专利名称：双向输入恒向输出的电马达驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种双向输入恒向输出的电马达驱动系统，为可供应用于 电马达驱动的电动脚踏车、电动机车、或电动车辆等载具、或电动产业机械。
背景技术：
传统电马达驱动系统的变速输出，除操控电马达变速外，通常须由CVT 或排档方式完成，其构造复杂、成本高、传动效率差。
实用新型内容
本实用新型的主要目的，乃在于提供一种双向输入恒向输出的电马达驱 动系统，为具有特定的可作双回转方向输入的电马达，其输出端供输往恒向 输出传动装置的输入端，而经恒向输出传动装置的输出端，作恒定回转方向 输出，以驱动负载轮组，使用者可作电马达运转方向的操控，以改变驱动输 入方向，而借助具有不同变速比的恒向输出传动装置，在不同驱动输入方向 时作不同变速比的恒定回转方向输出。
所述双向输入恒向输出的电马达驱动系统为通过输入装置的操作信号或 指令，以将电能供给装置的电能经电马达操控装置对电马达，作第一驱动回 转方向或不同回转方向的第二回转方向驱动，电马达输出端所输出的回转动 能，直接、或经传动装置输往恒向输出传动装置的输入端，以通过具有不同 变速比的恒向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同变速比的恒定回 转方向输出回转动能，供驱动负载轮组，其中电马达为由各种交流或直 流、无刷或有刷、同步或异步运转的电能驱动的电马达，并可作正反转的运
5转；电马达操控装置为由机电元件或装置、或固态电子元件或装置、或具 有微处理器及相关软体的控制电路所构成，供输入来自市电或发电机的交流 或直流电源、或来自燃料电池、 一次电池、或可储放电的二次电池电能供给 装置的电能，以对电马达作开或关、转向、转速、扭力作操控及作过电压、 或过电流的保护；输入装置为供对电马达操控装置，发出对电马达的开或 关、回转方向、转速、扭力的操控或设定的信号或指令；电马达第一驱动回 转方向的动能及第二驱动回转方向的输入动能，为供驱动恒向输出传动装置 的输入端；第一驱动回转方向与第二驱动回转方向为相反方向；恒向输出传 动装置恒向输出传动装置为能直接、或经传动装置接受来自电马达的不同 回转方向动能，而输出恒定回转方向动能；构成恒向输出传动装置内部的传 动组件，含由l)齿轮组；或2)磨擦轮组；或3)链条及链轮组；或4)皮带及皮 带轮组；或5)传动曲柄及轮组；或6)流体传动装置；或7)电磁力传动装置所 构成，或由上述其中一种或一种以上传动组件构成；恒向输出传动装置于输 入不同回转方向的第一驱动回转方向与第二驱动回转方向驱动时，输入端对 作恒定回转方向输出端的速比，可为相同、或不同、或可变速比；负载轮组 为由恒向输出传动装置输出端所直接驱动、或经传动装置作恒定单转向驱动 的轮组型负载。
图1为本实用新型双向输入恒向输出的电马达驱动系统的基本构成方块 示意图。图2为图1在电马达101与恒向输出传动装置102之间加设传动装置104 的驱动系统构成方块示意图。图3为图1在恒向输出传动装置102与驱动负载轮组103之间加设传动 装置104的驱动系统构成方块示意图。图4为图1在电马达101与恒向输出传动装置102、及在恒向输出传动装置102与驱动负载轮组103之间加设传动装置104的驱动系统构成方块示意图。图5为本实用新型双向输入恒向输出的电马达驱动系统设有电马达负载 电流检测装置的基本构成方块示意图。图6为图5在电马达101与恒向输出传动装置102之间加设传动装置104 的驱动系统构成方块示意图。图7为图5在恒向输出传动装置102与驱动负载轮组103之间加设传动 装置104的驱动系统构成方块示意图。图8为图5在电马达101与恒向输出传动装置102、及在恒向输出传动装置 102与驱动负载轮组103之间加设传动装置104的驱动系统构成方块示意图。
具体实施方式
以下配合附图详细说明本实用新型的特征及优点本实用新型是一种具有可借助电马达作正转或反转的双回转方向，驱动 恒向输出传动装置的输入端，而经恒向输出传动装置的输出端，以借助具有 不同变速比的恒向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同变速比的恒 定回转方向输出以驱动负载轮组，本实用新型可供应用于电马达驱动的电动 脚踏车、电动机车、或电动车辆等载具、或电动产业机械。如图1至图4所示，本实用新型为通过输入装置111的操作信号或指令， 以将电能供给装置100的电能经电马达操控装置IIO对电马达101，作第一驱 动回转方向或不同回转方向的第二回转方向驱动，电马达101输出端所输出 的回转动能，直接、或经传动装置104输往恒向输出传动装置102的输入端， 以借助具有不同变速比的恒向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同 变速比的恒定回转方向输出回转动能，供驱动负载轮组103，如图1至图4所示，其中电马达101:为由各种交流或直流、无刷或有刷、同步或异步运转的电能驱动的电马达，并可作正反转的运转；储放电的二次电池等电能 供给装置100的电能，以对电马达101作开或关、转向、转速、扭力作操控 及作过电压、或过电流的保护；输入装置111:为供对电马达操控装置110，发出对电马达101的开或关、 回转方向、转速、扭力的操控或设定的信号或指令；电马达101第一驱动回转方向的动能及第二驱动回转方向的输入动能， 为供驱动恒向输出传动装置102的输入端；第一驱动回转方向与第二驱动回转方向为相反方向；恒向输出传动装置102:恒向输出传动装置102为能直接、或经传动装置 104接受来自电马达101的不同回转方向动能，而输出恒定回转方向动能；构 成恒向输出传动装置102内部的传动组件由1齿轮组；或2磨擦轮组；或3 链条及链轮组；或4皮带及皮带轮组；或5传动曲柄及轮组；或6流体传动 装置；或7电磁力传动装置等所构成，或由上述其中一种或一种以上传动组 件构成；恒向输出传动装置102于输入不同回转方向的第一驱动回转方向与 第二驱动回转方向驱动时，输入端对作恒定回转方向输出端的速比，可为相 同、或不同、或可变速比；负载轮组103:为由恒向输出传动装置102输出端所直接驱动、或经传动 装置104作恒定单转向驱动的轮组型负载。本实用新型进一步可在恒向输出传动装置102与负载轮组103之间、或 电马达101与恒向输出传动装置102之间、或电马达101与恒向输出传动装 置102之间及恒向输出传动装置102与负载轮组103之间加设传动装置104;传动装置104:传动装置104包括由以下一种或一种以上传动装置所构成 (l)固定速比的各种齿轮式、皮带式、摩擦式等回转式传动功能结构所构成， 或(2)借助人力、或机力、或流力、或离心力、或转矩、或反转矩操作的有段或无段变速装置所构成，或(3)可操控切换输入端与输出端的相对回转方向关系的传动装置所构成，或(4)由人力、或机力、或电磁力、或流力、或离心力、 或转矩、或反转矩等所操作的离合装置，或单向传动离合装置(single way clutch)，以作联结传动或中断传动的离合功能装置所构成。上述双向输入恒向输出的电马达驱动系统，为由人工操作输入装置111， 经电马达操控装置110对电马达101的转向作操控运作。此外，此项双向输入恒向输出的电马达驱动系统，亦可借助加设电马达 负载电流检测装置109，以自动随负载电流切换输出的速比；依上述图5至图8，本实用新型可进一步设置电马达负载电流检测装置 109，电马达负载电流检测装置109可为通过各种降压式电流检测装置、或电 磁效应感应式电流检测装置、或磁检测式电流检测装置、或积热式电流检测 装置所构成，为供检测电马达101的负载电流以回授至电马达操控装置110， 而在电马达的负载电流超过设定值的状态，且此状态超过设定时间时，通过 电马达负载电流检测装置109的信号输往输入装置111或电马达操控装置110 以改变电马达101的回转方向，进而改变恒向输出传动装置102的变速比为 相对加大减速比以增加输出转矩的同回转方向输出以驱动负载；而在电马达101的负载电流回归下降至设定值以内时，可通过以下两种 方式作回归原状态的操控-(1) 由人工操作方式的操控输入装置111，以操控电马达操控装置110使电 马达101回归原回转方向，而以原速比驱动负载；(2) 通过电马达操控装置IIO，在电马达负载电流检测装置109所检测电流 下降至设定值时，自动选择能依该时间驱动负载的转速而相对于速比的变动， 能对负载作顺畅而不顿错或暴冲驱动的相对输出电量值，以驱动电马达101 顺畅衔接原回转方向运转；若此项双向输入恒向输出的电马达驱动系统，进一步须作不同驱动方向 的恒向输出，则可以下列方式达成9(1) 通过电马达操控装置110操控电马达101初始驱动方向；(2) 另行加设马达方向切换开关以人工切换马达初始回转方向；(3) 由传动装置104其中之一作机械性切换输出转向及变换速比功能的传 动装置所构成，以供切换输出转向。
权利要求1.一种双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在于，所述双向输入恒向输出的电马达驱动系统为通过输入装置(111)的操作信号或指令，以将电能供给装置(100)的电能经电马达操控装置(110)对电马达(101)，作第一驱动回转方向或不同回转方向的第二回转方向驱动，电马达(101)输出端所输出的回转动能，直接、或经传动装置(104)输往恒向输出传动装置(102)的输入端，以通过具有不同变速比的恒向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同变速比的恒定回转方向输出回转动能，供驱动负载轮组(103)，其中电马达(101)为由各种交流或直流、无刷或有刷、同步或异步运转的电能驱动的电马达，并可作正反转的运转；电马达操控装置(110)为由机电元件或装置、或固态电子元件或装置、或具有微处理器及相关软体的控制电路所构成，供输入来自市电或发电机的交流或直流电源、或来自燃料电池、一次电池、或可储放电的二次电池电能供给装置(100)的电能，以对电马达(101)作开或关、转向、转速、扭力作操控及作过电压、或过电流的保护；输入装置(111)为供对电马达操控装置(110)，发出对电马达(101)的开或关、回转方向、转速、扭力的操控或设定的信号或指令；电马达(101)第一驱动回转方向的动能及第二驱动回转方向的输入动能，为供驱动恒向输出传动装置(102)的输入端；第一驱动回转方向与第二驱动回转方向为相反方向；恒向输出传动装置(102)恒向输出传动装置(102)为能直接、或经传动装置(104)接受来自电马达(101)的不同回转方向动能，而输出恒定回转方向动能；构成恒向输出传动装置(102)内部的传动组件，含由1)齿轮组；或2)磨擦轮组；或3)链条及链轮组；或4)皮带及皮带轮组；或5)传动曲柄及轮组；或6)流体传动装置；或7)电磁力传动装置所构成，或由上述其中一种或一种以上传动组件构成；恒向输出传动装置(102)于输入不同回转方向的第一驱动回转方向与第二驱动回转方向驱动时，输入端对作恒定回转方向输出端的速比，可为相同、或不同、或可变速比；负载轮组(103)为由恒向输出传动装置(102)输出端所直接驱动、或经传动装置(104)作恒定单转向驱动的轮组型负载。
2. 如权利要求1所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，进一步可在恒向输出传动装置(102)与负载轮组(103)之间、或电马达(IOI) 与恒向输出传动装置(102)之间、或电马达(101)与恒向输出传动装置(102)之间 及恒向输出传动装置(102)与负载轮组(103)之间加设传动装置(104)。
3. 如权利要求2所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，传动装置(104)包括由以下一种或一种以上传动装置所构成l)固定速比 的各种齿轮式、皮带式、摩擦式回转式传动功能结构所构成，或2)借助人力、 或机力、或流力、或离心力、或转矩、或反转矩操作的有段或无段变速装置 所构成，或3)可操控切换输入端与输出端的相对回转方向关系的传动装置所 构成，或4)由人力、或机力、或电磁力、或流力、或离心力、或转矩、或反 转矩所操作的离合装置，或单向传动离合装置，以作联结传动或中断传动的 离合功能装置所构成。
4. 如权利要求1所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，进一步设置电马达负载电流检测装置(109)，电马达负载电流检测装置(109) 可为通过各种降压式电流检测装置、或电磁效应感应式电流检测装置、或磁 检测式电流检测装置、或积热式电流检测装置所构成，为供检测电马达(IOI) 的负载电流以回授至电马达操控装置(IIO)，而在电马达的负载电流超过设定 值的状态，且此状态超过设定时间时，通过电马达负载电流检测装置(109)的 信号输往输入装置(111)或电马达操控装置(110)以改变电马达(101)的回转方 向，进而改变恒向输出传动装置(102)的变速比为相对加大减速比以增加输出 转矩的同回转方向输出以驱动负载。
5. 如权利要求4所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，在电马达(101)的负载电流回归下降至设定值以内时，可通过人工操作方 式的操控输入装置(lll)，以操控电马达操控装置(110)使电马达(101)回归原回 转方向，而以原速比驱动负载。
6. 如权利要求4所述的双向输入恒向输出发电马达驱动系统，其特征在 于，在电马达(101)的负载电流回归下降至设定值以内时，可通过电马达操控 装置(IIO)，在电马达负载电流检测装置(109)所检测电流下降至设定值时，自 动选择能依该时间驱动负载的转速而相对于速比的变动，能对负载作顺畅而 不顿错或暴冲驱动的相对输出电量值，以驱动电马达(101)顺畅衔接原回转方 向运转。
7. 如权利要求1所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，进一步须作不同驱动方向的恒向输出，则可通过电马达操控装置(110)操 控电马达(101)的初始驱动方向。
8. 如权利要求1所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，进一步须作不同驱动方向的恒向输出，则可另行加设马达方向切换开关 以人工切换马达初始回转方向。
9. 如权利要求1所述的双向输入恒向输出的电马达驱动系统，其特征在 于，进一步须作不同驱动方向的恒向输出，则可由传动装置(104)其中之一作 机械性切换输出转向及变换速比功能的传动装置所构成，以供切换输出转向。专利摘要本实用新型提供一种双向输入恒向输出的电马达驱动系统，为具有特定的可作双回转方向输入的电马达，其输出端供输往恒向输出传动装置的输入端，而经恒向输出传动装置的输出端，作恒定回转方向输出以驱动负载轮组，使用者可作驱动输入方向的操控，通过具有不同变速比的恒向输出传动装置，在不同驱动输入方向时作不同变速比的恒定回转方向输出。
文档编号H02P29/00GK201403072SQ20092000281
公开日2010年2月10日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者杨泰和 申请人:杨泰和