电动车辆的电动轮毂 本发明涉及电动车辆的动力装置，更具体地是指一种电动车辆的电动轮毂。
众所周知，电动车辆作为一种无污染的绿色交通工具，其应用前景将会十分广阔，轮毂电动机是电动车辆的一个关键驱动部件，通常的轮毂电动机主要包括轮壳，轮壳内设有驱动电动机、机械式减速机构、离合器，它是集驱动、减速、离合器为一体，在造形上设计为一类似车轮，它装设于电动车辆的轮盘上。而转速控制器是控制电动车辆转速的另一个部件，目前正在使用的电动车辆的转速控制器与轮毂电动机是两个分开的独立部件，转速控制器装设于电动车辆的电池盒中或其它部位，轮毂电动机与转速控制器两者是通过接插件进行连接的。这种分开且各自独立的轮毂电动机和转速控制器结构存在着如下缺点：1、转速控制器不论是装于电池盒中，还是装在电动车辆的其它部位，都会使得整个电动车辆显得不够协调，有累赘之感，不具有真正意义上的机电一体化结构；2、由于电动车辆运行时电池本身是发热体，若转速控制器装于电池盒中，更不利于控制器中功率元件的散热，更令人担心的是由于电池盒的不密封造成控制器中地电子元件受潮，而无法控制轮毂内的电动机运转。
为此，本发明的目的是针对上述独立且分开设置的轮毂电动机和转速控制器存在的缺点，提出一种电动车辆的电动轮毂，它集电动轮毂电动机和转速控制器为一体。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：与通常的电动轮毂一样，该电动轮毂包括驱动电动机、机械式减速机构、离合器，驱动电动机、机械式减速机构以及离合器均置于电动轮毂的轮壳内，驱动电动机上设有驱动轴，减速机构置于驱动轴上，离合器设于电动机的驱动轴与减速机构之间，轮盖盖合于轮壳，驱动电动机转轴穿置于轮壳和轮盖，所不同的是：该电动轮毂内还包括一转速控制器，转速控制器的输入接至电动车辆的速度给定器的输出，转速控制器的输出接至驱动电动机。
由于本发明在现有的电动轮毂内增设了转速控制器，将转速控制器的输入接至电动车辆的速度给定器的输出，而转速控制器的输出直接接至驱动电动机，因此，它充分利用了现有电动轮毂中的多余空间，使电动轮毂真正地成为机电一体化结构，为今后的电动车辆整体布局趋于更加合理创造了条件；尤其驱动电动机工作期间，在驱动电动机与轮壳之间有空气对流流动，带走热量有利于转速控制器的散热和免受雨水的浸入，增加了电动轮毂的工作可靠性。
下面结合附图和实施例，对本发明作一详细地说明：
图1为本发明的电动轮毂结构示意图。
图2为本发明轮毂内转速控制器的电原理示意图。
图3为本发明轮毂内转速控制器中的厚膜电路原理示意图。
请参阅图1所示，本发明的电动车辆的电动轮毂10与现有正在使用的电动轮毂一样，也包括驱动电动机13、机械式减速机构14、离合器15，驱动电动机13、机械式减速机构14以及离合器15均置于电动轮毂10的轮壳11内，轮盖12盖合于轮壳12，驱动电动机13转轴131穿置于轮壳11和轮盖12。其中的驱动电动机13、机械式减速机构14、离合器15的结构以及安装结构均与现有正在使用的电动轮毂完全相同，电动机13上设有驱动轴1 32，减速机构14置于驱动轴132上，离合器15设于电动机13的驱动轴132与减速机构14之间，当电动机13转动时，电动机13的驱动轴132输出扭矩带动减速机构14的小齿轮141转动，小齿轮141与电动机13的驱动轴132之间设有单向轴承(图中未显示出)，该单向轴承就是起到离合器15的作用，而小齿轮141与大齿轮142相互啮合，因此，当小齿轮141转动时，大齿轮142也随之转动，大齿轮142与电动轮毂10的轮壳11相固定，因此电动轮毂的轮壳11也随之转动。所不同的是在该电动轮毂10内还包括一转速控制器16，转速控制器16的输入接至电动车辆的速度给定器20(请配合图2所示，该速度给定器20不包括在轮毂内)的输出，转速控制器16与速度给定器20的连接是通过接插件J1的脚4、5所连接。转速控制器16的输出接至驱动电动机13的两端，在图2中，这两端分别为B+和D端。转速控制器16装设在驱动电动机13机壳与电动轮毂的轮盖12内侧之间，且固定在驱动电动机13机壳上。它充分利用了现有电动轮毂的多余空间，在驱动电动机13工作期间，电动机13与轮盖12之间有空气对流流动，带走热量有利于转速控制器16的散热，轮毂的密封可免受水份的浸入。
请继续参阅图2所示，所述的转速控制器16包括一控制单元161、一驱动单元162，控制单元161的输入与速度给定器20的输出相接，以接收速度给定器20输出的信号，控制单元162的输出与驱动单元162的输入相接，以将控制信号输出给驱动单元162，驱动单元162的输出再接至驱动电动机13，以驱动驱动电动机13转动。在本发明的实施例中，控制单元161设计为一厚膜电路(不含外接电阻)，型号为KF01，它有三大功能，第一，脉冲宽度调制，脚5是这个电路的输入端，它接收的信号来自于速度给定器20，也就是图2中设在转把内光电耦合器，脚8是这个电路的输出信号，该输出信号送至驱动单元162，控制该单元162的开与闭，从而控制驱动电动机13的转速；第二，欠压保护，电源电压E在正常范围内时，此电路不起作用，当电压降至某一设定值时，脚8输出断开信号，防止因过放电而损坏电源，脚7是欠压保护的取样输入端，R23是欠压值外接调整电阻，改变R23可改变欠压设定值；第三，限流功能，电流取样由脚2输入。
转速控制器16的工作原理描述如下：驱动单元162的驱动三极管T3的控制极b受控于控制单元161的厚膜电路KF01的输出脚8，当脚8发出导通信号时，三极管T3的c,e端就闭合，电动机13转动，D13是一续流二极管，当T3由导通转为截止时，电动机13所需的能量由二极管D13来完成，电阻R22是一电流取样电阻，取出的电流信号输入至厚膜电路KF01的脚2，由KF01来计算比较电流取样值，当取样电流超过KF01的设定值时，就发出限流信号，使脚8输出导通时间缩短，从而使电动机13电流得到限制，使电动机13免于烧坏，R21是一保险丝，主要防止三极管T3损坏而使电动机13失控。电源电压E(蓄电池)经过电阻R18降压，再输入至KF01的电源输入脚6，厚膜电路KF01的脚4经过外部电位器W11向速度给定器20中发光二极管提供偏置电流，使速度给定器20工作在正常的范围内。速度给定器20为一光电耦合器，它设置于电动车的辆的转把内，它的作用类似于现有用燃气发动机的助动车的油门，其中的发光二极管通过转速控制器16中的厚膜电路KF01提供偏置，速度给定器20为一现有技术，不在本发明所要公开和保护的范围，所以也就不在此作进一步详细说明。
作为一实施例，请参阅图3所示，厚膜电路KF01包含有锯齿波发生器、限流电路、欠电压保护电路，锯齿波发生器由运放B2、电阻R15、R14、R13、R16、电容C15、二极管D11所构成；运放B4将锯齿波发生器输出的波形与速度给定器输出电平组成输出脉冲宽度调制，此脉冲宽度随速度给定器(转把)变化而变化，完成调速功能。限流电路由运放B3、电阻R19、R26组成，当被检测电流小于设定值时，即，VB3-9＞VB3-8时，VB3-14为高电平，不进行限流控制，当被检测电流大于设定值时，即，VB3-9＜VB3-8时，VB3-14为低电平，此低电平将对B4-1输出脉冲宽度进行调制，从而完成对输出电流进行限流。欠压保护电路由运放B1、电阻R11、R24、R25以及外接电阻R23(跨接在KF01的脚2与脚3之间)组成，此保护电路主要防止电源(蓄电池)过放电而损坏电源，VB1-10稳压电压取样电平，当电源在正常放电范围时，即，VB1-11＞VB1-10时，VB1-13为高电平，电动轮毂可正常运行，当电源放电使电压下降低于设定值时，则VB1-11＜VB1-10时，VB1-13为低电平，从而VB3-14为低电平，VB4-1也为低电平，电动轮毂不能运转，从而完成欠压保护功能。另外，厚膜电路KF01共有10个接脚，其脚7接电源正极，脚6通过外接电阻R18也接电源正极，脚1接电源负极，脚2通过外接取样电阻R22接脚1，脚3也通过外接电阻R23接脚2，脚4为输入端，与速度给定器相接，脚8为输出端，它接至驱动单元的输入，脚9、10为悬空端。