍(lán)牙模塊或/和GSM模塊。
[0014]所述電機(jī)機(jī)芯和電池之間設(shè)置有隔熱層。
[0015]所述電機(jī)機(jī)芯和電池之間設(shè)置有絕緣環(huán)氧板。
[0016]所述電池包括若干根電芯，所述支架上設(shè)置有若干個(gè)電芯定位孔，所述若干根電芯分別安裝在這些電芯定位孔中、并通過鎳帶連接在一起。
[0017]所述電芯為圓柱形的鋰離子電芯。
[0018]所述電芯定位孔的一側(cè)設(shè)置有擋片。
[0019]所述支架還安裝有與所述電池和控制器均相連的BMS電池管理系統(tǒng)。
[0020]所述輪轂外殼的外壁上設(shè)置有開關(guān)按鍵、安全泄壓閥、與所述電池相連的充電口。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0022]1、本發(fā)明專利使用電池、機(jī)芯、電控一體式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，大大減少整個(gè)電系統(tǒng)的體積，結(jié)構(gòu)緊湊，提高了整體的生產(chǎn)、組裝及用戶的體驗(yàn)度，更好的滿足客戶對整車美感的認(rèn)知。
[0023]2、本發(fā)明將機(jī)芯、電池、控制器、BMS全部設(shè)置在輪廓外殼內(nèi)部，減少了導(dǎo)線及連接的復(fù)雜性，增加了可靠度。
[0024]3、內(nèi)部設(shè)計(jì)藍(lán)牙模塊，使得該輪轂電機(jī)和外部可以通過無線方式滿足對整車的控制。
[0025]4、輪轂外殼上設(shè)計(jì)充電口，方便充電。
[0026]5、考慮到電池在輪轂外殼的內(nèi)部，設(shè)計(jì)了泄壓安全閥，使得產(chǎn)品在極端狀態(tài)下也可以泄壓。另外內(nèi)部設(shè)計(jì)有密封圈，以保證整車侵水之后的安全性。
[0027]6、由于是整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有快拆把手，售后將更加安全快速，方便。
【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的徑向剖視圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的軸向剖視圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的爆炸圖；
[0032]其中:1-主軸，2-輪轂外殼，2a_外殼本體，2b_外殼端蓋，3_電機(jī)機(jī)芯，3a_定子，3b-轉(zhuǎn)子，4-控制器，5-電池，6-支架，7-鎳帶，8-BMS電池管理系統(tǒng)，9-齒輪減速器，I O-快拆把手。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1至圖3示出了本發(fā)明這種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的一個(gè)具體實(shí)施例，它包括水平布置的主軸1，該主軸I上通過軸承(圖中未標(biāo)注)安裝有可以圍繞該主軸旋轉(zhuǎn)的輪轂外殼2，該輪轂外殼2由相互固定的外殼本體2a和外殼端蓋2b共同構(gòu)成。所述輪轂外殼2內(nèi)設(shè)置有電機(jī)機(jī)芯3和齒輪減速器9，其中電機(jī)機(jī)芯3包括定子3a和轉(zhuǎn)子3b，本例采用的外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，其中定子固定在主軸I上，轉(zhuǎn)子3b可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在定子外并與輪轂外殼2相對固定。還包括電池5、整車的控制器4、齒輪減速器9，其中控制器4用于控制整車電系統(tǒng)，如電機(jī)機(jī)芯3的工作狀態(tài)和參數(shù)，電池5為電機(jī)機(jī)芯3和控制器4的提供工作電能，齒輪減速器9用于調(diào)節(jié)電機(jī)的速比。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主軸I固定在車架上，電池5為電機(jī)機(jī)芯3供電，使轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)輪轂外殼2轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)整車前行。
[0034]本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于:所述輪轂外殼2的內(nèi)部固定有一個(gè)套在所述電機(jī)機(jī)芯3外的環(huán)形的支架6，所述電池5和控制器4均安裝在該支架6上。即電池5和控制器4與電機(jī)機(jī)芯3—樣，也設(shè)置在輪轂外殼2的內(nèi)部。
[0035]本實(shí)施例在電機(jī)機(jī)芯3和電池5之間設(shè)置有隔熱層從而使電機(jī)機(jī)芯在工作過程當(dāng)中產(chǎn)生的熱量不能導(dǎo)入到電池環(huán)境當(dāng)中。同時(shí)在電機(jī)機(jī)芯3和電池5之間設(shè)置絕緣環(huán)氧板，以保證電機(jī)的工作穩(wěn)定性和安全性。
[0036]此外，本實(shí)施例在支架6上還安裝有與所述電池5和控制器4相連的BMS電池管理系統(tǒng)8。在輪轂外殼2的外壁上設(shè)置有開關(guān)按鍵、安全泄壓閥、與所述電池5相連的充電口。其中泄壓安全閥使得該電機(jī)在極端狀態(tài)下也可以泄壓，開關(guān)按鍵用于控制電池的通斷電，充電口方便對電池的充電。
[0037]而且本例在輪轂外殼2內(nèi)部還設(shè)置有防水密封圈，以保證整車侵水之后的安全性。
[0038]本實(shí)施例中，所述電池5包括許多根圓柱形的鋰離子電芯，所述支架6上設(shè)置有多個(gè)電芯定位孔，這些電芯分別安裝在這些電芯定位孔中，并通過鎳帶7連接在一起。相鄰電芯定位孔間隔開一定距離，使得各根電芯之間隔開一定距離，有利于電池的散熱。而且在電芯定位孔的軸向一側(cè)設(shè)有擋片，可防止電芯在軸向串動(dòng)及跌落，從而達(dá)到固定電芯的目的。
[0039]而且，本實(shí)施例在主軸I上安裝有快拆把手10，以方便該輪轂電機(jī)在車體上的安裝和拆卸。
[0040]所述控制器4中設(shè)置有藍(lán)牙模塊或/和GSM模塊，從而可以通過無線方式對整車進(jìn)行控制，同時(shí)對整車狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
[0041 ] 工作時(shí)，控制器4控制BMS和電機(jī)，控制器和電池通過UART或CAN通訊來實(shí)現(xiàn)電池與控制器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄，控制器內(nèi)的藍(lán)牙模塊和GSM模塊可以通過無線方式來實(shí)現(xiàn)與自行車儀表或轉(zhuǎn)把的連接?？刂破靼央姵睾碗姍C(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳給儀表和轉(zhuǎn)把，通過儀表和轉(zhuǎn)把等來實(shí)時(shí)控制整個(gè)車輛。也可以把整車的相關(guān)數(shù)據(jù)通過GSM卡實(shí)時(shí)的傳給云端來記錄、追蹤和控制整車。整車在不使用時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，也可以通過輪轂外殼上的開關(guān)來關(guān)斷電池的供電。
[0042]該輪轂電機(jī)在裝配時(shí)，將電池、控制器和BMS裝配在支架上之后，再用螺絲將支架鎖緊固定在外殼端蓋上。
[0043]本實(shí)施例所說的“徑向”，在沒有特別說明的情況下，均是以主軸I為參照的。
[0044]當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，包括水平布置的主軸(I)、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該主軸(I)外的輪轂外殼(2)、電機(jī)機(jī)芯(3)、控制器(4)、提供電能的電池(5)，其特征在于:所述輪轂外殼(2)的內(nèi)部固定有一個(gè)套在所述電機(jī)機(jī)芯(3)外的支架(6)，所述電池(5)和控制器(4)均安裝在該支架(6)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述控制器(4)中設(shè)置有藍(lán)牙模塊或/和GSM模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)機(jī)芯(3)和電池(5)之間設(shè)置有隔熱層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)機(jī)芯(3)和電池(5)之間設(shè)置有絕緣環(huán)氧板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述電池(5)包括若干根電芯，所述支架(6)上設(shè)置有若干個(gè)電芯定位孔，所述若干根電芯分別安裝在這些電芯定位孔中、并通過鎳帶(7)連接在一起。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述電芯為圓柱形的鋰尚子電芯。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述電芯定位孔的一側(cè)設(shè)置有擋片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述支架(6)上還安裝有與所述電池(5)和控制器(4)均相連的BMS電池管理系統(tǒng)(8)。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)，其特征在于:所述輪轂外殼(2)的外壁上設(shè)置有開關(guān)按鍵、安全泄壓閥、與所述電池(5)相連的充電口。
【文檔編號】H02K7/00GK106043585SQ201610495992
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】王清華, 杜永杰, 張文超
【申請人】蘇州八方電機(jī)科技有限公司