CN103192919B - 一种无链发电自行车 - Google Patents

Abstract

一种无链发电自行车，包括车架、前轮、后轮、蓄电池、带有脚踏曲柄的脚踏机构、装设于脚踏机构上的发电机、驱动后轮的驱动电机以及一中央控制器，该前轮、后轮、蓄电池以及脚踏机构均装设于车架上，该脚踏机构设有用于感应脚踏曲柄转动位置信息的位置传感器，该位置传感器、蓄电池、发电机以及驱动电机均与中央控制器电连接。本发明中的中央控制器可根据位置传感器感应的信息动态地控制发电机的发电量，当脚踏曲柄处于较难出力位置时，中央控制器控制发电机的发电量处在较低水平，当脚踏曲柄处于有利出力位置时，中央控制器控制发电机的发电量处在较高水平，本发明通过动态地调节发电机的发电量从而提高骑行者的骑行效率以及改善骑行的舒适性。

Description

一种无链发电自行车

技术领域

本发明涉及自行车领域，具体的说是指一种无链发电自行车。

背景技术

普通的自行车是一种以脚踩踏板为动力的绿色环保交通工具，随着技术的发展，自行车已经从有链的驱动方式发展成无链也可驱动的方式。2012年10月韩国万都公司最新设计的“无链条自行车”被称为世界上首款没有链条混合动力电动自行车，像其它助踩式车一样，“无链条自行车”结合了人体动力和电子动力。然而不像其它类似的机车，它真实地摆脱了链条的限制，将脚踩动力直接转换成为驱动车轮行进的电能。

现有的无链条自行车主要包括带有脚踏曲柄的脚踏机构、装设于脚踏机构上的发电机、与电机连接的蓄电池、与蓄电池连接的驱动电机。由前述可知，现有无链自行车在踩踏过程中脚踏曲柄的位置随着自行车的前进而不断地改变，脚踏曲柄的力臂也不断地改变，这样会造成脚踏曲柄在不同位置时双脚的出力大小要求不一，且当双脚处于不同位置时其出力也有难易，这样使得骑行者在踩踏时容易疲劳、行驶效率较低。

发明内容

本发明提供一种无链发电自行车，其主要目的在克服现有无链自行车在踩踏时由于脚踏曲柄位置的改变而使得两脚出力较难、行驶效率较低的问题。

为了解决上述的技术问题，本发明采用如下的技术方案予以实现：

一种无链发电自行车，包括车架、前轮、后轮、蓄电池、带有脚踏曲柄的脚踏机构、装设于脚踏机构上的发电机以及驱动后轮的驱动电机，所述前轮、后轮、蓄电池以及脚踏机构均装设于车架上，还包括一中央控制器，所述脚踏机构设有用于感应脚踏曲柄转动位置信息的位置传感器，该位置传感器、蓄电池、发电机以及驱动电机均与中央控制器电连接。

一种无链发电自行车，还包括制动机构以及用于调节后轮转速的调速器，该调速器和制动机构均与中央控制器电连接。

进一步的，所述制动机构包括中空的液压缸体、与液压缸体活动连接的制动手柄、设于液压缸体内的活塞、与液压缸体相连通的液压管道以及两液压制动器，该两液压制动器分别装设于前、后轮的转轴上且其油缸与液压管道相连通，所述液压管道上设有第一压力传感器、第二压力传感器以及控制液压管道内液压油流通的压力控制阀，该第一压力传感器、第二压力传感器以及压力控制阀均与中央控制器电连接，所述制动手柄的底部与活塞的顶部连接。

进一步的，所述脚踏机构包括两脚踏曲柄以及连接于两脚踏曲柄之间的中轴，所述位置传感器设于中轴上。

进一步的，所述位置传感器为角位移传感器。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

一，本发明中的中央控制器可根据位置传感器感应的脚踏位置信息动态地控制发电机的发电量，当脚踏曲柄处于较难出力位置时，中央控制器控制发电机的发电量处在较低水平，当脚踏曲柄处于有利出力位置时，发电机的发电量处在较高水平，蓄电池根据车速以及发电机的发电量动态地为驱动电机提供电能或者进行蓄能，当骑行者的两脚处于较难出力位置时，蓄电池通过中央控制器为驱动电机供电，脚踏曲柄可轻松通过该位置，从而提高骑行者的骑行效率以及改善骑行的舒适性。

二，本发明中的调速器可以根据骑行者的需要设定车速，并可以克服由于发电机的发电量渐变而引起车速渐变的问题，从而稳定车速。

三，本发明中的制动机构比现有的刹车机构具有更好的刹车性能，确保了骑行者的人身安全。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的原理框图。

图3为本发明中制动机构的示意图，其中液压制动器未画出。

具体实施方式

参照图1至图3。一种无链发电自行车，包括车架1、前轮2、后轮3、蓄电池4、带有脚踏曲柄51的脚踏机构5、装设于脚踏机构5上的发电机6、驱动后轮转动的驱动电机7、中央控制器8、制动机构9以及用于调节后轮3转速的调速器10，所述前轮2、后轮3、蓄电池4、脚踏机构5、中央控制器8、制动机构9以及调速器10均装设于车架1上，所述驱动电机7装设于后轮3上，所述脚踏机构5包括两脚踏曲柄51以及连接于两脚踏曲柄51之间的中轴52，该中轴52上设有位置传感器，该位置传感器为角位移传感器11，其可感应两脚踏曲柄51的转动位置信息，该角位移传感器11、蓄电池4、发电机6、驱动电机7、制动机构9以及调速器10均与中央控制器8电连接。

参照图1至图3。所述制动机构9包括中空的液压缸体91、与液压缸体91活动连接的制动手柄92、设于液压缸体91内的活塞93、与液压缸体91相连通的液压管道94以及两液压制动器95，该两液压制动器95分别装设于前、后轮2、3的转轴上且其油缸与液压管道94相连通，所述液压管道94上设有第一压力传感器96、第二压力传感器97以及控制液压管道94内液压油流通的压力控制阀98，该第一压力传感器96、第二压力传感器97以及压力控制阀98均与中央控制器8连接，所述制动手柄92的底部与活塞93的顶部连接。

参照图1和图2。骑行者在踩踏时，脚踏机构5可通过发电机6将动能转化为电能，电能经过中央控制器8可储存于蓄电池4中，也可直接为驱动电机7供电，储存于蓄电池4内的电能经过中央控制器8可为驱动电机7供电。在脚踏过程中，两脚踏曲柄51的位置不断地改变，角位移传感器11可感应两脚踏曲柄51在不同位置时的转动信息。当两脚踏曲柄51靠近竖直状态时，两脚踏曲柄51的力臂较短，骑行者出力较困难，此时，中央控制器8根据角位移传感器11感应到的信息可控制发电机6的发电水平处于较低水平，同时蓄电池4根据需要为驱动电机7提供补充电能，使得两脚踏曲柄51轻松通过较难出力位置；反之，当两脚踏曲柄51靠近水平状态时，两脚踏曲柄51的力臂较长，骑行者出力较容易，此时，中央控制器8根据角位移传感器11感应到的信息可控制发电机6的发电水平处于较高水平，发电机6的发电量通过中央控制器8可直接驱动驱动电机7，且剩余的电量可以储存于蓄电池4中。本自行车通过角位移传感器11感应的转动信息可以动态地调节发电机6的发电水平，克服了骑行者在踩踏过程中出力较难的问题，骑行者在提高骑行效率的同时又不易疲劳。

参照图1和图2。骑行者还可根据自身的要求通过调速器10设定需要的车速，由于在踩踏时发电机6的发电量是渐变的，这样会造成自行车在骑行时的车速也是渐变的，调速器10可通过中央控制器8控制为驱动电机7提供电能的大小，从而稳定车速；另外，中央控制器8可通过角位移传感器11的感应信息计算两脚踏曲柄51的转动频率，从而自动设定自行车的转速。

参照图1至图3。刹车时，按下制动手柄92，活塞93推动液压缸体91内的液压油流向液压管道94，第一压力传感器96可以感应制动手柄92的制动力大小，与此同时，第一压力传感器96的感应信息传给中央控制器8，中央控制器8控制驱动电机7反向发电制动后轮，驱动电机7产生反向制动力大小的信息传给中央控制器8，若第一压力传感器96的感应值小于驱动电机7产生的反向制动力大小，则刹车时的制动力由驱动电机7产生的反向制动力提供；若第一压力传感器96的感应值大于驱动电机7产生的反向制动力大小，则中央控制器8控制压力控制阀98打开，使得液压油流向两液压制动器95，两液压制动器95分别制动前轮2和后轮3，与此同时，第二压力传感器97可检测流向两液压制动器95的液压油制动力的大小，若流向两液压制动器95的液压油制动力的大小等于驱动电机7的反向制动力与第一压力传感器感应值的制动力差，则压力控制阀98闭合停止向两液压制动器95供油，反之，若第二压力传感器97检测的制动力小于上述的制动力差，则压力控制阀98打开继续向两液压制动器95供油。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (3)

1.一种无链发电自行车，包括车架、前轮、后轮、蓄电池、带有脚踏曲柄的脚踏机构、装设于脚踏机构上的发电机以及驱动后轮的驱动电机，所述前轮、后轮、蓄电池以及脚踏机构均装设于车架上，其特征在于：还包括一中央控制器，所述脚踏机构设有用于感应脚踏曲柄转动位置信息的位置传感器，该位置传感器、蓄电池、发电机以及驱动电机均与中央控制器电连接；还包括制动机构以及用于调节后轮转速的调速器，该调速器和制动机构均与中央控制器电连接；所述制动机构包括中空的液压缸体、与液压缸体活动连接的制动手柄、设于液压缸体内的活塞、与液压缸体相连通的液压管道以及两液压制动器，该两液压制动器分别装设于前、后轮的转轴上且其油缸与液压管道相连通，所述液压管道上设有第一压力传感器、第二压力传感器以及控制液压管道内液压油流通的压力控制阀，该第一压力传感器、第二压力传感器以及压力控制阀均与中央控制器电连接，所述制动手柄的底部与活塞的顶部连接。

2.如权利要求1所述的一种无链发电自行车，其特征在于：所述脚踏机构包括两脚踏曲柄以及连接于两脚踏曲柄之间的中轴，所述位置传感器设于中轴上。

3.如权利要求1所述的一种无链发电自行车，其特征在于：所述位置传感器为角位移传感器。