BE1002860A7

BE1002860A7 - Elektrische fiets met adequate energie-dimensionering.

Info

Publication number: BE1002860A7
Application number: BE8900698A
Authority: BE
Original assignee: Meulebroecke Maurits Van De
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1991-07-02

Abstract

De uitvinding betreft de wezenlijke oplossing en de hulpmiddelen voor het verenigen van de ergonomische criteria die elektrische aandrijving van een fiets, als basismiddel of als hulp-aandrijving, technisch, economisch en commercieel aanvaardbaar en aantrekkelijk maken. Belangrijke factoren hierin zijn : gepaste dimensionering van elektromotor, batterijen, aandrijfsysteem, oplaadsysteem en (eventueel) elektromechanisch of elektronisch bewakings- en besturingssysteem. Er kan hierbij gebruik gemaakt worden van diverse aandrijfsystemen, combinaties van aandrijfsystemen, elektromechanische en/of elektronische bewaking en sturing, en ondersteuning door andere energiebronnen.

Description

Elektrische fiets met adequate energiedimensionering

De uitvinding betreft de wezenlijke oplossing en de hulpmiddelen voor het verenigen van de ergonomische criteria die elektrische aandrijving van een fiets, als basismiddel of als hulp-aandrijving, technisch, economisch en commercieel aanvaardbaar en aantrekkelijk maken.

In de hedendaagse samenleving, op zoek naar alle vormen van mobiliteit, en tevens zeer bekommerd omtrent het milieu, is nog geen oplossing voorhanden voor de tegenstrijdige criteria van goedkope, aangename en gemakkelijke privé-verplaatsing in toenemende verkeersdrukte. Bromfietsen en snorfietsen trachten deze funktie te vervullen, maar missen gebruiksvriendelijkheid en zorgen voor lawaaihinder en milieubezoedeling. Deze uitvinding betreft een fiets met elektrische hoofd- of hulpaandrijving, die een aangepaste oplossing biedt voor de hogervermelde problemen van "soepele" verplaatsing binnen relatief kleine afstanden.

Het idee om een fiets aan te drijven met een elektromotor, gevoed door batterijen, is niet nieuw. Tot heden werd echter geen bewezen oplossing gevonden voor de tegenstrijdige criteria van :
- autonomie
- performanties
- gewicht

De uitvinding bestaat in een combinatie van bestaande technologieën, om op een adequate manier aan de hogervermelde criteria het hoofd te bieden.

Een grondige analyse van de vereisten om een fiets te voorzien van een hoofd- of hulpaandrijving om dagelijkse verplaatsingen van een tiental of enkele tientallen kilometer mogelijk te maken, leert dat een gepaste combinatie van de huidige technologische stand van zaken van elektromotoren, batterijen, aandrijfsystemen, in optie ook elektromechanische of elektronische bewakings- en sturingssystemen, het mogelijk maakt een elektrofiets voor te stellen die beantwoordt aan aanvaardbare gebruiksnormen.

Faktoren in de dimensionering zijn :
- Aangepaste elektromotor.

Richtlijn : de "gemiddelde" (niet extreme) vermogenontwikkeling zoals voor fiets-aandrijving door menselijke kracht.

- Aangepaste batterijen.

Gekende batterijtypes (bvb. lood-zink, NiCd, Lithium), in diverse dimensioneringen voor "sport"- of "lange afstand"-optie. Het gewicht, voor aangepaste Ah-type volgens gewenste gebruiksnorm, is compatibel met de betreffende gebruiksparameters. Plaatsing gebeurt in funktie van fiets-design.

- Aandrijfsysteem.

Een aangepast aandrijfsysteem zorgt voor optimale energieaanpassing tussen motor en fiets. De aanpassing kan eventueel variëren om optimaal het hoofd te bieden aan de omstandigheden van starten, versnellen, vertragen, uitlopen, remmen, klimmen, dalen.

Indien nodig kan in bepaalde van deze omstandigheden de gebruiker mede energie leveren. De aandrijving kan continu of discontinu zijn of ook slippend-proportioneel. Verder is het mogelijk de aandrijving te verzorgen via "rol-op-het-wiel", riemen, kettingen, tandwielen, op voor- of/en achterwiel.

- Bewaking ("monitoring") en sturing.

Elektromechanische en elektronische systemen kunnen de werking optimaliseren door :
a) opladen van de batterijen tijdens alle periodes waarin energieoverschot is ;

en/of b) sturing van het aandrijfsysteem.
- Laders.

Accu-laadsystemen die we"ken op netvoeding (eventueel snelladers, eventueel ingebouwd) zcrgen voor gebruiksvriendelijke energtevoorziening. Ook lading vanuit autobatterij wordt voorzien.

Beschrijving van één uitvoerings-voorbeeld :

Bij indiening van deze octrooi-aanvraag rijdt een prototype met volgende kenmerken (zie ook bijgevoegde tekening blad 5, deze betreft dus enkel één uitvoerings-mogelijkheid) :
- Basisframe damesfiets.
- Motor 12 V - gemiddeld opgenomen vermogen 180 Watt
- Batterijen : 12 V - 10 Ah, gemonteerd op achterwielstoeltje.

Alle faciliteiten zijn voorhanden voor het monteren van 20 Ah batterijen (of meer). Het gewicht is dan nog verwaarloosbaar t.o.v. de combinatie fiets-bestuurder.

De autonomie van dit uitvoeringsvoorbeeld wordt derhalve ongeveer 1 h of 25 km.

- Oplaadfaciliteit eenvoudige 220 V batterijlader, en 12 V stekker (voor sigarenaansteker auto) .
- Aandrijving De aandrijving gebeurt via een rol (1) op het voorwiel. De rol is konisch.

Het geheel motor (2) met rol, wordttransversaal verplaatst op slede (3).

Aldus wordt een continu variabele transmissie gerealiseerd die optimale energiedimensionering bewerkstelligt.

De rol is gedimensioneerd voor een maximum-snelheid van + 25 km/h. Het geheel slede, motor en rol kan eenvoudig van het wiel geheven worden voor ontkoppeling (4).

De continu variabele transmissie, die mede de snelheid bepaalt voor aangepast vermogendebiet van de motor, wordt met de hand bestuurd, via een kabel aan de slede (5).

Claims

Conclusies - aanspraken

1. De uitvinding betreft een elektrische fiets waarbij de energiedimensionering zodanig is dat een oplossing wordt gevonden voor de technische en economische criteria die het gebruik ervan populair kan maken. Belangrijke faktoren hierin zijn : gepaste dimensionering van elektromotor,batterijen, aandrijfsysteem, oplaadsysteem en (eventueel) elektromechanisch of elektronisch bewakings- en besturingssysteem.

2. Elektrische fiets volgens aanspraak 1 hierboven, met toepassing van

variabele transmissie-systemen, op welkdanige as, volgens welkdanig systeem (ketting, rol, riem, tandwiel) continu of discontinu variabel of aandrijvend.

3. Elektrische fiets, volgens aanspraken 1 en/of 2 hierboven, met

variaties van plaatsing aandrijf-elementen en/of combinaties van menselijke en elektrische aandrijving, erbij inbegrepen versies die sportieve prestaties viseren.

4. Elektrische fiets, volgens aanspraken 1 en/of 2 en/of 3 hierboven, <EMI ID=1.1>

voor optimaal benutten van minder gebruikte of verloren energie.

Deze technieken kunnen, onder andere, maar niet exhaustief omvatten :

Elektromechanische of elektronische

- puls-sturing "ON-OFF" duty-cycle, waarbij ON = energie leveren aan fiets, en OFF = batterij laden of progressieve regeling voor zelfde doel ; - batterij-omschakelingen om uit alle "OFF" momenten maximum laadcapaciteit te halen ; - sturingen voor opladen, bevolen door sensors, bv. bij uitbollen of remmen ; - sturingen voor de transmissie, al of niet automatisch, i.e. elektrische aandrijving alleen laten gebeuren als energetisch noodzakelijk of gewenst ; <EMI ID=2.1> cellen.