[發明專利]一種應用于平衡車的反扭動力裝置、控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210307699.0
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114852237A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳瑞
• 申請（專利權）人: 常州浩萬新能源科技有限公司
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00;B62M6/45;B62M6/90;B62M7/00
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 李艷芳

1.一種應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，包括車架、轉動連接在所述車架上的至少兩個滾筒單元、以及分別位于至少兩個所述滾筒單元兩端的反扭動力組和動力輸出組，其中：

每個所述滾筒單元內均固定設置有電池組、動力電機、以及連接所述電池組和動力電機的電機控制器；所述動力電機具有電機輸出軸，所述電機輸出軸與所述車架和滾筒單元轉動連接，所述電機輸出軸與所述動力輸出組傳動連接；所述反扭動力組與所述滾筒單元傳動連接；

多個所述電機輸出軸同向旋轉使所述動力輸出組鎖定，同時使所述滾筒單元連同所述電池組、動力電機同向旋轉輸出反扭力；或者至少兩個所述電機輸出軸逆向旋轉使所述動力輸出組輸出動力，同時使所述反扭動力組鎖定；或者多個所述電機輸出軸旋轉同時使所述動力輸出組輸出動力和所述滾筒單元輸出反扭力。

2.根據權利要求1所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，多個所述滾筒單元平行設置，且所述滾筒單元同一方向的端部固定有所述反扭動力組，所述反扭動力組包括與每個所述滾筒單元端部固定連接的齒輪、以及與多個所述齒輪傳動連接的中間齒輪；或所述反扭動力組包括與每個所述滾筒單元端部固定連接的同步輪、以及與多個所述同步輪傳動連接的同步帶。

3.根據權利要求2所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，多個所述滾筒單元同方向的另一端部設有所述動力輸出組，所述動力輸出組包括與每個所述滾筒單元內的電機輸出軸傳動連接的動力轉換齒輪組、以及與多個所述動力轉換齒輪組同時嚙合傳動的動力輸出齒輪組。

4.根據權利要求2所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，所述滾筒單元同方向的另一端部設有所述動力輸出組，所述動力輸出組包括與每個所述滾筒單元內的電機輸出軸傳動連接的動力轉換齒輪組，多個所述動力轉換齒輪組通過過渡齒輪嚙合傳動，并通過其中一個所述動力轉換齒輪組輸出動力。

5.根據權利要求2所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，所述滾筒單元有兩個，分別為平行設置的第一滾筒單元和第二滾筒單元，所述第一滾筒單元和第二滾筒單元同一方向的端部分別固定有第一傳動軸和第二傳動軸，所述反扭動力組包括套裝在所述第一傳動軸上第一齒輪、套裝在所述第二傳動軸上的第二齒輪、以及連接所述第一齒輪和第二齒輪的中間齒輪；或反扭動力組包括套裝在所述第一傳動軸上第一同步輪、套裝在所述第二傳動軸上的第二同步輪、以及連接所述第一同步輪和第二同步輪的同步帶。

6.根據權利要求5所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，所述電機輸出軸由所述第一滾筒單元和第二滾筒單元上遠離所述反扭動力組的一端延伸出，所述動力輸出組包括兩個分別與所述第一滾筒單元上的電機輸出軸和第二滾筒單元上的電機輸出軸傳動連接的動力轉換齒輪組，每個所述動力轉換齒輪組均包括與所述電機輸出軸傳動連接的錐齒輪、與所述錐齒輪嚙合的第一動力轉換錐齒、以及與所述第一動力轉換錐齒聯動的第二動力轉換錐齒；兩個所述第二動力轉換錐齒均與動力輸出錐齒嚙合傳動。

7.根據權利要求5所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，所述電機輸出軸由所述第一滾筒單元和第二滾筒單元上遠離所述反扭動力組的一端延伸出，所述動力輸出組包括與所述第一滾筒單元上的電機輸出軸傳動連接的第一傳動齒輪、與所述第一傳動齒輪傳動連接的第二傳動齒輪、與所述第二滾筒單元上的電機輸出軸傳動連接的第三傳動齒輪、以及與所述第二傳動齒輪和第三傳動齒輪均傳動連接的第四傳動齒輪，所述第四齒輪套裝在動力輸出軸上。

8.一種平衡車的控制系統，包括權利要求1-7中任意一項所述的應用于平衡車的反扭動力裝置，其特征在于，還包括安裝在所述車架上的車身姿態檢測系統和動力系統。

9.一種平衡車的平衡控制方法，包括權利要求8所述的平衡車的控制系統，其特征在于，根據所述車身姿態檢測系統實時獲取平衡車當前的車身姿態；

在平衡車行駛過程中，若經判斷獲知平衡車當前的車身姿態達到預設的翻轉姿態，則控制多個滾筒單元內的動力電機以不同的功率輸出，使反扭動力組和動力輸出組同時工作，修正當前車身姿態的同時，平衡車向前行進；

或在平衡車行駛過程中，若經判斷獲知平衡車當前的車身姿態未達到預設的翻轉姿態，則控制多個滾筒單元內的動力電機以相同的功率輸出使反扭動力組鎖定，動力輸出組全動力輸出；

或在平衡車處于未行駛狀態，若經判斷獲知平衡車當前的車身姿態達到預設的翻轉姿態，則控制多個滾筒單元內的動力電機以相同的功率輸出，使動力輸出組鎖定，多個滾筒單元同向旋轉輸出反扭力，以修正平衡車當前的車身姿態。