[发明专利]一种船用人力与电能机械耦合驱动系统及驱动方法

权利要求书

1.一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于，包括人力驱动装置(1)、传感器模块(2)、电能驱动装置(3)、控制模块(4)和动力耦合装置(5)；

所述人力驱动装置(1)用于通过人力输出动能至所述动力耦合装置(5)；

所述传感器模块(2)用于检测所述人力驱动装置(1)的输出转矩和输出转速；

所述电能驱动装置(3)用于向动力耦合装置(5)输出动能；

所述控制模块(4)分别与所述传感器模块(2)和电能驱动装置(3)信号连接，所述控制模块(4)用于根据输出转矩和输出转速得到的输出功率，以预设比例调节所述电能驱动装置(3)的输出动能；

所述动力耦合装置(5)与螺旋桨(6)连接，且用于叠加所述人力驱动装置(1)和电能驱动装置(3)的输出动能，以作为螺旋桨(6)转动的输入动能。

2.如权利要求1所述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于，所述动力耦合装置(5)包括：

内齿圈(51)，所述内齿圈(51)与螺旋桨(6)固定；

多个行星轮(52)，多个所述行星轮(52)均与所述内齿圈(51)啮合，多个所述行星轮(52)的转轴通过一行星架(53)固定，所述行星架(53)与所述人力驱动装置(1)的输出端连接，且所述人力驱动装置(1)用于驱动所述行星架(53)绕所述内齿圈(51)的轴心转动；

太阳轮(54)，所述太阳轮(54)与多个所述行星轮(52)啮合，且所述太阳轮(54)的与所述电能驱动装置(3)的输出端连接。

3.如权利要求1所述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于：所述人力驱动装置(1)包括人力输入装置(11)和人力输出装置(12)，所述人力输入装置(11)与所述人力输出装置(12)传动连接，所述人力输出装置(12)与所述动力耦合装置(5)连接。

4.如权利要求3所述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于：所述人力驱动装置(1)还包括变速换档装置，所述变速换档装置用于分别调节所述人力输入装置(11)和人力输出装置(12)的转动半径。

5.如权利要求1所述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于：所述人力输入装置(11)为脚踏装置、手摇装置、跑步装置中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于：所述电能驱动装置(3)包括储能装置(31)和电动机(32)，所述储能装置(31)用于向所述电动机(32)输入电能，电动机(32)用于向动力耦合装置(5)输出动能。

7.如权利要求6述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于：所述控制模块(4)包括信号处理模块(41)和与所述信号处理模块(41)信号连接的电能输出控制模块(42)，所述信号处理模块(41)与所述传感器模块(2)信号连接，所述信号处理模块(41)用于根据输出转矩和输出转速得到的输出功率，所述电能输出控制模块(42)用于根据输出功率，以预设比例调节所述储能装置(31)的输出电能。

8.如权利要求7所述的一种船用人力与电能机械耦合驱动系统，其特征在于：所述控制模块(4)还包括与所述电能输出控制模块(42)信号连接的储能信息采集模块(43)，所述储能信息采集模块(43)用于检测所述储能装置(31)的电流和电压，以得到所述储能装置(31)的剩余电能。

9.一种采用如权利要求1～8任一项所述船用人力与电能机械耦合驱动系统的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述人力驱动装置(1)通过人力输出动能至所述动力耦合装置(5)，所述传感器模块(2)检测所述人力驱动装置(1)的输出转矩和输出转速；

所述控制模块(4)根据输出转矩和输出转速得到所述人力驱动装置(1)的输出功率，并调节所述电能驱动装置(3)以预设比例输出动能；

所述动力耦合装置(5)叠加人力驱动装置(1)和电能驱动装置(3)的输出动能，并作为螺旋桨(6)转动的输入动能。

10.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于：当所述人力驱动装置(1)的输出功率变化时，所述控制模块(4)调节所述电能驱动装置(3)以与所述输出功率对应的预设比例输出动能。