CN103158814A - 一种智能型电动自行车 - Google Patents

Abstract

一种智能型电动自行车，所述后轮为双轮胎结构，即后轮的钢圈外圆面上并列设置有二个轮毂，每个轮毂上装一轮胎，轮毂与钢圈为整体式或分体式结构，钢圈与电机的左盖和右盖固定连接构成电机转子结构，电机为双磁型动力电机，所述电器控制系统，在控制器A与控制器B之间并联设置有动力电源与备用动力电源，倾斜角开关A、倾斜角开关B、继电器、控制器A及控制器B通过导线互相连接，所述报警装置、遥控接收器通过导线与控制器A或控制器B相连接，本发明彻底解决了现有电动自行车在后轮胎损坏和缺电时无法行驶以及无法自动控制行驶速度与爬坡动力的问题，本发明具有安装容易、行驶距离长、使用安全可靠、自动化控制程度高的特点。

Description

一种智能型电动自行车

技术领域

本发明涉及一种智能型电动自行车，属于电动自行车产品技术领域。

背景技术

目前在大量使用的电动自行车人们通常称为电动车，电动车上作为动力使用的电动机简称为电机，目前在电动车上使用的电机由单磁型电机和双磁型电机二种结构。

单磁型电机是由一个转子和一个碇子构成的电机，单磁型电机也称为单磁型动力电机，具有单磁型动力电机的电动自行车，人们称之为单磁型电动自行车或单磁型电动车，现在人们也直接称之为电动车。目前这种还在大量使用和销售的只有一个电机的电动自行车，其电机功率已经达到了250W—3000W，当电动自行车的电机功率为350W时，一个人骑行时无法爬上30—40度的上坡。因此人们为了解决电动自行车的爬坡能力问题，电动自行车电机的功率瓦数从250W一直增大到1500W，直至现在增大到3000—6000W，随着电动自行车电机功率越做越大，电动自行车速度也越来越快，虽然解决了电动自行车爬坡能力问题，但已经不是国家规定的电动自行车了，而是成为了与摩托车一样快速的电动摩托车了，从而造成目前道路上电动自行车的事故率大幅度的上升，成为安全行车的严重隐患，这也是当前电动自行车事故率据高不下的主要因素，而且现在的大功率电动自行车在爬坡后电机容易发烫损坏。同时由于在城市道路上决定了电动自行车的车速不可能太快，而且经常会刹车，所以功率大的电动自行车在行驶中就经常会发生大电流频繁起动和刹车，这样对电机元件、控制器及电池的损耗也非常大。

目前已经开始上市销售和使用的双磁型动力电机的电动自行车，其电机采用的是双磁型电机，双磁型电机是由二个转子和二个碇子构成的电机，双磁型电机也称为双磁型动力电机，具有双磁型动力电机的电动自行车，人们称之为双磁型电动自行车或双磁型电动车，现在人们也直接称之为电动车，这种结构的双磁型动力电机的电动自行车克服了单磁型电机电动自行车的许多缺点，表现出许多优点：在平路上行驶时，只采用一个电机及一组控制系统操作行驶，这样可以保证电动自行车行驶的安全性，大幅度减少对电机元件、控制器及电池的损耗，同时另一个电机及另一组控制系统还可以作为备用，这样既提高了电动自行车道路行驶的安全性又提高了电动自行车使用的安全性，还提高了电动自行车的性价比；当需要爬坡时，只要启动双电机，即同时启动二个电机，能实现单人或双人骑行爬坡，单人或双人骑行时均能较长距离的爬上10—40度的上坡，全方位适合于城市和山区道路使用。

但现有上述二种电机结构的电动自行车，还都存在着较多缺陷，如现有的电动自行车由于只有一个后轮胎，当后轮胎损坏时，车辆就不能正常行驶，而电动自行车重量又较大，当后轮胎损坏时，女士们很难长距离推得动，会给使用造成很大麻烦。

    现有的电动自行车当动力电源电力用完时，由于没有备用动力电源，车辆行驶半途中由于没电就无法行驶，这样车辆只能推行。

现有电动自行车上无GPS定位装置，车辆被盗时无法快速定位，准确找到车辆。

现有电动自行车上更无倾斜角开关，无法自动控制调整行驶的速度与动力。

    所以人们现在迫切需要一种功能全面的、使用方便安全的电动自行车。

本发明就是针对上述所存在的问题而作出。

发明内容

本发明提供一种新颖的一种智能型电动自行车，采用双轮胎结构后轮与备用动力电源以及倾斜开关自动控制技术，以实现电动自行车长距离安全行驶和实现自动控制行驶速度与爬坡动力的目的。

本发明采用的技术方案是：

一种智能型电动自行车，所述智能型电动自行车的后轮为双轮胎结构，即所述后轮的钢圈外圆面上并列设置有二个轮毂，每个轮毂上装一轮胎，即后轮胎A与后轮胎B，所述二个轮毂与钢圈为整体式或分体式结构，所述钢圈与电动自行车电机的左盖和右盖固定连接构成电机转子结构，所述智能型电动自行车电机为双磁型动力电机，所述双磁型动力电机为内置并列式双同步电机结构，由电机A和电机B组合构成，所述电机A与电机B为同一电机轴，所述电机轴为双键或长键结构的圆轴，两端轴中心分别设置有电线导出孔，在电机轴上并列设置有电机A与电机B的两组电机定子，每组电机定子包括：硅钢片、线圈、霍尔位置传感器及嵌盘结构，每组电机定子与电机轴通过键连接定位，并通过隔离套、挡圈定位固定，两个磁钢并列设置并固定安装于所述钢圈内圆面上，所述两个磁钢与两组电机定子呈对应位置设置，所述霍尔位置传感器为六至十二个，每三个为一组设置；

所述智能型电动自行车的电器控制系统包括：动力电源、备用动力电源、报警装置、倾斜角开关A、倾斜角开关B、遥控接收器、车速控制转把、继电器、控制器A、控制器B以及刹车断电开关，控制器A与控制器B通过导线相连接，在控制器A与控制器B之间并联设置有动力电源与备用动力电源，倾斜角开关A、倾斜角开关B、继电器、控制器A及控制器B通过导线互相连接，在继电器上设有一码表，所述报警装置、遥控接收器通过导线与控制器A或控制器B相连接，所述车速控制转把、刹车断电开关通过导线与控制器A、控制器B并联连接，所述控制器A及控制器B通过导线分别连接控制所述电机A及电机B；

所述备用动力电源、倾斜角开关A及倾斜角开关B安装于电动自行车的脚踏板下面，倾斜角开关A、倾斜角开关B在电动自行车的脚踏板下面呈水平状态安装，所述遥控接收器与继电器安装于电动自行车的鞍座下面；

所述倾斜角开关A为小角度抑角控制开关，即倾斜角开关A所控制的抑角为10至19度，所述倾斜角开关B为大角度抑角控制开关，即倾斜角开关B所控制的抑角为20至40度。

所述智能型电动自行车的后轮可以是单轮胎结构，即所述后轮的钢圈外圆面上只设置一个轮毂，轮毂上装一轮胎。

所述智能型电动自行车上还设置有一GPS定位装置，所述GPS定位装置通过导线与控制器A或控制器B相连接。

本发明有益效果是：

本发明的智能型电动自行车，彻底解决了现有电动自行车在后轮胎损坏和缺电时无法行驶以及无法自动控制行驶速度与爬坡动力的问题，本发明的智能型电动自行车具有：安装容易、行驶距离长、使用安全可靠、自动化控制程度高的特点。

附图说明

图1：是本发明智能型电动自行车的结构示意图；

图2：是本发明智能型电动自行车后轮K向的双轮胎结构示意图；

图3：是本发明智能型电动自行车的电器控制系统示意图。

图1中：1、动力电源     2、备用动力电源      3、后轮

        4、报警装置     5、倾斜角开关A       6、倾斜角开关B

        7、GPS定位装置     8、电源防盗开关锁     9、遥控接收器

图2中：31、后轮胎A      32、后轮胎B

图3中：1、动力电源      2、备用动力电源     4、报警装置

        5、倾斜角开关A        6、倾斜角开关B

        7、GPS定位装置     9、遥控接收器      10、车速控制转把

            11、继电器      12、电机A      13、电机B

            14、控制器A     15、控制器B     16、刹车断电开关

具体实施方式

如图1、图2、图3所示。

将本发明的智能型电动自行车按图1、图2、图3所示组装完毕后，就可以使用了。

一种智能型电动自行车，所述智能型电动自行车的后轮3为双轮胎结构，即所述后轮3的钢圈外圆面上并列设置有二个轮毂，每个轮毂上装一轮胎，即后轮胎A31与后轮胎B32，所述二个轮毂与钢圈为整体式或分体式结构，所述钢圈与电动自行车电机的左盖和右盖固定连接构成电机转子结构，所述智能型电动自行车电机为双磁型动力电机，所述双磁型动力电机为内置并列式双同步电机结构，由电机A12和电机B13组合构成，所述电机A12与电机B13为同一电机轴，所述电机轴为双键或长键结构的圆轴，两端轴中心分别设置有电线导出孔，在电机轴上并列设置有电机A12与电机B13的两组电机定子，每组电机定子包括：硅钢片、线圈、霍尔位置传感器及嵌盘结构，每组电机定子与电机轴通过键连接定位，并通过隔离套、挡圈定位固定，两个磁钢并列设置并固定安装于所述钢圈内圆面上，所述两个磁钢与两组电机定子呈对应位置设置，所述霍尔位置传感器为六至十二个，每三个为一组设置；

所述智能型电动自行车的电器控制系统包括：动力电源1、备用动力电源2、报警装置4、倾斜角开关A5、倾斜角开关B6、遥控接收器9、车速控制转把10、继电器11、控制器A14、控制器B15以及刹车断电开关16，控制器A14与控制器B15通过导线相连接，在控制器A14与控制器B15之间并联设置有动力电源1与备用动力电源2，倾斜角开关A5、倾斜角开关B6、继电器11、控制器A14及控制器B15通过导线互相连接，在继电器11上设有一码表，所述报警装置4、遥控接收器9通过导线与控制器A14或控制器B15相连接，所述车速控制转把10、刹车断电开关16通过导线与控制器A14、控制器B15并联连接，所述控制器A14及控制器B15通过导线分别连接控制所述电机A12及电机B13；

所述备用动力电源2、倾斜角开关A5及倾斜角开关B6安装于电动自行车的脚踏板下面，倾斜角开关A5、倾斜角开关B6在电动自行车的脚踏板下面呈水平状态安装，所述遥控接收器9与继电器11安装于电动自行车的鞍座下面；

所述倾斜角开关A5为小角度抑角控制开关，即倾斜角开关A5所控制的抑角为10至19度，所述倾斜角开关B6为大角度抑角控制开关，即倾斜角开关B6所控制的抑角为20至40度。

所述智能型电动自行车的后轮3可以是单轮胎结构，即所述后轮3的钢圈外圆面上只设置一个轮毂，轮毂上装一轮胎。

所述智能型电动自行车上还设置有一GPS定位装置7，所述GPS定位装置7通过导线与控制器A14或控制器B15相连接。

倾斜角开关与智能型电动自行车的基本工作原理：

一、平路行驶状态

启动本发明的智能型电动自行车的动力电源，电机A12工作，触点e与触点f相连接，电动自行车在平路上正常行驶，当行驶速度达到20码时，继电器11上的码表负极触点d与负极触点d1接通，继电器11工作，这时触点e与触点f断开，触点g与触点h接通，控制器B15接通电机B13，电机B13工作，可以加速行驶，同时电机A12停止工作，当路上行人多时，回复车速控制转把10，电机B13停止工作，同时电机A12又开始工作，根据路上行人的多少可以重复上述工作程序。

二、爬坡行驶状态

启动本发明的智能型电动自行车的动力电源，动力电源供给二个倾斜角开关时，倾斜角开关A5的触点H2与倾斜角开关B6的触点H3相连接，倾斜角开关A5的触点H1与触点H相连接，触点H与触点H2断开，倾斜角开关B6的触点H3与触点H0相连接，触点H0与触点H4断开，倾斜角开关A5上的负极触点a与继电器11上的码表负极触点d相连接，倾斜角开关B6上的正极触点b与继电器11上的正极触点c相连接；

当本发明的智能型电动自行车进入爬坡行驶状态时，当电动车行驶到10-19度上坡时，倾斜角开关A5工作，触点H1与触点H断开，这时触点H和触点H2接通，同时倾斜角开关A5上的负极触点a断开，继电器11不工作，触点e与触点f相连，触点H3和触点H0相连接，这时控制器B15和电机B13接通，电机B13工作；

当本发明的智能型电动自行车行驶到20-40度上坡时，倾斜角开关B6工作，此时倾斜角开关A5停止工作，倾斜角开关A5恢复原状，这时触点H1与触点H相连接，触点e与触点f相连接，这时电机A12工作，同时倾斜角开关B6上的触点H0与触点H3断开，这时触点H0与触点H4相连接，同时倾斜角开关B6上的触点b断开，继电器11不工作，这时电机A12和电机B13同时工作，这样电动自行车在爬坡行驶时和电动自行车在平路上行驶时的工作状态是各不干扰的；

这样大大提高了电动自行车行驶的安全性，当路上行人多时，本发明的智能型电动自行车控制在20码左右速度行驶，当路上行人稀少时，本发明的智能型电动自行车速度就可以增加到40码，大大降低了电动自行车在路上行驶的危险性。

当本发明的智能型电动自行车在实际使用中需要爬坡或爬陡坡时，就能自动控制电动自行车的行驶动力，实现行驶动力和行驶速度的自动调节。

本发明的智能型电动自行车，由于后轮3采用了双轮胎结构，在实际使用中，当出现一个后轮胎破损时，另一个后轮胎仍然可以继续行驶，这大大提高了车辆的使用性能。当然本发明的智能型电动自行车的后轮3也可以采用单一轮胎结构。

本发明的智能型电动自行车在正常行驶时使用动力电源1，当动力电源1电力用完时，则启动备用动力电源2，这样可以使得车辆继续行驶到目的地后进行电力补充，解决了车辆行驶半途中由于没电而无法行驶，只能推行的问题。 

本发明的智能型电动自行车的倾斜角开关A5、倾斜角开关B6可以实现电动自行车行驶速度与爬坡动力的自动控制和调节，提高了电动自行车行驶的安全性。

本发明的智能型电动自行车上安装的GPS定位装置7，可以在车辆被盗时快速定位，准确找到车辆。

本发明的智能型电动自行车设置的遥控接收器9，是用来接收遥控器的信号的，在平时正常使用时，遥控器通过遥控接收器9来开启和关闭智能型电动自行车的电源，这样大大方便了电动自行车的使用。

为了提高本发明的智能型电动自行车的使用可靠性，在本发明的电动自行车上还可以加装六个霍尔位置传感器，即本发明电动自行车上可以有霍尔位置传感器为六至十二个，当霍尔位置传感器设置为十二个时，则三个为一组，每组中的三个霍尔位置传感器呈对应位置结构设置，当二组在使用中发生损坏时，另二组可以代替使用。

使用本发明的智能型电动自行车完全可满足所有地区人们的日常生活实际需要，不必担心电动自行车在路上抛锚，当电动自行车使用中出现故障时，均有备用系统实现继续正常使用，包括电器控制系统出现故障时也可启用另一组电路系统行驶，然后安全到家或到修理店修理，消除了消费者苦恼，完全克服了现有电动自行车所存在的各种缺陷。

Claims (3)

1.一种智能型电动自行车，其特征在于：所述智能型电动自行车的后轮（3）为双轮胎结构，即所述后轮（3）的钢圈外圆面上并列设置有二个轮毂，每个轮毂上装一轮胎，即后轮胎A（31）与后轮胎B（32），所述二个轮毂与钢圈为整体式或分体式结构，所述钢圈与电动自行车电机的左盖和右盖固定连接构成电机转子结构，所述智能型电动自行车电机为双磁型动力电机，所述双磁型动力电机为内置并列式双同步电机结构，由电机A（12）和电机B（13）组合构成，所述电机A（12）与电机B（13）为同一电机轴，所述电机轴为双键或长键结构的圆轴，两端轴中心分别设置有电线导出孔，在电机轴上并列设置有电机A（12）与电机B（13）的两组电机定子，每组电机定子包括：硅钢片、线圈、霍尔位置传感器及嵌盘结构，每组电机定子与电机轴通过键连接定位，并通过隔离套、挡圈定位固定，两个磁钢并列设置并固定安装于所述钢圈内圆面上，所述两个磁钢与两组电机定子呈对应位置设置，所述霍尔位置传感器为六至十二个，每三个为一组设置；

所述智能型电动自行车的电器控制系统包括：动力电源（1）、备用动力电源（2）、报警装置（4）、倾斜角开关A（5）、倾斜角开关B（6）、遥控接收器（9）、车速控制转把（10）、继电器（11）、控制器A（14）、控制器B（15）以及刹车断电开关（16），控制器A（14）与控制器B（15）通过导线相连接，在控制器A（14）与控制器B（15）之间并联设置有动力电源（1）与备用动力电源（2），倾斜角开关A（5）、倾斜角开关B（6）、继电器（11）、控制器A（14）及控制器B（15）通过导线互相连接，在继电器（11）上设有一码表，所述报警装置（4）、遥控接收器（9）通过导线与控制器A（14）或控制器B（15）相连接，所述车速控制转把（10）、刹车断电开关（16）通过导线与控制器A（14）、控制器B（15）并联连接，所述控制器A（14）及控制器B（15）通过导线分别连接控制所述电机A（12）及电机B（13）；

所述备用动力电源（2）、倾斜角开关A（5）及倾斜角开关B（6）安装于电动自行车的脚踏板下面，倾斜角开关A（5）、倾斜角开关B（6）在电动自行车的脚踏板下面呈水平状态安装，所述遥控接收器（9）与继电器（11）安装于电动自行车的鞍座下面；

所述倾斜角开关A（5）为小角度抑角控制开关，即倾斜角开关A（5）所控制的抑角为10至19度，所述倾斜角开关B（6）为大角度抑角控制开关，即倾斜角开关B（6）所控制的抑角为20至40度。

2.根据权利要求1所述的一种智能型电动自行车，其特征在于：所述智能型电动自行车的后轮（3）可以是单轮胎结构，即所述后轮（3）的钢圈外圆面上只设置一个轮毂，轮毂上装一轮胎。

3.根据权利要求1所述的一种智能型电动自行车，其特征在于：所述智能型电动自行车上还设置有一GPS定位装置（7），所述GPS定位装置（7）通过导线与控制器A（14）或控制器B（15）相连接。

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