ES2559352T3 - Dispositivo de brazo basculante para vehículo eléctrico de dos o tres ruedas - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de brazo basculante para un vehículo eléctrico de dos o tres ruedas a montar en un vehículo eléctrico incluyendo un brazo basculante (30) del que un extremo está acoplado a un eje de basculamiento y del que el otro extremo soporta una rueda trasera (WR), un motor eléctrico (M) colocado en el otro lado de extremo del brazo basculante (30) y para mover la rueda trasera (WR), y una PDU y una batería (56) para suministrar potencia eléctrica al motor eléctrico (M), caracterizado porque un cargador (200) para cargar la batería (56) está incorporado en el brazo basculante (30).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Dispositivo de brazo basculante para vehnculo electrico de dos o tres ruedas Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un dispositivo de brazo basculante para un vehnculo electrico de dos o tres ruedas, y se refiere en particular a un vehnculo de brazo basculante para el que una batena para un vehnculo electrico y un cargador estan dispuestos en un vetnculo electrico de dos o tres ruedas incluyendo un brazo basculante.

Antecedentes de la invencion

Como una estructura para fijar una batena en un vetnculo electrico tal como una motocicleta electrica, una motocicleta de pila de combustible, o una motocicleta tnbrida, se describe una estructura en la que un extremo de un brazo basculante esta acoplado a un eje de basculamiento, el otro extremo del brazo basculante soporta la rueda trasera, un motor electrico para mover la rueda trasera esta colocado en el otro lado de extremo del brazo basculante, y una batena esta dispuesta en una posicion cerca del eje de basculamiento del brazo basculante, como se describe, por ejemplo, en el documento de Patente 1.

Lista de referencias

Literatura de patentes segun el preambulo de la reivindicacion 1

Documento de Patente 1: Solicitud de Patente japonesa no examinada publicada numero 2008-221976 Documento de Patente 2: Solicitud de Patente europea EP 0 648 634 A1.

Resumen de la invencion Problema tecnico

El documento de Patente 1 describe disponer un motor, una PDU y una batena en un brazo basculante; sin embargo, dado que hay que cargar la batena, hay que montar un cargador en una carrocena de vetnculo. En ese caso, hay que disenar en que lugar del lado de carrocena de vetnculo se coloca el cargador, y, ademas, tambien hay que considerar como dirigir el cableado de la batena y el cargador entre el brazo basculante a bascular y la carrocena de vehnculo que es un lado estacionario.

La presente invencion se ha propuesto en vista de las circunstancias descritas anteriormente, y su objeto es proporcionar un dispositivo de brazo basculante para un vehnculo electrico de dos o tres ruedas, adecuado para un vehnculo electrico de dos o tres ruedas para el que un brazo basculante de un vehnculo electrico incluye un motor, una PDU, y una batena y cargador; el brazo basculante guarda integralmente componentes electricos, y el cableado se simplifica todo lo posible, y que no requiere gran modificacion en el lado de carrocena de vehnculo.

Solucion del problema

Para lograr los objetos anteriores, la presente invencion tiene una primera caractenstica en la que un dispositivo de brazo basculante para un vehnculo electrico de dos o tres ruedas a montar en un vehnculo electrico incluyendo un brazo basculante (30) del que un extremo esta acoplado a un eje de basculamiento y del que el otro extremo soporta una rueda trasera (WR), un motor electrico (M) colocado en el otro lado de extremo del brazo basculante (30) y para mover la rueda trasera (WR), y una PDU y una batena (56) para suministrar potencia electrica al motor electrico (M), donde un cargador (200) para cargar la batena (56) esta incorporado en el brazo basculante (30).

La presente invencion tiene una segunda caractenstica en la que una unidad de control (50) para controlar la energizacion del motor electrico (M) esta dispuesta en un lado de extremo delantero del brazo basculante (30), el cargador (200) esta dispuesto integralmente en la unidad de control (50), mientras que el cargador (200) incluye un cable de carga (220) para carga externa, una porcion de almacenamiento (300, 301, 302, 303, 304, 305) para almacenar el cable de carga (220) esta dispuesta en un lado de carrocena de vehnculo del vehnculo electrico, y el cable de carga (220) se dirige a la porcion de almacenamiento (300, 301, 302, 303, 304, 305) desde la unidad de control a traves del entorno proximo del eje de basculamiento del brazo basculante.

La presente invencion tiene una tercera caractenstica en la que componentes con pequenas capacidades de calor estan agregados en una placa de control (50a) que esta colocada en un lado delantero del vehnculo en la unidad de control (50) y componentes con grandes capacidades de calor estan dispuestos a modo de modulos en un lado de extremo trasero del brazo basculante (30) con respecto a la placa de control (50a).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La presente invencion tiene una cuarta caractenstica en la que una porcion de almacenamiento (301) para

almacenar el cable de carga (220) esta dispuesta debajo de una placa de suelo del vetuculo electrico.

La presente invencion tiene una quinta caractenstica en la que una porcion de almacenamiento (302) para

almacenar el cable de carga (220) esta dispuesta debajo de un estribo del vehfculo electrico.

La presente invencion tiene una sexta caractenstica en la que una porcion de almacenamiento para almacenar el cable de carga (220) esta dispuesta debajo de una caja de almacenamiento (21) del vetuculo electrico.

La presente invencion tiene una septima caractenstica en la que una tapa (306) para sacar el cable de carga (220) esta dispuesta en una superficie exterior que cubre el exterior debajo de la caja de almacenamiento (21).

La presente invencion tiene una octava caractenstica incluyendo un tapon (230) para aislamiento e impermeabilizacion en un terminal de carga (215) en una punta del cable de carga (220).

La presente invencion tiene una novena caractenstica en la que el cable de carga (220) se puede estirar.

La presente invencion tiene una decima caractenstica en la que en un dispositivo medidor (9) para indicar un estado

de vetuculo colocado en el vetuculo electrico se ha dispuesto un indicador (250) para confirmar la carga del cargador (200).

Efectos ventajosos de la invencion

Segun un primer aspecto de la presente invencion, como resultado de incorporar el cargador (200) en el brazo basculante (30), se puede lograr una reduccion del cableado entre el cargador (200) y la batena (56) y la concentracion y la colocacion compacta de componentes electricos debido al almacenamiento integral de los componentes electricos.

Ademas, los componentes electricos que requieren una modificacion grande en el lado de carrocena de vetuculo pueden estar almacenados integralmente.

Segun un segundo aspecto de la presente invencion, los sistemas electricos pueden estar conectados directamente entre el cargador (200) y la unidad de control (500), y se puede reducir el numero de componentes simplificando los cables de cableado.

Segun un tercer aspecto de la presente invencion, disponer los componentes de la unidad de control (50) a modo de modulos permite que tengan una colocacion optima por funcion, y se puede ahorrar espacio.

Segun un cuarto aspecto de la presente invencion, al proporcionar una porcion de almacenamiento del cable de carga (220), se puede lograr un uso efectivo del espacio de suelo muerto incluyendo los estribos y una porcion encima de los estribos.

Segun un quinto aspecto de la presente invencion, al proporcionar una porcion de almacenamiento del cable de carga (220), se puede lograr un uso efectivo del espacio muerto debajo del estribo.

Segun un sexto aspecto de la presente invencion, al proporcionar una porcion de almacenamiento del cable de carga (220), se puede lograr un uso efectivo del espacio muerto debajo de la caja de almacenamiento (21).

Segun un septimo aspecto de la presente invencion, proporcionar la abertura de salida dedicada en la porcion de almacenamiento (305) permite una mejora de la conveniencia al sacar el cable de carga (220).

Segun un octavo aspecto de la presente invencion, encajar el tapon (230) en el terminal de carga (215) en la punta del cable de carga (220) permite evitar fugas electricas y el deterioro del terminal del cable de carga (220) en un estado de no uso.

Segun un noveno aspecto de la presente invencion, el cable de carga (220) que tiene estirabilidad permite una mejora en la facilidad de almacenamiento en la porcion de almacenamiento.

Segun un decimo aspecto de la presente invencion, disponiendo el indicador (250) en el dispositivo medidor (9), y encendiendo el indicador (250) para iniciar la carga y apagandolo cuando la carga ha finalizado, se puede obtener facilmente una confirmacion de la carga.

Breve descripcion de los dibujos

[Figura 1] La figura 1 es una vista lateral izquierda de un vetuculo electrico de dos ruedas provisto de una batena para un vetuculo electrico de la presente invencion.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

[Figura 2] La figura 2 es una vista lateral izquierda que representa un ejemplo de una realizacion de una batena para un vetnculo electrico de la presente invencion, que representa un estado donde se ha quitado una cubierta de una parte de brazo basculante donde esta colocada la batena de un vetnculo electrico.

[Figura 3] La figura 3 es una vista superior de la parte de brazo basculante de la figura 2 en la que esta dispuesta la batena de un vetnculo electrico.

[Figura 4] La figura 4 es una vista en perspectiva despiezada del brazo basculante.

[Figura 5] La figura 5 es una vista en seccion ampliada de un mecanismo de engranajes reductores.

[Figura 6] La figura 6 es una vista explicativa en seccion que representa una parte de tunel de suelo en un vetnculo que tiene un tunel de suelo.

[Figura 7] La figura 7 es una vista superior del brazo basculante despues del proceso de encapsulado.

[Figura 8] La figura 8 es una vista en planta explicativa que muestra un ejemplo de un dispositivo medidor montado en un vetnculo.

[Figura 9] La figura 9 es un diagrama de bloques que representa una configuracion completa de un sistema electrico a aplicar al vetnculo electrico de dos ruedas.

[Figura 10] La figura 10 es un diagrama de bloques que representa una configuracion de una circuitena de componentes de solamente un cargador de un sistema electrico a aplicar al vetnculo electrico de dos ruedas.

Descripcion de realizaciones

A continuacion se describiran en detalle realizaciones preferidas de la presente invencion con referencia a los dibujos. La figura 1 es una vista lateral de un vetnculo electrico de dos ruedas 1 segun una realizacion de la presente invencion. El vetnculo electrico de dos ruedas 1 es un vetnculo del tipo de montar a tiorcajadas tipo scooter que tiene una placa de suelo bajo 16, y mueve una rueda trasera WR por un motor electrico M montado en un brazo basculante (unidad basculante) 30. En una porcion delantera de un bastidor de vetnculo 2 va unido un tubo delantero 3 que soporta pivotantemente un eje de vastago (no representado) de manera que pueda girar libremente. En una porcion superior del eje de vastago va unido un manillar de direccion 8 a cubrir con una cubierta de manillar 11, y, por otra parte, en una porcion inferior va unido un par de tiorquillas delanteras izquierda y derectia 6 que soportan pivotantemente una rueda delantera WF de manera que pueda tiacerse girar libremente por un eje 7.

El bastidor de vetnculo 2 incluye un tubo principal 4 que se extiende tiacia abajo desde una porcion trasera del tubo delantero 3 y un bastidor trasero 5 acoplado a una porcion de extremo trasero del tubo principal 4 y que se extiende tiacia arriba en una porcion trasera de carrocena de vetnculo. En el tubo principal 4 situado debajo de la placa de suelo bajo 16 va montado un bastidor de suelo 15 que soporta la placa de suelo bajo 16. Ademas, en una porcion de union entre el tubo principal 4 y el bastidor trasero 5 va montado un par de ctiapas de pivote izquierda y derectia 17.

El brazo basculante 30 es del tipo en voladizo que tiene una porcion de brazo solamente en el lado izquierdo en la direccion a lo anctio del vetnculo, y se soporta pivotantemente en el bastidor de vetnculo 2 de manera que sea libremente basculante mediante un eje de basculamiento 19 que penetra a traves de una articulacion 18 montada en la ctiapa de pivote 17. El brazo basculante 30 es una estructura parcialmente tiueca tiectia de un metal tal como aluminio, en la que el motor electrico M va montado cerca de un eje 32, y una placa 50 que sirve como un dispositivo de control esta dispuesta delante del motor electrico M en la carrocena de vetnculo. Una batena 56 (consultese la figura 3) que suministra potencia electrica al motor electrico M esta dispuesta en el lado derectio de la placa 50 en la direccion a lo anctio del vetnculo.

La rueda trasera WR se soporta pivotantemente en el brazo basculante 30 de manera que pueda tiacerse girar libremente por el eje 32, y una porcion de extremo trasero del brazo basculante 30 esta suspendida del bastidor trasero 5 mediante un amortiguador trasero 26. Ademas, debajo de un asiento 20, una caja de almacenamiento 21 que sirve como un espacio portaequipajes esta dispuesta de manera que este intercalada entre el par de bastidores traseros izquierdo y derectio 5.

El tubo principal 4 del bastidor de vetnculo 2 esta cubierto con un carenado delantero 13 en un lado tiacia delante de la carrocena de vetnculo y un protector de pierna 12 en un lado tiacia atras de la carrocena de vetnculo. Encima de la cubierta de manillar 11 se tia dispuesto un dispositivo medidor 9, y en un lado tiacia delante de la carrocena de vetnculo con respecto al dispositivo medidor 9 se tia montado un faro 10. A una porcion superior de las tiorquillas delanteras 6 va fijado un guardabarros delantero 14 que cubre la rueda delantera Wf.

El exterior del bastidor trasero 5 en la direccion a lo anctio del vetnculo esta cubierto con un carenado de asiento 23,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

y un dispositivo de lampara trasera 24 esta montado en una porcion de extremo trasero del carenado de asiento 23. Un portaequipajes trasero 22 unido al bastidor trasero 5 sobresale por encima del dispositivo de lampara trasera 24, y debajo del dispositivo de lampara trasera 24 se ha colocado un guardabarros trasero 23 que cubre la rueda trasera WR por detras y por encima.

La figura 2 es una vista lateral ampliada del brazo basculante 30 provisto de una batena para un vetnculo electrico en un estado donde se ha quitado una cubierta. Ademas, la figura 3 es una vista superior del brazo basculante 30, y la figura 4 es una vista en perspectiva despiezada del brazo basculante 30. Los mismos signos de referencia que los anteriores denotan las mismas partes o equivalentes. Como se ha descrito anteriormente, el brazo basculante 30 es una estructura parcialmente hueca hecha de un metal tal como aluminio, y se ha previsto como un tipo en voladizo que soporta la rueda trasera WR por una porcion de brazo 39 dispuesta en el lado izquierdo en la direccion a lo ancho del vetnculo. En una porcion inferior en un lado hacia delante de la carrocena de vetnculo con respecto al brazo basculante 30 se ha colocado un par de pestanas de pivote izquierda y derecha 36 formada cada una con un agujero pasante 19a para el eje de basculamiento 19 (consultese la figura 1).

En un lado situado hacia arriba de la carrocena de vetnculo con respecto a las pestanas de pivote 36 se ha formado un espacio de almacenamiento 35 en el que se introduce la batena 56 que consta de una pluralidad de celdas de batena, y una porcion de caja ancha 38 que forma una porcion de envuelta exterior del espacio de almacenamiento 35 y la porcion de brazo 39 se han formado de forma continua mediante una porcion curvada 40. En el lado izquierdo en la direccion a lo ancho del vetnculo del espacio de almacenamiento 35 y la porcion de brazo 39 va montada una cubierta de brazo basculante en forma de placa fina 57 que cubre la placa 50 y el motor electrico M de manera integrada.

En una porcion de extremo trasero de la porcion de brazo 39 se han montado cajas de engranajes reductores 33, 41 en las que van metidos engranajes de reduccion que reducen la velocidad de rotacion del motor electrico M. El eje

32 sobresale hacia el lado derecho en la direccion a lo ancho del vetnculo de la caja de engranajes reductores 41, y una rueda 34 de la rueda trasera WR esta fijada con una tuerca 32a a una porcion de extremo del eje 32. Se usa un neumatico sin camara para la rueda trasera WR, y una valvula de aire 42 esta dispuesta en la rueda 34. Ademas, en la caja de engranajes reductores 33 se ha dispuesto una pestana de montaje 37 formada con un agujero pasante 26a para montar el amortiguador trasero 26 (consultese la figura 1).

La figura 5 es una vista en seccion ampliada de un mecanismo de engranajes reductores 720. Se ha dispuesto un mecanismo de engranajes reductores entre el motor electrico M y el eje 32. El brazo basculante 30 segun la presente realizacion es un tipo en voladizo que soporta la rueda trasera WR solamente con una porcion de brazo izquierda, y en una posicion, en un lado hacia atras de la carrocena de vetnculo, de la porcion de brazo, el motor electrico M y el mecanismo de engranajes reductores 720 estan dispuestos de forma concentrada.

El motor electrico M se ha previsto como un tipo de rotor interior que consta de un estator 701 fijado a una pared interior del brazo basculante 30 y que tiene una bobina de estator y un rotor 702 fijado a un eje de accionamiento de motor 705 mediante un aro 703. Una porcion de extremo del lado izquierdo en la direccion a lo ancho del vetnculo del eje de accionamiento de motor 705 es soportada pivotantemente por un cojinete 704 montado en la cubierta de brazo basculante 57. El lado derecho en la direccion a lo ancho del vetnculo del eje de accionamiento de motor 705 se soporta pivotantemente por un cojinete 707 montado en la caja de engranajes reductores 33 y un cojinete 709 montado en la caja de engranajes reductores 41. En una porcion de extremo hacia atras de la carrocena de vetnculo de la caja de engranajes reductores 33 se ha formado un agujero de soporte 26a para una unidad de parachoques trasero 26. Se ha dispuesto un cableado de salida 700 del motor electrico M en la cubierta de brazo basculante 57 en un lado hacia delante de la carrocena de vetnculo del motor electrico M.

La fuerza de accionamiento rotacional transmitida al eje de accionamiento de motor 705 es transmitida al eje de salida final (eje) 32 mediante el mecanismo de engranajes reductores 720. Espedficamente, la fuerza de accionamiento rotacional se transmite, mediante una primera rueda dentada reductora 713 que engrana con un engranaje reductor 708 formado en una porcion de extremo del lado derecho en la figura del eje de accionamiento de motor 705, un primer eje de reduccion 710 que se soporta pivotantemente de manera que pueda girar libremente por un cojinete 712 fijado a la primera rueda dentada reductora 713 y montado en la caja de engranajes reductores

33 y un soporte 711 montado en la caja de engranajes reductores 41, y una segunda rueda dentada reductora 715 que engrana con un engranaje reductor formado en el primer eje de reduccion 710, al eje de salida final 32 que se soporta pivotantemente, de manera que sea libremente rotativo, por un cojinete 714 fijado a la segunda rueda dentada reductora 715 y montado en la caja de engranajes reductores 33 y un cojinete 718 montado en la caja de engranajes reductores 41.

La rueda 34 de la rueda trasera WR esta fijada mediante un aro 717 a una porcion de extremo, del lado derecho en la figura, del eje de salida final 32. En el lado de diametro interior de la rueda 34 se ha formado un tambor de freno que tiene un revestimiento 719, y en su interior se encuentra un par de zapatas de freno superior e inferior (no representadas) a mover por una excentrica de freno (no representada). En el lado hacia la izquierda en la figura con respecto al cojinete 718 se ha dispuesto una junta estanca al aceite 716.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Cerca del eje de basculamiento en un lado de extremo del brazo basculante 30 se ha formado de manera integrada un espacio de almacenamiento de forma cuadrada 35. El espacio de almacenamiento 35 esta dispuesto de modo que, cuando el brazo basculante 30 este montado en un vehuculo electrico, un lado de abertura (porcion abierta) del espacio de almacenamiento 35 este situado a un lado del vehuculo electrico, y la batena 56 se puede introducir por el lado abierto.

Una batena de vehuculo electrico, como resultado del montaje de batena 56 sobre la placa (unidad de control) 50 de manera integrada, y por insertarse y fijarse al espacio de almacenamiento 35 del brazo basculante 30 en el estado montado, se monta en un vehuculo electrico de dos ruedas encajandola directamente en el brazo basculante 30 sin usar una caja dedicada.

La batena 56 segun la presente realizacion tiene una estructura modular configurada con el fin de obtener un voltaje alto predeterminado conectando una pluralidad de celdas de batena. Las celdas de batena en forma de placa, que se han laminado con sus porciones planas orientadas en la direccion delantera-trasera de la carrocena de vehuculo, estan en el espacio de almacenamiento 35 que tiene una forma paralelepfpeda sustancialmente rectangular formada en la porcion de caja ancha 38. Consiguientemente, la batena 56, que es un objeto pesado, se coloca cerca del eje de basculamiento 19 del brazo basculante 30, y el momento de inercia durante el basculamiento del brazo basculante 30 se reduce para permitir un movimiento de basculamiento suave. Ademas, las celdas de batena se han dispuesto como un tipo de laminado donde cada celda esta empaquetada con una hoja laminada blanda. Con la batena del tipo de laminado, no solamente cabe esperar una alta densidad de energfa y una mejora del rendimiento de disipacion de calor, sino que tambien se facilita una operacion de montaje en el brazo basculante 30 y una operacion de sustitucion de la batena.

La placa (unidad de control) 50 que sirve como un dispositivo de control que contiene en su interior un cargador de batena segun la presente realizacion, esta dispuesta cerca de la batena 56 en el lado izquierdo en su direccion a lo ancho del vehuculo. La placa (unidad de control) 50 consta de una placa de control 50a, una placa de elementos de calentamiento 50b, y una placa de aluminio 50c, y que estan dispuestas de modo que sus respectivas porciones planas esten orientadas en la direccion a lo ancho del vehuculo. La placa de control 50a esta dispuesta cerca de la batena 56 en el lado izquierdo en su direccion a lo ancho del vehuculo, y la placa de elementos de calentamiento 50b esta acoplada a un lado situado hacia atras de la carrocena de vehuculo de la placa de control 50a. La placa de aluminio 50c esta dispuesta cerca de la batena 56 en el lado izquierdo en su direccion a lo ancho del vehuculo. Ademas, circuitos y elementos, etc, (un termistor 51, un grupo de filtros de entrada/salida 52 para un cargador, un inductor de mejora de factor de potencia de cargador 53, un condensador de mejora de factor de potencia de cargador 54, un condensador de alisado de salida CC 55) dispuestos de forma dispersa en las respectivas placas que componen un cargador 200. Como resultado de disponer los componentes en las respectivas placas de forma dispersa para formar un cargador 200 y de incorporar el cargador 200 en el brazo basculante 30, los sistemas electricos se pueden conectar directamente, y se puede reducir el numero de componentes simplificando los cables de cableado flexibles (mazos de cables).

Un cable de carga 220 para carga externa conectado al cargador 200 esta almacenado en una porcion de almacenamiento 300 dispuesta debajo de la placa de suelo bajo 16. El cable de carga 220 se ha formado en forma enrollada estirable, y un tapon 230 para aislamiento e impermeabilizacion esta montado de forma libremente extrafble en un enchufe CA (terminal de carga) 215 en su porcion de punta. Esta disposicion permite el uso efectivo del espacio muerto debajo de la placa de suelo bajo 16. Ademas, la formacion del cable de carga 220 en forma enrollada permite mejorar la facilidad de almacenamiento, y el tapon libremente extrafble 230 permite evitar la fuga electrica y el deterioro del terminal del cable de carga 220 en un estado de no uso.

Ademas, la porcion de almacenamiento 300 puede incluir un dispositivo de enrollamiento del cable de carga 220.

En el ejemplo anterior, la porcion de almacenamiento 300 se ha formado debajo de la placa de suelo bajo 16; sin embargo, como se representa por ejemplo en la figura 6, en el caso de un vehuculo de un tipo que tiene un tunel de suelo 400, se puede formar una porcion de almacenamiento 301 en una parte situada en el tubo principal 4 que se inserta a traves del interior del tunel de suelo 400 en la direccion delantera-trasera, y se puede formar porciones de almacenamiento 302 debajo de estribos 401 situados a ambos lados del tunel de suelo 400. Esta disposicion permite un uso efectivo del espacio de suelo muerto incluyendo los estribos 401 y el tunel de suelo (porcion sobre estribos) 400.

Ademas, en el caso de un vehuculo que incluya la caja de almacenamiento 21 en la que se guarda un casco etc, debajo del asiento 20, como se representa en la figura 1, se puede disponer una porcion de almacenamiento 303 o 304 en una posicion hacia arriba o en una posicion hacia abajo de la caja de almacenamiento 21. Ademas, cuando hay un espacio debajo de la caja de almacenamiento 21, se puede disponer una porcion de almacenamiento 305 en el espacio debajo de la caja de almacenamiento 21. Esta disposicion permite el uso efectivo del espacio muerto debajo de la caja de almacenamiento 21.

Ademas, proporcionar una tapa 306 para sacar el cable de carga 220 en una superficie exterior que cubre el exterior de la porcion de almacenamiento 305 puede proporcionar una estructura que permite sacar el cable de carga 220

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

sin abrir el asiento 20. Proporcionar una abertura de extraccion dedicada con la tapa 306 permite mejorar la extraccion conveniente del cable de carga 220.

Entre la batena 56 y la placa de aluminio 50c se ha colocado una esponja de caucho 501 que tiene una anchura de grosor predeterminada. En la esponja de caucho 501 se ha formado una pluralidad de hendiduras para insertar un terminal en forma de placa 500 dispuesto en la porcion de extremo izquierdo en la figura de cada celda de batena. La posicion del terminal en forma de placa se define como resultado de insertar el terminal en forma de placa 500 en cada hendidura. Ademas, con la esponja de caucho 501 se puede reducir el uso de un material encapsulante 59 (consultese la figura 5) durante un proceso de encapsulado a describir mas adelante con una reduccion del peso del brazo basculante 30. La placa de aluminio 50c esta dispuesta cerca de la esponja de caucho 501.

En la placa de control 50a van montados elementos para senales de control que generan poco calor. Por otra parte, los elementos en los que circula una corriente grande generando calor estan montados en la placa de elementos de calentamiento 50b y la placa de aluminio 50c. Ademas, de los elementos de calentamiento, los componentes electronicos con grandes capacidades de calor incluyendo el termistor 51, el grupo de filtros de entrada/salida 52 para un cargador, el inductor de mejora de factor de potencia de cargador 53, el condensador de mejora de factor de potencia de cargador 54, y el condensador de alisado de salida CC 55 estan montados en la placa de elementos de calentamiento 50b, y, de los elementos de calentamiento, los componentes electronicos con pequenas capacidades de calor estan montados en la placa de aluminio 50c.

Asf, proporcionar una placa de elementos de calentamiento 50b en la que solamente estan dispuestos de forma concentrada los elementos de calentamiento que tienen grandes valores caloricos permite una reduccion de la carga de generacion de calor de los elementos de calentamiento montados en la placa de elementos de calentamiento 50b a aplicar a otros elementos. Ademas, separar la posicion en la que disponer elementos de calentamiento de la posicion en la que disponer otros elementos de control permite un aumento del grado de libertad de disposicion de las pestanas de pivote 39 y los agujeros pasantes 19a, etc.

Es decir, en la placa (unidad de control) 50, agregar componentes que generan poco calor en la placa de control 50a y disponer componentes con grandes capacidades de calor a modo de modulos en la placa de elementos de calentamiento 50b que esta en un lado de extremo trasero del brazo basculante 30 con respecto a la placa de control 50a permite lograr una colocacion optima por funcion, y se puede ahorrar espacio.

Las celdas de batena que componen la batena 56 estan dispuestas fijadas respectivamente a la placa de aluminio 50c de modo que la unidad de control 50 este dispuesta en un lado de extremo delantero del brazo basculante.

Como resultado de que los circuitos de la unidad de control 50 estan conectados electricamente con las respectivas celdas de batena, la batena 56 se carga, y se suministra voltaje desde la batena 56 a la placa de control 50a para controlar el accionamiento del motor electrico M.

Ademas, disponiendo la placa de elementos de calentamiento 50b en el lado situado hacia atras de la carrocena de vehnculo con respecto a la placa de control 50a, se puede evitar el efecto de la influencia termica de los elementos de calentamiento en la placa de control 50a situada en el lado situado hacia arriba en la direccion de avance del vehnculo. Ademas, como resultado de que la placa de control 50a esta dispuesta en el exterior de la batena 56 en la direccion a lo ancho del vehnculo, se puede reducir el grosor en la direccion a lo ancho del vehnculo. Ademas, dado que la placa de calentamiento 50b esta dispuesta en una posicion de solapamiento con la rueda trasera WR en una vista lateral de la carrocena de vehnculo, los elementos de calentamiento se pueden disponer aprovechando un espacio formado entre la batena 56 y el motor electrico M, de modo que se puede evitar una longitud excesivamente larga del brazo basculante.

Ademas, como se representa en la figura 4, la batena 56, como resultado del numero predeterminado de chapas de celda laminadas en la direccion delantera-trasera de la carrocena de vehnculo, representa una forma paralelepfpeda sustancialmente rectangular donde su direccion longitudinal esta orientada en la direccion a lo ancho del vehnculo, y se almacena en el espacio de almacenamiento 35 de la porcion de caja ancha 38. Unas ranuras de grna 44 para almacenar las respectivas celdas de batena en forma de placa en posiciones predeterminadas, respectivamente, se han formado en una superficie interior 43 del espacio de almacenamiento 35.

Las ranuras de grna 44 estan dispuestas formando una pluralidad de porciones de ranura correspondientes a las respectivas celdas de batena a lo largo de la direccion en la que se inserta la batena 56 en una superficie superior y la superficie inferior en el espacio de almacenamiento 35, de modo que, al almacenar las respectivas celdas de batena que componen la batena 56, las porciones superficiales laterales de las celdas (cada celda) estan montadas en las ranuras de grna 44 y se pueden fijar en posicion. Proporcionar las ranuras de grna 44 permite eliminar un componente dedicado para sujetar las celdas y que tiene una configuracion compacta en conjunto.

En la porcion de caja ancha 38 se ha formado un agujero pasante 38a en el que va montado un tapon de sellado 45. Por otra parte, en una chapa de acoplamiento 46 que acopla la batena 56 y la placa (unidad de control) 50 en una posicion hacia delante de la carrocena de vehnculo, se ha formado un agujero pasante 47 en el que se monta el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

tapon de sellado 45. El tapon de sellado 45 y los agujeros pasantes 38a, 47 se usan en un “proceso de encapsulado con resina” que se realiza durante el montaje del brazo basculante 30. El proceso de encapsulado tiene la finalidad de fijar ffsicamente la batena 56 y la placa (unidad de control) 50 al brazo basculante 30 asf como para obtener aislamiento y aislamiento de vibraciones de la placa (unidad de control) 50, y para incrementar mas la disipacion de calor de las respectivas porciones.

El proceso de encapsulado se realiza insertando la batena 56 y la placa (unidad de control) 50 en la porcion de caja ancha 38, realizando la colocacion encajando el tapon de sellado 47 en los agujeros pasantes 38a, 47, y vertiendo a continuacion el material encapsulante 59 hecho de una resina lfquida que endurece con el tiempo alrededor de la batena 56, con una porcion abierta de la caja ancha 38 mirando hacia arriba. El material encapsulante 59 se inyecta, como se representa en la figura 7, con el fin de cubrir la placa de control 50a y la placa de aluminio 50c y de cubrir una parte en el lado de una superficie de montaje del condensador 53, el grupo de varios transformadores 55, etc, montados en la placa de elementos de calentamiento 50b. El material encapsulante 59 tambien tiene la funcion de incrementar la disipacion de calor de la batena 56, etc.

Entonces, quitando el tapon de sellado 45 despues de endurecer el material encapsulante 59, se forma un agujero de comunicacion que comunica el interior con el exterior de la porcion de caja ancha 38 en la posicion donde estaba el tapon de sellado 45. Aun cuando se descargue gas de la batena 56, el gas es descargado suavemente al exterior por el agujero de comunicacion, de modo que se puede evitar un aumento de la presion en el brazo basculante 30.

Es decir, un material encapsulante puede formar un paso de escape y liberacion de presion alta que dirige al exterior la presion de aire (para liberacion de presion alta) cuando se ha elevado la temperatura ambiente de la batena alcanzando una temperatura alta, de modo que se puede eliminar un elemento dedicado para formar un paso de escape.

El material encapsulante vertido al espacio de almacenamiento 35 desde la periferia llena el espacio alrededor de la batena 56 almacenada en el espacio de almacenamiento 35 endureciendose en un estado donde el material encapsulante esta alrededor de un espacio incluyendo al menos una parte de acoplamiento con la placa de control 50a en una porcion superior de las celdas, de modo que la posicion de la batena 56 este fija con respecto al espacio de almacenamiento 35 debido a interposicion del material encapsulante. La cubierta de brazo basculante 57 que servira como un cuerpo de tapa se pone en este estado en el lado abierto del espacio de almacenamiento 35.

Segun esta estructura, fijando la batena 56 colocada en el espacio de almacenamiento 35 por interposicion del material encapsulante, la batena 56 se puede montar en el brazo basculante 30 de manera integrada. Ademas, fijando la placa de control 50a conjuntamente con la batena (celdas de batena) 56 por encapsulado, se puede eliminar un componente de fijacion dedicado.

En el dispositivo medidor 9, como se representa en la figura 8, se ha dispuesto un indicador 250 para confirmar la carga del cargador 200. Dicho indicador 250 se ha dispuesto de manera que se encienda cuando el enchufe CA (terminal de carga) 215 del cable de carga 220 se saque de la porcion de almacenamiento y se inserta en una salida externa para iniciar la carga y se apague cuando finalice la carga. Consiguientemente, dado que el enchufe CA (terminal de carga) 215 se puede sacar de la salida despues de apagarse el indicador 250, la carga puede ser confirmada facilmente.

Segun la disposicion anterior, haciendo que una caja dedicada para sujetar la batena 56 ya no sea necesaria y usando el brazo basculante 30 propiamente dicho como una caja para contener la batena 56, se puede lograr una reduccion del numero de componentes y una reduccion de peso a pesar de fijar fiablemente la batena 56 al brazo basculante 30.

Dado que se facilita una estructura en la que se puede incorporar posteriormente la batena 56 que es un objeto pesado, se mejora la montabilidad del vetuculo, y tampoco hay que hacer que el brazo basculante 30 se abombe parcialmente en lmea con la forma de la batena 56, lo que contribuye asf a una reduccion del numero de componentes y a una reduccion del peso, al mismo tiempo que la batena 56 se puede fijar fiablemente al brazo basculante 30.

Fijar directamente la batena 56 al brazo basculante 30 permite usar el brazo basculante 30 como un colector de calor, de modo que el efecto de enfriamiento de la batena 56 se puede mejorar.

Ademas, como resultado de simplificar la estructura de montaje de la batena 56, la unidad de batena en conjunto se puede hacer compacta, y el grado de libertad de diseno con respecto a otras configuraciones, tal como la colocacion de componentes electricos, se puede mejorar.

La figura 9 y la figura 10 son diagramas de bloques que representan una configuracion de un sistema electrico a aplicar al vetuculo electrico de dos ruedas 1. Los mismos signos de referencia que los anteriores denotan las partes identicas o equivalentes. La figura 10 representa un circuito de componentes de solamente un cargador, y la figura 9 representa una configuracion general distinta. En las figuras 9 y 10, los elementos montados en la placa de control

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

50a se representan con “lmeas discontinuas”, los elementos montados en la placa de aluminio 50c se representan con “lmeas de trazos largos y cortos alternos” y los elementos montados en la placa de elementos de calentamiento 50b se representan por “lmeas solidas” gruesas.

En la placa de control 50a van montados los elementos para senales de control en los que circular una corriente pequena. Estos elementos generan poco calor, y la placa de control 50a esta formada por una placa de vidrio epoxi. Ademas, en la placa de aluminio 50c se han montado principalmente los elementos en los que circula una corriente grande y que son incapaces de autodisipacion de calor. Los ejemplos de estos componentes electronicos incluyen un elemento semiconductor (FET, diodo), una resistencia, y un condensador de pelmula, y la disipacion de calor de estos se incrementa montandolos en la placa de aluminio altamente termoconductora 50c. Ademas, en la placa de elementos de calentamiento 50b se han montado principalmente los componentes electronicos de gran tamano en los que circula una corriente grande y que son capaces de autodisipacion de calor. Los ejemplos de estos componentes electronicos incluyen un inductor, un transformador, y un condensador electrolftico, y la placa de elementos de calentamiento 50b esta dispuesta en una posicion donde es improbable que se reciba la influencia de calor de la batena logrando una mejora de la disipacion de calor.

Ademas, en los diagramas de bloques de las figuras 9 y 10, los elementos montados en la placa de elementos de calentamiento 50b son un filtro de entrada 209 y un filtro de salida 201 (correspondientes al grupo de filtros de entrada/salida 52 antes descrito), un circuito PFC 207 (correspondiente al condensador de mejora de factor de potencia de cargador 53 antes descrito), y un transformador CA-CC 204 (correspondiente al condensador de conversion CC del cargador 54 antes descrito) del cargador 200 y un transformador CC-CC 108 (correspondiente al grupo de varios transformadores 55 antes descrito) y un filtro de salida 110 de una seccion CC-CC 106.

Con referencia a la figura 9, la batena de iones litio 56 esta conectada electricamente a un lado de entrada de un inversor 123 mediante un contactor 104, y un lado de salida del inversor 123 esta conectado al motor electrico M por una lmea de corriente trifasica alterna. Un rele de precarga 105 que evita una sobretension en la corriente de suministro esta conectado en paralelo al contactor 104 cuyo encendido/apagado es controlado por un contacto mecanico que opera con una fuerza electromagnetica.

Una BMU (unidad de gestion de batena) 100 incluye un circuito de supervision (ASIC) 101 del voltaje, la temperatura, etc, de la batena 56, una unidad de descarga de equilibrio de celda 102 para corregir la variacion de la capacidad de las celdas de batena, y un controlador 103 que las controla.

Entre el controlador 103 en la BMU 100 y un controlador 122 que sirve como un dispositivo de control para controlar el inversor 123 se han dispuesto respectivas lmeas para un sistema permanente 116, un sistema de control 117, un sistema conmutador principal 118, y comunicacion CAN 119. Ademas, se transmite una senal de alerta de sobrecarga 120 desde el controlador 103 de la BMU 100, y una senal de control de contactor 121 es transmitida desde el controlador 122 del inversor 123.

Al controlador 122 del inversor 123 entran senales de sensor procedentes de un sensor de angulo 124 que detecta el angulo de rotacion del motor electrico M, un sensor de acelerador 125 que detecta la cantidad de operacion del acelerador por parte del motorista, un conmutador de asiento (interruptor) 126 que detecta si el motorista esta sentado en el asiento 20, un conmutador de soporte lateral 127 que detecta si un soporte lateral (no representado) del vehroulo electrico 1 esta retirado, y un sensor de angulo de calado 129 que detecta la inclinacion (angulo de calado) del vehroulo electrico. Un zumbador 128 que sirve como una alarma es accionado en respuesta a una senal de accionamiento del controlador 122 cuando se detecta un estado de sobredescarga o analogos de la batena 56.

La lmea permanente 116 esta conectada a la seccion CC-CC 106 que convierte una corriente grande suministrada desde la batena 56 en una corriente de control. La seccion CC-CC 106 incluye una unidad de accionamiento de lado primario 107, un transformador CC-CC 108, un circuito rectificador de salida 109, un filtro de salida 110, un IC excitador de lado primario 113 que suministra una senal PWM a la unidad de accionamiento de lado primario 107, y un IC excitador de lado secundario 114 que suministra una senal PWM al circuito de salida rectificador 109. Al iC excitador de lado primario 113 se le suministra una senal de inicio 115 desde el controlador 122. Ademas, a la lmea permanente 116 estan conectados los lados de extremo de una unidad de alarma antirrobo 133 y un conmutador principal 136.

La lmea de control 117 esta conectada al controlador 122 del inversor 123. A la lmea de control 117 esta conectado un extremo de un indicador medidor 132 que sirve como una lampara indicadora de accionamiento de la unidad de alarma antirrobo 133. Ademas, el indicador medidor 132 esta conectado con un sensor de velocidad que detecta la velocidad del vehroulo, y el indicador medidor 132 esta dispuesto de manera que funcione como una lampara de aviso de velocidad cuando la velocidad del vehroulo excede de un valor predeterminado.

A la lmea de conmutacion principal 118 estan conectadas unas lamparas 130 como intermitentes, un faro (L/C) 10, y equipo electrico general 131 como un ventilador de refrigeracion de batena. Una porcion de extremo de la lmea de conmutacion principal 118 esta conectada a un rele de apagado automatico 135 que permite el accionamiento del faro 10, etc, en una condicion predeterminada aunque el conmutador principal 136 este apagado.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Con referencia a la figura 10, al cargador 200 estan conectadas lmeas de entrada y salida (A, B) de corriente continua a conectar a la batena 56 y un enchufe CA 215 a conectar a una red comercial de corriente alterna o analogos. El cargador 200 incluye un filtro de entrada 209, un diodo puente 208, un circuito PFC 207 que sirve como un circuito de mejora de factor de potencia, una unidad de accionamiento de lado primario 206, un transformador CA-CC 204, un circuito rectificador de salida 203, y un filtro de salida 201. Una senal de un circuito de deteccion de sobrecorriente 212 dispuesto entre la unidad de accionamiento de lado primario 206 y el transformador CA-CC 204 es introducida a un IC excitador PFC-PWM 213. Por otra parte, una senal de un circuito de deteccion de voltaje 202 conectado al filtro de salida 201 es introducida a un IC excitador PFC-PWM 213 mediante un fotoacoplador 205. El circuito PFC 207 y la unidad de accionamiento de lado primario 206 son movidos por una senal PWM 210 salida del IC excitador PFC-PWM 213, respectivamente. Al IC excitador PFC-PWM 213 se introduce una senal de inicio 214(c) procedente del controlador 122 del inversor 123.

Lista de signos de referencia

1: vetnculo electrico de dos ruedas,

2: bastidorde vetnculo,

8: manillar de direccion,

9: dispositivo medidor,

16: placa de suelo bajo,

19: eje de basculamiento,

30: brazo basculante,

32: eje,

35: espacio de almacenamiento,

38: porcion de caja ancha,

38a: agujero pasante,

38b, 39: porcion de brazo,

40: porcion curvada,

44: ranuras de grna,

45: tapon de sellado,

50: placa (unidad de control),

50a: placa de control,

50b: placa de elementos de calentamiento,

50c: placa de aluminio,

56: batena,

57: cubierta de brazo basculante,

59: material encapsulante,

215: enchufe CA (terminal de carga),

200: cargador,

220: cable de carga,

230: tapon,

250: indicador,

300, 301, 302, 303, 304, 305: porcion de almacenamiento, 5

306: tapa,

400: tunel de suelo,

10 401: estribos,

M: motor electrico,

WR: rueda trasera 15

Claims (10)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo de brazo basculante para un vehuculo electrico de dos o tres ruedas a montar en un vehnculo electrico incluyendo un brazo basculante (30) del que un extremo esta acoplado a un eje de basculamiento y del que el otro extremo soporta una rueda trasera (WR), un motor electrico (M) colocado en el otro lado de extremo del brazo basculante (30) y para mover la rueda trasera (WR), y una PDU y una batena (56) para suministrar potencia electrica al motor electrico (M), caracterizado porque un cargador (200) para cargar la batena (56) esta incorporado en el brazo basculante (30).
2. 2. El dispositivo de brazo basculante para un vehuculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 1, donde una unidad de control (50) para controlar la energizacion del motor electrico (M) esta dispuesta en un lado de extremo delantero del brazo basculante (30), el cargador (200) esta dispuesto integralmente en la unidad de control (50), mientras que el cargador (200) incluye un cable de carga (220) para carga externa, una porcion de almacenamiento (300, 301, 302, 303, 304, 305) para almacenar el cable de carga (220) esta dispuesta en un lado de carrocena de vehuculo del vehuculo electrico, y el cable de carga (220) se dirige a la porcion de almacenamiento (300, 301, 302, 303, 304, 305) desde la unidad de control a traves del entorno proximo del eje de basculamiento del brazo basculante.
3. 3. El dispositivo de brazo basculante para un vehuculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 2, donde componentes con pequenas capacidades de calor estan agregados en una placa de control (50a) que esta colocada en un lado delantero del vehfculo en la unidad de control (50) y componentes con grandes capacidades de calor estan dispuestos a modo de modulos en un lado de extremo trasero del brazo basculante (30) con respecto a la placa de control (50a).
4. 4. El dispositivo de brazo basculante para un vehfculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 2 o la reivindicacion 3, donde se ha colocado una porcion de almacenamiento (301) para almacenar el cable de carga (220) debajo de una placa de suelo del vehuculo electrico.
5. 5. El dispositivo de brazo basculante para un vehfculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 2 o la reivindicacion 3, donde se ha colocado una porcion de almacenamiento (302) para almacenar el cable de carga (220) debajo de un estribo del vehfculo electrico.
6. 6. El dispositivo de brazo basculante para un vehfculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 2 o la reivindicacion 3, donde una porcion de almacenamiento para almacenar el cable de carga (220) esta dispuesta debajo de una caja de almacenamiento (21) del vehfculo electrico.
7. 7. El dispositivo de brazo basculante para un vehuculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 6, donde una tapa (306) para sacar el cable de carga (220) esta dispuesta en una superficie exterior que cubre el exterior debajo de la caja de almacenamiento (21).
8. 8. El dispositivo de brazo basculante para un vehuculo electrico de dos o tres ruedas segun alguna de las reivindicaciones 2 a 7, incluyendo un tapon (230) para aislamiento e impermeabilizacion en un terminal de carga (215) en una punta del cable de carga (220).
9. 9. El dispositivo de brazo basculante para un vehuculo electrico de dos o tres ruedas segun alguna de las reivindicaciones 2 a 8, donde el cable de carga (220) se puede estirar.
10. 10. El dispositivo de brazo basculante para un vehfculo electrico de dos o tres ruedas segun la reivindicacion 1, donde en un dispositivo medidor (9) para indicar un estado de vehuculo colocado en el vehuculo electrico, se ha dispuesto un indicador (250) para confirmar la carga del cargador (200).