一种轮毂式变速发电机的制作方法

本实用新型涉及电动车辅助发电技术领域，尤其是涉及一种轮毂式变速发电机。

背景技术：

在能量和电量的传递过程中，常常需要进行转化，比如将电动车车轮的动能转化为电能，电能再转化、补充蓄电池驱动电动车工作电机；但车轮的转速高、扭矩低，不能直接带动较大功率发电机，可以经过合适的转换装置转换后，获得较大扭矩及足以带动发电机的转速，发电机产生的电能可以提供给储能装置或工作电机。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决电动车车轮转速高、扭矩低，不能直接带动大功率发电机的问题，提供一种结构紧凑，安装简单，传动比合理且可调整，使用安全可靠的连体可变速发电机。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种轮毂式变速发电机，包括车轮两侧的轮毂及端盖、轮毂及端盖围合的内部空间、轮轴，还包括复合变速装置、发电装置，所述的复合变速装置包括端盖齿轮组、齿轮支架、变速齿轮组，所述的端盖齿轮组固定在轮毂上，所述端盖齿轮组包括端盖、与端盖固定的轴承套、设于轴承套内与轮轴可转动固定的轴承、固定于轴承套外侧的端盖齿轮，所述的齿轮支架包括两块安装盘，所述的变速齿轮组设于安装盘上，所述的安装盘至少有一块与轮轴固定，所述变速齿轮组包括减速模块齿轮组、增速模块齿轮组，所述的发电装置包括中空转子盘、设于中空转子盘内的定子、固定在中空转子盘侧面的转子齿轮，所述的中空转子盘与轮轴可转动固定，所述中空转子盘外圆面上设有转子磁铁，所述的定子上设有定子线圈，所述的减速模块齿轮组与端盖齿轮啮合，所述的增速模块齿轮组与转子齿轮啮合，所述的减速模块齿轮组与增速模块齿轮组啮合。本方案端盖齿轮随着轮毂转动提供初始动能，再采用可随意根据需要变换齿轮的比速达到变速目的的齿轮组，分别为减速模块齿轮组、增速模块齿轮组，减速模块齿轮组、增速模块齿轮组均可旋转固定(例如通过齿轮轴、轴承的结构)在安装盘上，根据需要，可以在安装盘的两侧分别固定，减速模块齿轮组将端盖齿轮传递的转速减小、扭矩增加，再通过增速模块齿轮组将转速提高，并通过转子齿轮提供给发电装置所需的转速，并提供较大的扭矩；减速模块齿轮组或增速模块齿轮组的变速齿轮级数可根据输出扭矩的大小进行增加或减少；采用常规的比速齿轮就可以达到增加输出扭矩及转速的目的；可以根据输出功率的大小可以调整变速装置的减增节数大小；轮轴内设置穿线槽孔，转子磁铁随转子旋转切割磁力线，定子线圈产生的电流由引出线传递，引出线可通过穿线槽孔从轮轴中引出并连接到相应的电路设备中。

作为优选，所述的减速模块齿轮组包括一级减速齿轮、一级从动齿轮、二级减速齿轮、二级从动齿轮，所述的端盖齿轮与一级减速齿轮啮合，所述的一级减速齿轮与一级从动齿轮旋转固定在同一固定轴上，所述的一级从动齿轮与二级减速齿轮啮合，所述的二级减速齿轮与二级从动齿轮旋转固定在同一固定轴上，所述的二级从动齿轮与增速模块齿轮组齿轮啮合。该结构中，端盖齿轮齿数小于一级减速齿轮齿数，一级从动齿轮齿数小于一级减速齿轮齿数，二级减速齿轮齿数大于一级从动齿轮齿数，二级从动齿轮齿数不大于二级减速齿轮齿数。

作为优选，所述的增速模块齿轮组包括I级增速齿轮、I级从动齿轮、II级增速齿轮、II级从动齿轮，所述的I级增速齿轮与减速模块齿轮组齿轮啮合，所述I级增速齿轮与I级从动齿轮旋转固定在同一固定轴上，所述的II级增速齿轮与I级从动齿轮啮合，所述的II级增速齿轮与II级从动齿轮旋转固定在同一固定轴上，所述的II级从动齿轮与转子齿轮啮合。该增速模块齿轮组结构适合于齿轮比范围较大的情况；I级增速齿轮齿数小于与其啮合的减速模块齿轮组齿轮齿数，I级从动齿轮齿数大于I级增速齿轮齿数，II级增速齿轮齿数小于与其啮合的I级从动齿轮齿数，II级从动齿轮齿数等于或大于II级增速齿轮齿数，转子齿轮齿数等于或小于II级从动齿轮。

作为优选，所述的增速模块齿轮组包括I级增速齿轮、I级从动齿轮，所述的I级增速齿轮与减速模块齿轮组齿轮啮合，所述的I级增速齿轮与I级从动齿轮旋转固定在同一固定轴上，所述的I级从动齿轮与转子齿轮啮合。该增速模块齿轮组结构适合于齿轮比范围较小的情况，可减少齿轮用量；I级增速齿轮齿数大于与其啮合的减速模块齿轮组齿轮齿数，转子齿轮齿数小于I级从动齿轮。

作为优选，所述的发电装置连接有给工作电机供电的稳压储能供电电路，所述的稳压储能供电电路中，所述发电装置的电流经整流器、稳压器后供给两个蓄电池电源，所述的两个蓄电池分别与工作电机连接，所述两个蓄电池分别设有电流电压检测器、接触器。根据电流电压检测结果，由接触器控制，发电机产生的电流可分别交替给两个蓄电池电源供电；稳压后的电压只供给一组待充电的蓄电池，另一组蓄电池供电给工作电机，当检测器检测到这组工作电机使用的蓄电池电压低于预先设定的电压标准后接触器会根据检测器的指令自动更换另一组蓄电池进行充电，而换成刚才已充电的蓄电池作为工作电机的动力源，依次往复。

因此，本实用新型具有如下有益效果：(1)结构紧凑，安装简单；(2)可调整传动比；(3)使用安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的一种结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的齿轮啮合示意图。

图3是本实用新型实施例二的一种结构示意图。

图4是本实用新型实施例二的齿轮啮合示意图。

图5是本实用新型安装盘上齿轮分布结构示意图。

图6是本实用新型实施例三的电路原理示意图。

图中：1、端盖 2、轮轴 3、轴承套 4、端盖齿轮

5、安装盘 6、中空转子盘 7、定子 8、转子齿轮

9、转子磁铁 10、一级减速齿轮 11、一级从动齿轮

12、二级减速齿轮 13、二级从动齿轮 14、I级增速齿轮

15、I级从动齿轮 16、II级增速齿轮 17、II级从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

实施例一，如图1、图2、图5所示，一种轮毂式变速发电机，包括车轮两侧的轮毂及端盖1、轮毂及端盖围合的内部空间、轮轴2，还包括复合变速装置、发电装置，复合变速装置包括端盖齿轮组、齿轮支架、变速齿轮组，端盖齿轮组固定在轮毂上，端盖齿轮组包括端盖1、与端盖1固定的轴承套3、设于轴承套3内与轮轴2可转动固定的轴承、固定于轴承套3外侧的端盖齿轮4，齿轮支架包括两块安装盘5，变速齿轮组设于安装盘5上，两块安装盘5均与轮轴2固定，变速齿轮组包括减速模块齿轮组、增速模块齿轮组，发电装置包括中空转子盘6、设于中空转子盘6内的定子7、固定在中空转子盘6侧面的转子齿轮8，中空转子盘6与轮轴2可转动固定，中空转子盘6外圆面上设有转子磁铁9，定子7上设有定子线圈，减速模块齿轮组与端盖齿轮4啮合，增速模块齿轮组与转子齿轮8啮合，减速模块齿轮组与增速模块齿轮组啮合；

减速模块齿轮组包括一级减速齿轮10、一级从动齿轮11、二级减速齿轮12、二级从动齿轮13，端盖齿轮4与一级减速齿轮10啮合，一级减速齿轮10与一级从动齿轮11旋转固定在同一固定轴上，一级从动齿轮11与二级减速齿轮12啮合，二级减速齿轮12与二级从动齿轮13旋转固定在同一固定轴上，二级从动齿轮13与增速模块齿轮组齿轮啮合；

增速模块齿轮组包括I级增速齿轮14、I级从动齿轮15、II级增速齿轮16、II级从动齿轮17，I级增速齿轮14与减速模块齿轮组齿轮啮合，I级增速齿轮14与I级从动齿轮15旋转固定在同一固定轴上，II级增速齿轮16与I级从动齿轮15啮合，II级增速齿轮16与II级从动齿轮17旋转固定在同一固定轴上，II级从动齿轮17与转子齿轮8啮合。

实施例二，安装盘5的固定结构和增速模块齿轮组的齿轮数与实施例一不同，如图3、图4、图5所示，安装盘5中有一块与轮轴2固定；

增速模块齿轮组包括I级增速齿轮14、I级从动齿轮15，I级增速齿轮14与减速模块齿轮组齿轮啮合，I级增速齿轮14与I级从动齿轮15旋转固定在同一固定轴上，I级从动齿轮15与转子齿轮8啮合；

其余结构同实施例一。

实施例三，如图6所示，发电装置连接有给工作电机供电的稳压储能供电电路，稳压储能供电电路中，发电装置的电流经整流器、稳压器后供给两个蓄电池电源，两个蓄电池分别与工作电机连接，两个蓄电池分别设有电流电压检测器、接触器。

具体实施过程是，电动车行驶时，端盖1随轮毂转动，并带动轴承套3、端盖齿轮4在轮轴2上转动，端盖齿轮4啮合带动减速模块齿轮组转动，减速模块齿轮组将端盖齿轮4传递的转速减小、扭矩增加，再通过啮合带动增速模块齿轮组传递，使得转子齿轮8获得发电装置所需的转速和扭矩，转子齿轮8带动发电装置的中空转子盘6转动，中空转子盘6上的转子磁铁9旋转切割磁力线，定子7的定子线圈产生的电流由引出线引出传递；

发电装置产生的电能，经整流器、稳压器后供给两个蓄电池电源；

当检测到一个蓄电池电源到达额定值后，配套的电流电压检测器提供信号给接触器，接触器接通蓄电池电源和工作电机，蓄电池电源给工作电机供电；当蓄电池电源欠压时，配套的电流电压检测器提供信号给接触器，接触器断开蓄电池电源和工作电机，蓄电池电源由发电装置充电；

两个蓄电池电源可轮换由发电装置充电、给工作电机供电的工作状态。