本实用新型专利技术属于平衡车技术领域，具体为一种应用于平衡车的反扭动力装置及控制系统，包括车架、至少两个滚筒单元、以及分别位于滚筒单元两端的反扭动力组和动力输出组，电机输出轴与动力输出组传动连接；反扭动力组与滚筒单元传动连接；多个电机输出轴同向旋转使动力输出组锁定，同时使滚筒单元同向旋转输出反扭力；或至少两个电机输出轴逆向旋转使动力输出组输出动力，同时使反扭动力组锁定；或多个电机输出轴旋转同时使动力输出组输出动力和滚筒单元输出反扭力。本实用新型专利技术的滚筒单元在空间受限的车身上更便于布局，能提供更大的电池安装空间，有利于提升车辆的续航能力，且更大的电池质量也增加了滚筒的质量，更有利于车身平衡能力的提升。平衡能力的提升。平衡能力的提升。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于平衡车的反扭动力装置及控制系统
[0001]本技术属于平衡车
，具体为一种应用于平衡车的反扭动力装置及控制系统。
技术介绍
[0002]现有的自平衡车有几种方式保持稳定：(1)采用重心调整方式来做平衡的比如Honda的自平衡摩托车；(2)采用车身内置高速旋转的陀螺保持方向稳定； (3)采用独立反扭电机提供反扭力来保持稳定；其中，重心调整方式的调整能力非常有限，不能对抗较大的外部干扰；利用高速旋转的陀螺来保持稳定需要增加了额外重量跟体积以及额外的能量消耗，成本也大大提高；而通过反扭力来保持平衡需要独立的反扭电机和很大质量的反扭力飞轮，保持平衡力的大小跟反扭电机以及飞轮质量的功率有很大关系，额外的大功率的反扭电机意味着额外的很高的成本跟额外的重量以及体积以及额外的能量消耗。
[0003]为了克服上述平衡车的平衡缺陷，专利CN110949587A中公开了一种双电机反扭动力系统、控制系统、控制方法及自平衡车，该专利通过将动力/反扭电机二合一的方式配合反扭/动力线性转换系统，降低了车身尺寸，减少了车身不必要的额外重量，降低了能力消耗，提高了续航能力；专利CN110843940A公开了集成飞轮及自平衡车，通过将动力系统、驱动系统、供电系统及散热系统均安装于飞轮结构的内部，从而使得飞轮结构的重量增加，在飞轮转动过程中更易实现更大的反扭力，以为车身提供足够的稳定力，上述方案中的两个电机均布置在一个壳体内，虽然在整体的平衡及续航能力上体现出一定的优势，但是仍然具有以下缺陷：
[0004](1)布置在一个壳体内的两个电机，由于受车身布局以及骑乘姿势的影响，导致外壳体的直径不可能做的非常大，进而导致外壳内可以容纳的电池受限，大幅缩短了平衡车的续航能力；
[0005](2)上述方案不但将两个电机布置在一个壳体内，而且将一系列齿轮也放置在壳体内，占用了一部分空间，进一步影响了电池的空间布局，影响平衡车的续航能力；
[0006](3)上述方案的壳体内至少有一组电机、一组转换齿轮，机构相对复杂，不利于壳体本身的平衡，如果壳体本身不能保持平衡，会产生震动等不利因素，进而影响平衡车的平衡能力；
[0007](4)上述方案的壳体内部有至少有一组电机和两套电机控制器，不利于电机及控制器的散热，进而影响电池组的整体温度。
技术实现思路
[0008]为了解决上述
技术介绍
中的问题，本技术提供一种应用于平衡车的反扭动力装置及控制系统，该技术采用至少两个滚筒的配对方案，且齿轮组等均设置在滚筒外，使滚筒单元内电池的空间利用率高，一方面使平衡车的平衡过程简单易实现，另一方面大大通过放置更多的电池组大大提高了平衡车的续航能力。
[0009]本技术采用以下技术方案：一种应用于平衡车的反扭动力装置，包括车架、转动连接在车架上的至少两个滚筒单元、以及分别位于至少两个滚筒单元两端的反扭动力组和动力输出组，其中：
[0010]每个滚筒单元内均固定设置有电池组、动力电机、以及连接电池组和动力电机的电机控制器；动力电机具有电机输出轴，电机输出轴与车架和滚筒单元转动连接，电机输出轴与动力输出组传动连接；反扭动力组与滚筒单元传动连接；
[0011]多个电机输出轴同向旋转使动力输出组锁定，同时使滚筒单元连同电池组、动力电机同向旋转输出反扭力；或者至少两个电机输出轴逆向旋转使动力输出组输出动力，同时使反扭动力组锁定；或者多个电机输出轴旋转同时使动力输出组输出动力和滚筒单元输出反扭力。
[0012]进一步的，多个滚筒单元平行设置，且滚筒单元同一方向的端部固定有反扭动力组，反扭动力组包括与每个滚筒单元端部固定连接的齿轮、以及与多个齿轮传动连接的中间齿轮；或反扭动力组包括与每个滚筒单元端部固定连接的同步轮、以及与多个同步轮传动连接的同步带。
[0013]进一步的，多个滚筒单元同方向的另一端部设有动力输出组，动力输出组包括与每个滚筒单元内的电机输出轴传动连接的动力转换齿轮组、以及与多个动力转换齿轮组同时啮合传动的动力输出齿轮组。
[0014]进一步的，在其他技术方案中，滚筒单元同方向的另一端部设有动力输出组，动力输出组包括与每个滚筒单元内的电机输出轴传动连接的动力转换齿轮组，多个动力转换齿轮组通过过渡齿轮啮合传动，并通过其中一个动力转换齿轮组输出动力。
[0015]进一步的，滚筒单元有两个，分别为平行设置的第一滚筒单元和第二滚筒单元，第一滚筒单元和第二滚筒单元同一方向的端部分别固定有第一传动轴和第二传动轴，反扭动力组包括套装在第一传动轴上第一齿轮、套装在第二传动轴上的第二齿轮、以及连接第一齿轮和第二齿轮的中间齿轮；或反扭动力组包括套装在第一传动轴上第一同步轮、套装在所述第二传动轴上的第二同步轮、以及连接第一同步轮和第二同步轮的同步带。
[0016]进一步的，电机输出轴由第一滚筒单元和第二滚筒单元上远离反扭动力组的一端延伸出，动力输出组包括两个分别与第一滚筒单元上的电机输出轴和第二滚筒单元上的电机输出轴传动连接的动力转换齿轮组，每个动力转换齿轮组均包括与电机输出轴传动连接的锥齿轮、与锥齿轮啮合的第一动力转换锥齿、以及与第一动力转换锥齿联动的第二动力转换锥齿；两个第二动力转换锥齿均与动力输出锥齿啮合传动。
[0017]进一步的，在其他技术方案中，电机输出轴由第一滚筒单元和第二滚筒单元上远离反扭动力组的一端延伸出，动力输出组包括与第一滚筒单元上的电机输出轴传动连接的第一传动齿轮、与第一传动齿轮传动连接的第二传动齿轮、与第二滚筒单元上的电机输出轴传动连接的第三传动齿轮、以及与第二传动齿轮和第三传动齿轮均传动连接的第四传动齿轮，第四传动齿轮套装在动力输出轴上。
[0018]本技术还提供一种平衡车的控制系统，包括上述任意一项的应用于平衡车的反扭动力装置，还包括安装在车架上的车身姿态检测系统和动力系统。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0020](1)本技术的反扭动力装置通过设置至少两个滚筒单元，可以适当的减小滚
筒单元的直径，从而可以在一个平衡车上放置多个滚筒单元，提高了空间利用率，且多个滚筒单元内可以放置更多的电池组，大大提高了平衡车的续航能力。
[0021](2)本技术的反扭动力装置通过将反扭动力组和动力输出组设置在滚筒单元的外部，使滚筒内的结构简单，更容易做到动态平衡，有利于平衡能力的实际落地。
[0022](3)本技术的反扭动力装置的双滚筒单元配对的方案，在其中一个滚筒单元故障的情况下，可以通过反扭动力组锁住故障的滚筒单元，无故障的滚筒单元可以正常工作输出动力，提供了额外的动力冗余能力。
附图说明
[0023]为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于平衡车的反扭动力装置，其特征在于，包括车架、转动连接在所述车架上的至少两个滚筒单元、以及分别位于至少两个所述滚筒单元两端的反扭动力组和动力输出组，其中：每个所述滚筒单元内均固定设置有电池组、动力电机、以及连接所述电池组和动力电机的电机控制器；所述动力电机具有电机输出轴，所述电机输出轴与所述车架和滚筒单元转动连接，所述电机输出轴与所述动力输出组传动连接；所述反扭动力组与所述滚筒单元传动连接；多个所述电机输出轴同向旋转使所述动力输出组锁定，同时使所述滚筒单元连同所述电池组、动力电机同向旋转输出反扭力；或者至少两个所述电机输出轴逆向旋转使所述动力输出组输出动力，同时使所述反扭动力组锁定；或者多个所述电机输出轴旋转同时使所述动力输出组输出动力和所述滚筒单元输出反扭力。2.根据权利要求1所述的应用于平衡车的反扭动力装置，其特征在于，多个所述滚筒单元平行设置，且所述滚筒单元同一方向的端部固定有所述反扭动力组，所述反扭动力组包括与每个所述滚筒单元端部固定连接的齿轮、以及与多个所述齿轮传动连接的中间齿轮；或所述反扭动力组包括与每个所述滚筒单元端部固定连接的同步轮、以及与多个所述同步轮传动连接的同步带。3.根据权利要求2所述的应用于平衡车的反扭动力装置，其特征在于，多个所述滚筒单元同方向的另一端部设有所述动力输出组，所述动力输出组包括与每个所述滚筒单元内的电机输出轴传动连接的动力转换齿轮组、以及与多个所述动力转换齿轮组同时啮合传动的动力输出齿轮组。4.根据权利要求2所述的应用于平衡车的反扭动力装置，其特征在于，所述滚筒单元同方向的另一端部设有所述动力输出组，所述动力输出组包括与每个所述滚筒单元内的电机输出轴传动连接的动力转换齿轮组，多个所述动力转换齿轮组通过过渡齿轮啮合传动，并通过其中一个所述动力转换齿轮组输出动力。...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞，
申请(专利权)人：常州浩万新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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