[发明专利]电动助力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成化的一体式电动助力装置，特别是关于一种应用在自行车后轮，集成了锂电池，电动机，电动机减速器，电动机驱动器，智能控制器，转矩传感器等，以探测骑行转矩为输入量，以电动机助力转矩为输出量的，可以通过蓝牙设备进行观测数据并控制的，集成化一体式电动助力装置。

背景技术

2014年中国的自行车和电动自行车的总销量接近4000万辆，市场巨大。随着社会的发展，大中型城市面临越来越严重的交通拥堵问题，自行车和电动自行车出行带来的便利性和灵活性再次成为人们关注的焦点。

目前的电动自行车存在诸多问题，例如：绝大多数的电动自行车使用的是铅酸蓄电池，能量密度低，为了达到一定的行驶里程，往往需要几十千克的铅酸蓄电池。不仅造成电动自行车重量大，难以搬运，充电困难等问题，而且铅酸蓄电池循环寿命较低，大约在1～2年需要更换，既浪费资源又容易污染环境。此外，目前的电动自行车中，电动机、电动机驱动器、电池等组成部分是分体的，散布于电动自行车的各个部分，部件之间使用暴露于环境的电线连接，不利于整车的安全性和耐久性，且外露的电线破坏了整车的美感。

发明内容

本发明针对上述问题，发明了一种集成化的一体式电动助力装置。车轮的特征在于：所有的部件，包括电动机，电动机减速器，电动机驱动器，智能控制器，转矩传感器等都被包含在一个防水防污外壳内。

本发明的电动助力装置包括：飞轮、无线智能转矩传感器模块、外壳A、外壳B、空心中轴、中心支撑架和助力模块，所述助力模块包括助力产生组件、助力传递组件、转矩传感器和智能控制器，所述外壳A和外壳B通过螺纹或者螺栓连接在一起构成一个闭合壳体，并且所述闭合壳体具有中心通孔，所述空心中轴穿过所述中心通孔，所述外壳A通过轴承与所述空心中轴相连，所述外壳B以能够旋转的方式进行配置，所述中心支撑架固定在所述空心中轴上，所述无线智能转矩传感器模块通过螺栓安装在所述外壳A的内表面上，所述飞轮通过螺栓穿过所述外壳A与所述无线智能转矩传感器模块相连，所述转矩传感器和所述智能控制器固定在所述中心支撑架上，通过所述转矩传感器将所述无线智能转矩传感器模块传递来的转矩传递给所述智能控制器，通过所述智能控制器根据所述转矩控制所述助力产生组件产生所需助力，并通过所述助力传递组件，将所需助力传递至外壳B。

优选所述助力产生组件包括锂电池管理芯片、锂电池、电机驱动器和电动机，所述锂电池管理芯片和所述锂电池分别固定在所述中心支撑架上，所述电机驱动器固定在所述空心中轴上，所述外壳B通过轴承与所述电机驱动器相连，所述电动机包括直流永磁无刷电动机定子和直流永磁无刷电动机转子，所述直流永磁无刷电动机定子固定在所述空心中轴上。

优选所述助力传递组件包括行星齿轮减速器太阳轮、行星齿轮减速器行星架和行星齿轮减速器齿圈，所述行星齿轮减速器太阳轮通过花键与所述直流永磁无刷电动机转子连接，并与所述行星齿轮减速器行星架啮合，所述行星齿轮减速器行星架与所述行星齿轮减速器齿圈啮合，所述行星齿轮减速器齿圈固定在所述外壳B上。

优选所述智能控制器还包括蓝牙通讯模块、GPRS通信模块和GPS全球定位系统模块。

优选还包括转速传感器和磁钢片，用于测量转速。

优选所述智能控制器能够与车载脉搏传感器和车载皮电传感器连接。

优选所述行星齿轮减速器齿圈通过过盈配合与所述外壳B连接

本发明的优势在于：

1)电动助力所有的部件，包括锂电池，电动机，电动机减速器，电动机驱动器，智能控制器，转矩传感器等都被包含在一个防水防污外壳内，外观简洁美观。

2)电动助力车轮的中轴按照自行车的标准后叉尺寸设计，与自行车仅存在后轴的机械连接，而没有电气连接。有利于电动助力车轮作为一个标准件，可以灵活安装于不同种类的自行车，互换性强。

3)电动助力车轮采用转矩助力的方式，根据骑行者踩踏踏板的力矩相应地给出助力转矩，给骑行者提供独特的省力骑行感受。

电动助力车轮可与手机等蓝牙设备通讯，骑行者可以通过手机等蓝牙设备实时监控车轮的参数，并且通过电动助力车轮内置的全球定位系统模块了解安装了电动助力车轮的自行车的实时位置，增强了防盗窃能力。

尤其是本发明基于自行车的骑行感受而提出的，通过本发明优化骑行者的感受，使骑行者能够根据自己的体力进行调整而轻松地骑行很远，既能快速到达目的地，又可以根据自身状况适当锻炼。

附图说明

图1为电动助力装置结构示意图。

图2为电动助力装置电气连接示意图。

具体实施方式