專利名稱：無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動汽車，具體的說是一種無齒輪車橋電機 驅(qū)動電動汽車。
技術(shù)背景作為清潔能源汽車，電動汽車的發(fā)展受到了廣泛的關(guān)注。輪轂電 機直接驅(qū)動的電動汽車，因為無傳動系統(tǒng)，能效比高，是最先進驅(qū)動 方式，但是其輪轂電機與車輪懸架的連接方式以及用變頻器調(diào)速的方 式，技術(shù)上尚不夠成熟，目前尚處于研究和試制階段，走向市場的很 少。而且這種電動汽車也有很大的缺陷，就是因為輪轂電機受安裝空 間限制較大，不能生產(chǎn)制造較大荷載的電動汽車。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車， 具有輪轂電機驅(qū)動電動汽車同樣的驅(qū)動方式的先進性，并能有效的解 決上述問題。本實用新型包括車載蓄電池、變頻器、車橋電機、車輪、輪輞， 所采用的技術(shù)方案是電動汽車的兩個前車輪或兩個后車輪之間，安 裝有兩臺內(nèi)花鍵型或外花鍵型車橋電機作為電動汽車的驅(qū)動動力，車 載蓄電池為電動汽車的總電源，通過變頻器向車橋電機提供三相交流 電源，并控制車橋電機驅(qū)動電動汽車行駛，采用后輪驅(qū)動方式驅(qū)動， 兩臺內(nèi)花鍵型或外花鍵型車橋電機外側(cè)通過異形端蓋頸部所設的電機 座，分別安裝在電動汽車兩側(cè)相應的彈簧鋼板上，內(nèi)側(cè)通過連接橋互 相連接固定，形成一個電機車橋，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽車后橋，選擇采用內(nèi) 花鍵型車橋電機作動力時，在異形端蓋的頸部內(nèi)周安裝空心軸，在空心軸上安裝輪轂，將輪輞和制動鼓安裝在輪轂上，制動底板安裝在異 形端蓋外端的法蘭盤上，車橋電機通過傳動半軸帶動車輪運轉(zhuǎn)，選擇 采用外花鍵車橋電機作動力時，輪輞和制動鼓安裝在電機軸外端的連 接器上，制動底板安裝在異形端蓋外端的法蘭盤上，電機軸直接帶動 車輪運轉(zhuǎn)。所述電動汽車也可采用前輪驅(qū)動方式驅(qū)動，兩臺內(nèi)花鍵型或外花 鍵型車橋電機通過外殼兩側(cè)的電機座安裝在電動汽車前部的橫梁上， 車輪安裝在前懸架所設置的空心羊角軸上，并與前傳動軸的外端連 接，選擇采用內(nèi)花鍵型車橋電機作動力時，前傳動軸的內(nèi)端插進電機 軸外端的內(nèi)花鍵，實現(xiàn)車橋電機與車輪之間的傳動連接，選擇采用外 花鍵型車橋電機作動力時，前傳動軸的內(nèi)端與電機軸外端的連接器連 接，實現(xiàn)車橋電機與車輪之間的傳動連接。所述電動汽車采用外花鍵型車橋電機作動力、并且采用后輪驅(qū)動 方式驅(qū)動時，也可以采用制動盤制動，制動盤與車輪一起安裝在電機 軸外端的連接器上，制動鉗支架安裝在異形端蓋外端的法蘭盤上。所述電動汽車在對起步和低速性能要求不高的情況下，也可以單 獨采用變頻器變頻的方式，實現(xiàn)電動汽車的變速調(diào)節(jié)。所述電動汽車也可采用前輪和后輪共同驅(qū)動。本實用新型的有益效果體現(xiàn)在由于采用了無齒輪車橋電機直接 驅(qū)動，減少了發(fā)動機、變速箱、傳動軸、星形齒輪和后橋，簡化了結(jié) 構(gòu)，降低了制造成本，減少了維修工作量和維修費，同時減少了動力 傳遞過程中的損耗，提高了能效比，噪聲小、無廢氣污染。采用車橋 電機改變磁極對數(shù)的方式結(jié)合變頻器變頻的方式，實現(xiàn)電動汽車的變 速調(diào)節(jié)，使之起步和低速性能更好。由于無齒輪車橋電機受安裝空間 限制較小，可以安裝較大容量的車橋電機，所以本實用新型既可制造 小型電動汽車，也可以制造較大載荷的中型電動汽車，兩臺無齒輪車 橋電機組成的電機車橋，取代傳統(tǒng)的后車橋，保留了與車輪的傳統(tǒng)的安裝連接方式，可以直接和車輪連接，能很方便的實現(xiàn)對燃油動力汽 車的電動力改裝。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳述。附圖l、 5為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2、 6車橋電機安裝狀態(tài)示意圖。附圖3為內(nèi)花鍵型車橋電機傳動連接示意圖。附圖4為外花鍵型車橋電動傳動連接示意圖。圖中1、電動汽車，2、車載蓄電池，3、變頻器，4、車橋電 機，5、車輪，6、輪輞，7、電機座，8、彈簧鋼板，9、傳動半軸， 10、連接橋，11、異形端蓋，12、制動底板，13、法蘭盤，14、空心 軸，15、輪轂，16、制動鼓，17、電機軸，18、連接器，19、橫梁， 20、前懸架，21、前傳動軸。
具體實施方式
附


圖1、 5實施例中，電動汽車1的兩個前車輪(5)或兩個后車 輪(5)之間，安裝有兩臺內(nèi)花鍵型或外花鍵型車橋電機4作為電動 汽車l的驅(qū)動動力，車載蓄電池2為電動汽車總電源，通過變頻器3 向加橋電機4提供三相交流電源，并控制車橋電機4驅(qū)動電動汽車1 行駛，電動汽車l采用前輪驅(qū)動或后輪驅(qū)動，或者是采用前后輪共同 驅(qū)動，車橋電機4為交流三相異步電機，采用改變車橋電機4的磁極 對數(shù)的方式結(jié)合變頻器3變頻的方式實現(xiàn)電動汽車1的變速調(diào)節(jié)。電 動汽車1在對起步和低速行駛性能要求不高的情況下，也可以單獨采 用變頻器變頻的方式實現(xiàn)電動汽車的變速控制。附圖l、 2中，電動汽車采用后輪驅(qū)動方式，兩臺內(nèi)花鍵型或外 花鍵型車橋電機4外側(cè)通過異形端蓋11頸部所設的電機座7，分別安 裝在電動汽車1兩側(cè)相應的彈簧鋼板8上，內(nèi)側(cè)通連接橋10互相連 接固定，形成一個電機車橋，替代傳統(tǒng)的汽車后橋，保留了與車輪的 傳統(tǒng)的安裝連接方式。附圖3中，采用內(nèi)花鍵車橋電機4作動力，在異形端蓋ll頸部內(nèi)周安裝空心軸14，通過固定螺母在空心軸14上安裝輪轂15，將車 輞6和制動鼓16安裝在輪轂15上，制動底板12安裝在異形端蓋11外端的法蘭盤 13上，車橋電機4通過傳動半軸9帶動車輪5運轉(zhuǎn)。附圖4中，采用外花鍵型車橋電機4作動力，輪輞6和制動鼓16 安裝在機軸17外端的連接器18上，制動底板12安裝在異形端蓋11 外端的法蘭盤13上，電機軸17直接帶動車輪運轉(zhuǎn)。附圖5、 6中，電動汽車l采用前驅(qū)動方式，兩臺內(nèi)花鍵型或外 花鍵型車橋電機4通過外殼兩側(cè)的電機座7，安裝在電動汽車1前部 的橫梁19上，車輪5安裝在懸架20上所設置的羊角軸上，并與前傳 動軸21的外端連接，前傳動軸21的外端與前車輪5的連接方式以及與 相關(guān)部件的安裝連接完全是傳統(tǒng)技術(shù)，故沒有用專門的附圖表示，僅在 此加以說明。前傳動軸21內(nèi)端的連接方式是，選擇采用內(nèi)花鍵型車橋 電機4作動力時，前傳動軸21的內(nèi)端插進電機軸17外端的內(nèi)花鍵， 實現(xiàn)車橋電機4與車輪5之間的傳運連接，選擇采用外花鍵型車橋電 機4作動力時，前傳動軸21的內(nèi)端通過球籠與電機軸17外端的連接 器18連接，實現(xiàn)車橋電機4與車輪5之間的傳動連接。電動汽車1采用外花鍵型車橋電機4作動力、并且采用后輪驅(qū)動 方式時，也可以采用制動盤制動，制動盤和車輪5—起安裝在連接器 18上，制動鉗支架安裝在異形端蓋11外端的法蘭盤13上。本實用新型實施時，需要說明的問題1、變速調(diào)節(jié)與變頻器一般的情況下，變頻調(diào)速完全可以滿足電動汽車的調(diào)速要求，因 為車用變頻器在低頻時都采用很有效的補償功能，如電壓補償，可以 滿足起步和低速行駛的要求。本實用新型采用變頻結(jié)合電機變極的方 式實現(xiàn)電動汽車的變速調(diào)節(jié)，其原理是交流三相異步電機，多磁極低轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩更大，電動汽車起步或低速行駛時，車橋電機調(diào)為多磁極 低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，變頻器不用調(diào)到過低的頻率?？梢詼p少功率的衰減，使 電動轎車的起步和低速性能更好。正常行駛時輪轂電機采用正常轉(zhuǎn)速 運轉(zhuǎn)。通常車用變頻器內(nèi)配套有逆變器，不需單獨設逆變器。2、 車輪之間的轉(zhuǎn)速差三相異步交流電機轉(zhuǎn)速和負載之間的關(guān)系是電機負載增加時，轉(zhuǎn) 速會相對下降，負載減輕時會相對上升，以此原理，便可自動補償車 輪之間的轉(zhuǎn)速差別，例如當左側(cè)的車輪轉(zhuǎn)速低于右側(cè)車輪時，其左 側(cè)輪轂電機的負載會相應減輕，便會自動提高轉(zhuǎn)速，而右側(cè)的輪轂電 機負載會相應加重，也會自動降低轉(zhuǎn)速，直到達到平衡，前后輪之間 也是如此。如果轉(zhuǎn)速差別過大，勢必造成內(nèi)側(cè)電機的過載，如大角度 轉(zhuǎn)向時，這種情況可向內(nèi)側(cè)車輪實施自動轉(zhuǎn)速補償，以提高轉(zhuǎn)速。3、 輪轂電機的過載采用對輪轂電機實行最大運行電流限制保護，過載時間超過一定 的限度設有信號警示和過載斷電保護。
權(quán)利要求1、一種無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車，包括車載蓄電池(2)、變頻器(3)、車橋電機(4)、車輪(5)、輪輞(6)，其特征是電動汽車(1)的兩個前車輪(5)或兩個后車輪(5)之間，安裝有兩臺內(nèi)花鍵型或外花鍵型車橋電機(4)作為電動汽車(1)的驅(qū)動動力，車載蓄電池(2)為電動汽車(1)的總電源，通過變頻器(3)向車橋電機(4)提供三相交流電源，并控制車橋電機(4)驅(qū)動電動汽車(1)行駛，采用后輪驅(qū)動方式驅(qū)動，兩臺內(nèi)花鍵型或外花鍵型車橋電機(4)外側(cè)通過異形端蓋(11)頸部所設的電機座(7)，分別安裝在電動汽車(1)兩側(cè)相應的彈簧鋼板(8)上，內(nèi)側(cè)通過連接橋(10)互相連接固定，形成一個電機車橋，替代傳統(tǒng)的汽車后橋，選擇采用內(nèi)花鍵型車橋電機(4)作動力時，在異形端蓋(11)頸部內(nèi)周安裝空心軸(14)，在空心軸(14)上安裝輪轂(15)，將輪輞(6)和制動鼓(16)安裝在輪轂(15)上，制動底板(12)安裝在異形端蓋(11)外端的法蘭盤(13)上，車橋電機(4)通過傳動半軸(9)帶動車輪(5)運轉(zhuǎn)，選擇采用外花鍵型車橋電機(4)作動力時，輪輞(6)和制動鼓(16)安裝電機軸(17)外端的連接器(18)上，制動底板(12)安裝在異形端蓋(11)外端的法蘭盤(13)上，電機軸(17)直接帶動車輪運轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車，其特 征是電動汽車(1)也可采用前輪驅(qū)動方式驅(qū)動，兩臺內(nèi)花鍵型或 外花鍵型車橋電機(4)通過外殼兩側(cè)的電機座(7)安裝在電動汽車(1)前部的橫梁(19)上，車輪(5)安裝在前懸架(20)所設置的 空心羊角軸上，并與前傳動軸(21)的外端連接，選擇采用內(nèi)花鍵型 車橋電機(4)作動力時，前傳動軸(21)的內(nèi)端插進電機軸(17)外端的內(nèi)花鍵，實現(xiàn)車橋電機(4)與車輪(5)之間的傳動連接，選擇采用外花鍵型車橋電機(4)作動力時，前傳動軸(21)的內(nèi)端與 電機軸(17)外端的連接器(18)連接，實現(xiàn)車橋電機(4)與車輪 (5)之間的傳動連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車，其特 征是車橋電機(4)為交流三相異步電機，用改變車橋電機(4)磁 極對數(shù)的方式結(jié)合變頻器(3)變頻的方式，實現(xiàn)電動汽車的變速調(diào)
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車，其特征是采用外花鍵型車橋電機(4)作動力、并且采用后輪驅(qū)動的方式時，也可以采用制動盤制動方式，制動盤與車輪(5) —起安裝在 電機軸(17)外端的連接器(18)上，制動鉗支架安裝在異形端蓋 (11)外端的法蘭盤(13)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車，其特 征是電動汽車(1)在對起步和低速行駛性要求不高的情況下，也 可以單獨采用變頻器(3)變頻的方式，實現(xiàn)電動汽車的變速調(diào)節(jié)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車，其特 征是電動汽車(1)也可采用前輪和后輪共同驅(qū)動。
專利摘要一種無齒輪車橋電機驅(qū)動電動汽車。在電動汽車的兩個前車輪或兩個后輪之間裝有無齒輪車橋電機，作為電動汽車的驅(qū)動動力，車載蓄電池通過變頻器向車橋電機提供三相交流電，采用車橋電機改變磁極對數(shù)的方式結(jié)合變頻器變頻的方式實現(xiàn)電動汽車的變速調(diào)節(jié)。采用前驅(qū)方式時，兩臺車橋電機安裝在電動汽車前部橫梁上，并連接前傳動軸的外端，通過內(nèi)花鍵或連接器連接前傳動軸的內(nèi)端，帶動車輪運轉(zhuǎn)。采用后驅(qū)方式時，兩個車橋電機外側(cè)通過異形端蓋頸部的電機座，安裝在電動汽車兩側(cè)相應的彈簧鋼板上，內(nèi)側(cè)通過連接橋連接，形成一個電機車橋，直接與兩側(cè)車輪的相關(guān)部件對接，用傳動半軸或者直接用電機軸帶動車輪運轉(zhuǎn)。
文檔編號B60K1/02GK201092258SQ20072017477
公開日2008年7月30日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者魯泊凡 申請人:魯泊凡