CN207129070U - 提升马达效率的电动机车结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、电动马达控制单元及变速齿轮箱，主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮则与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，该动力输入齿轮凭借一离合器以控制其输入的转速变化或与变速齿轮箱的变速齿轮组产生驱动或断开，并凭借设于一侧的变挡踏杆以控制所需的挡位，以得到车辆在不同路况如爬坡、下坡等可得到不同的扭力输出，进而使电动马达于车辆起步及各种行进状态，都能产生最合适的驱动速率，进而使电动马达达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

Description

提升马达效率的电动机车结构

技术领域

本实用新型涉及一种提升马达效率的电动机车结构，尤指一种直接运用旧或新燃油引擎车辆的变速齿轮箱，改装以电动马达为动力源，以驱动变速齿轮箱，以凭借燃油引擎车辆原变速齿轮箱的优质变速效果，使电动马达于车辆起步及各种行进状态，都能产生最合适的驱动速率，进而使电动马达达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

背景技术

按，现有电动车未能大幅取代燃油车的市场销售量，即表示电动车的性能仍然无法满足消费者的实用需求，主要的原因在于电动车发展至今仍旧不断改进其主要的缺点：续航力不足、充电时间过长、起步扭力不足与高性能车种成本过高，因此电源储存装置未改进的前，最快而有效的方式就是改变马达的驱动方式，目前市场上所贩卖的电动车驱动的方式概略分为：(1)直接驱动、(2) 减速齿轮驱动、(3)皮带式CVT驱动。而目前市场上所贩卖的电动车驱动的方式其特性及缺点简述如下：

(1)直接驱动方式：

其结构简单、无复杂的变速系统、成本低廉是许多电动车使用的方式，但也是与实际使用落差最大的一种；当使用马力较小的马达时，虽然消耗的电流较少、在起步到低速的阶段比较容易操控，但是实际市区行驶的情况是前进与停止频繁的路况，会因为马力较小造成起步时间加长而造成马达于车辆起步阶段马达为了克服惯性而自电瓶抽取大量电源，遇到有坡度的路段因无法变速而加大扭力输出，更大幅缩短行驶里程。

加大马达的马力虽然可以改善上述的缺点，但是除了消耗电能增加之外，大马力输出会在车辆刚起步阶段容易造成爆冲的危险，而使得一般驾驶人难以操纵。

(2)固定减速齿轮比驱动方式：

其系以高转速马达搭配减速齿轮可以改善起步到低速阶段的能力，但是固定比例的减速齿轮组难以同时满足低速与高速的驾驶需求(电动车于高速行驶时，驾驶者只能增加马达转速，马达高速运转更会产生高温，造成马达消耗更高的电能，大幅降低电动车的续航距离)。

(3)皮带式CVT驱动方式：

其采用两组V型沟槽的转盘夹紧传动皮带，利用马达转动速度的高低改变 V型沟槽转盘的离心力，进一步改变转盘的直径比例，就能完成减速比例。

V型沟槽的转盘必须夹紧传动皮带是为了防止皮带与转盘之间的滑动，因此容易产生高摩擦高热散溢造成大量能源损耗，也大幅降低电动车的续航距离。

再者，一般燃油引擎车辆，如图8及图9，其凭借离合器73及变速齿轮箱 8的搭配，并凭借汽缸7、曲柄71及曲柄轴72以产生最佳的驱动效果，并得到省油的目的，但燃油引擎将大量排放废气，造成空气污染，但如何去除燃油引擎的污染问题，并利用其变速齿轮箱使电动马达可发挥最大功效，减少耗电及增加航程，则是本实用新型的主要发明目的。

实用新型内容

如何去除燃油引擎的污染问题，并利用其变速齿轮箱使电动马达可发挥最大功效，减少耗电及增加航程，是本实用新型的主要发明目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、电动马达控制单元及变速齿轮箱，其中是将原燃油引擎的汽缸、曲柄及曲柄轴取下，并以一主驱动轴取代曲柄及曲柄轴，其特征在于：

其中该主驱动轴位于变速齿轮箱最前侧，在该主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，电动马达则由一电动马达控制单元控制，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮则与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，该动力输入齿轮凭借一离合器以控制其输入的转速变化或与变速齿轮箱的变速齿轮组产生驱动或断开，并凭借设于一侧的变挡踏杆以控制该变速齿轮箱的挡位，在变速齿轮组的末端输出端设有转速输出链齿轮，进而能够带动车辆后轮使车辆行进挡位。

该电动马达控制单元能够侦测电动马达负载并控制电瓶的电量输出，该电动马达控制单元还与速度表及转速表信号连接。

本实用新型还提供一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、电动马达控制单元及变速齿轮箱，其特征在于：

其中主驱动轴位于变速齿轮箱最前侧，在该主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮则与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，并凭借设于变速齿轮箱一侧的变挡踏杆以控制变速齿轮箱的挡位，在变速齿轮组的末端输出端设有转速输出链齿轮，进而能够带动车辆后轮使车辆行进，在与电动马达同步的主驱动轴上的主驱动齿轮或与电动马达同转速的构件上设有马达转速传感器，以得到电动马达转速的数据，电动马达则由一电动马达控制单元控制，并在变速齿轮组其中一与转速输出链齿轮同步的齿轮一侧设有一速度传感器，以得到车辆行进速度的数据，并由电动马达控制单元将电动马达转速及车辆行进速度的数据连接且显示于速度表及转速表挡位。

该电动马达控制单元能够侦测电动马达负载并控制电瓶的电量输出，该电动马达控制单元还与速度表及转速表信号连接。

本实用新型还提供一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、控制单元及变速齿轮箱，其特征在于：

其中主驱动轴位于变速齿轮箱最前侧，在该主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，在变速齿轮组的末端输出端设有转速输出链齿轮，进而能够带动车辆后轮使车辆行进，在与电动马达同步的主驱动轴上的主驱动齿轮或与电动马达同转速的构件上设有马达转速传感器，以得到电动马达转速的数据，电动马达则由一电动马达控制单元控制，并在变速齿轮组其中一与转速输出链齿轮同步的齿轮一侧设有一速度传感器，以得到车辆行进速度的数据，在变挡轴一侧设有变挡马达，变挡马达转轴上设有蜗杆，在变挡轴上设有与变挡马达转轴上所设蜗杆配合的蜗轮，控制单元将马达转速传感器及速度传感器所感应电动马达转速及车辆行进速度的数据转换并显示于速度表及转速表，设于变挡机构内的挡位传感器能够侦测设于拨叉轴的挡位切换转盘，以得知排挡挡位，速度转把能够得知转把开度，马达转速传感器能够得知电动马达转速，速度传感器能够得知行车速度，挡位传感器、速度转把、马达转速传感器以及速度传感器均连接至该控制单元的微处理器。

该电动马达控制单元、变挡马达控制单元及速度表及转速表均与该微处理器电连接。

本实用新型的主要优点是凭借本实用新型以得到车辆在不同路况如爬坡、下坡等可得到不同的扭力输出，使车辆的低速及高速得以在不同的路况产生最佳的控制，进而使电动马达于车辆起步及各种行进状态，都能产生最合适的驱动速率，进而使电动马达达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

本实用新型的次一优点是凭借直接运用旧或新燃油引擎车辆的变速齿轮箱，加装电动马达为动力源，以驱动变速齿轮箱，以凭借燃油引擎车辆原变速齿轮箱的优质变速效果，除使电动马达达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目之外，取消活塞、曲柄、曲柄轴、汽缸、发电机、排气管及化油器等的燃爆零件，而大幅降低成本。

附图说明

图1是本实用新型试举其中一较佳实施例的立体分解图。

图2是本实用新型的实施例组合立体图。

图3是本实用新型实际使用于车辆时的其中一侧视图。

图4是本实用新型实际使用于车辆时的另一侧视图。

图5是本实用新型取消离合器并凭借速度表及转速表得知行驶速度与马达转速后可凭借速度转把略为改变马达转速以凭借变挡踏杆顺利进行挡位切换的另一实施例图。

图6是本实用新型取消离合器并凭借挡位传感器、转速传感器及速度传感器得知行车各数据凭借控制单元的微处理器调整马达转速使得变速齿轮同步同时启动挡位切换马达自动切换挡位的再一实施例图。

图7是作为图6实施例的控制电路图。

图8是现有燃油引擎局部立体分解图。

图9是现有燃油引擎的实际使用状态图。

附图标记说明：1-电动马达；11-电动马达控制单元；12-电瓶；13-控制单元； 131-微处理器MCU；2-皮带；3-主驱动轴；31-皮带齿轮；32-主驱动齿轮；33- 马达转速传感器；4、8-变速齿轮箱；41-动力输入齿轮；42-变速齿轮组；421- 转速输出链齿轮；43、73-离合器；44-速度传感器；5-变挡踏杆；51-变挡轴；52- 蜗轮；53-变挡马达；54-蜗杆；55-挡位传感器；56-变挡马达控制单元；57-拨叉轴；58-挡位切换转盘；6、9-车辆；61-离合器拉把；62-后轮；63-速度表及转速表；64-速度转把；7-汽缸；71-曲柄；72-曲柄轴。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4、图5及图6，本实用新型系有关一种提升马达效率的电动机车结构，尤指一种直接运用旧或新燃油引擎车辆的变速齿轮箱 8，改装以电动马达1为动力源，以驱动变速齿轮箱4，以凭借燃油引擎车辆9 原变速齿轮箱8的优质变速效果，使电动马达1于车辆起步及各种行进状态，都能产生最合适的驱动速率，进而使电动马达1达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

其主要包括电动马达1、电动马达控制单元11及变速齿轮箱4，其中是将原燃油引擎的汽缸7、曲柄71及曲柄轴72等构件取下，并以一主驱动轴3取代曲柄71及曲柄轴72，其中该主驱动轴3位于变速齿轮箱4最前侧，在该主驱动轴3一端，设有皮带齿轮31或链齿轮，以供电动马达1以皮带2驱动主驱动轴 3，主驱动轴3另一端，则设有一主驱动齿轮32，主驱动齿轮32则与一动力输入齿轮41相互配合，该动力输入齿轮41位于变速齿轮箱4的动力输入端，该动力输入齿轮41凭借一离合器43以控制其输入的转速变化或与变速齿轮箱4 的变速齿轮组42产生驱动或断开者，并凭借设于一侧的变挡踏杆5以控制所需的挡位，于变速齿轮组42的末端输出端，则设有转速输出链齿轮421，进而可带动车辆6后轮62使车辆6行进者，启动时先凭借设于车把的离合器拉把61 使离合器43断开，并凭借设于变速齿轮箱4一侧的变挡踏杆5使变速齿轮组42 进入空挡位置，转动速度转把64使电动马达1开始运转，以避免始动瞬间的巨大电流耗损，再凭借变挡踏杆5带动变挡轴51进行变挡并配合离合器43以适当压合，以得到车辆6在不同路况如爬坡、下坡等可得到不同的扭力输出，使车辆6的低速及高速得以在不同的路况利用各挡位的减速比，使电动马达1于车辆6起步及各种行进状态维持最佳输出效率的效果，进而使电动马达1达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

此外，该电动马达控制单元11具有侦测电动马达1负载以控制电瓶12的电量输出，并将电动马达1负载、转速及电瓶12电量等的状况连接至速度表及转速表63，以使骑乘者了解。

再请参阅图5所示，系本实用新型的另一实施例，因电动马达1驱动的车辆6没有燃油引擎起步时入挡会熄火的问题，所以本实施例取消了离合器43，并于与电动马达1同步的主驱动轴3上的主驱动齿轮32或与电动马达1同转速的构件上，设有马达转速传感器33，以可得到电动马达1转速的数据，并于变速齿轮组42其中一与转速输出链齿轮421同步的齿轮一侧，设有一速度传感器 44以可得到车辆6行进速度的数据，并将电动马达1转速及车辆6行进速度的数据连接显示于速度表及转速表63，驾驶者凭借速度表及转速表63得知车辆6行驶速度与电动马达1转速后可凭借速度转把64，略为改变电动马达1转速，凭借设于变速齿轮箱4一侧的变挡踏杆5顺利进行挡位切换。

最后请参阅图6及图7所示，系本实用新型的再一实施例，因电动马达1 驱动的车辆6没有燃油引擎起步时入挡会熄火的问题，所以本实施例取消了离合器43，并于与电动马达1同步的主驱动轴3上的主驱动齿轮32或与电动马达 1同转速的构件上，设有马达转速传感器33，以可得到电动马达1转速的数据，电动马达1则由一电动马达控制单元11控制，并于变速齿轮组42其中一与转速输出链齿轮421同步的齿轮一侧，设有一速度传感器44以可得到车辆6行进速度的数据，凭借控制单元13中的微处理器MCU131将马达转速传感器33及速度传感器44所感应电动马达1转速及车辆6行进速度的数据转换后连接显示于速度表及转速表63，并凭借设于变挡机构内的挡位传感器55侦测设于拨叉轴 57的挡位切换转盘58，以得知排挡挡位、速度转把64得知转把开度、马达转速传感器33得知电动马达1转速、速度传感器44得知行车速度，并将前述各数据传送至控制单元13的微处理器MCU131，即可自动依据微处理器MCU131 内建程式设定的换挡时机到临，微处理器MCU131则传送控制讯息给电动马达控制单元11以调整电动马达1转速，使其与变速齿轮箱4变速齿轮同步，同时微处理器MCU131则传送控制讯息给变挡马达控制单元56启动设于变挡轴51 一侧的变挡马达53，使变挡马达53转轴上的蜗杆54驱动设于变挡轴51上的蜗轮52使变挡轴51转动，达自动切换挡位的目的。

综上所述，本实用新型具提供使车辆在不同路况如爬坡、下坡等可得到不同的扭力输出，让车辆的低速及高速得以在不同的路况产生最佳的控制，并使电动马达于车辆起步及各种行进状态，都能产生最合适的驱动速率，进而使电动马达达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

Claims (6)

1.一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、电动马达控制单元及变速齿轮箱，其中是将原燃油引擎的汽缸、曲柄及曲柄轴取下，并以一主驱动轴取代曲柄及曲柄轴，其特征在于：

其中该主驱动轴位于变速齿轮箱最前侧，在该主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，电动马达则由一电动马达控制单元控制，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮则与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，该动力输入齿轮凭借一离合器以控制其输入的转速变化或与变速齿轮箱的变速齿轮组产生驱动或断开，并凭借设于一侧的变挡踏杆以控制该变速齿轮箱的挡位，在变速齿轮组的末端输出端设有转速输出链齿轮，进而能够带动车辆后轮使车辆行进挡位。

2.如权利要求1所述提升马达效率的电动机车结构，其特征在于：该电动马达控制单元能够侦测电动马达负载并控制电瓶的电量输出，该电动马达控制单元还与速度表及转速表信号连接。

3.一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、电动马达控制单元及变速齿轮箱，其特征在于：

其中主驱动轴位于变速齿轮箱最前侧，在该主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮则与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，并凭借设于变速齿轮箱一侧的变挡踏杆以控制变速齿轮箱的挡位，在变速齿轮组的末端输出端设有转速输出链齿轮，进而能够带动车辆后轮使车辆行进，在与电动马达同步的主驱动轴上的主驱动齿轮或与电动马达同转速的构件上设有马达转速传感器，以得到电动马达转速的数据，电动马达则由一电动马达控制单元控制，并在变速齿轮组其中一与转速输出链齿轮同步的齿轮一侧设有一速度传感器，以得到车辆行进速度的数据，并由电动马达控制单元将电动马达转速及车辆行进速度的数据连接且显示于速度表及转速表挡位。

4.如权利要求3所述提升马达效率的电动机车结构，其特征在于：该电动马达控制单元能够侦测电动马达负载并控制电瓶的电量输出，该电动马达控制单元还与速度表及转速表信号连接。

5.一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、控制单元及变速齿轮箱，其特征在于：

其中主驱动轴位于变速齿轮箱最前侧，在该主驱动轴一端设有皮带齿轮或链齿轮，以供电动马达以皮带驱动主驱动轴，主驱动轴另一端设有一主驱动齿轮，主驱动齿轮与一动力输入齿轮相互配合，该动力输入齿轮位于变速齿轮箱的动力输入端，在变速齿轮组的末端输出端设有转速输出链齿轮，进而能够带动车辆后轮使车辆行进，在与电动马达同步的主驱动轴上的主驱动齿轮或与电动马达同转速的构件上设有马达转速传感器，以得到电动马达转速的数据，电动马达则由一电动马达控制单元控制，并在变速齿轮组其中一与转速输出链齿轮同步的齿轮一侧设有一速度传感器，以得到车辆行进速度的数据，在变挡轴一侧设有变挡马达，变挡马达转轴上设有蜗杆，在变挡轴上设有与变挡马达转轴上所设蜗杆配合的蜗轮，控制单元将马达转速传感器及速度传感器所感应电动马达转速及车辆行进速度的数据转换并显示于速度表及转速表，设于变挡机构内的挡位传感器能够侦测设于拨叉轴的挡位切换转盘，以得知排挡挡位，速度转把能够得知转把开度，马达转速传感器能够得知电动马达转速，速度传感器能够得知行车速度，挡位传感器、速度转把、马达转速传感器以及速度传感器均连接至该控制单元的微处理器。

6.如权利要求5所述提升马达效率的电动机车结构，其特征在于：该电动马达控制单元、变挡马达控制单元及速度表及转速表均与该微处理器电连接。