[发明专利]自平衡装置及电动车辆

说明书

本发明公开了一种自平衡装置，用于电动车辆，所述电动车辆包括车体和至少三个车轮，三个车轮中至少有两个为驱动轮，包括踏板组件、控制系统及电机，电机设于驱动轮内，且电机的电机轴与车体枢接，踏板组件设于车体上且与车体枢接，控制系统包括与踏板组件相连的姿态检测单元以及分别与姿态检测单元和电机轴相连的处理单元，姿态检测单元用于检测踏板组件与水平面的倾角，处理单元根据倾角借助电机控制驱动轮运转，踏板组件还连接有至少能在处理单元控制驱动轮加速运转时用于部分或完全补偿倾角以平衡踏板组件的辅助平衡机构。该自平衡装置，操作灵活方便，运行平稳性较好。本发明还公开了一种设有上述自平衡装置的电动车辆。

技术领域

本发明涉及电动控制技术领域，尤其涉及一种自平衡装置及电动车辆。

背景技术

自平衡装置是一种用户通过对其踏板组件前后端施力不同，即可以“脚控”方式带动电动车辆前进、后退、转弯以及停止的装置，现有自平衡装置的踏板组件往往是与电动车辆的车体作为固定连接的整体存在，用户在使用时需要带动整个车体才能通过控制系统控制驱动轮动作，感应灵敏度低，导致用户实际操控困难，电动车辆尤其是在驱动轮加速运转时难以保持平稳运行，存在较大的安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、便于操控且平稳性较好的自平衡装置。

为了解决上述技术问题，本发明的自平衡装置采用的技术方案是：

自平衡装置，用于电动车辆，所述电动车辆包括车体和至少三个车轮，三个所述车轮中至少有两个为驱动轮，该自平衡装置包括踏板组件、控制系统及电机，所述电机设于所述驱动轮内，且所述电机的电机轴穿出所述驱动轮后与所述车体枢接，所述踏板组件与所述车体枢接，所述控制系统包括与所述踏板组件相连的姿态检测单元以及分别与所述姿态检测单元和所述电机轴相连的处理单元，所述姿态检测单元用于检测所述踏板组件与水平面的倾角，所述处理单元根据所述倾角借助所述电机控制所述驱动轮运转，所述踏板组件还连接有至少能在所述处理单元控制所述驱动轮加速运转时用于部分或完全补偿所述倾角以平衡所述踏板组件的辅助平衡机构。

进一步的，所述辅助平衡机构为与所述电机轴传动连接的同步机构，所述同步机构至少能在所述处理单元控制所述驱动轮加速运转时将所述驱动轮作用于所述电机轴的力反馈至所述踏板组件以部分或完全补偿所述倾角。

进一步的，所述同步机构为齿轮传动机构、链传动机构、带传动机构、拉杆传动机构及球头联动杆传动机构中的任意一种。

进一步的，所述踏板组件包括踏板本体、踏板支架及踏板轴，所述踏板本体通过所述踏板支架与所述踏板轴固定连接，所述同步机构连接所述踏板轴与所述电机轴。

进一步的，所述姿态检测单元包括设于所述踏板本体或所述踏板支架或所述同步机构上的陀螺仪和加速度传感器。

进一步的，所述踏板轴与所述车体枢接且所述踏板轴与所述车体之间还设有轴向限位机构。

本发明还提供了一种电动车辆，所述电动车辆设有上述自平衡装置。

进一步的，所述电动车辆为姿态车、推车、环卫车、高尔夫球车、碰碰车、沙滩车及运输车中的任意一种。

进一步的，所述推车包括设有载物台和扶手的所述车体，所述踏板组件与所述载物台枢接，三个所述车轮中包括两个所述驱动轮和一个从动轮，所述电机轴与所述载物台枢接。

进一步的，所述车轮为四个；其中，四个所述车轮均为所述驱动轮，所述车体的左右两侧分别对称设有两个所述驱动轮；或者，四个所述车轮中包括两个所述驱动轮和两个从动轮，两个所述驱动轮对称设于所述车体的前部，两个所述从动轮对称设于所述车体的后部。