CN201092257Y - 轮毂电机驱动超微型电动轿车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轮毂电机驱动超微型电动轿车。在电动轿车的车轮上安装有轮毂电机，直接驱动电动轿车行驶，采用变频结合轮毂电机变极的方式实现电动轿车的变速调节，使电动轿车的起步和低速行驶的性能更好。车轮和制动盘或制动鼓一起安装在轮毂电机的内侧端盖上，使车轮轴外端受力较小更为合理，车轮和制动装置之间整体性更好，耐冲击力的能力更强，使轮毂电机能够最大限度的利用安装空间，设计电动汽车时，在轮毂电机容量的选择上有了更大的余地。本实用新型采用超小型车体和单侧单开门的设计，加之采用了轮毂电机直驱传动方式，使整车的结构更简洁，能效比提高，整车制造成本降低，噪声小、无废气污染，是取代摩托车作为大众交通工具的理想车型，具有广阔的市场前景。

Description

轮毂电机驱动超微型电动轿车

所属技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车，具体的说是一种轮毂电机驱动超微型电动轿车。

背景技术

全国城乡家庭摩托车的拥有量非常巨大，由于摩托车能耗高，噪声和废气污染严重，而且频发交通事故，许多城市已经开始禁止摩托车行驶。消费者期待一种能替代摩托车的大众交通工具。市场上有一种轻型电动汽车，采用单排双座双门设置，但车体较大，且造价较高，同时采用的主动力电机加传动装置的驱动方式，能效比低，实用性较差。轮毂电机驱动电动汽车减少了发动机和传动装置，能提高能效比，并且有利于电动汽车的小型化，但由于轮毂电机驱动电动汽车的变速方式和上坡、重载时的起步和低速行驶性能有待改进，轮毂电机与车轮、悬架的安装驱动方式在技术上不够成熟，所以轮毂电机驱动、性能优良的小型电动汽车没有能真正的走向市场。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种轮毂电机驱动超微型电动轿车，是一种超小车体、性能优良、低价位的可替代摩托车的大众交通工具。

本实用新型包括车载蓄电池、变频器、轮毂电机、车轮、轮辋，所采用的技术方案是：电动轿车的车轮上安装有内定子型或外定子型轮毂电机作为驱动动力，车载蓄电池为电动轿车总电源，通过变频器为轮毂电机提供三相交流电源，并控制轮毂电机驱动电动轿车行驶，电动轿车采用内定子型轮毂电机作动力，通过电机轴内端与悬架的连接，将轮毂电机安装在悬架上，用电机轴的内侧端支撑、固定轮毂电机，选择采用制动盘式制动器时，轮辋安装在内侧端盖的外沿上，制动盘安装在内侧端盖的外侧端，制动钳支架安装在悬架上，选择采用制动鼓式制动器时，轮辋和制动鼓一起安装在内侧端盖的外沿上，制动底板安装在悬架下端的开口轴套上。

所述电动轿车也可采用外定子型轮毂电机作动力，通过电机座将轮毂电机安装在悬架上，根据制动方式的不同，轮辋和制动盘或和制动鼓一起安装在电机轴外端所装设的车轮连接器上，制动钳支架或制动底板安装在外侧端盖上。

所述超微型电动轿车只在一侧设一个单开门。

所述超微型电动轿车的后边设有应急门。

所述超微型电动轿车，车内坐位采用前后两排共三座设置，前车座为单座，后车座为双座，后靠背可向后平放，形成通向应急门的通道。

所述轮毂电机为交流三相异步电机，采用改变轮毂电机磁极对数的方式结合变频器变频的方式，实现电动轿车的变速调节。

所述轮毂电机安装固定时，电机轴的内端插进悬架上所设置的开口轴套内，用具有定位功能的销钉螺栓紧固连接。

所述超微型电动轿车采用前轮驱或后轮驱动，或者是采用前后四轮驱动。

所述超微型电动轿车，在对起步和低速行驶性能要求不太高的情况下，可单独采用变频器变频的方式实现电动轿车的变速调节。

本实用新型的有益效果体现在：由于采用了轮毂电机直驱方式，减少了发动机、变速箱、差速器、传动轴，降低了动力传递过程中的损耗，提高了能效比，简化了结构，降低了制造成本。同时，单侧单开门、双排三座的超小型车体设计可使电动轿车行驶灵活，停放方便，还能进一步降低制造成本。车轮和制动盘或制动鼓安装在轮毂电之间的整体性更好，耐冲击力的能力更强。用变频器变频的方式结合轮毂电机变极的方式实现电动轿车的变速调节，使电动轿车的起步和低速性能更好。本实用新型以超小型车体、低价位、优良的动力性能，吸引大众消费者，可以取代摩托车成为新一代大众交通工具，可以减少噪声和废气污染，减少因摩托车造成的交通事故。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

附图1为本实用新型结构示意图。

附图2为本实用新型车内主要部件布置示意图。

附图3、4为本实用新型内定子型轮毂电机安装状态示意图。

附图5、6为本实用新型外定子型轮毂电机安装状态示意图。

图中：1、电动轿车，2、车载蓄电池，3、变频器，4、轮毂电机，5、车轮，6、轮辋，7、单开门，8、前车座，9、后车座，10、后靠背，11、应急门，12、悬架，13、制动钳支架，14、电机轴，15、开口轴套，16、销钉螺栓，17、内侧端盖，18、制动盘，19、制动鼓，20、制动底板，21、外侧端盖，22、车轮连接器，23、电机座。

具体实施方式

附图1.2中：电动轿车1的车轮5上装有内定子型或外定子型轮毂电机4作为驱动动力，车载蓄电池2为电动轿车1总电源，通过变频器3所设有的逆变元件将直流电变为三相交流电，为轮毂电机4提供电源，并控制轮毂电机4驱动电动汽车1行驶。轮毂电机4为交流三相异步电机，用毂电机4改变磁极对数的方式结合变频器3变频的方式，实现电动轿车1的变速调节。在对起步和低速行驶性能要求不高的情况下，可单独采用变频器3变频的方式，实现电动汽车1的变速调节。电动轿车1只设一个单侧单开门7，后边设有应急门11，采用前后双排共三座设置，前车座8为单座，后车座9为双座，后靠背10可向后平放，形成通向应急门11的通道。

附图3中，轮毂电机4为内定子型，采用减震器、减震弹簧组合悬架，制动盘制动，轮辋6安装在内侧端盖17的外沿上，制动盘18安装在内侧端盖17的外侧端，制动钳支架13安装在悬架12上，电机轴14的内端插进悬架12下端所设置的开口轴套15内，用具有定位功能的销钉螺栓16紧固连接，以安装轮毂电机4。

附图4中，轮毂电机4为内定子型，采用弹簧钢板、后桥组合悬架，制动鼓制动，轮辋6和制动鼓19，一起安装在内侧端盖17的外沿上，制动底板20安装在开口轴套15上，电机轴14的内端插进悬架12所设置的开口轴套15内，用具有定位销动能的销钉螺栓16紧固连接，以安装轮毂电机4。

附图5、6中，轮毂电机4为外定子型，通过电机座23将轮毂电机4安装在悬架12上，采用制动盘或制动鼓制动，轮辋6和制动盘18或制动鼓19安装在电机轴14外端所设置的车轮连接器22上，制动钳支架13或制动底板20安装在轮毂电机4的外侧端盖21上。

本实用新型可采用前轮驱动，后轮驱动或前后四轮驱动多种选择。在对起步和低速性能要求不高的情况下，可单独采用变频器变频的方式实现电动轿车的变速调节。

本实用新型实施时，需要说明的问题：

1、变速调节与变频器

一般的情况下，变频调速完全可以满足电动汽车的调速要求，因为车用变频器在低频控制时采用很有效的补偿功能，如电压补偿。本实用新型采用变频结合电机变极的方式实现电动汽车的变速调节，其原理是交流三相异步电机多磁极低转速时比高转速时转矩更大，电动轿车起步或重载低速行驶时，轮毂电机调到多磁极低速运转，变频器不用调至过低的频率，可以减少功率的衰减，使电动轿车的起步和重载低速性能更好。正常行驶时轮毂电机采用高转速运转。

通常车用变频器内配套有逆变器，不需单独设逆变器。

2、车轮之间的转速差

三相异步交流电机转速和负载之间的关系是电机负载增加时，转速会相对下降，负载减轻时会相对上升，以此原理，便可自动补偿车轮之间的转速差别，例如：当左侧的车轮转速低于右侧车轮时，其轮毂电机的负载会相应减轻自动提高转速，而右侧的轮毂电机负载会相应加重自动降低转速，直至到达到平衡，前后轮的关系也是如此。如果转速差别过大，势必造成轮毂电机的过载，如大角度转向时，这种情况可向外侧轮毂电机实施自动转速补偿，以提高转速。

3、轮毂电机的过载

采用对轮毂电机实行最大运行电流限制保护，过载时间超过一定的限度设有信号警示和过载断电保护。

Claims (9)

1.一种轮毂电机驱动超微型电动轿车，包括车载蓄电池(2)、变频器(3)，轮毂电机(4)、车轮(5)、轮辋(6)，其特征是：电动轿车(1)的车轮(5)上安装有内定子型或外定子型轮毂电机(4)作为驱动动力，车载蓄电池(2)为电动轿车(1)的总电源，通过变频器(3)为轮毂电机(4)提供三相交流电源，并控制轮毂电机(4)驱动电动轿车(1)行驶，电动轿车(1)采用内定子型轮毂电机(4)作动力，通过电机轴(14)内端与悬架(12)的连接，将轮毂电机(4)安装在悬架(12)上，用电机轴(14)的内侧端固定、支撑轮鼓电机(4)，选择采用制动盘式制动器时，轮辋(6)安装在内侧端盖(17)的外沿上，制动盘(18)安装在内侧端盖(17)的外侧端，制动钳支架(13)安装在悬架(12)上，选择采用制动鼓式制动器时，轮辋(6)和制动鼓(19)一起安装在内侧端盖(17)的外沿上，制动底板(20)安装在悬架(12)下端的开口轴套(15)上。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：电动轿车(1)也可采用外定子型轮毂电机(4)做动力，通过电机座(23)将轮毂电机(4)安装在悬架(12)上，根据制动方式的不同，轮辋(6)和制动盘(18)或和制动鼓(19)一起安装在电机轴(14)外端所装设的车轮连接器(22)上，制动钳支架13或制动底板(20)安装在外侧端盖(21)上。

3.根据权利要求1所述的特定安装方式轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是，电动轿车(1)只在一侧设一个单开门(7)。

4.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：电动轿车(1)的后边设有应急门(11)。

5.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：车内坐位采用前后两排共三座设置，前车座(8)为单座，后车座(9)为双座，后靠背(10)可向后平放，形成通向应急门(11)的通道。

6.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：轮毂电机(4)为交流三相异步电机，采用轮毂电机(4)改变磁极对数的方式结合变频器(3)变频的方式实现电动轿车(1)的变速调节。

7.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：轮毂电机(4)安装固定时，电机轴(14)的内端插进悬架(12)上所设置的开口轴套(15)内，用具有定位功能的销钉螺栓(16)紧固连接。

8.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：电动轿车(1)采用前轮驱动或后轮驱动，或者是采用前后四轮驱动。

9.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动超微型电动轿车，其特征是：在电动轿车对起步和低速行驶性能要不很高的情况下，可单独采用变频器3变频的方式实现电动轿车(1)的变速调节。

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