CN101439747A

CN101439747A - 具有太阳能供电装置的电力自行车

Info

Publication number: CN101439747A
Application number: CNA2007101708116A
Authority: CN
Inventors: 张伟; 谢新文
Original assignee: SHANGHAI BENTONG INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI BENTONG INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-05-27

Abstract

具有太阳能供电装置的电力自行车，含有车体、由太阳能单片电池板构成的太阳能电池板组件、由控制电路与控制器构成的充电装置、由若干单体蓄电池构成的蓄电池组，以及直流电机、行驶开关等；其供电装置的电路构成为：太阳能电池组件连接充电装置，充电装置的另一端分开连接二至四个单体蓄电池，单体蓄电池在输出端彼此串联，伸出一条正极线、一条负极线，正极线上设置滑动变阻器接至直流电机，负极线上设行驶开关再接至直流电机，形成电路循环，由蓄电池组为电源驱动电力自行车运转。本发明的优点是，可利用太阳能为电力自行车供电、并辅有交流电充电装置，可广泛用于高原、草原、农村、城市等广大地区，适合做交通工具和运动休闲工具。

Description

具有太阳能供电装置的电力自行车

【技术领域】

本发明涉及自行车制造技术领域的电动自行车，具体地说，是一种能有效利用太阳能作为动力源的、具有太阳能供电装置的电力自行车。

【背景技术】

自行车是目前人们广为采取的一种交通或健身工具。作为交通工具，为实现省力、快捷的目的，现在人们多喜欢使用电动自行车，它结构简单，充电方便，速度介于自行车和(燃油)助动车之间，对空气的污染小，符合城市管理对非机动车的要求。因此，目前市场上的电力自行车是琳琅满目，品种繁多。

电动自行车制造和应用最关键的是蓄电池，蓄电池的材料和寿命关系到电动自行车产品的价格、使用以及报废的蓄电池是否会影响环境，是否会对环境造成危害。

就目前市场上使用的电动自行车来说，应该还是有改进和提高的空间的，无论是在供电装置上还是在车体结构上。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能有效利用太阳能作为动力源的、蓄电池寿命更长、供电系统更合理、电能损耗低、能源供给更长久的、具有太阳能供电装置的电力自行车。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种具有太阳能供电装置的电力自行车，含有车体、控制器——包含第一控制器、第二控制器、第三控制器，控制电路、滑动变阻器、蓄电池组、行驶开关、自行车直流电机、充电座，其特征在于，还包括：由太阳能单片电池板构成的太阳能电池板组件；由控制电路与控制器构成的充电装置；由二至四个单体蓄电池构成的蓄电池组；所述供电装置的电路构成为：将太阳能电池组件连接入充电装置，充电装置中的单个控制器分别连接一个单体蓄电池，单体蓄电池在输出端彼此串联——通过单体蓄电池的正负极相互串联后，伸出一条正极线、一条负极线，正极线上设置滑动变阻器接至自行车直流电机，负极线上设行驶开关通向自行车直流电机，形成一个电路循环，由直流蓄电池组为电源驱动电力自行车运转。

所述控制电路的控制流程是：

指令第一控制器接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

在第一控制器断开时指令第二控制器接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

在第二控制器断开时指令第三控制器接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

再回复到指令第一控制器接通充电、放电、断开；

如此循环，分别使单体蓄电池间歇充电、放电、断开。

所述的充电装置以间歇式、单体循环式、浮充充电方式控制充电。

间歇式单体循环充电：是在一个工作周期内进行包括正向充电脉冲、反向瞬间放电脉冲和停充维持三个阶段的充电方式；

浮充充电：是电力自行车在行驶中边放电(行驶耗电)边充电(通过太阳能电池板实时充电)的充电方式。

所述的太阳能电池板组件由3～5块并联的太阳能单片电池板构成。

所述的太阳能单片电池板设置在车体的前档板、车龙头面板和储物箱盖板上；

所述的太阳能单片电池板设置在车体储物箱打开状的箱面和盖面上；

所述的控制器由逻辑电路与2～4个控制器构成。

在充电装置单个控制器与一个单体蓄电池的连接线路中设有大容量电容器(用于放电)。

在单体蓄电池串联后输出端的正极线、负极线上并联设有交流电充电座。

本发明具有太阳能供电装置的电力自行车，通过安装在车体上的太阳能电池板将吸收的太阳光转化为电能供给电力自行车充电，安装在自行车上的充电装置以间歇式充电、单体循环充电和浮充充电的方式为蓄电池进行充电；以直流蓄电池组为电源驱动电力自行车运转。

其中的间歇式单体循环充电：是在一个工作周期内进行包括正向充电脉冲、反向瞬间放电脉冲和停充维持的三个阶段运转，它大大缩短了蓄电池快速充电的时间，其优点是：使蓄电池充电快速，电池不会发烫、不易硫化、能延长蓄电池的使用寿命。

1秒钟放电的特点：在修补性充电周期内留出1秒钟时间来放电，对消除铅酸电池在充电时产生的电化学极化和浓差极化、增加蓄电池容量和延长蓄电池使用寿命等方面会产生重要的作用。

浮充充电：采用与车身一体化的太阳能电池组件通过充电装置给蓄电池充电，其优点是在白天的行驶中电力自行车能边放电(行驶耗电)边充电(通过太阳能电池板实时充电)，达到电力自行车的蓄电池在阳光下浮充充电的效果，由于太阳能电池板提供的充电电压不会过高，但却可以不断地补充蓄电池因行驶耗电的损失，维持蓄电池内的氧循环，使蓄电池的浮充寿命达到十年以上。

本发明在利用太阳光转化为电能给电力自行车充电的同时，还设有交流电充电装置，使电力自行车在阴雨天或晚上时，或是太阳光充电不足时也能继续使用。

本发明具有太阳能供电装置的电力自行车的积极效果是：

(1)可利用太阳光转化为电能驱动电力自行车，辅以交流电充电装置，实现自行车的电力驱动。

(2)充电装置可以间歇式、单体循环和浮充充电的方式进行充电。

(3)采用了单体蓄电池，无须升压装置，可低电压、大电流充电，且速度快，电能损耗低。

(4)使用了太阳能电池板分体并联，一是能加大电流，二是在太阳能单片电池板损坏一或二块的情况下，其它的单片电池板仍可照常工作，保证有足够的输出功率；

(5)本发明的电力自行车节能、省力、无污染，可广泛用于高原、草原、农村、城市等广大地区，适合做交通工具和运动休闲工具。

【附图说明】

附图1为本发明具有太阳能供电装置的电力自行车的结构示意图；

附图2为本发明太阳能单片电池板设置的结构示意图；

附图3为本发明太阳能吸收、转化、利用的电路简图；

附图4为本发明蓄电池充电曲线图。

【具体实施方式】

以下结合附图给出本发明的具体实施方式。

参见附图1、2。本发明具有太阳能供电装置的电力自行车含有车体17、控制器——包含第一控制器1、第二控制器2、第三控制器3，控制电路4、太阳能电池板组件——包含第一太阳能单片电池板5，第二太阳能单片电池板6、第三太阳能单片电池板7、第四太阳能单片电池板8、第五太阳能单片电池板9，滑动变阻器10、蓄电池组——包含第一蓄电池11、第二蓄电池12、第三蓄电池13，行驶开关14、自行车直流电机15、充电座16，以及大容量电容器18。

本发明对车体17整体的形状未作具体的设计要求，可利用现有的电动自行车进行改装；控制器——包含第一控制器1、第二控制器2、第三控制器3及蓄电池组——包含第一蓄电池11、第二蓄电池12、第三蓄电池13设置在车体17的座位底部，太阳能电池板组件由3～5块太阳能单片电池板并联构成，可以包括第一太阳能单片电池板5，第二太阳能单片电池板6、第三太阳能单片电池板7、第四太阳能单片电池板8、第五太阳能单片电池板9，可将单片的太阳能电池板分别设置在电动自行车的前档板、车龙头面板和储物箱盖板上；也可以将其设置在车体储物箱打开状的箱面和盖面上(在停驶的状态下可打开储物箱盖直接接受阳光，加强充电的进行)；控制电路4采用单片机逻辑控制，设置在车龙头下方的前叉箱内，用电线与相关部分连接，控制电路4与控制器——包含第一控制器1、第二控制器2、第三控制器3一起构成的充电装置，其中，第一控制器1连接第一蓄电池11，第二控制器2连接第二蓄电池12，第三控制器3连接第三蓄电池13；滑动变阻器10设置在车龙头的一侧，行驶开关14设置在前叉箱上控制电路4的上方，用车钥匙进行开关的控制；自行车直流电机15设置在电力自行车的驱动轮上，在车体的大梁上、踏脚板的前端设置充电座16。

上述结构的特点是：能利用太阳能单片电池板通过充电装置为蓄电池组充电，依靠蓄电池的电力驱动电力自行车。

参见附图3。本发明电力自行车供电装置的电路构成为：将由第一太阳能单片电池板5，第二太阳能单片电池板6、第三太阳能单片电池板7、第四太阳能单片电池板8、第五太阳能单片电池板9(一块太阳能单片电池板的功率为10W)并联构成的太阳能电池组件连接入充电装置，充电装置中的单个控制器分别连接一个单体蓄电池，第一控制器1连接第一蓄电池1，第二控制器2连接第二蓄电池12，第三控制器3连接第三蓄电池13，(一个单体蓄电池的容量为12V)；在单个控制器与单个蓄电池的连接线路中设有容量为2000Uf的大容量电容器18(用于放电)，三个单体蓄电池11、12、13在输出端彼此串联——第一蓄电池11的负极与第二蓄电池12的正极连接、第二蓄电池12的负极与第三蓄电池13的正极连接，然后由第一蓄电池11的正极伸出一条正极线、由第三蓄电池13的负极伸出一条负极线，正极线上设置滑动变阻器10接至自行车直流电机15，负极线上设行驶开关14通向自行车直流电机15，形成一个电路循环，由直流蓄电池组为电源驱动电力自行车运转；

在单体蓄电池串联后输出端的正极线、负极线上并联设有交流电充电座16，它能使电力自行车17在阳光不够的情况下进行交流电充电，保证蓄电池有足够的电力。

参见附图4。控制电路4的控制流程(蓄电池充电曲线)是：

指令第一控制器1接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

在第一控制器1断开时指令第二控制器2接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

在第二控制器2断开时指令第三控制器3接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

再回复到指令第一控制器1接通充电、放电、断开；

如此循环，分别给第一蓄电池11、第二蓄电池12、第三蓄电池13间歇充电、放电、断开。

所述的充电装置可以间歇式、单体循环式、浮充充电方式控制充电。

Claims

1、一种具有太阳能供电装置的电力自行车，含有车体、控制器——包含第一控制器、第二控制器、第三控制器，控制电路、滑动变阻器、蓄电池组、行驶开关、自行车直流电机、充电座，其特征在于，还包括：

由太阳能单片电池板构成的太阳能电池板组件；

由控制电路与控制器构成的充电装置；

由二至四个单体蓄电池构成的蓄电池组；

所述供电装置的电路构成为：将太阳能电池组件连接入充电装置，充电装置中的单个控制器分别连接一个单体蓄电池，单体蓄电池在输出端彼此串联——通过单体蓄电池的正负极相互串联后，伸出一条正极线、一条负极线，正极线上设置滑动变阻器接至自行车直流电机，负极线上设行驶开关通向自行车直流电机，形成一个电路循环，由直流蓄电池组为电源驱动电力自行车运转。

2、根据权利要求1所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，所述控制电路的控制流程是：

指令第一控制器接通充电1分钟，放电1秒钟，断开；

再回复到指令第一控制器接通充电、放电、断开；

如此循环，分别使单体蓄电池间歇充电、放电、断开。

3、根据权利要求1所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，所述的充电装置以间歇式、单体循环式、浮充充电方式控制充电。

4、根据权利要求1所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，所述的太阳能电池板组件由3～5块并联的太阳能单片电池板构成。

5、根据权利要求1、或4所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，所述的太阳能单片电池板设置在车体的前档板、车龙头面板和储物箱盖上。

6、根据权利要求1、或4所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，所述的太阳能单片电池板设置在车体储物箱打开状的箱面和盖面上。

7、根据权利要求1所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，所述的控制器由逻辑电路与2～4个控制器构成。

8、根据权利要求1所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，在充电装置单个控制器与一个单体蓄电池的连接线路中设有大容量电容器。

9、根据权利要求1所述的具有太阳能供电装置的电力自行车，其特征在于，在单体蓄电池组串联后输出端的正极线、负极线上并联设有交流电充电座。