CN106005183A - 电动车 - Google Patents

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CN106005183A CN201610643108.1A CN201610643108A CN106005183A CN 106005183 A CN106005183 A CN 106005183A CN 201610643108 A CN201610643108 A CN 201610643108A CN 106005183 A CN106005183 A CN 106005183A
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62K11/00Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J27/00Safety equipment

Abstract

本发明公开一种电动车,包括车架,所述车架设有作为动力源的主电池,所述车架包括用于装载所述主电池的主电池车架管,所述主电池车架管前端设有朝向前方的进风口,后端设有设有朝向后方的出风口,以对所述主电池车架管内腔的所述主电池进行风冷散热。该方案将装载主电池的主电池车架管设置为前后开口,从而将迎风气流引入至装载主电池的车架的管腔内,骑行时,风量较大,风速较快,则进风气流可以高效地带走主电池以及控制模块的散热量,实现快速散热。

Description

电动车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体涉及一种电动车。
背景技术
电动车作为一种绿色环保的交通工具,越来越被广泛使用。现有电动车的电池通常安装在电动车的车架管中。
电池提供电动车行驶的动力,则电池和控制模块在工作时会产生大量的热量,封闭于车架管内腔时,热量无法排除,使得电池存在温度过高的问题,继而容易出现质量和安全隐患。
因此,亟待对现有的电动车进行改进,使之在安装电池时,能够达到较好的散热目的,以保护电池和控制模块,提高安全系数。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种电动车,该电动车的车架利用风冷散热,可以快速为主电池散热,保护主电池,提高安全系数。
本方案提供的电动车,包括车架,所述车架设有作为动力源的主电池,所述车架包括用于装载所述主电池的主电池车架管,所述主电池车架管的前端设有朝向前方的进风口,后端设有朝向后方的出风口,以对所述主电池车架管内腔的所述主电池进行风冷散热。
该方案将装载主电池的主电池车架管设置为前后开口,从而将迎风气流引入至装载主电池的车架的管腔内,骑行时,风量较大,风速较快,则进风气流可以高效地带走主电池以及控制模块的散热量,实现快速散热。
可选地,所述散热车架包括车架上管、车架下管和车架中柱,所述主电池车架管为所述车架下管,所述主电池置于所述车架下管的内腔,所述进风口和所述出风口分设于所述车架下管的前端和后端。
可选地,所述车架上管的两侧自上向下朝中部倾斜,形成将迎风下压继而向后导流的第一上管导流面;且,所述车架上管的后端外扩并形成向下导流的第二上管导流面。
可选地,所述车架上管的前端设有朝向前方的上管进风口,所述第二上管导流面的位置设有上管出风口。
可选地,所述车架下管设有主电池安装槽,其槽口朝上,所述主电池自所述槽口安装于所述主电池安装槽内。
可选地,所述车架中柱内设有备用电池,和/或,所述车架上管内设有为车载供电的附电池。
可选地,所述车架上管和所述车架下管在前方相连形成立柱;
所述主电池车架管的内腔设有导流结构,所述导流结构自所述立柱的后端向所述主电池车架管的内腔延伸,并至少延伸至所述主电池的前端位置。
可选地,所述导流结构包括位于前段的单立柱结构和自所述单立柱结构后端分叉形成的两个分流板;所述主电池位于两所述分流板之间。
可选地,两个所述分流板底部相连,且底部形成长条棱状结构,所述长条棱状结构开有沿其长度方向延伸的走线长孔。
可选地,所述导流结构呈船形设置,两侧所述分流板自底部先向外扩再内收向上延伸,所述单立柱结构呈船头形。
可选地,所述分流板设有分流板散热孔;所述主电池的壳体外壁开设有电池散热孔。
可选地,所述电池散热孔和所述分流板散热孔自内向外均倾斜设置,并朝所述主电池车架管内部的进风气流走向倾斜设置;所述电池散热孔和所述分流板散热孔位置对应以形成自内向外的倾斜的气体流道。
可选地,还包括自动灭火装置,所述单立柱结构为空心结构,所述自动灭火装置设于所述单立柱结构内;
所述主电池的控制模块配设有明火感应器,并控制所述自动灭火装置启闭,所述自动灭火装置能够向所述主电池车架管内腔喷射灭火物质。
可选地,还包括后车轮和安装于所述后车轮的后叉,以及减震器,所述后叉包括后叉上管和后叉下管;且,
所述后叉下管与所述车架铰接于第一铰接点,所述减震器的一端与所述后叉上管铰接于第二铰接点,另一端与所述车架铰接于第三铰接点,且所述第一铰接点与所述第二铰接点的连线方向垂直于所述减震器的伸缩方向。
可选地,所述车架包括车架下管,所述第一铰接点位于所述车架下管,所述车架下管设有两个车架下管铰接孔,所述车架下管的内部在两所述车架下管铰接孔处均同轴设有套管;
所述后叉下管靠近所述车架下管的一端设有后叉下管铰接孔,所述后叉下管的该端伸入所述车架下管内,所述后叉下管与所述车架下管通过第一铰轴插入两所述套管以及所述后叉下管铰接孔铰接。
可选地,各所述套管的外端均设有突出于该套管的外端面的第一弧形板;
所述后叉下管铰接孔的两端均设有外突于其外端面的第二弧形板,所述第一弧形板和所述第二弧形板对应的圆心角总和小于360度,且二者开口相对,当所述后叉沿所述第一铰轴转动时,所述第一弧形板和所述第二弧形板的周向端口相互抵触,以限制所述后叉的转动范围。
可选地,所述车架的上部设有限位栓;所述后叉上管靠近所述车架的一端设有与所述限位栓相匹配的L形限位滑道;
所述L形限位滑道的底孔沿所述减震器的伸缩方向延伸,所述L形限位滑道的侧孔上端开口,所述限位栓自所述侧孔的开口卡入所述底孔内。
可选地,所述车架的上部形成有向后延伸的外扩分叉部,所述外扩分叉部的两分叉内侧均设有所述限位栓,所述后叉上管对应设有两个所述L形限位滑道;
所述限位栓为圆柱结构,其一端固定于所述分叉的侧壁,另一端具有卡在所述底孔内侧的防脱部。
可选地,所述车架包括车架上管,所述车架上管向后延伸形成外扩分叉部,所述减震器的一端铰接于所述外扩分叉部,所述第三铰接点位于所述外扩分叉部。
可选地,所述第二铰接点位于所述后叉上管靠近所述车架的一端。
可选地,还包括后车轮和安装于所述后车轮的后叉;所述后叉包括后叉上管和后叉下管;且,
所述后叉上管和所述后叉下管后端相连形成后叉连接部,所述后叉连接部设有与所述后车轮的后车轴卡接的后轴接槽;所述后轴卡槽的槽口朝向前方。
可选地,还包括控制所述主电池的控制模块,所述主电池和/或所述控制模块上贴设有温差发电片,所述控制模块控制所述温差发电片供电至所述电动车的车载设备。
可选地,还包括控制模块和力矩传感器,所述电动车为电动自行车;所述电动自行车的前车轮和后车轮均配备有电动发电机,以实现三种驱动模式:
纯电动模式,所述控制模块控制前车轮、后车轮二者配备的电动发电机进行电力驱动;
助力骑行模式,所述控制模块根据所述力矩传感器检测的脚踏力信号,控制后车轮配备的电动发电机进行电力驱动,由电动发电机和人力脚踏共同提供骑行动力;
纯骑行模式,仅由人力脚踏实现驱动;
并且,处于助力骑行模式,所述控制模块控制所述前车轮的电动发电机进行发电;处于纯骑行模式,所述控制模块控制前车轮以及后车轮的电动发电机均进行发电。
可选地,所述控制模块设有限速值,处于纯电动模式时,所述控制模块控制所述电动自行车的实际车速不超过所述限速值。
可选地,还包括油门操控件,处于纯电动模式,所述油门操控件能够根据骑行人员的操控向所述控制模块发送油门控制信号,所述控制模块根据所述油门控制信号确定电动发电机提供的动力;
并且,处于纯电动模式时,所述力矩传感器检测的脚踏力信号能够转换为油门实际所需信号,所述控制模块比较所述油门实际所需信号以及所述油门控制信号,选择二者中信号更强的一者控制电动发电机提供动力。
可选地,所述电动自行车还包括作为备用动力源的备用电池,以及为车载设备供电的附电池;
所述控制模块获取以上三类电池的电量,确定所述电动发电机为对应的电池进行充电,当需要充电的电池超过两类时,按照下述顺序进行充电:备用电池、附电池、主电池。
附图说明
图1为本发明所提供一种电动车的具体体实施例的结构示意图;
图2为图1电动车内示出电池的结构示意图;
图3-1为图2中电动车的进风路径示意图;
图3-2为图3-1中散热车架的气流流动路径示意图;
图4-1为图1中电动车散热车架的前视图;
图4-2为图1中散热车架的结构示意图;
图4-3为图1中车架下管的部分剖视图;
图4-4为图1中车架下管内部导流结构分叉位置的结构示意图;
图4-5为图2中主电池的结构示意图;
图4-6为图2中电池散热孔和分流板散热孔配合的气流示意图;
图4-7为图4-3中车架下管内部的简化示意图;
图4-8为图4-7中导流结构的简化示意图;
图5-1为图2中散热车架另一视角的结构示意图;
图5-2为图5-1中车架上管的横截面示意图;
图6为图2中电动车的后减震系统的减震器的布置原理图;
图7为图5-1中A部分的局部放大图;
图8为图5-1中第一铰接点部位的局部放大图;
图9为图5-1中B部分的局部放大图。
图10为本发明所提供电动自行车的多模式驱动方法流程图;
图11为本发明所提供多模式驱动电动自行车的结构框图。
图1-11中附图标记说明如下:
1-车架;101-车架上管;1011-上管进风口;1012-上管出风口;1013-外扩分叉部;102-车架中柱;103-车架下管;1031-电池保护盖;104-散热气道;10a立柱;1041-第一散热气道;1042-第二散热气道;1043-进风口;1044-出风口;105-减震器安装槽架;106-限位栓;107-主电池安装槽;107a-挡板;108-分流板散热孔;109-套管;1091-第一弧形板;110-车架下管铰接孔;111-导流结构;111a-分流板;111b-走线长孔;111c-单立柱结构;
2-后叉;201-后轮电动发电机;202-后轮制动系统;203-L形限位滑道;204-固定板;205-保护盖;206-后灯带;207-后轴卡槽;208变速器固定孔;209-卡管;2091-第二弧形板;210-周向端口;211-弧形把手;
3-转向组件;
4-前车轮;40-前叉;401-前叉减震器;402-前轮电动发电机;403-前轮制动系统;
5-后车轮;6-车座;7-脚踏和变速主动齿轮;8-变速从动齿轮;9-后叉减震器;
901-第一轴承垫;902-第二轴承垫;903-第一固定轴;904-第二固定轴;1001-主电池;1001a-电池散热孔;1001b主电池电源端;1002-附电池;1003-备用电池;1004-控制模块;
M第一铰接点、N第二铰接点、P第三铰接点
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明所提供一种电动车的具体实施例的结构示意图;图2为图1电动车内示出电池的结构示意图。
本实施例中的电动车以电动自行车为例,其设置有散热车架,即该车架1具备散热功能,具体可通过下文阐释。车架1是大致位于车体中部的主体构架,其前后分别连接前车轮4的前叉40、后车轮5的后叉2,车架1上部设置供骑行人员乘坐的车座6,车架1前方设有转向组件3,前叉10处设有前叉减震器401,后叉2位置设有后叉减震器9。
后叉减震器9一端通过第一固定轴903、第一轴承垫901安装于车架中柱101后端的减震器安装槽架105,另一端通过第二固定轴904、第二轴承垫902安装于后叉2,后叉2后下端设有变速器固定孔208,并通过后轴卡槽207连接于后车轮5的车轴,后叉2上设有后灯带206。作为典型的车架1,车架1一般包括车架上管101、车架下管103以及车架中柱102(通常也为管状空心结构),如图2所示。当然,散热车架不排除采用其他类型的主体构架结构。
电动车的动力源为主电池1001,散热车架包括用于装载主电池1001的主电池车架管,这里主电池车架管选取为车架下管103,如图2所示。车架中柱102内腔设有备用电池1003,当主电池1001电量不足时,备用电池1003可以作为动力源继续驱动电动车行驶。车架上管101内则可以设置为车载设备供电的附电池1002,车载设备例如可以是显示屏、车灯、充电接口等。
主电池1001、备用电池1003、附电池1002都可以是电池组。主电池1001和备用电池1003均可以为电动车的后轮电动发电机201和前轮电动发电机402供电,前车轮4和后车轮5还分别设有前轮制动系统403和后轮制动系统202。电动车可以配备变速结构,如图2所示的变速从动齿轮8,车架1的下端设有脚踏和变速主动齿轮7。
本发明在主电池车架管前端设有朝向前方进风口1043,后端设有朝向后方的出风口1044,则进风口1043和出风口1044的设置,使得主电池车架管成为贯通的管体结构,其内腔形成气体的流道,也就是下文所述的散热气道104。文中所述的“前”即朝向正常行车的方向,“后”则与之相对。
具体到本实施例中即车架下管103的前方和后方分设有进风口1043和出风口1044,进风口1043和出风口1044实际上就是散热气道104的前端口和后端口,则电动车的迎面气流(即迎面来风)可经进风口1043进入车架下管103的内腔,并从出风口1044出,进风可以对车架下管103内腔的主电池1001进行风冷散热,除了主电池1001,主电池1001的安装位置一般还会配设控制模块1004,控制模块1004同样会产生大量热量,因此进风气流可以对主电池1001以及控制模块1004起到同时冷却的作用。
由于车架下管103通常斜向设置(自后向前,斜向上),图2中进风口1043朝向迎风面开设并且略微向后倾斜,可以增加进气量,而且进风口1043的下沿设计为处于前车轮4外径圆的切线上,既满足进气量需求,又可减少雨水或泥沙等杂质由进风口1043进入散热气道104内。
该方案将装载主电池1001的主电池车架管设置为前后开口,从而将迎风气流引入至装载主电池1001的车架1的管腔内,骑行时,风量较大,风速较快,则进风气流可以高效地带走主电池1001以及控制模块1004的散热量,实现快速散热。原理如下:
可参考图3-1、3-2理解,图3-1为图2中电动车的进风路径示意图;图3-2为图3-1中散热车架的气流流动路径示意图,未示出车轮,故未体现D气流受前车轮、后车轮影响。
正朝进风口1043位置包括图中所述的B气流和C气流,B气流朝向立柱10a(车架下管103和车架上管101前端相连形成),相对避开了前叉40,C气流则绕过前叉40进入进风口1043位置。前车轮4下方的D气流在通过前车轮4时,一部分气流会受前车轮4滚动的影响,沿着前车轮4滚动方向形成环流E气流,E气流受C气流影响,会分出一条支气流,从图中所示的I位置处进入进风口1043,I位置偏于进风口1043的下侧,则部分E气流,以及B、C气流合流进入车架下管103内,并经出风口1044后到达图中所示的O位置(位于出风口1044后方附近),形成风冷散热的自然风气流,从而加速带走车架下管103内腔内主电池1001、控制模块1004散发的热量。
另外,E气流还受到D气流另外一部分的影响,分出一条支气流直接通过O位置;通过O位置的D气流和E支气流继续流向后车轮5,受后车轮5滚动影响,沿后车轮5滚动方向形成环流F气流,F气流与BCD和E支气流一起在O位置合成一股合气流。此时,I位置为流向散热气道104的进气气流(B、C气流和E支气流),所以I位置气压较高,而F气流和另一条E支气流都流经出风口1044,所以有助于在O位置形成负压,产生抽力,抽动流经车架下管103内的气流加速通过,达到更好的自然风冷散热效果。
可知,上述车架下管103的内腔形成了主电池1001以及控制模块1004的散热气道104,本实施例对散热气道104作了进一步的优化设计。
请参考图4-1-4-4,图4-1为图1中电动车散热车架的前视图,示出进风口位置;图4-2为图1中散热车架的结构示意图,其中剖示出装载主电池的主电池安装槽;图4-3为图1中车架下管的部分剖视图;图4-4为图1中车架下管内部导流结构分叉位置的结构示意图,该图去除车架下管的管壁。
如图4-1所示,车架下管103设有插入其内腔并向后导流进风气流的导流结构111,导流结构111自车架1的迎风面向车架下管103的内腔(即散热气道104)延伸,并至少延伸至主电池1001的前端位置,本实施例中,导流结构111直接延伸至出风口1044位置。
可参考图3-1、3-2理解,散热车架的车架上管101和车架下管103的前端连接在一起,往往连接形成立柱10a结构,此时,车架1迎风面即立柱10a的前端面。从图3-1、4-1可看出,立柱10a与导流结构111为一体式结构,立柱10a并非完整圆柱结构,其与导流结构111相接后截面呈“蝌蚪”状,向后延伸形成导流结构111,从而插入车架下管103的内腔。如图4-7、4-8所示,图4-7为图4-3中车架下管内部的简化示意图,带有箭头的线条示出气流的路径;图4-8为图4-7中导流结构的简化示意图。
具体地,可继续结合图4-1、图4-3理解,导流结构111在前端时,呈自车架下管103的顶部延伸至底部的单立柱结构111c,在长度方向上,导流结构111自主电池安装槽107的前端位置,开始分叉,形成两个分流板111a,两个分流板111a之间的腔室形成主电池安装槽107。
从图3-2可看出,电动车的迎风气流,能够进入车架下管103进风口1043位置的大部分气流不可避免地会首先经过车架1的迎风面,具体为先经过图3-2中的立柱10a,传统的立柱10a通常是圆柱结构,此时,气流会被立柱10a分流,根据流体力学原理,气流(主要是图中所示B气流)会在立柱10a后方形成涡流,从而影响气流顺利进入进风口1043内。
本方案中,立柱10a并非圆柱结构,而是向后延伸形成导流结构111,则立柱10a两侧的气流经过前半圆柱后,被导流结构111分割,无法合拢形成涡流,并且呈一直向后流动的趋势,以便气流顺畅地流经散热气道104,进一步提高自然风冷散热效果。
可以理解,导流结构111延伸至主电池1001的前端即可实现一定的分割气流,引导气流向后进行风冷的作用,导流结构111位于前段的单立柱结构111c(图4-1所示的导流结构111位置),其截面呈近似倒三角形,上大下小,两侧为流线形内缩设计,如前所述,单立柱结构111c呈船头形状,更有助于向后导流,减小流阻。
而本实施例中,还进一步优化设计,将导流结构111设置为前段为单立柱结构111c,分割气流,后段分叉设计,形成两侧的分流板111a,继续分割气流,并且该种分叉设计使得向后流动的气流可以贴紧分流板111a表面,使得气流更加快速地通过,更快地带走热量。此时可以理解,从上向下俯视导流结构111时,其大致呈Y形。分叉的位置处形成有挡板107a,以便于主电池1001的前端匹配,如图4-3所示,挡板107a可以与单立柱结构111c、分流板111a一体形成,此时的单立柱结构111c相当于带有空腔。
另外,由于分流板111a的设置,实际上,此时车架下管103内腔的散热气道104被分割为两部分,如图4-3所示的第一散热气道1041和第二散热气道1042,两个气道形成于分流板111a和车架下管103的管壁之间。
此时,导流结构111分叉的两个分流板111a可以开设分流板散热孔108,如图4-3、4-4所示,分流板111a开设分流板散热孔108,分流板散热孔108在分流板111a表面基本自上向下延伸,增加散热孔面积。当气流经分流板111a表面快速流动时,可以在分流板散热孔108处形成负压,从而更快地带走主电池1001或控制模块1004散发的热量,提高冷却效果。
请参考图4-5,图4-5为图2中主电池的结构示意图。
本实施例,还将主电池1001的壳体外壁开电池散热孔1001a,从而进一步提高散热效率,电池散热孔1001a与上述分流板散热孔108相似,也在壳体外壁表面自上向下延伸。图中,主电池1001还设有用于连接控制模块1004的主电池电源端1001b。主电池电源端1001b端头外部采用防水设计,绝缘材料,内含金属触点或金属插片。主电池1001和控制模块1004一般采用多根电缆连接,结构冗杂,电缆也会额外耗电,本设计可以简化电源结构,减少耗电。
此时,请结合图4-6,图4-6为图2中电池散热孔和分流板散热孔配合的气流示意图。
当主电池1001的壳体和分流板111a上均设置散热孔时,电池散热孔1001a和分流板散热孔108可以均自内向外倾斜设置,如图4-6,二者的散热孔均设于侧面,且均自内向外地朝车架下管103散热气道104的进风气流走向倾斜设置;并且,电池散热孔1001a和分流板散热孔108位置对应以形成自内向外倾斜的气体流道,从而使得内部进风气流快速流动而形成负压时,能够更为顺畅大量地带走主电池1001和控制模块1004产生的热量。如图4-6所示,电池散热孔1202和分流板散热孔108最好是一一对应,散热孔的气流出口相互错离以能够衔接形成一个气体流道。除了形成便于形成负压带走气流之外,电池散热孔1202和分流板散热孔108的倾斜设计还有助于减少水分、泥沙等杂质进入主电池1001内部。
请参考图4-3、4-4,导流结构111在后段分叉形成两侧的分流板111a,两侧分流板111a之间形成主电池安装槽107。在本实施例中,两侧分流板111a底部相连,分流板111a在横截面上向外扩,形成近似于游艇底部的形状,从而更加符合流体力学原理,便于气流更好地贴附于分流板111a表面,带走热量,分流板111a自底部先向外扩,内收向上延伸,截面类似于盾牌形。相应地,车架下管103对应于该位置的两侧侧壁也为相类似的结构设计,只是表面更加圆滑,截面呈扁长形,与盾牌形的分流板111a形成的第一散热气道104、第二散热气道104,气流能够快速导流通过。
另外,从图4-3可看出,导流结构111后段的两侧分叉分流板111a底部相连,使得后段整体的横截面近似“Y”形,底部呈沿车架下管103长度方向延伸的长条棱状结构,长条棱状结构连接于车架下管103的底部内壁,长条棱状结构本身的横截面呈近似三角形。如上所述,导流结构111后段呈上宽下窄的结构设计,有助于气流紧贴;而且,若散热气道104内通过进风口1043进水,该结构还有利于排水。
整体而言,整个导流结构111呈船形,单立柱结构111c呈船头形状设计,两侧的分流板111a呈船体状,底部呈船底状。
此时,可以在长条棱状结构上开设沿其长度方向延伸的走线长孔111b,将电线埋设于走线长孔111b内,可以达到隐藏走线的目的,美化车体外观。
对于该结构的车架下管103,还可以进一步设置自动灭火装置1072,如图4-2、4-3所示。自动灭火装置1072包括气瓶,气瓶可以是防撞高压钢制气瓶,开启时能够释放灭火物质至主电池车架管(本实施例表现为车架下管103)内部,以灭绝火源,及时保护。灭火物质可以是二氧化碳或是其他惰性气体,能够快速充满车架下管103内,并形成无氧环境,快速灭火。
控制模块1004内配设有明火感应器,一旦主电池1001、控制模块1004及其相关配件基于不可抗力、自然老化未及时更换、不当使用等原因造成高温而自燃时,明火感应器被触发,从而启动自动灭火装置1072,释放灭火气体。
针对本实施例,可以将自动灭火装置1072置于导流结构111的单立柱结构111c的空腔内,如图4-7所示,可以在挡板107a上加工出开孔,开孔位置配设灭火装置保护盖1071,以便将自动灭火装置1072自开孔处插入单立柱结构111c的空腔内,空腔内壁设置固定自动灭火装置1072的安装座。挡板107a上可以加工出气孔,以便自动灭火装置1072启动时,可以向电池安装槽107内喷射灭火气体,达到灭火效果。
作为进一步的改进,请继续参考图5-1,图5-1为图2中散热车架另一视角的结构示意图。
车架上管101的两侧自上向下朝中部倾斜,则两侧面可形成将迎风气流向后导流的第一上管导流面,如图5-2所示,图5-2为图5-1中车架上管101的横截面示意图,横截面近似于三角形,顶角朝下。显然,为了达到向后导流的目的,只要两侧向中部倾斜即可,并不限于三角截面,例如可以是梯形。需要说明的是,为了实现导流,减小风阻,导流面并非平面,可以设计为流线型,例如是内凹的曲线。
另外,第一上管导流面的目的是实现向后导流,主要是基于A气流向后流动时,如果无第一上管导流面,则A气流流经车架上管101后,会逐步沿斜上方流走,而第一上管导流面起到一定的下压作用,保证A气流大部分可以沿第一上管导流面在下压趋势下向后流动。
与此同时,车架上管101的后端外扩形成外扩分叉部1013,即外扩分叉部1013是车架上管101向后的延伸设计,形成导流结构,可以与车架中柱102融合一体。外扩分叉部1013的底部形成两侧的向下导流的第二上管导流面,第二上管导流面同样是设计为便于实现下压、减小风阻的流线型设计,并且车架上管101后段外扩还便于车座6的设置,另外外扩分叉部1013还便于后续所述的后叉减震器9的安装、附电池1002的插入。
如图5-1所示,在第一上管导流面将气流在下压趋势下向后引导的前提下,第二上管导流面进一步下压,此时,下压的A气流将能够与车架下管103的出风口1044流出的气流(B、C气流以及E支气流、F气流)相汇合,使得汇合处获得更低的气压,从而进一步增加图3-1处所示的低压O位置(出风口1044附近)和高压I位置(进风口1043附近)的压力差,形成更好的抽吸效应,更多更快速的气流将从车架下管103流过,提高散热效果。
另外,如图2、5-1所示,在车架上管101的前方和后方可以设置上管进风口1011和下管进风口1012,下管进风口1012设于第二上管导流面的位置。则车架上管101迎面来风,还会有一部分气流进入车架上管101内,即图3-1中所示的a气流。设置下管进风口1043可以增加下压气流的气流量,提高抽力。当然,不设置下管出风口1044也是可行的,a气流可以经过车架中柱102下流汇聚,鉴于车架中柱102内部会布置零部件(例如备用电池1003、电线等),对气流有一定的阻挡,因此开设上管出风口1012,使得更多的气流流出并经第二上管导流面下压后更快地向下方汇聚,效果更佳。上管出风口1012可以设为如图2所示的鲨鱼腮状的结构,即内凹形成的由内向外倾斜设置的风道。
当然,除了增加向下流动的气流量,a气流还可以为设于车架上管101内附电池1002的散热,部分气流进入车架中柱102时,也可以为设于车架中柱102内的备用电池1003散热。应知,附电池1002的散热量小,备用电池1003只有在主电池1001电量不足或发生故障是时才使用,因此,主电池1001以及相关的控制模块1004因为其较大的散热量,而更具有散热的需求,这也是本实施例着重对设于车架下管103内的主电池1001、控制模块1004进行示例说明的原因。
需要说明的是,上述实施例中,主电池安装槽107的槽口朝上,主电池1001可以从该槽口装入车架下管103,安装便捷。主电池1001与主电池安装槽107可以可拆卸地连接,比如常规的卡扣连接,也可以例如是螺栓等连接方式,卡扣卡接操作便利。另外,电池安装槽107的槽口可以设置电池保护盖1031,电池保护盖1031可以采用与车架下管103类似的材质制成,从而形成一体式的车架下管103的外观效果,并且保护主电池1001以及电池模块1004等电管电器配件,电池保护盖1031与电池安装槽107可以密封配合,比如设置防水胶圈。
另外,如上实施例中,车架下管103、车架中柱102、车架上管101为整体式结构(包括车架下管103、车架上管101前端连接处形成的立柱10a),另外,导流结构111也是一体成型于车架下管103(也就与立柱10a一体),从而使得整个车架1具有较好的强度。当然,本方案对于各部分的成型方式和是否一体并不做限定,例如是焊接等方式也是可行的。
可以理解,上述实施例均针对主电池1001和控制模块1004等散热量较大的部件设置于车架下管103时进行示例性说明,当车架1结构发生改变,或者散热部件置于其他位置时,同样可以使用上述方案,例如将主电池1001、控制模块1004置于车架上管101时,车架下管103的散热气道104布置同样适用于车架上管101,车架上管101的布置也适用于车架下管103。当然,对于目前而言,主电池1001和控制模块1004等具有较重的重量,置于下方的车架下管103,有利于重心稳定,并且车架下管103基于其位置更便于加工为相对内腔空间较大,从而便于主电池1001等部件的置放。
针对上述实施例,本方案还对电动车的后减震系统做了进一步改进。请结合图5-1,并参考图6-9,图6为图2中电动车的后减震系统的减震器的布置原理图;图7为图5-1中A部分的局部放大图;图8为图5-1中第一铰接点部位的局部放大图;图9为图5-1中B部分的局部放大图。
如图5-1、6所示,车辆的后减震系统包括车架1、后叉减震器9和用于安装电动车的后车轮5的后叉2,后叉2包括后叉上管201和后叉下管202。后叉下管202与车架1铰接于第一铰接点M,车架1通常呈大致三角形,第一铰接点M会位于三角形的车架1的后下角。后叉减震器9的两端分别与后叉上管201以及车架1铰接于第二铰接点N、第三铰接点P,且第一铰接点M与第二铰接点N的连线方向垂直于该后叉减震器9的伸缩方向。
在电动车的行驶过程中,骑行人员所感受的车体后半部分的震动主要来自于后车轮5与路面之间产生的颠簸而引起的上下震动,而后车轮5安装于后叉2,即后叉2将随后车轮5同步产生震动。上述后叉2又通过后叉下管202与车架1铰接于第一铰接点M,故后叉2上下颠簸时,实际上的震动路径是以第一铰接点M为圆心的圆弧(请参考图6)。上述后叉2还通过后叉上管201与后叉减震器9的一端铰接于第二铰接点N,第一铰接点M与第二铰接点N的连线方向垂直于后叉减震器9的伸缩方向,即后叉减震器9的伸缩方向在以第一铰接点M为圆心的圆弧的切线方向上(如图6中的箭头方向),其伸缩方向与后叉2的震动方向基本相同,因此,后叉减震器9的伸缩将有效地抵消后叉2的震动,从而大幅提高减震效果。
此外,上述后叉减震器9的两端分别铰接于后叉上管201与车架1,即只需采用两个铰接结构即可实现其安装固定,结构简单,使得电动车的安装效率获得大幅提高。
需要说明的是,基于上述原理,后叉减震器9的伸缩方向应当沿着后车轮5震动时的运动轨迹,才能够最高效地减震,此时,后叉减震器9不受其他方向的力。因此,上述第一铰接点M和第二铰接点N的连线方向与后叉减震器9的伸缩方向垂直,这里所述的“垂直”并不限定于必须是90度,而是大致垂直,无论从实现高效减震还是安装偏差的角度而言,只要是大致垂直的范围内都是可行的。可以理解,在后车轮5颠簸而后叉减震器9伸缩减震并改变后叉减震器9的伸缩长度时,第一铰接点M与第二铰接点N之间的连线方向与后叉减震器9伸缩方向的夹角本身也会与纯粹的90度垂直存在一定的角度偏差。
仍以图5-1为视角,上述车架1可以为车架上管101、车架中柱102和车架下管103组合而成的大致三角形结构(图5-1中车架上管101、车架下管103在前方实际上连接形成一定长度的立柱10a,以便于安装前叉3),如此,上述车架1的结构稳定性较强,由于上述车架1为连接用于安装前车轮4的前叉3与后叉2的过渡部分,其结构稳定性的增加可提高电动车的车架结构的整体稳定性。应当理解,该车架1也可以设计为其他结构,如四边形结构或仅由车架中柱102和车架下管103组合而成的叉形结构,但就结构稳定性而言,本发明方案中的三角形结构的车架1的稳定性更高。
如图6和图7所示,上述第一铰接点M可以位于车架下管103的下端,也是后端,该车架下管103可以设有两个车架下管铰接孔110,该车架下管103的内部在两车架下管铰接孔110处均可以同轴设置套管109。相应地,上述后叉下管202靠近车架下管103的一端设有后叉下管铰接孔,后叉下管202的该端伸入车架下管103内,继而可通过第一铰轴插入两套管109以及后叉下管铰接孔内,以完成后叉下管202与车架下管103的铰接。
应当知晓,上述后叉2包括两组后叉上管201和后叉下管202,各后叉上管201的一端与相应的后叉下管202的一端相连接以形成V形结构,两V形结构分别位于电动车后车轮5的两侧。如图5-1所示,该V形结构的底部还设有后轴卡槽207和变速器固定孔208,以便于后车轮5以及变速器的安装,此外,上述后叉上管201朝上的一面还设有后灯带206,以在光线不利时起到警示的效果,提高骑行安全。后轴卡槽207可设置为开口朝向前方,相较于传统的朝向设置,本方案中后轴卡槽207,使得后车轮5的车轴与后轴卡槽207卡接更为稳固,可避免骑行颠簸而造成的脱轴现象。
实际上,分别位于两侧的后叉上管201、两侧的后叉下管202本身也相连接形成V形结构。在具体实施时,两后叉下管202的相应位置均可以设置有后叉下管铰接孔,上述第一铰轴可插入两套管109以及两后叉下管铰接孔内,以完成两后叉下管202与车架下管103的铰接。
如图7和图8所示,上述两后叉下管202靠近车架下管103的一端可相互连接形成一体端部,并在该端部设置通孔以形成卡管209,或者,可将分别设有后叉下管铰接孔的两后叉下管202在该铰接孔处进行焊接或粘结也可形成上述卡管209,进而将上述第一铰轴插入两套管109以及卡管209内,以完成两后叉下管202与车架下管103的铰接。如此,两后叉下管202形成整体结构,一方面便于其安装固定,另一方面也便于两后叉下管202绕第一铰接点M进行同步转动。
进一步地,上述两套管109的外端均可以设有突出于相应的套管109的外端面的第一弧形板1091(远离车架下管103内壁的为外端),而卡管209的两端均设有外突于其外端面的第二弧形板2091,第一弧形板1091和第二弧形板2091对应的圆心角总和小于360度,且二者开口相对。采用这种设置,当后叉2沿第一铰轴转动时,第一弧形板1091和第二弧形板2091的周向端口210相互抵触,以限制后叉2的转动范围,避免了后叉2的转动范围过大,从而将与后叉上管201铰接的后叉减震器9的伸缩量控制在一定的范围内,避免了伸缩量过大而对其带来的损伤。需要说明的是,上述周向端口210是指各弧形板在其圆周方向的两个端面。
如图7和图8所示,上述第一弧形板1091的开口朝向车架下管103的内部,而第二弧形板2091的开口朝向与之相反,且第一弧形板1091和第二弧形板2091的周向端口210还需要能够对接。如此,在具体安装时,后叉下管202的卡管209不能平直地插入车架下管103内以与两套管109形成配合,而应当从两套管109的下方绕进车架下管103内以与两套管109相配合(如图7中的箭头方向)。使得伸入车架下管103内部的后叉下管202不易从车架下管103内滑出,以便于二者之间的安装固定。应当理解,上述两弧形板的朝向也可设置为其他形式(例如与图8中相反设置),只要保证二者的开口相对,且后叉2的转动过程中两弧形板的周向端口210可相互抵触以限制后叉2的转动范围即可。
需要强调的是,第一弧形板1091和第二弧形板2091圆心角总和与360度的差值就是所允许转动的角度,因此,上述第一弧形板1091与第二弧形板2091对应的圆心角的总和小于360度的限定是为了保证后叉2可绕第一铰接点M进行转动,但上述圆心角的总和亦不可设置太小,以避免后叉2的转动范围过大。本发明方案并不对各弧形板所对应的圆心角值以及二者圆心角的总和的具体值作限定,各具体值的大小本领域技术人员可结合实际安装情况而定。
另外,图中将后叉2插入车架下管103内,相应地设置套管109和卡管209,由上述实施例可知,为了设置出风口1044,车架下管103后端开口,故将后叉2插入车架下管103利用了出风口1044位置,较为便捷。但显然,不利用该出风口1044也是可行的,将车架下管103的后端设置延伸结构伸入后叉2内同样可以实现。
如图5-1和图9所示,上述车架1的上部可以设有限位栓106,后叉上管201靠近车架1的一端设有与该限位栓106相匹配的L形限位滑道203,该L形限位滑道203包括底孔和侧孔,其中,底孔沿后叉减震器9的伸缩方向延伸,侧孔的延伸方向大致与底孔的延伸方向相垂直,且侧孔为上端开口,上述限位栓106自侧孔的开口卡入底孔内。
具体到本方案,以图5-1为视角,上述车架1的上部可以形成向后外扩延伸的外扩分叉部1013,即图中所示的外扩分叉部1013,该外扩分叉部1013可以是车架上管101靠近车架中柱102的一端延伸所形成,也可以是车架中柱102的侧部外延所形成。该外扩分叉部1013的两分叉内侧均设有上述限位栓106,位于后车轮5两侧的两后叉上管201分别对应设有L形限位滑道203,使得两限位栓106均可卡入L形限位滑道203内,以将后叉上管201稳固地连接于车架1。而底孔沿后叉减震器9的伸缩方向延伸,也使得限位栓106在底孔中的滑动方向与后叉减震器9的伸缩方向相一致,避免了因后叉上管201与外扩分叉部1013的连接而对后叉减震器9的伸缩方向造成干扰,进而影响减震效果。且底孔具有一定的延伸长度,即限位栓106在底孔中的滑动范围受到限制,也进一步地避免了后叉减震器9伸缩范围过大而对其带来的损伤。需要说明的是,本发明并未对上述L形限位滑道203的底孔以及侧孔的延伸长度作进一步地限定,在具体实施过程中,本领域的技术人员可根据实际需求对相应的底孔和侧孔的延伸长度进行设定。
仍以图5-1为视角,该L形限位滑道203的侧孔可以位于底孔的右端,且为上端开口,即上述限位滑道呈现为“躺着”的L,如此,限位栓106可容易地自侧孔的开口卡入底孔中。在安装完成后,电动车的运行过程中,当由于地面颠簸而引起后叉2绕第一铰接点M顺时针转动时,限位栓106可滑入底孔的更深处,使得后叉上管201与车架1连接更为紧密。上述侧孔也可以位于底孔的左端,且上述侧孔也可以是下端开口,在具体安装时,将限位栓106从侧孔的开口处自下而上卡入侧孔并进入底孔中,也可满足使用需求。
综合理解,按照图9所示,侧孔位于底孔的前侧(朝向车头的一侧),与第一铰接点M处的限位结构(如图8所示的结构)相匹配,安装时需要将后叉2向下向车架下管103内推进,再向上然后朝后与套管109配合,即存在向下-向上-向后的安装配合过程,上部的限位结构L形限位滑道203按照侧孔在前设置时,也是同样的向下-向上-向后安装过程,从而使得后叉2的上下安装更为协调。因此,上下安装能够协调或者互不干涉是较佳的实施例。
上述限位栓106为圆柱结构,其一端固定于上述分叉的侧壁,另一端具有卡在上述底孔内侧的防脱部。上述防脱部可以为球形结构,该球形结构的直径大于底孔的高度,在具体使用时,由于上述球形结构卡在底孔的内侧,使得限位栓106不能沿其轴向脱离底孔,限位栓106只能在底孔的延伸方向进行滑动。当然上述防脱部也可设置为其他形式,例如四面体、六面体或其他立体结构,无论采用何种形式,均需保证在使用时该防脱部可以卡在底孔的内侧,以限制限位栓106不能沿其轴向脱离底孔。
针对上述各方案,还可对后叉上管201的结构作进一步的调整,两后叉上管201靠近车架1的一端相互连接形成开口向下的弧形把手211。采用这种结构,在限位栓106卡入L形限位滑道203的过程中,可直接用手提起该弧形把手211以进行对接,安装更为方便,也便于拆卸。此处操作弧形把手211而拆下后叉减震器9时,则可以将附电池1002自外扩叉形部1013的位置取出,相应地,附电池1002也可以自该处插入车架上管101内,便于附电池1002的装卸。
另外,限位栓106位置上方还设有保护盖205,该保护盖205为弧形板状结构,其弧形开口朝下,以覆盖于限位栓106上方,从而较大程度地避免空气中的灰尘等杂质落入L型限位滑道203,而对车架1与后叉2的连接结构的稳定性带来不利影响。另外,保护盖205为弧形把手211结构形态的延伸,体现外观设计的整体性。
如图5-1所示,在上述外扩分叉部1013的两分叉的连接处可以设有减震器安装槽架105,后叉减震器9的一端插入该减震器安装槽架105中,并通过第一固定轴903以及两个第一轴承垫901铰接于该减震器安装槽架105。
两后叉上管201靠近车架1的一端的内侧分别设有固定板204,以铰接后叉减震器9的另一端。具体而言,该固定板204的一端设置于后叉上管201的内侧,另一端朝向与之相对的另一后叉上管201延伸并具有折弯段,该折弯段设有铰孔,上述后叉减震器9的另一端通过第二固定轴904以及两个第二轴承垫902铰接于两固定板204。
需要说明的是,上述后叉减震器9的两端与车架1及后叉2的铰接结构的设定仅是本发明实施例的一种优选方案,不能作为对本发明所提供的电动车的后减震系统实施范围的限定,在保证第一铰接点M和第二铰接点N的连线方向与后叉减震器9的收缩方向相垂直的前提下,后叉减震器9的两端可以设置为任意形式的铰接结构。
另外,图5-1主要是以第一铰接点M位于车架下管103的后下端,第二铰接点N位于后叉2的前上端,第三铰接点P位于车架上管101的后端进行示例说明,由图5-2的后叉减震器9布置原理图可知,第一铰接点M位于下方,第二铰接点N、第三铰接点P相对位于上方的布置即可,比如,第一铰接点M可以位于车架中柱102靠下的位置,第三铰接点P也可以位于车架中柱102靠上的位置。当然,对于常规的三角形的车架1而言,图5-1中的布置方式更为合理。
针对上述各实施例中的电动车,对于其模式设置还可以做出进一步改进。如图10-11所示,图10为本发明所提供电动自行车的多模式驱动方法流程图;图11为本发明所提供多模式驱动电动自行车的结构框图。
本实施例中上述的电动车为电动自行车,可以形成多模式驱动的电动自行车,包括控制模块1004和力矩传感器,当骑行人员踩踏脚踏板时,力矩传感器能够检测到脚踏力的信号(具体到本实施例中,可以设置于图2中所示的脚踏和变速主动齿轮7上),反应为对行车的动力需求。另外,电动自行车的前车轮4和后车轮5均配备有电动发电机,即既能电动提供驱动力,也能转动发电。
该电动自行车具有以下三种驱动模式:
一、纯电动模式
所述控制模块1004控制前车轮4、后车轮5二者配备的电动发电机进行电力驱动;此时电动自行车不需人力即可行进;
二、助力骑行模式
在该模式下,人力脚踏和电动驱动并存。骑行人员进行脚踏时,力矩传感器会检测到脚踏力信号,并根据该信号,确定此时所需的行车动力,由控制模块1004进行计算分配,从而控制后车轮5配备的电动发电机进行电力驱动。即此时整车的动力由人力和后车轮5的电动发电机共同提供。
前车轮4的电动发电机在助力骑行模式下不提供动力,可以转动发电。
三、纯骑行模式
容易理解,该模式下,仅由人力脚踏实现驱动,前车轮4和后车轮5配备的电动发电机不再提供动力。此时,人力脚踏带动前车轮4、后车轮5转动,相应地,二者配备的电动发电机转动,均进行发电。
上述方案中,为电动自行车配置了三种驱动模式,相较于传统的电动自行车,能够适应于全地形全路况,具备更高的灵活性,也适于健身骑行。尤其是助力骑行模式,能够根据骑行需求,为人力骑行提供一定的助力,从而既满足人力骑行的需求,又可以避免过于劳累,具有较好的用户体验感,可以长时间地感受骑行乐趣。另外,配备的电动发电机,可以在相应模式下进行发电,从而更为节约能效,延长电动自行车续航的时间。三种驱动模式,骑行人员可以自行选择,电动自行车上可以设置实体按钮,或者虚拟app按钮皆可。
作为进一步的优化,对于纯电动模式还可以做出改进。
在纯电动模式下,与汽车类似,会设置油门操控件,基于电动自行车,油门操控件可以设于转向把手上,与控制模块1004连接。为便于操作可以设为指拨油门,即骑行时,骑行人员只要用手指进行轻轻拨动,即可实现油门操控。骑行人员对油门操控件的操控,操控的行程即油门控制信号,将会反馈给控制模块1004,控制模块1004将根据该油门控制信号获得所需的动力需求,从而转化为对电动发电机的驱动信号,控制电动发电机按照当前的骑行需求进行转动。
纯电动模式下,可以设置自动感应定速巡航,即骑行人员拨动油门操控件后,电动自行车可以保持在该油门功率下进行驱动,避免繁琐操作,骑行人员不需要把持当前油门,而且也可以防止油门瞬时断电而引起的不便,尤其是上坡时油门瞬时断电而造成的溜车得以避免。
具体地,控制模块1004中可以设定巡航最小车速值,当骑行人员拨动油门操控件时,如果控制模块1004检测到油门对应的速度值超过该巡航最小车速值(例如可以是5km/h)时,可以启动自动感应定速巡航,骑行人员松开油门操控件后,保持该控制速度行驶。该模式设定为只能增速,一旦车辆发生刹车制动,则取消自动感应定速巡航,速度可以减小,以提高骑行安全性。再重新进行增速时,则增速至超过巡航最小值后,又可以进入自动感应定速巡航,该模式适合于长途模式。
油门控制的信号可以是上述的油门操控件发出,也可以是脚踏传感转换得出,二者均考虑为油门信号时,则以较强者控制电动发电机提供合适的动力。
如上所述,本方案中还设有力矩传感器,作为优化的方案,力矩传感器在纯电动模式下,依然对脚踏力进行检测。与助力骑行模式一致,力矩传感器检测的脚踏力信号反应了骑行人员对电动自行车的动力需求,在纯电动模式下,可以转换为油门实际所需信号。
此时,控制模块1004会接收到两路信号:力矩传感器检测后转换的油门实际所需信号、油门操控件传递的油门控制信号。控制模块1004会对以上两路信号进行比较,并选择二者中信号更强的一者控制电动发电机转动。
在纯电动模式下,基于该模式的运行方式,骑行人员多数不会进行脚踏动作。然而,在爬坡时,电动发电机转速降低,需要较大的扭矩,如果骑行人员进行脚踏操作,则可以抵消一部分电动发电机的扭矩,可以起到保护电动发电机的作用;在爬坡阶段,进行油门控制时,例如指拨油门的拨动动作未必能够满足爬坡的动力需求,而脚部进行踩踏时,电动自行车爬坡时的行驶状态能够更为直接地反馈给脚部,因此,在纯电动模式下,尤其是爬坡状态时,结合力矩传感器的反馈,能够更为准确地控制电动发电机的动力提供,以便顺利地通过上坡路段或是其他类型的路段。
另外,本方案在纯电动模式下,会对电动自行车进行限速处理。处于纯电动模式,由电动发电机提供动力,车速可以达到相对较高,而地方交通法规一般对于该类车型具有车速限制要求,一般在25~35km/h,限速可以防止车速超出法规规定;另外,在纯电动模式下,骑行人员对于道路和车辆的反馈意识降低,会下意识地增加速度,危险系数增强,限速设置能够提高骑行安全。而处于助力骑行模式以及纯骑行模式时,则不作限速处理,其最高速度由控制模块1004和电动发电机本身的参数决定。
针对上述各实施例,由于电动发电机可以进行发电,还可以对发电后的电量用途进行设计。
电动自行车包括作为动力源的主电池1001、作为备用动力源的备用电池1003,以及为车载设备供电的附电池1002。车载设备例如可以是显示屏、车灯、充电接口等。
可以检测以上三类电池的电量,控制模块1004可以设置供电系统检测单元,以便控制模块1004获取各类电池的电量信息,并据此确定当前需要进行充电(欠电或非满电)的电池,从而控制确定电动发电机为对应的电池进行充电。控制模块1004内还可设置电源切换单元,当需要充电的电池超过两类时,即主电池1001、备用电池1003、附电池1002三者中,至少两者需要充电时,则控制模块1004控制电源切换单元按照下述优先级顺序进行充电:
备用电池1003、附电池1002、主电池1001。
控制模块1004内可以设置电源切换模块,比如三者均需要充电。则电动发电机首先给备用电池1003充电,充完后,通过电源切换模块切换至为附电池1002充电,最后再切换至给主电池1001充电。主电池1001作为主要动力源,会经常处于供电状态,故首先给予作为备用动力源的备用电池1003充电;然后再给附电池1002充电,只有主电池1001电量不足,而备用电池1003作为动力配备时,才给主电池1001充电。当三者电量均较足时,不进行充电。需要说明的是,基于电池的工作原理,电池处于耗电状态时,均不予充电操作,如上所述的优先级顺序也是建立在电池能够进行充电的基础上进行充电顺序分配。
另外,如图2所示,车架1包括车架上管101、车架中柱102和车架下管103,呈大致的三角形架体结构。本方案可将主电池1001设置于车架下管103,具体是在车架下管103设置开口朝上的安装槽,则主电池1001可实现快拆便携式充电,即能够很方便的取下并采用充电座进行充电。而备用电池1003和附电池1002分别设于车架中柱102和车架上管101,采用诸如从管体内抽拉式的安装方式,即便采用安装槽的安装方式,车架下管103的主电池1001取放显然还是更加容易,故在行驶中先为不方便取放的备用电池1003和附电池1002进行充电。
另外,当骑行时间较长,主电池1001、备用电池1003和附电池1002都处于欠电状态,而纯骑行模式状态下充电又满足不了骑行需求时,可用外接电缆式充电桩或无线充电桩进行快速充电,充电顺序与前述顺序一致。
此外,针对上述实施例,可以在主电池1001和/或控制模块1004的外表面贴设有温差发电片,主电池1001和控制模块1004属于发热量较大的部件,利用主电池1001和控制模块1004表面温度和外部的温度差,温差发电片可以进行发电,控制模块1004可以控制所述温差发电片供电至所述车载设备。温差发电片发电量有限,但可以满足一定的车载设备供电需求,从而充分地利用电动自行车的自身能源。达到高效节能的目的。
需要说明的是,上述实施例以电动自行车为例,但显然,设有相同类型车架结构的电动车均可以采用如上设计,例如电动摩托车。但对于多个驱动模式的实施例而言,主要针对电动自行车。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (26)

1.一种电动车,包括车架(1),所述车架(1)设有作为动力源的主电池(1001),所述车架(1)包括用于装载所述主电池(1001)的主电池车架管,其特征在于,所述主电池车架管的前端设有朝向前方的进风口(1043),后端设有朝向后方的出风口(1044),以对所述主电池车架管内腔的所述主电池(1001)进行风冷散热。
2.如权利要求1所述的电动车,其特征在于,所述车架(1)包括车架上管(101)、车架下管(103)和车架中柱(102),所述主电池车架管为所述车架下管(103),所述主电池(1001)置于所述车架下管(103)的内腔,所述进风口(1043)和所述出风口(1044)分设于所述车架下管(103)的前端和后端。
3.如权利要求2所述的电动车,其特征在于,所述车架上管(101)的两侧自上向下朝中部倾斜,形成将迎风下压继而向后导流的第一上管导流面;且,所述车架上管(101)的后端外扩并形成向下导流的第二上管导流面。
4.如权利要求3所述的电动车,其特征在于,所述车架上管(101)的前端设有朝向前方的上管进风口(1011),所述第二上管导流面的位置设有上管出风口(1012)。
5.如权利要求2所述的电动车,其特征在于,所述车架下管(103)设有主电池安装槽(107),其槽口朝上,所述主电池(1001)自所述槽口安装于所述主电池安装槽(107)内。
6.如权利要求2所述的电动车,其特征在于,所述车架中柱(102)内设有备用电池(1003),和/或,所述车架上管(101)内设有为车载供电的附电池(1002)。
7.如权利要求1-6任一项所述的电动车,其特征在于,所述车架上管(101)和所述车架下管(103)在前方相连形成立柱(10a);
所述主电池车架管的内腔设有导流结构(111),所述导流结构(111)自所述立柱(10a)的后端向所述主电池车架管的内腔延伸,并至少延伸至所述主电池(1001)的前端位置。
8.如权利要求7所述的电动车,其特征在于,所述导流结构(111)包括位于前段的单立柱结构(111c)和自所述单立柱结构(111c)后端分叉形成的两个分流板(111a);所述主电池(1001)位于两所述分流板(111a)之间。
9.如权利要求8所述的电动车,其特征在于,两个所述分流板(111a)底部相连,且底部形成长条棱状结构,所述长条棱状结构开有沿其长度方向延伸的走线长孔(111b)。
10.如权利要求8所述的电动车,其特征在于,所述导流结构(111)呈船形设置,两侧所述分流板(111a)自底部先向外扩再内收向上延伸,所述单立柱结构(111c)呈船头形。
11.如权利要求8所述的电动车,其特征在于,所述分流板(111a)设有分流板散热孔(108);所述主电池(1001)的壳体外壁开设有电池散热孔(1001a)。
12.如权利要求11所述的电动车,其特征在于,所述电池散热孔(1001a)和所述分流板散热孔(108)自内向外均倾斜设置,并朝所述主电池车架管内部的进风气流走向倾斜设置;所述电池散热孔(1001a)和所述分流板散热孔(108)位置对应以形成自内向外的倾斜的气体流道。
13.如权利要求8所述的电动车,其特征在于,还包括自动灭火装置(1072),所述单立柱结构(111c)为空心结构,所述自动灭火装置(1072)设于所述单立柱结构(111c)内;
所述主电池(1001)的控制模块(1004)配设有明火感应器,并控制所述自动灭火装置(1072)启闭,所述自动灭火装置(1072)能够向所述主电池车架管内腔喷射灭火物质。
14.如权利要求1-6任一项所述的电动车,其特征在于,还包括后车轮(5)和安装于所述后车轮(5)的后叉(2),以及减震器(9),所述后叉(2)包括后叉上管(201)和后叉下管(202);且,
所述后叉下管(202)与所述车架(1)铰接于第一铰接点(M),所述减震器(9)的一端与所述后叉上管(201)铰接于第二铰接点(N),另一端与所述车架(1)铰接于第三铰接点(P),且所述第一铰接点(M)与所述第二铰接点(N)的连线方向垂直于所述减震器(9)的伸缩方向。
15.根据权利要求14所述的电动车,其特征在于,所述车架(1)包括车架下管(103),所述第一铰接点(M)位于所述车架下管(103),所述车架下管(103)设有两个车架下管铰接孔(110),所述车架下管(103)的内部在两所述车架下管(103)铰接孔处均同轴设有套管(109);
所述后叉下管(202)靠近所述车架下管(103)的一端设有后叉下管铰接孔,所述后叉下管(202)的该端伸入所述车架下管(103)内,所述后叉下管(202)与所述车架下管(103)通过第一铰轴插入两所述套管(109)以及所述后叉下管铰接孔铰接。
16.根据权利要求15所述的电动车,其特征在于,各所述套管(109)的外端均设有突出于该套管(109)的外端面的第一弧形板(1091);
所述后叉下管铰接孔的两端均设有外突于其外端面的第二弧形板(2091),所述第一弧形板(1091)和所述第二弧形板(2091)对应的圆心角总和小于360度,且二者开口相对,当所述后叉(2)沿所述第一铰轴转动时,所述第一弧形板(1091)和所述第二弧形板(2091)的周向端口(210)相互抵触,以限制所述后叉(2)的转动范围。
17.根据权利要求14所述的电动车,其特征在于,所述车架(1)的上部设有限位栓(106);所述后叉上管(201)靠近所述车架(1)的一端设有与所述限位栓(106)相匹配的L形限位滑道(203);
所述L形限位滑道(203)的底孔沿所述减震器(9)的伸缩方向延伸,所述L形限位滑道(203)的侧孔上端开口,所述限位栓(106)自所述侧孔的开口卡入所述底孔内。
18.根据权利要求17所述的电动车,其特征在于,所述车架(1)的上部形成有向后延伸的外扩分叉部(1013),所述外扩分叉部(1013)的两分叉内侧均设有所述限位栓(106),所述后叉上管(201)对应设有两个所述L形限位滑道(203);
所述限位栓(106)为圆柱结构,其一端固定于所述分叉的侧壁,另一端具有卡在所述底孔内侧的防脱部。
19.根据权利要求14所述的电动车,其特征在于,所述车架(1)包括车架上管(101),所述车架上管(101)向后延伸形成外扩分叉部(1013),所述减震器(9)的一端铰接于所述外扩分叉部(1013),所述第三铰接点(P)位于所述外扩分叉部(1013)。
20.根据权利要求14所述的电动车,其特征在于,所述第二铰接点(N)位于所述后叉上管(201)靠近所述车架(1)的一端。
21.如权利要求1-6任一项所述的电动车,其特征在于,还包括后车轮(5)和安装于所述后车轮(5)的后叉(2);所述后叉(2)包括后叉上管(201)和后叉下管(202);且,
所述后叉上管(201)和所述后叉下管(202)后端相连形成后叉连接部,所述后叉连接部设有与所述后车轮(5)的后车轴卡接的后轴卡槽(207);所述后轴卡槽(207)的槽口朝向前方。
22.如权利要求1-6任一项所述的电动车,其特征在于,还包括控制所述主电池(1001)的控制模块(1004),所述主电池(1001)和/或所述控制模块(1004)上贴设有温差发电片,所述控制模块(1004)控制所述温差发电片供电至所述电动车的车载设备。
23.如权利要求1-6任一项所述的电动车,其特征在于,还包括控制模块(1004)和力矩传感器,所述电动车为电动自行车;所述电动自行车的前车轮(4)和后车轮(5)均配备有电动发电机,以实现三种驱动模式:
纯电动模式,所述控制模块(1004)控制前车轮(4)、后车轮(5)二者配备的电动发电机进行电力驱动;
助力骑行模式,所述控制模块(1004)根据所述力矩传感器检测的脚踏力信号,控制后车轮配备的电动发电机进行电力驱动,由电动发电机和人力脚踏共同提供骑行动力;
纯骑行模式,仅由人力脚踏实现驱动;
并且,处于助力骑行模式,所述控制模块(1004)控制所述前车轮(4)的电动发电机进行发电;处于纯骑行模式,所述控制模块(1004)控制前车轮(4)以及后车轮(5)的电动发电机均进行发电。
24.如权利要求23所述的电动车,其特征在于,所述控制模块(1004)设有限速值,处于纯电动模式时,所述控制模块(1004)控制所述电动自行车的实际车速不超过所述限速值。
25.如权利要求23所述的电动车,其特征在于,还包括油门操控件,处于纯电动模式,所述油门操控件能够根据骑行人员的操控向所述控制模块(1004)发送油门控制信号,所述控制模块(1004)根据所述油门控制信号确定电动发电机提供的动力;
并且,处于纯电动模式时,所述力矩传感器检测的脚踏力信号能够转换为油门实际所需信号,所述控制模块(1004)比较所述油门实际所需信号以及所述油门控制信号,选择二者中信号更强的一者控制电动发电机提供动力。
26.如权利要求23所述的电动车,其特征在于,所述电动自行车还包括作为备用动力源的备用电池(1003),以及为车载设备供电的附电池(1002);
所述控制模块(1004)获取以上三类电池的电量,确定所述电动发电机为对应的电池进行充电,当需要充电的电池超过两类时,按照下述顺序进行充电:备用电池(1003)、附电池(1002)、主电池(1001)。
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