[實用新型]輪轂電機和輪轂電機系統

有效

• 申請號: 201721080312.3
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN207082974U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王興;王剛
• 申請（專利權）人: 北京進化者機器人科技有限公司
• 主分類號: H02K11/215
• 分類號: H02K11/215;H02K7/10;B62M7/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 魏彥

技術領域

本實用新型涉及輪轂電機技術領域，尤其是涉及一種輪轂電機和輪轂電機系統。

背景技術

輪轂電機技術也可以稱為車輪內裝電機技術，其特點是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內，得以將電動車輛等相關設備的機械部分大為簡化，常用于電動自行車、自平衡獨輪車等領域中。

隨著機器人技術的飛速發展，輪轂電機憑借其性能上的優勢在輪式機器人中的應用日趨增多。然而，現有的輪轂電機中，通常采用三個開關型霍爾實現換向和編碼；這種方式的編碼精度由輪轂電機轉子永磁體磁極對數決定，所以通常編碼精度較低，難以滿足機器人、智能家電等對智能控制精度要求較高的場景需求。

針對上述現有的外設于輪轂電機上的編碼器編碼精度較低的問題，尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種輪轂電機和輪轂電機系統，以提高輪轂電機的編碼精度，從而提高輪轂電機運動控制的精確度。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種輪轂電機，包括輪軸、輪轂電機本體和磁編碼器；磁編碼器包括磁極和磁編碼芯片；磁極與輪轂電機本體固定連接；磁編碼芯片與輪軸固定連接；輪轂電機本體圍繞輪軸轉動；當輪轂電機本體轉動時，磁極同步轉動；磁編碼芯片將磁極的變化轉換為編碼信號，將編碼信號輸出。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述磁編碼器還包括外殼和固定座；外殼與輪轂電機本體固定連接；磁極設置在外殼內部的側壁上；固定座與輪軸固定連接；磁編碼芯片設置在固定座上。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述固定座包括固定座本體和固定座背板；固定座本體和固定座背板通過螺栓連接；磁編碼芯片設置于固定座背板上。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述外殼與輪轂電機本體通過鉚釘固定連接；外殼與輪轂電機本體之間形成腔室；磁極、磁編碼芯片和固定座設置于腔室內。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述磁編碼芯片與磁極同軸設置；磁極在輪轂電機本體的帶動下，圍繞輪軸轉動。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述當輪轂電機本體帶動磁極轉動一圈時，磁編碼芯片輸出4096個編碼信號，或者4000個編碼信號。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，上述磁極的形狀為圓形；磁極中，N極和S極以直徑為界限，并列排列。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，上述輪轂電機本體包括輪轂、以及設置于輪轂內的動力裝置、傳動裝置和制動裝置。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種輪轂電機系統，該系統包括上述輪轂電機，還包括中控模塊；中控模塊分別與輪轂電機中的輪轂電機本體和磁編碼芯片電連接；中控模塊用于控制輪轂電機本體轉動；中控模塊還用于接收磁編碼芯片輸出的編碼信號。

結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，上述系統還包括機器人或者智能車的機械結構；機械結構與輪轂電機的輪軸連接。

本實用新型實施例帶來了以下有益效果：

本實用新型實施例提供的一種輪轂電機和輪轂電機系統，磁極與輪轂電機本體固定連接；磁編碼芯片與輪軸固定連接；當輪轂電機本體轉動時，磁極同步轉動；磁編碼芯片將磁極的變化轉換為編碼信號，將編碼信號輸出；該方式中，將磁編碼器集成設置在輪轂電機本體上，結構簡單，避免了將編碼器外設在輪轂電機上導致的結構復雜，和采用內部換向霍爾編碼導致的編碼精度較低等問題，提高了輪轂電機的編碼精度，從而提高了輪轂電機運動控制的精確度。

本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明