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原文传递双电机反扭动力系统、控制系统、控制方法及自平衡车

专利名称：	双电机反扭动力系统、控制系统、控制方法及自平衡车
摘要：	本申请公开一种自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统、自平衡车控制系统、自平衡车的控制方法及自平衡车，包括：安装在车架上的旋转动力组件、动力输出轴、反扭/动力线性转换系统、电池；旋转动力组件包括：电机控制器、一对反扭/动力电机，反扭/动力电机与电池通过电机控制器连接，反扭/动力电机通过动力输出轴与反扭/动力线性转换系统驱动连接，用于输出反扭力和/或动力；反扭/动力线性转换系统，用于控制反扭/动力电机输出反扭力和/或动力，并通过传动系统将反扭/动力电机输出的动力传输至自平衡车的车轮。采用反扭电机跟动力电机二合一的方式配合反扭/动力线性转换系统，降低了自平衡车的成本，减小空间占用及能量消耗。
专利类型：	发明专利
申请人：	傲基科技股份有限公司
发明人：	马年云;罗石;陈瑞;陆海传
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T03:00:00+0805
申请号：	CN201911358980.1
公开号：	CN110949587A
代理机构：	北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	张延薇
分类号：	B62K11/00;B60L15/20;B60K1/02;B60K17/12;B62M6/45;B62M19/00;B;B62;B60;B62K;B60L;B60K;B62M;B62K11;B60L15;B60K1;B60K17;B62M6;B62M19;B62K11/00;B60L15/20;B60K1/02;B60K17/12;B62M6/45;B62M19/00
申请人地址：	518100 广东省深圳市龙岗区平湖街道华南大道一号华南国际印刷纸品包装物流区(一期)P09栋102号
主权项：	1.一种自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，所述自平衡车包括车架和车轮，其特征在于，所述双电机反扭动力系统包括：安装在所述车架上的旋转动力组件、动力输出轴、反扭/动力线性转换系统、电池；其中：所述旋转动力组件包括：一对反扭/动力电机，以及电机控制器，所述反扭/动力电机与所述电池通过所述电机控制器连接，所述反扭/动力电机通过所述动力输出轴与所述反扭/动力线性转换系统驱动连接，用于输出反扭力和/或动力；所述反扭/动力线性转换系统，用于控制所述反扭/动力电机输出反扭力和/或动力，并通过传动系统将所述反扭/动力电机输出的动力传输至所述自平衡车的车轮。 2.根据权利要求1所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，所述动力输出轴包括：同心轴以及套设在所述同心轴一端的两个第一传动齿轮，所述同心轴包括内轴和套设在内轴上的空心的外轴，所述内轴和外轴通过轴承可旋转连接，所述两个第一传动齿轮其中一个套设在所述内轴的一端，另一个套设在所述外轴的一端，所述两个第一传动齿轮分别对应通过两个第二传动齿轮与两个反扭/动力电机驱动连接，所述两个第二传动齿轮分别套设在所述两个反扭/动力电机的电机轴上；所述同心轴的另一端与所述反扭/动力线性转换系统驱动连接。 3.根据权利要求2所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，所述一对反扭/动力电机并排安装，且所述一对反扭/动力电机的定子与电机控制器及所述电池固定在一起。 4.根据权利要求3所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，所述旋转动力组件还包括：动力箱，所述一对反扭/动力电机及动力输出轴安装在所述动力箱内，所述动力箱内还设有容置所述电池的电池仓；所述动力箱的一端通过转轴与所述车架旋转连接，另一端通过轴承与同心轴的外轴可旋转连接，使得所述旋转动力组件整体可绕所述动力输出轴在车架上自由旋转。 5.根据权利要求4所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，所述转轴为空心轴，所述空心轴内置导电滑环，用以给车架上用电部件供电。 6.根据权利要求4所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，所述反扭/动力线性转换系统包括：动力转换齿轮箱，以及设置在所述动力转换齿轮箱内的动力转换轴、动力传动输出轴、动力输出锥齿及两个动力转换锥齿，其中：所述动力转换齿轮箱与所述车架固定连接；所述动力转换轴与所述同心轴的内轴同轴设置，且与所述内轴的一端驱动连接或者与所述内轴一体设置；所述两个动力转换锥齿其中一个套设在所述同心轴的外轴位于所述动力转换齿轮箱内的另一端，另一个套设在所述动力转换轴上；所述动力传动输出轴与所述动力转换轴垂直设置，且套设有所述动力输出锥齿，所述动力输出锥齿置于所述两个动力转换锥齿之间，并与所述两个动力转换锥齿传动连接；所述动力传动输出轴远离所述动力输出锥齿的一端设有动力输出轮，所述动力输出轮通过所述传动系统连接所述自平衡车的车轮，将所述反扭/动力电机输出的动力传输至所述自平衡车的车轮。 7.根据权利要求4所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，所述反扭/动力线性转换系统，还用于在所述平衡车需要全动力输出时，控制两个所述反扭/动力电机以相同输出功率反向旋转，输出反扭力互相抵消，旋转动力组件相对车架静止，动力全部通过动力输出轴传输到动力转换齿轮箱；在所述平衡车需要动力也需要反扭力保持平衡时，控制两个所述反扭/动力电机产生功率差，产生的反扭力不一致，形成反扭力差，使得旋转动力组件相对车架旋转，从而提供修正车身需要的反扭力；在所述平衡车仅需要反扭力时，控制两个所述反扭/动力电机同向旋转，产生的反扭力方向相同，动力输出轴受力相反，停止转动，无动力输出，旋转动力组件相对车架旋转，动力完全用于反扭。 8.根据权利要求4-7中任意一项所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统，其特征在于，还包括套装在所述电机轴上的电机轴承，所述电机轴承安装于所述动力箱。 9.一种自平衡车控制系统，所述自平衡车包括车架和车轮，其特征在于，所述自平衡车控制系统包括：安装在所述车架上的双电机反扭动力系统、传动系统以及车身姿态检测系统，其中：所述双电机反扭动力系统为权利要求1-8中任一项所述的自平衡车横向稳定的双电机反扭动力系统；所述传动系统，分别与所述反扭/动力线性转换系统及车轮传动连接，用于将所述反扭/动力电机输出的动力传输至所述自平衡车的车轮；所述车身姿态检测系统，与所述反扭/动力线性转换系统连接，用于实时检测所述自平衡车的车身横向姿态，在检测到所述自平衡车的车身横向姿态达到预设翻转姿态时，启动所述反扭/动力线性转换系统，控制所述反扭/动力电机输出与所述车身横向姿态相反的反扭力，将车身拉回平衡状态。 10.根据权利要求9所述的自平衡车控制系统，其特征在于，所述传动系统为皮带传动系统或者链条传动系统或者轴传动系统；所述自平衡车控制系统还包括外壳，所述双电机反扭动力系统以及车身姿态检测系统安装在所述外壳内，所述外壳固定在所述车架上。 11.一种自平衡车，其特征在于，包括车架、车轮以及如权利要求9或10所述的自平衡车控制系统。 12.一种自平衡车的控制方法，其特征在于，包括：在自平衡车行驶的过程中，实时获取如权利要求9或10所述的自平衡车控制系统中的车身姿态检测系统采集的所述自平衡车当前的车身横向姿态；若经判断获知所述自平衡车当前的车身横向姿态达到预设翻转姿态，则控制两个所述反扭/动力电机分别以不同功率输出以修正所述自平衡车当前的车身横向姿态。 13.根据权利要求12所述的自平衡车的控制方法，其特征在于，所述控制两个所述反扭/动力电机分别以不同功率输出以修正所述自平衡车当前的车身横向姿态，包括：基于预设的行驶中姿态修正规则获取所述自平衡车当前的车身横向姿态对应的行驶平衡控制量；将所述行驶平衡控制量发送至与两个所述反扭/动力电机分别连接的电机控制器，以使该电机控制器根据所述行驶平衡控制量控制两个所述反扭/动力电机分别以不同功率输出以修正所述车身横向姿态。 14.根据权利要求12所述的自平衡车的控制方法，其特征在于，还包括：在自平衡车处于未行驶状态时，实时获取所述车身姿态检测系统采集的所述自平衡车当前的车身横向姿态；若经判断获知所述自平衡车当前的车身横向姿态达到预设翻转姿态，则控制两个所述反扭/动力电机分别以相同的功率及相同的转动方向输出以修正所述自平衡车当前的车身横向姿态。 15.根据权利要求14所述的自平衡车的控制方法，其特征在于，所述控制两个所述反扭/动力电机分别以相同的功率及相同的转动方向输出以修正所述自平衡车当前的车身横向姿态，包括：基于预设的静止中姿态修正规则获取所述自平衡车当前的车身横向姿态对应的静止平衡控制量；将所述静止平衡控制量发送至与两个所述反扭/动力电机分别连接的电机控制器，以使该电机控制器根据所述静止平衡控制量控制两个所述反扭/动力电机分别以相同的功率及相同的转动方向输出以修正所述自平衡车当前的车身横向姿态。 16.根据权利要求12所述的自平衡车的控制方法，其特征在于，还包括：在自平衡车处于未行驶状态时，若检测到所述自平衡车的油门启动信号，则控制两个所述反扭/动力电机分别以相同的功率及相反的转动方向输出以控制所述自平衡车行驶。 17.根据权利要求16所述的自平衡车的控制方法，其特征在于，所述在自平衡车处于未行驶状态时，若检测到所述自平衡车的油门启动信号，则控制两个所述反扭/动力电机分别以相同的功率及相反的转动方向输出以控制所述自平衡车行驶，还包括：在自平衡车处于未行驶状态时，若接收到设置在所述自平衡车上的油门检测装置采集的所述自平衡车的油门启动信号，则基于预设的行驶规则获取所述自平衡车的行驶控制量；将所述行驶控制量发送至与两个所述反扭/动力电机分别连接的电机控制器，以使该电机控制器根据所述行驶控制量控制两个所述反扭/动力电机分别以相同的功率及相反的转动方向输出以控制所述自平衡车行驶。
所属类别：	发明专利