电动驱动轮交通工具的制作方法

本申请涉及交通工具技术领域，尤其是一种电动驱动轮交通工具。

背景技术：

为解决车辆在曲线行驶时，因离心力造成的车辆不平稳从而导致翻车或车上人员被甩出的现象，专利号为ZL201620307844.5提出一种移动装置，具有前轮或后轮2个以上的电动驱动轮电动方式驱动的运输工具(摩托、汽车等)，但由于转弯时，由于转弯半径重心不同并且两个电动驱动轮间存在距离，因此电动驱动轮的两个轮子的速度存在差距，为保证安全性，相关技术中，采用使用大容量电机或者为每个电机都单独配备精确的控制器或变速器，以实现电动驱动轮中两个轮子分别控制，使用大容量电机因受到电动车的空间称重限制而没有得到广泛应用，而增加控制器或变速器又会增加设计复杂性，并且增加制造成本。

另外，因专利号为ZL201620307844.5提出一种移动装置使用一个电机带动两个轮子转动，因此电池耗电量增大，续航时间因此减少，尤其在爬坡或启动时，所需的能量较普通电动车增大许多，因此如何增加电动车驱动力与延长续航时间也成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电动驱动轮交通工具。

本申请提供一种电动驱动轮交通工具，包括：

车体、第一轮子、第二轮子、第一外轴电机、第二外轴电机、固定轴、第一悬臂、第二悬臂、第一弹性构件和第二弹性构件；

所述车体具有多个车轮位，所述第一轮子和所述第二轮子并列布置在所述车体的一个车轮位上；

所述第一外轴电机安装在所述第一轮子上，所述第一外轴电机具有第一输出轴，所述第二外轴电机安装在所述第二轮子上，所述第二外轴电机具有第二输出轴；

所述第一轮子与所述第一输出轴同轴连接，所述第二轮子与所述第二输出轴同轴连接，以当所述第一输出轴、所述第二输出轴转动时，带动所述第一轮子、所述第二轮子转动；

所述第一悬臂的一端与所述第一外轴电机的第一输出轴连接，所述第二悬臂的一端与所述第二外轴电机的第二输出轴连接；

所述固定轴中间位置与所述车体固定连接，所述第一悬臂、所述第二悬臂的另一端分别设置在所述固定轴的两端；

所述第一弹性构件，一端设置在所述第一悬臂上，另一端安装在所述车体上，且所述第一弹性构件位于所述第一悬臂上方；所述第二弹性构件，一端设置在所述第二悬臂上，另一端安装在所述车体上，且所述第二弹性构件位于所述第二悬臂上方。

进一步的，所述第一外轴电机与所述第二外轴电机均为直流无刷电机且功率相同。

进一步的，所述第一悬臂的一端形成有并列分布的第一摇臂、第二摇臂，所述第一轮子通过所述第一输出轴安装在所述第一摇臂和所述第二摇臂之间，所述第二悬臂的一端形成有并列分布的第三摇臂、第四摇臂，所述第二轮子通过所述第二输出轴安装在所述第三摇臂和所述第四摇臂之间。

进一步的，所述第一弹性构件安装在所述第一摇臂上，所述第一摇臂为远离第二轮子的摇臂，所述第二弹性构件安装在所述第四摇臂上，所述第四摇臂为远离第一轮子的摇臂。

进一步的，所述固定轴与所述第一输出轴和所述第二输出轴平行设置。

进一步的，所述电动驱动轮交通工具还包括：

电池，控制器；

所述电池与所述控制器电连接，所述控制器与所述第一外轴电机、第二外轴电机电连接。

进一步的，所述第一悬臂，第二悬臂以所述固定轴为轴进行转动。

进一步的，所述电动驱动轮交通工具还包括：刹车装置，所述刹车装置分别设置在第一轮子、第二轮子上。

进一步的，所述车体包含三个或者四个车轮位，所述第一轮子、第二轮子安装在所述电动驱动轮交通工具的任一车轮位上。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中所述车体具有多个车轮位，所述第一轮子和所述第二轮子并列布置在所述车体的一个车轮位上；所述第一外轴电机安装在所述第一轮子上，所述第一外轴电机具有第一输出轴，所述第二外轴电机安装在所述第二轮子上，所述第二外轴电机具有第二输出轴，通过配备第一外轴电机、第二外轴电机对第一轮子、第二轮子分别控制，降低能量消耗损失，提高传动效率；所述第一外轴电机、所述第二外轴电机可根据自身电机特性控制旋转速度，因此不需增加控制器或变速器情况下，能够实现分别控制各个轮子的旋转速度，降低设计复杂性，节约设计成本，同时提高了车轮的驱动力，延长电动驱动轮运输工具续航时间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种电动驱动轮交通工具结构示意图。

图2是本申请一个实施例提供的电动驱动轮交通工具的侧面整体示意图。

图3是本申请一个实施例提供的电动驱动轮交通工具的能源消耗量图。

图4是本申请一个实施例提供的一种电动驱动轮交通工具的转弯时重心移动图。

图5是本申请一个实施例提供的一种电动驱动轮交通工具的曲线区间行驶时旋转半径的差异和离心力差异图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

图1是本申请一个实施例提供的一种电动驱动轮交通工具结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的电动驱动轮交通工具包括：

车体1、第一轮子2、第二轮子4、第一外轴电机3、第二外轴电机5、固定轴6、第一悬臂7、第二悬臂8、第一弹性构件9和第二弹性构件10；

所述车体1具有多个车轮位，所述第一轮子2和所述第二轮子4并列布置在所述车体的一个车轮位上；

所述第一外轴电机3安装在所述第一轮子2上，所述第一外轴电机3具有第一输出轴，所述第二外轴电机5安装在所述第二轮子4上，所述第二外轴电机5具有第二输出轴；

所述第一轮子2与所述第一输出轴同轴连接，所述第二轮子4与所述第二输出轴同轴连接，以当所述第一输出轴、所述第二输出轴转动时，带动所述第一轮子2、所述第二轮子4转动；

所述第一悬臂7的一端与所述第一外轴电机3的第一输出轴连接，所述第二悬臂8的一端与所述第二外轴电机5的第二输出轴连接；

所述固定轴6中间位置与所述车体1固定连接，所述第一悬臂7、所述第二悬臂8的另一端分别设置在所述固定轴6的两端；

所述第一弹性构件9，一端设置在所述第一悬臂7上，另一端用于安装在所述车体1上，且所述第一弹性构件9位于所述第一悬臂7上方，所述第二弹性构件10，一端设置在所述第二悬臂8上，另一端安装在所述车体1上，且所述第二弹性构件10位于所述第二悬臂8上方。

所述第一外轴电机3与所述第二外轴电机5功率相同，且均为直流无刷电机。

进一步的，所述直流无刷电机参数包括电压V、旋转速度rpm、扭力N、电流I，所述电压与旋转速度关系如式(1)所示，所述扭力与所述电流的关系如式(2)所示，所述电流与电压的关系如式(3)所示；

V＝A*rpm 式(1)

N＝B*I 式(2)

I＝P/V 式(3)

式(1)式(2)中A、B为固定系数，式(3)中P为直流无刷电机工作功率，在工作功率固定的情况下，扭力N增大时，电流I增大，电压V降低，旋转速度rpm降低。

所述第一悬臂7的一端形成有并列分布的第一摇臂、第二摇臂，所述第一轮子2通过所述第一输出轴安装在所述第一摇臂和所述第二摇臂之间，所述第二悬臂8的一端形成有并列分布的第三摇臂、第四摇臂，所述第二轮子4 通过所述第二输出轴安装在所述第三摇臂和所述第四摇臂之间。在车辆转弯时，第一轮子2或第二轮子4会发生倾斜，但在第一悬臂7、第二悬臂8作用下，轮子始终固定在悬臂的一端，不至于在离心力的作用下飞离车体，造成事故。

所述第一弹性构件9安装在所述第一摇臂上，所述第一摇臂为远离第二轮子4的摇臂，所述第二弹性构件10安装在所述第四摇臂上，所述第四摇臂为远离第一轮子2的摇臂。所述第一弹性构件9，第二弹性构件10均为圆柱弹簧，所述电动驱动轮交通工具在转弯时，通过第一弹性构件9，第二弹性构件10发送弹性形变以产生弹力作用，抵消转向时的离心力，从而维持车身平稳。

所述电动驱动轮交通工具还包括：

电池，控制器；

所述电池与所述控制器电连接，所述控制器与所述第一外轴电机3、第二外轴电机5电连接。所述控制器同时连接所述第一外轴电机3、第二外轴电机 5，不需增加额外控制器或变速器对第一外轴电机3、第二外轴电机5进行分别控制，降低设计复杂性。

所述固定轴6与所述第一输出轴和所述第二输出轴平行设置。所述第一悬臂7，第二悬臂8以所述固定轴6为轴进行上下转动。在车辆颠簸时，通过第一悬臂7，第二悬臂8的上下转动减小车体的颠簸程度，从而增强乘车舒适度。

所述电动驱动轮交通工具还包括：刹车装置，用于控制车辆的减速或停车，所述刹车装置分别设置在第一轮子2、第二轮子4上。

所述车体包含三个或者四个车轮位，所述第一轮子2、第二轮子4安装在所述电动驱动轮交通工具的任一车轮位上。

在所述电动驱动轮交通工具起步或者爬坡时，第一外轴电机、第二外轴电机受到动力组件中控制器控制开始启动；车辆行驶中，可利用刹车装置制动车辆；当所述所述电动驱动轮交通工具曲线行驶时，利用所述第一弹性构件、第二弹性构件产生自身负荷，由于第一外轴电机、第二外轴电机为直流无刷电机，具有电机自身特性，依据上述负荷自动调整旋转速度，从而分别控制第一轮子，第二轮子旋转速度。

本实施例中，所述车体具有多个车轮位，所述第一轮子和所述第二轮子并列布置在所述车体的一个车轮位上；所述第一外轴电机安装在所述第一轮子上，所述第二外轴电机安装在所述第二轮子上，通过配备第一外轴电机、第二外轴电机对第一轮子、第二轮子分别控制，降低能量消耗损失，提高传动效率，同时提高了车轮的驱动力，延长电动驱动轮运输工具续航时间；所述第一外轴电机、所述第二外轴电机均为直流无刷电机，可根据自身电机特性控制旋转速度，因此不需增加控制器或变速器情况下，能够实现分别控制各个轮子的旋转速度，降低设计复杂性，节约设计成本。进一步的，所述第一悬臂、第二悬臂分别架设在所述第一轮子、第二轮子两端，使轮子两端均匀承受悬臂受力，增强轮子与悬臂之间的牢固性。

图2是本申请一个实施例提供的电动驱动轮交通工具的侧面整体示意图，图3是本申请一个实施例提供的电动驱动轮交通工具的能源消耗量图。

如图2、图3所示，本实施例中包括：

电摩托车体21，电池22，前轮23，后第一轮子24，后第二轮子(图中未示出)；

一些实施例中，所述后第一轮子24、后第二轮子受同一外轴电机控制；一些实施例中，所述后第一轮子24包括第一外轴电机并受其控制，后第二轮子包含第二外轴电机并受其控制。

根据现有技术中电机特性曲线，在电机额定转速附件，电机效率较高，在电机实际转速与额定转速时差异较大时，电机效率急剧下降。而在一个电机带动两个轮子旋转时，电机超负荷运转，根据动能E计算公式如式(4)所示：

E＝1/2*mv² 式(4)

式(4)中，m为所述电摩托车的质量，在行驶时，质量为定值；v为所述电摩托车行驶的速度，超负荷速度运转情况下所消耗能源与速度的平方成比例上升。

因此在一个电机带动两个轮子旋转时，其能量消耗曲线如曲线31所示，在两个电机带动两个轮子旋转时，其能量消耗曲线如曲线32所示，在一个电机启动直至稳定后，电机消耗量为a；两个个电机启动直至稳定后，其中一个电机消耗量为b，由图可知，a>2b，因此使用两个电机驱动两个轮子运转时，能够降低能量消耗，从而增加电动摩托车的续航时间。同理，将此原理应用到电动驱动轮交通工具中，同时使用第一外轴电机、第二外轴电机带动第一轮子、第二轮子运转可以降低能量消耗，从而延长续航时间。

本实施例中，以电摩托车为例说明在电动驱动轮交通工具中，使用两个电机驱动两个轮子运转时可以降低能量消耗，从而延长续航时间。

图4是本申请一个实施例提供的一种电动驱动轮交通工具的转弯时重心移动图。图5是本申请一个实施例提供的一种电动驱动轮交通工具的曲线区间行驶时旋转半径的差异和离心力差异图。

如图4、图5所示，本实施例提中：

图4包括电动车41，因为离心力计算公式为F＝mrω²，m为电动车质量，ω为电动车轮子转动角速度，r为旋转半径，旋转半径越大，离心力越大，从图4可看出，Fb>Fa。因此靠近旋转重心的车轮为保证与外侧车轮所承受离心力相同，需加快旋转速度，若靠近旋转重心的车轮的速度大于原来旋转重心的轮子的速度，则存在安全隐患，易造成翻车事故。因此需要电机自动调节轮子旋转速度。

如图5所示，车体会自动的向曲线半径的重心位置倾斜，在车辆右转时，重心从51移动到52，靠近右边轮子，右轮荷重大于左轮；在车辆左转时，重心53移动到54，靠近左边轮子，左轮荷重大于右轮。根据上一实施例中公式 (1)、(2)、(3)，荷重(扭力)增加，电流增大，电压减小，旋转速度下降。因此车辆右转时，受电机控制右轮旋转速度小于左轮；车辆左转时，受电机控制左轮旋转速度小于右轮。

本实施例中，通过电机自身特性，车辆转弯时可自动调节每个轮子的旋转速度，从而维持车身平稳，保护车上人员安全。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。