CN105129012A - 电力推进控制系统 - Google Patents

Abstract

一种自行车包括至少一个踏板和飞轮。飞轮根据踏板的运动而转动。马达配置为使车轮转动。电池为马达提供动力，并且节流阀控制从电池提供至马达的电力的量。当飞轮正在转动时，来自于电池的电力只提供至马达。

Description

电力推进控制系统

背景技术

自行车帮助缓解拥堵的城市地区的交通。典型地，利用自行车比轿车或卡车更容易机动通过拥挤的地区。然而，在更长的距离骑自行车是很疲劳的。虽然电动自行车为需要骑行长距离的骑车的人提供一些缓解，但一些自治市限制全电动自行车的使用。限制的示例包括限制电动自行车在特定的区域的运行、限制电力情况下的允许的速度、要求骑电动自行车的人取得特殊许可证或执照等。这些限制对于骑车的人是不便的并且不利于在城市中使用电动自行车。

发明内容

根据本发明，提供一种自行车，包含：

至少一个踏板；

可操作地连接至踏板并配置为转动的飞轮；

配置为使车轮转动的马达；

配置为对马达提供动力的电池；和

配置为将电池电连接至马达的节流阀，

其中，当飞轮正在转动时，来自于电池的电力只提供至马达。

根据本发明的一个实施例，本发明的自行车进一步包含继电器，该继电器配置为当飞轮正在转动时，允许来自于电池的电力传至马达。

根据本发明的一个实施例，踏板包括往复式踏板。

根据本发明的一个实施例，飞轮包括发电机，其配置为产生指示飞轮正在转动的转动信号。

根据本发明的一个实施例，本发明的自行车进一步包含电位计，其具有可调节的电阻并可操作地耦接至节流阀。

根据本发明的一个实施例，电池输出的电力与电位计的电阻相关。

根据本发明的一个实施例，电位计的电阻通过操作节流阀调节。

根据本发明的一个实施例，飞轮配置为响应于踏板的往复运动而转动。

根据本发明，提供一种自行车，包含：

至少一个踏板；

可操作地连接至踏板并配置为转动的飞轮；

配置为使至少一个车轮转动的马达；和

可操作地设置在飞轮和马达之间的继电器，其中，继电器配置为当飞轮正在转动时将电力传至马达。

根据本发明的一个实施例，踏板包括往复式踏板。

根据本发明的一个实施例，飞轮包括发电机，其配置为产生指示飞轮正在转动的转动信号。

根据本发明的一个实施例，本发明的自行车进一步包含电连接至继电器的电位计，其中，电位计具有可调节的电阻。

根据本发明的一个实施例，提供至马达的电力与电位计的电阻有关。

根据本发明的一个实施例，电位计的电阻通过操作节流阀调节。

根据本发明的一个实施例，至马达的电力由电池提供。

根据本发明的一个实施例，飞轮配置为响应于踏板的往复运动而转动。

根据本发明，提供一种自行车，包含：

至少一个往复踏板；

可操作地连接至踏板并配置为响应于往复踏板的往复运动而转动的飞轮，该飞轮包括配置为产生指示飞轮正在转动的转动信号的发电机；

配置为使车轮转动的马达；

配置为对马达提供动力的电池；

配置为将电池电连接至马达的节流阀；和

继电器，其配置为接收转动信号并允许当飞轮正在转动时将来自于电池的功率传至马达。

根据本发明的一个实施例，本发明的自行车进一步包含电位计，其具有可调节的电阻并可操作地耦接至节流阀。

根据本发明的一个实施例，电池输出的电力与电位计的电阻相关。

根据本发明的一个实施例，电位计的电阻通过操作电位计调节。

附图说明

图1举例说明了配置为在人力和电力情况下同时操作的示例性的自行车。

图2A是当仅在人力情况下操作时的图1的自行车的示例性的组件的示意图。

图2B是当在人力和电池电力二者的情况下操作时的图1的自行车的示例性的组件的示意图。

具体实施方式

可以在人和电池电力二者的情况下同时操作的自行车可帮助减轻骑自行车的人骑行长距离时的负担。为了防止自行车被分类为“纯电动自行车”，当骑车的人正在骑自行车时，电池电力可只辅助骑车的人。示例性的自行车是人提供动力的并且可在人和电力的情况下同时操作，其包括踏板和飞轮。飞轮根据踏板的运动而转动。马达配置为使车轮转动。电池为马达提供动力，并且节流阀控制从电池至马达所提供的电力的量。当飞轮正在转动时，来自于电池的电力仅提供至马达。例如，飞轮可包括发电机，其产生指示飞轮正在转动的转动信号。转动信号可由继电器接收，该继电器可关闭以允许电力从电池流向马达。当飞轮停止时，电力流向马达将停止。

示出于附图中的自行车可采用多种不同的形式并包括多个和/或交替的组件和设备。所举例说明的示例性的组件并不旨在限制。实际上，可使用附加的或可选择的组件和/或实施方式。

如图1所举例说明的，自行车100可配置为在组合的模式中运行。在组合的模式中运行包括同时在人提供动力的模式和电池100提供动力的模式中运行。因此，当骑车的人正在骑自行车100时，电源可同时电力地为车轮105提供动力。电源可包括电池100。用户可通过施加力至可操作地连接至飞轮120的自行车踏板115而骑自行车100。当飞轮120正在转动时(即，当骑车的人正在骑自行车100时)，来自于电池110的电力可被提供至马达125。马达125可配置为根据从电池110——并且在某些情况下，从如下面将更详细地讨论的飞轮120——接收到的电流来驱动一个或多个车轮105。通过电池110的电力输出可由节流阀130控制。节流阀130可设置在手把135上，并且骑车的人可通过转动节流阀130控制电池110的电力输出，下面将更详细地讨论。

图2A是当仅在人力的情况下操作时的图1的自行车100的示例性的组件的示意图。如图所示，自行车100包括之前讨论的自行车踏板115、飞轮120、马达125、电池110、和节流阀130。示出于图2中的自行车100进一步包括继电器140和电位计145。

自行车踏板115可以以往复运动的方式移动。即，踏板115可配置为当由例如骑自行车100的人驱动时，从第一位置移动至第二位置。往复式踏板115可以可操作地连接至飞轮120。当骑车的人通过例如下推往复式踏板115来驱动往复式踏板115时，将往复式踏板115连接至飞轮120的臂150可引起飞轮120转动。踏板可通过弹簧返回至它们各自的初始位置并允许飞轮120靠惯性滑行，因此踏板115的每次推动都可增加飞轮120的转动速度。如上所讨论的，飞轮120可配置为根据自行车踏板115的驱动而转动。飞轮120可配置为存储转动能。所存储的转动能可传递至机械连接至飞轮120的发电机155。发电机155可配置为输出指示飞轮120正在转动的转动信号。

马达125可包括具有定子和转子的电动马达。转子可配置为根据提供至转子、定子、或二者兼备的电荷而转动。在一种可能的方法中，转子可根据在转子和定子之间产生的磁场而转动。磁场的强度可以与提供至转子、定子、或二者兼备的电流的量有关。

电池110可配置为输出具有特定电流、电压、或二者兼备的电能。电池110可包括任意数量的电池，其根据化学反应输出电能。在一些可能的方法中，电池110可以是可再充电的。电池110可包括镍氢(NiMH)电池、镍镉(NiCd)电池、锂离子(Li-ion)电池等。

节流阀130可配置为控制从马达125提供至马达125的电力。在一个可能的方法中，节流阀130可配置为控制与电位计145相关的电阻特性，并因此控制马达125的速度。即，调节节流阀130可提高或降低电位计145的电阻特性，其可改变电池110输出的电力的量。因为电池110的输出可用于驱动马达125，马达125的速度可以与电池110输出的电流的量有关。降低电位计145的电阻特性可为马达125提供更多的电力(即，较高电流)，而提高电位计145的电阻特性可为马达125提供更少的电力(即，较低电流)。

继电器140可包括电动操作的开关160，其配置为响应于信号打开或关闭。在一个可能的实施方式中，继电器140可电连接至飞轮120的发电机115、电池110、和马达125。继电器140可包括常开开关160，其配置为当接收到转动信号时关闭。当关闭时，开关160可允许电流从电池110流至马达125。继电器140可因此配置为允许当飞轮120正在转动时电力从电池110传至马达125。当自行车100在人力的情况下操作时，图2A的继电器140的开关160是打开的。

图2B是当在人和电池110电力二者的情况下操作时的图1的自行车100的示例性的组件的示意图。换言之，图2B表示飞轮120正在转动并且骑车的人已经驱动节流阀130的实例。通过例如压下自行车踏板115而转动飞轮120引起转动信号关闭继电器140的开关160。当开关160关闭时，继电器140可将电池110电连接至马达125。驱动节流阀130可减少电位计145的电阻性能。电池110的电流，以及因此的电力、输出，可随电阻性能降低而增加。同样地，电池110的电流，以及因此的电力、输出，可随电阻性能增加而降低。节流阀130可偏向增加电位计145的电阻性能的起动位置。因此，当在起动位置时(示出于图2A中)，没有电力可经过电池110传至马达125。当驱动时，如图2B所示，节流阀130相对于起动位置转动，可经过的电力就越多。因为继电器140的开关160关闭，电池110的额外的电力输出被提供至马达125，引起马达125更快地使车轮转动，提供电力辅助给骑自行车100的人。

当骑车的人停止骑自行车100时，飞轮120将变慢并最终或立即停止转动。直到飞轮120停止转动的时间量可取决于以下因素，例如，摩擦，包括来自于发电机155的摩擦。因此，在骑车的人停止骑车之后，飞轮120可继续转动一段时间。当飞轮120停止转动时，发电机155将停止输出转动信号。在没有转动信号出现的情况下，继电器140的开关160将打开，从而阻止电池110为马达125提供动力。因此，电池110和马达125将停止辅助骑车的人。

关于这里描述的程序、系统、方法、探试法等，应该理解的是，虽然这些程序的步骤等已经被描述为按照某个有序序列发生，但是可以在以与此处所述顺序不同的顺序执行所描述的步骤的情况下实施这些程序。应该进一步理解的是，某些步骤能够同时执行，能够加入其它步骤，或者能够省略这里所描述的某些步骤。也就是说，在这里的程序的说明旨在提供用于说明某些实施例的目的，不应以任何方式被解释为限制权利要求。

因此，应该理解的是，上述说明旨在解释说明并非限制性的。通过阅读上述说明，除了提供的示例以外的许多实施例和应用将是显而易见的。保护范围不应参照上述说明确定，而是应当参照所附的权利要求连同这些权利要求所享有的全部等同范围来确定。可以预期并想到的是，未来的发展将出现在这里所述的技术中，并且该公开的系统和方法将被结合入这些未来的实施例中。总之，应该理解的是，该应用可被修改和变化。

在权利要求中所使用的全部术语，旨在被给予如本领域技术人员所理解的它们的普遍的含义，除非在这做出与此相反的明确指示。特别地，单数的冠词的使用，例如，“一”、“这”、“所述”等应该被理解为描述一个或多个所指示的元件，除非权利要求描述了与此相反的明确限制。

本发明的说明书摘要被提供以允许读者快速地获知本技术公开的实质。提交该摘要的同时，应该理解的是，其并不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中可知，为了简化本发明的目的，各种特征在各种实施例中被组合在一起。本发明的方法不应当被理解为反映这样的意图，即，要求保护的实施例比每个权利要求中所明确列举的需要更多的特征。相反，如以下权利要求所反映的，本发明的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求由此被合并至具体实施方式中，每个权利要求自身作为单独要求保护的主题。

Claims (10)

1.一种自行车，包含：

至少一个踏板；

可操作地连接至踏板并配置为转动的飞轮；

配置为使车轮转动的马达；

配置为对马达提供动力的电池；和

配置为将电池电连接至马达的节流阀，

其中，当飞轮正在转动时，来自于电池的电力只提供至马达。

2.根据权利要求1所述的自行车，进一步包含继电器，该继电器配置为当飞轮正在转动时，允许来自于电池的电力传至马达。

3.根据权利要求1所述的自行车，其中，踏板包括往复式踏板。

4.根据权利要求1所述的自行车，其中，飞轮包括发电机，其配置为产生指示飞轮正在转动的转动信号。

5.根据权利要求1所述的自行车，进一步包含电位计，其具有可调节的电阻并可操作地耦接至节流阀。

6.一种自行车，包含：

至少一个踏板；

可操作地连接至踏板并配置为转动的飞轮；

配置为使至少一个车轮转动的马达；和

可操作地设置在飞轮和马达之间的继电器，其中，继电器配置为当飞轮正在转动时将电力传至马达。

7.根据权利要求6所述的自行车，其中，踏板包括往复式踏板。

8.根据权利要求6所述的自行车，其中，飞轮包括发电机，其配置为产生指示飞轮正在转动的转动信号。

9.根据权利要求6所述的自行车，进一步包含电连接至继电器的电位计，其中，电位计具有可调节的电阻。

10.根据权利要求9所述的自行车，其中，提供至马达的电力与电位计的电阻有关。