1.本发明涉及舷外机技术领域，具体涉及一种循环水冷式电动舷外机。


背景技术：

2.舷外机是一种悬挂在舟、艇艉板上，能推动舟、艇航行的可卸式动力装置，亦称船外机、操舟机、挂机，主要是由发动机和传动、操作、悬挂装置及推进器等组成，具有结构紧凑、重量轻、拆卸方便、操作简单、噪音小等特点，适用于在内河、湖泊及近海使用。
3.当前，市面上的舷外机多为燃油类舷外机，如：汽油舷外机、柴油舷外机等，虽然其技术相对成熟、功率范围也比较广，但其排放太差，并且越来越多的地区限制内燃机在环境敏感的水道上的使用。
4.针对上述问题，本发明主要利用低压电能驱动，来减少船艇行业所追求的碳排放的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种循环水冷式电动舷外机，目的在于解决现有燃油类舷外机所带来的噪声及排放问题，提供一种安全、可靠、绿色的低电压电能驱动，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种循环水冷式电动舷外机，包括舷外机下箱、控制器、电机、舷外机上盖以及冷却水道，所述舷外机上盖的底部与舷外机下箱的顶部活动连接，所述控制器设于舷外机下箱的顶部，所述电机固定安装于舷外机下箱的顶部且位于控制器的一侧，所述冷却水道设于舷外机下箱的内部，所述控制器和电机均用纯电动的方式进行驱动，且使用的电压为低电压，所述电机通过传动机构传动连接有螺旋桨，所述螺旋桨的外部固定安装有防护机构；
7.所述传动机构包括与电机输出轴固定连接的动力输入轴和与螺旋桨固定安装的转杆，所述动力输入轴的底部传动连接有变速器，所述变速器固定安装于舷外机下箱的内腔，所述变速器的底部传动连接有连接轴，所述连接轴的底部固定安装有主动齿轮，所述转杆远离螺旋桨的一端贯穿舷外机下箱并延伸至舷外机下箱的内腔与舷外机下箱的内壁轴承支撑，所述转杆的表面且位于舷外机下箱的内腔固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮的表面与主动齿轮的表面啮合，所述转杆的表面且位于舷外机下箱的内腔套接有密封圈，所述密封圈的一侧与舷外机下箱的内壁固定安装。
8.其中，所述舷外机下箱包括第一下半箱和第二下半箱，所述第一下半箱和第二下半箱的内侧均固定安装有安装法兰，所述安装法兰的一侧螺纹连接有安装杆，所安装杆的一端贯穿安装法兰并延伸至安装法兰的外部。
9.其中，所述舷外机下箱的内腔固定安装有支撑板，所述支撑板的表面固定安装卡扣，所述卡扣的内壁与冷却水道的表面卡接。
10.其中，所述控制器是一种低压控制器，采用位嵌入式集成电机控制器。
11.其中，所述控制器使用can通信实现集成控制系统，功率电路采用铝基板设计方案，功率器件采用低压大功率mosfet器件。
12.其中，所述控制器的底部固定安装有水冷底座板，所述水冷底座板的底部与舷外机下箱的顶部固定安装。
13.其中，所述冷却水道包括设于舷外机下箱内腔的冷却管，所述冷却管的一端贯穿舷外机下箱并延伸至舷外机下箱的外部连通有冷水板进水管，所述冷却管的另一端贯穿舷外机下箱并延伸至舷外机下箱的外部连通有冷水板出水管。
14.其中，所述冷水底座板的顶部开设有冷水板进水口，所述冷水板进水管的一端与冷水板进水口连通，所述电机的外部固定安装有水冷外壳，所述水冷外壳的顶端分别连通有外壳进水口和外壳出水口，所述外壳进水口与冷水板出水管的一端连通。
15.其中，所述水冷外壳套接在电机外部的底壳，所述底壳的底部螺纹连接有壳盖，所述底壳的内腔插接有过滤网板。
16.其中，所述防护机构包括环形安装板，所述环形安装板通过螺栓固定安装于舷外机下箱的表面，所述环形安装板的表面且位于螺旋桨的外部固定安装有挡网。
17.综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：
18.1、本发明中，电动弦外机包括，舷外机下箱、舷外机上盖、电机、电机控制器以及水冷散热系统，该电机和控制器为低压设备，保证其设备安全性，电机为双转子电机，分别由两控制器驱动从而大幅提高其可靠性，电机以及控制器采用水冷散热，相比与风冷具有更加优异的散热性能，本发明能够代替原本以热机为动力的船用舷外机，用低压电驱动，更加节能高效、静音，具有广阔的应用前景
19.2、本发明中，舷外机下箱设置成可拆卸结构，可以便于对舷外机下箱进行安装和拆卸，方便使用者打开舷外机下箱对其内部部件进行检修，通过支撑板和卡扣的设置，可以将冷却水道与舷外机下箱固定连接在一起，结构简单，便于对冷却水道进行安装。
20.3、本发明中，水冷外壳为分体式设计，其中底壳的内腔设置有过滤网板，可以对循环水中的杂质进行过滤，分体式水冷外壳的设置，可以便于将水冷外壳进行拆卸，以便于更换过滤网板
21.4、本发明中，通过设置环形安装板和挡网，环形安装板通过螺栓与舷外机下箱固定连接在一起，挡网的设置可以对螺旋桨起到防护作用，防止螺旋桨在转动的过程中接触水体中的杂物，对螺旋桨叶片造成损坏。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的冷却水道循环示意图；
24.图3为本发明舷外机下箱内部的结构示意图；
25.图4为本发明舷外机下箱的结构示意图；
26.图5为本发明底壳和壳盖连接的结构示意图；
27.图6为本发明过滤网板的结构示意图；
28.图7为本发明挡网的结构示意图；
29.图8为本发明传动机构的结构示意图。
30.图中：1、舷外机下箱；101、第一下半箱；102、第二下半箱； 103、安装法兰；104、安装杆；2、控制器；3、电机；4、舷外机上盖；5、冷却水道；501、冷却管；502、冷水板进水管；503、冷水板出水管；6、支撑板；7、卡扣；8、水冷底座板；9、冷水板进水口；10、水冷外壳；1001、底壳；1002、壳盖；1003、过滤网板； 11、外壳进水口；12、外壳出水口；13、螺旋桨；14、螺栓；15、环形安装板；16、挡网；17、动力输入轴；18、转杆；19、变速器； 20、连接轴；21、主动齿轮；22、从动齿轮；23、密封圈。
具体实施方式
31.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.本发明提供了如图1
‑
8所示的，一种循环水冷式电动舷外机，包括舷外机下箱1、控制器2、电机3、舷外机上盖4以及冷却水道 5，舷外机下箱1包括第一下半箱101和第二下半箱102，第一下半箱101和第二下半箱102的内侧均固定安装有安装法兰103，安装法兰103的一侧螺纹连接有安装杆104，所安装杆104的一端贯穿安装法兰103并延伸至安装法兰103的外部，控制器2是一种低压控制器，采用32位嵌入式集成电机控制器，控制器2使用can通信实现集成控制系统，功率电路采用铝基板设计方案，功率器件采用低压大功率mosfet器件；
34.舷外机下箱1由第一下半箱101和第二下半箱102两部分组成，可以方便对舷外机下箱1进行安装和拆卸，通过安装法兰103和安装杆104的设置，可以便于将第一下半箱101和第二下半箱102固定连接在一起，使用者在需要对第一下半箱101和第二下半箱102 进行拆卸分离时，只需要拧动安装杆104即可使两个安装法兰103 脱离固定连接状态，然后使用者将第一下半箱101和第二下半箱102 两侧拉开即可实现将舷外机下箱1进行拆卸；
35.传动机构包括与电机3输出轴固定连接的动力输入轴17和与螺旋桨13固定安装的转杆18，动力输入轴17的底部传动连接有变速器19，变速器19固定安装于舷外机下箱1的内腔，变速器19的底部传动连接有连接轴20，连接轴20的底部固定安装有主动齿轮21，转杆18远离螺旋桨13的一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1的内腔与舷外机下箱1的内壁轴承支撑，转杆18的表面且位于舷外机下箱1的内腔固定安装有从动齿轮22，从动齿轮22的表面与主动齿轮21的表面啮合，转杆18的表面且位于舷外机下箱1的内腔套接有密封圈23，密封圈23的一侧与舷外机下箱1的内壁固定安装；
36.通过变速器19的设置，变速器19是用来改变来自电机3的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，从而根据需要改变螺旋桨13的转速，使用者需要改变螺旋桨13的转速时，可通过与传动机构相匹配的操纵机构操纵传动机构，此时电机3的输出轴带动动力输入轴17转动，动力输入轴17的转动带动变速器19工作，变速器19的工作
将改变的转速和扭矩通过连接轴 20传递给主动齿轮21并带动主动齿轮21转动，主动齿轮21的转动带动从动齿轮22转动，从动齿轮22的转动带动转杆18转动，转杆 18的转动带动螺旋桨13转动，通过密封圈23的设置，可以对转杆 18与舷外机下箱1的连接处进行密封，防止外部的水通过转杆18 与舷外机下箱1的连接处进入舷外机下箱1的内腔；
37.本实施例中舷外机下箱1集成了减速齿轮组、挂挡机构、水泵、传动轴以及螺旋桨13，配合驱动电机3后能够实现螺旋桨13的正反转，空挡等，能够将电机3输出的高转速减速成适合螺旋桨13正常运转所需的转速，同时下箱自带机械式海水泵，传动轴运转的情况下可以带动海水泵工作；
38.本实施例中控制器2是一种低压控制器，采用32位嵌入式集成电机控制器，也可采用64位嵌入式集成电机控制器，使用can通信实现集成控制系统，功率电路采用铝基板设计方案，功率器件采用低压大功率mosfet器件，控制器2适用电压范围宽、结构简单、功率匹配灵活，并且功率底座为高导热系数的铝板，在散热时提供良好的热传输，增加可靠性，本实施例中电机和控制器为低压设备，保证其设备安全性；
39.舷外机上盖4的底部与舷外机下箱1的顶部活动连接，控制器2 设于舷外机下箱1的顶部，电机3固定安装于舷外机下箱1的顶部且位于控制器2的一侧，冷却水道5设于舷外机下箱1的内部，控制器2和电机3均用纯电动的方式进行驱动，且使用的电压为低电压，电机3通过传动机构传动连接有螺旋桨13，舷外机下箱1的表面且位于螺旋桨13的外部通过螺栓14固定连接有环形安装板15，环形安装板15的表面且位于螺旋桨13的外部固定安装有挡网16，本实施例中用纯电动的方式代替原本以热机为动力的船用舷外机，用低压电驱动，更加节能高效、静音，具有广阔的应用前景，通过环形安装板15和挡网16，构成一个过滤防护机构，可以对螺旋桨 13的外部进行防护，防止螺旋桨13在搅动过程中打到水体中的杂质，对螺旋桨13造成损坏，通过螺栓14的设置，可以将环形安装板15和挡网16固定安装在舷外机下箱1的表面，使其与舷外机下箱1固定连接在一起，通过本机构的设置，可以有效对螺旋桨13起到防护作用。
40.实施例2
41.一种循环水冷式电动舷外机，包括舷外机下箱1、控制器2、电机3、舷外机上盖4以及冷却水道5，其特征在于：舷外机上盖4的底部与舷外机下箱1的顶部活动连接，控制器2设于舷外机下箱1 的顶部，电机3固定安装于舷外机下箱1的顶部且位于控制器2的一侧，冷却水道5设于舷外机下箱1的内部，控制器2和电机3均用纯电动的方式进行驱动，且使用的电压为低电压。
42.舷外机下箱1包括第一下半箱101和第二下半箱102，第一下半箱101和第二下半箱102的内侧均固定安装有安装法兰103，安装法兰103的一侧螺纹连接有安装杆104，所安装杆104的一端贯穿安装法兰103并延伸至安装法兰103的外部。
43.舷外机下箱1的内腔固定安装有支撑板6，支撑板6的表面固定安装卡扣7，卡扣7的内壁与冷却水道5的表面卡接。
44.控制器2是一种低压控制器，采用32位嵌入式集成电机控制器。
45.控制器2使用can通信实现集成控制系统，功率电路采用铝基板设计方案，功率器件采用低压大功率mosfet器件。
46.控制器2的底部固定安装有水冷底座板8，水冷底座板8的底部与舷外机下箱1的顶
部固定安装。
47.冷却水道5包括设于舷外机下箱1内腔的冷却管501，冷却管 501的一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1的外部连通有冷水板进水管502，冷却管501的另一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1的外部连通有冷水板出水管503。
48.冷水底座板8的顶部开设有冷水板进水口9，冷水板进水管502 的一端与冷水板进水口9连通，电机3的外部固定安装有水冷外壳 10，水冷外壳10的顶端分别连通有外壳进水口11和外壳出水口12，外壳进水口11与冷水板出水管503的一端连通。
49.水冷外壳10套接在电机3外部的底壳1001，底壳1001的底部螺纹连接有壳盖1002，底壳1001的内腔插接有过滤网板1003。
50.本实施例2与实施例1的不同之处在于：舷外机下箱1的内腔固定安装有支撑板6，支撑板6的表面固定安装卡扣7，卡扣7的内壁与冷却水道5的表面卡接，控制器2的底部固定安装有水冷底座板8，水冷底座板8的底部与舷外机下箱1的顶部固定安装，冷却水道5包括设于舷外机下箱1内腔的冷却管501，冷却管501的一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1的外部连通有冷水板进水管 502，冷却管501的另一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1 的外部连通有冷水板出水管503，冷水底座板8的顶部开设有冷水板进水口9，冷水板进水管502的一端与冷水板进水口9连通，电机3 的外部固定安装有水冷外壳10，水冷外壳10的顶端分别连通有电机外壳进水口11和电机外壳出水口12，电机外壳进水口11与冷水板出水管503的一端连通；
51.通过支撑板6和卡扣7的设置，支撑板6可以对卡扣7起到固定支撑的作用，卡扣7可以在支撑板6的表面对冷却管501起到固定支撑的作用，防止在使用过程中冷却管501发生晃动而使其连接处断裂，通过冷却水道5的设置，冷却水道5包括控制器2底部的水冷底座板8，通过软管连接至电机水冷外壳10，冷却水利用舷外机自身所有的水泵抽取通过软管连接至控制器水冷底座板进水口处，经过控制器冷水底座板8的冷却水道循环，带走控制器2的热量，再从冷水板出水管通过软管流出至外壳进水口11处，经过水冷外壳10的冷却水道，带走电机3工作产生的热量，最后通过软管将水排出，提供了良好的散热条件，增加了控制器2和电机3使用的可靠性。
52.水冷外壳10设置为可拆卸结构，通过底壳1001和壳盖1002将水冷外壳10设计成两部分，其中底壳1001的内腔滑动插接有过滤网板1003，分体式水冷外壳10的设计，可以便于将过滤网板1003 取出，通过过滤网板1003的设置，可以对冷却循环水中的杂质进行过滤，防止循环水中的杂质对冷却水道造成堵塞，通过分体式水冷外壳10的设置，使用者可以在使用一段时间后将壳盖1002拧下，将底壳1001内腔更换新的过滤网板1003。
53.实施例3
54.一种循环水冷式电动舷外机，包括舷外机下箱1、控制器2、电机3、舷外机上盖4以及冷却水道5，其特征在于：舷外机上盖4的底部与舷外机下箱1的顶部活动连接，控制器2设于舷外机下箱1 的顶部，电机3固定安装于舷外机下箱1的顶部且位于控制器2的一侧，冷却水道5设于舷外机下箱1的内部，控制器2和电机3均用纯电动的方式进行驱动，且使用的电压为低电压。
55.舷外机下箱1包括第一下半箱101和第二下半箱102，第一下半箱101和第二下半箱102的内侧均固定安装有安装法兰103，安装法兰103的一侧螺纹连接有安装杆104，所安装
杆104的一端贯穿安装法兰103并延伸至安装法兰103的外部。
56.舷外机下箱1的内腔固定安装有支撑板6，支撑板6的表面固定安装卡扣7，卡扣7的内壁与冷却水道5的表面卡接。
57.控制器2是一种低压控制器，采用32位嵌入式集成电机控制器。
58.控制器2使用can通信实现集成控制系统，功率电路采用铝基板设计方案，功率器件采用低压大功率mosfet器件。
59.控制器2的底部固定安装有水冷底座板8，水冷底座板8的底部与舷外机下箱1的顶部固定安装。
60.冷却水道5包括设于舷外机下箱1内腔的冷却管501，冷却管 501的一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1的外部连通有冷水板进水管502，冷却管501的另一端贯穿舷外机下箱1并延伸至舷外机下箱1的外部连通有冷水板出水管503。
61.冷水底座板8的顶部开设有冷水板进水口9，冷水板进水管502 的一端与冷水板进水口9连通，电机3的外部固定安装有水冷外壳 10，水冷外壳10的顶端分别连通有外壳进水口11和外壳出水口12，外壳进水口11与冷水板出水管503的一端连通。
62.本实施例3与实施例1和2的不同之处在于：电机3采用双转子电机，该电机3包括1个定子和2个转子，具有2个机械轴，可以实现2个机械轴能量的传递，不仅减小了设备的体积和重量，还大大提高效率，而且还采用两个控制器2，每个控制器2分别控制一个转子，有效的提高了可靠性，控制器2控制交流电机，独立电源供电，电控系统结构紧凑、灵活，采用先进控制算法，实现对交流电机恒转矩和恒功率控制，采用先进的pwm脉冲宽度调制技术，实现电源电压高效利用，控制电机谐波低，能抑制转矩纹波，并且最大化的降低切换损耗，负载自适应能力强，转矩响应快，同时双控制器分别控制双转子，有效提高可靠性。
63.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
64.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。