[发明专利]用于电动车的机电的转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动车并且尤其是用于轻型电动车的机电的转换系统。

背景技术

用于车辆的电的或机电的转换系统在现有技术中多样地已知并且例如用于将用于驱动所谓的电动车的电能转换成机械驱动能。在另一种应用中，机电的转换系统应用在车辆中，以便从机械功中产生电能。在此包括例如机动车发电机，所述机动车发电机从内燃机的功中产生电能以用于为电的车轮驱动装置（增程器，Range Extender）馈电。

由于上涨的能源价格，在近期继续研发多种车辆类型、例如电动汽车，但是也提出新型的类型，尤其在轻型电动车的领域中。除了也称作“E-Bikes”的电动自行车之外，同时也可购得适合日常使用的电动滑板车和电动轻便摩托车。这在通常情况下完全地或部分地利用电能经由机电的转换系统、如电动马达来驱动。

轻型电动车的一个特殊类型是所谓的“混合电动自行车（Hybrid-E-Bike）”，所述“混合电动自行车”虽然至少部分地利用电能来驱动，但是通常情况下也能够以借助乘客的肌肉力量辅助的方式来驱动。尤其在最后提到的车辆类型中，除电驱动马达之外，也能够使用在发电机运行时做功的机电的转换系统，以便将由乘客产生的机械能转换成电能并且又将所述电能直接输送给马达或在此期间进行储存。

然而，目前可用的机电的转换系统并非最优地适合于应用在电动车并且尤其在轻型电动车中，并且具有大多数情况下仅不足的效率。然而，尤其是效率确定了车辆的在实践中重要的可持续行驶里程（Reichweite）。

常用的转换系统、例如轮毂马达在运行时产生构造相关的高的温度，这在转换系统的使用寿命短的情况下造成高的维护耗费。

发明内容

因此，目的在于，提供一种用于车辆的电转换系统，所述转换系统适配于在电动车中的并且尤其在轻型电动车中的技术要求，能够实现简单的维护并且具有长的使用寿命。

所述目的通过根据权利要求1所述的电转换系统和根据权利要求15所述的电的车辆来实现。从属权利要求说明了本发明的优选的实施形式。

本发明的核心观点是至少一个机电能量转换器在具有至少一个第一和第二轴向部段的承载壳体中的特殊的设置，其中横向于驱动轴线的第一部段与第二部段相比具有更大的直径。能量转换器构成为具有定子和转子，其中定子和转子至少部分地设置在第一部段中。第二部段构成为用于支承转子或连接元件。

由此可能的是，将在能量转换器运行时主要在定子中产生的热能以有利的方式经由承载壳体的大表面导出，同时第二部段适合于支承转子和/或连接元件。因此，例如有利地可能的是，应用特别低成本的和/或易维护的支承件。

因此，根据本发明的转换系统在制造成本降低的同时允许改进的散热。此外，由于改进的散热，有利地减少了维护耗费，因为转换系统的所有部件更少地热负荷。那么当驱动具有润滑剂的能量转换器和/或力传递设备时，这是尤其有利的，因为在热负荷较小的情况下，润滑剂能够最优化地设定成高效率。

在本发明的范围中，将电动车理解成单辙（einspurig）或多辙（mehrspurig）的、至少部分地电驱动的车辆并且尤其是道路行驶车辆。优选的是，电的车辆是轻型电动车，例如电的双轮车或三轮车，例如电动自行车、电动助力车（Pedelec）、滑板车、轮椅、四驱车（Quad）或卡丁车（Kart）。尤其优选的是净重不大于500kg的轻型电动车,更优选连同电池在内不大于100kg。

根据本发明，转换系统具有用于与车辆连接的承载壳体。承载壳体至少部分地容纳带有至少一个转子和一个定子的机电能量转换器并且如同在开始时讨论地那样构成为用于与车辆连接。相应地，承载壳体能够构成为例如用于与电动车或与车辆的框架或车身螺旋连接、插接连接或焊接连接。

至少一个机电的能量转换器用于将电能转换成机械能和/或用于将机械能转换成电能。因此，机电的能量转换器能够优选具有一个或多个电机，例如电动马达和/或发电机。当然，不必要的是，机电能量转换器既能够在从机械能产生电能的发电机运行时、也能够在从电能产生机械能的马达运行时工作，其中这根据相应的应用能够是特别优选的。

至少一个转子设置成能够相对于定子围绕驱动轴线转动并且与力传递设备连接，所述力传递设备将转子与连接元件连接。在此，力传递设备能够具有用于将转矩从转子传递到连接元件上和/或从连接元件传递到转子上的适当的设计方案。