[实用新型]一种电动滑板车轮毂电机

说明书

本实用新型公开了一种电动滑板车轮毂电机，包括主轴、轮毂、第一转子盘、第二转子盘、第一定子盘、第二定子盘，以及位于两定子盘间固定于轮毂中部的第三转子盘，第一转子盘、第二转子盘的内侧以及第三转子盘的两侧安装有永磁体，线圈绕制在非金属材料的三角形内芯上，通过限位装置固定，由此形成有第一动力单元和第二动力单元；由主轴穿入的电缆线束分别与环形电路板和线圈连接，电缆线束与同一个控制器连接，并且只在第一动力单元或第二动力单元设霍尔传感器，至少在一个转子盘上设置有扫风装置。本实用新型轮毂电机效率高、电机无磁滞阻力，能大幅提高滑板车的续行里程。

技术领域

本发明涉及一种轮毂电机，特别是一种电动滑板车轮毂电机，其驱动电机为盘式无铁芯直流电机。

背景技术

现有电动滑板车，均采用轮毂与电机一体式设计的轮毂电机，其基本原理和结构与电动自行车低速轮毂电机相同，其实质是直径减小了的外转子形式的低速轮毂电机，其特点点在于：电机尺寸小，传动效率高，功率不大，电机一般无需维护，但由于这种电机扭矩偏小，爬坡能力较弱，且存在磁滞阻力，滑行距离短，而且现有电动滑板车电机的转速比电动自行车轮毂电机的转速成倍地提高，定子铁芯的涡流损耗所产生的热量更大，存在永磁体退磁或烧机现象。

电动滑板车国内市场容量不大，目前主要由几家电动车电机企业及整车企业为国外市场进行生产；由于电动滑板车具有经济轻便的特点，需求量逐年提高，甚至在欧美等国出现了共享电动滑板车的新的共享消费模式，市场前景广阔。近几年电动滑板车的研发主要是围绕滑板车的外观、电控、通信互联、电池等方面展开，对其核心部件的驱动电机则几乎没有涉及。

中国专利号ZL 201620995774.7公开了一种盘式无铁芯直流电机，采用双转子单定子的技术方案，提出了一种优选使用圆铜漆包线绕制的外周形状为梨形的空心线圈，安装在由绝缘材料制成的定子盘上，并通过限位装置固定线圈，转子盘由铁质材料制成的平底碗状圆盘，永磁体吸合于转子盘的内侧，通过在第一转子盘上安装太阳轮齿圈输出电机扭矩。这种电机是针对电动自行车有齿轮毂电机的驱动电机，电机安装在轮毂内，通过行星齿轮减速机构减速并传递扭矩，从面驱动轮毂转动的；由于其必须安装行星齿轮减速机构工作，导致其轮毂在轴向距离增加，而通常电动滑板车的开档距离都不大，因此该盘式无铁芯直流电机并不适合电动滑板车。

中国专利号ZL 201620985680.1公开了一种盘式无铁芯直流电机驱动的小轮径实心轮胎一体机，包括中轴，中轴上依次套有第一轴承、定子盘和第二轴承，第一轴承和第二轴承上分别套有第一转子盘和第二转子盘，第一转子盘和第二转子盘通过轮毂连接，轮毂上安装有实心轮胎，第一转子盘和第二转子盘的内侧安装有永磁体，定子盘上设有若干个环形分布的用于安装线圈的梨形孔，线圈通过限位装置固定在梨形孔内；还包括三个霍尔传感器、一个环形电路板以及用于电力和信号传输的电缆线束。该发明具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、效率高、调速性能好、空载电流小且无磁滞阻力等优点。该发明电机采用实心轮胎，骑行舒适性不高，再由于小轮径(6英寸和8英寸)的特点，其电机的并联支路数不可能多，因此额定功偏小，转速过高，爬坡能力有限，其样机采用48V额定电压，测试的转速约为370×4.294＝1589r/min，最大扭矩为10.5N.m，为此需降低电机的供电电压至24V和36V才能分别满足8英寸和6英寸轮毂的转速要求，其最大扭矩也会相应减小。

盘式无铁芯直流电机被普遍应用于计算机领域的磁盘驱动器，这种高速低扭矩的小功率电机，一般以薄形印制电路单转子盘式电机的形式出现，无需过多考虑扭矩对线圈变形及电机散热等因素的影响，而上述中国专利号ZL 201620995774.7及中国专利号ZL201620985680.1电机，其线圈安装在聚合物材料制成的定子盘上，并由限位装置固定的方案，相较线圈模压包裹在聚合物定子盘上的方案而言，其散热性能得到了大幅提高，但线圈绕组在起动加速或爬坡时产热较多，热量不易及时消散，空心线圈绕组的自粘漆在高温下强度降低，而无铁芯电机的扭矩又是直接作用于线圈绕组铜导线上的，因此这两种电机并没有解决热力变形对线圈绕组的影响，只能应用于平坦地区。