CN106515990A - 一种机电领域的电动自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机电领域的电动自行车，包括前轮、后轮和连接前轮和后轮的车架；前轮的轮子中心设置有前轮电动机(5)，后轮的轮子中心设置有后轮发动机(8)，自行车踏板处还设置有踏板发动机(7)；车架的后方设置有储物箱(9)，车架的中央设置有太阳能蓄电池(4)，靠近车架前端的前轮位置上设置有位移传感器(6)。本发明结构较为简单，比起传统的电动自行车来说，其生产成本大幅度的降低，有利于提高生产效率。

Description

一种机电领域的电动自行车
技术领域
本发明涉及自行车领域，尤其涉及一种机电领域的电动自行车。
背景技术
随着人们生活水平的大幅度提高，普通大众对于出行方式的观念正在改变，尤其在周末休闲旅游时候，人们都越来越倾向于使用电动自行车骑行。随着各种传感器在自行车上的使用，电动自行车的性能，尤其是车辆位置监控和车辆位移速度有了很大提高。由于运动物体所受的摩擦力与速度的平方成正比，因此自行车速度的提高，对自行车的性能提出了更高的要求，尤其是车轮的使用情况。
现有技术中的电动车结构较为复杂，随着使用年限的增长，电动自行车的车轮轮毂会出现磨损，如果这种情况得不到及时的检测，会影响电动车的正常运行，且存在安全隐患。
发明内容
为了克服上述缺点和弊端，本发明提供一种机电领域的电动自行车，以解决上述技术问题。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种机电领域的电动自行车，包括前轮、后轮和连接前轮和后轮的车架；前轮的轮子中心设置有前轮电动机，后轮的轮子中心设置有后轮发动机，自行车踏板处还设置有踏板发动机；车架的后方设置有储物箱，车架的中央设置有太阳能蓄电池，靠近车架前端的前轮位置上设置有位移传感器。
进一步地，位移传感器包括电路板、位于电路板上的磁芯和环绕在磁芯周围的线圈。
进一步地，磁芯通过铆合的方式与电路板连接，耦合磁场信号，或实现电感串联或并联；电路板的上方设置有与磁芯相匹配的铆合槽。
进一步地，磁芯通过铆合槽与电路板铆合，形成有效磁场；磁芯从内向外依次由NdFeB基体颗粒相体、软磁Fe65Co35纳米粉相层和硬磁CoFe2O4Ni纳米粉相层构成。
进一步地，磁芯的长、宽和高分别为5cm、2.5cm和1.5cm。
相对于现有技术，本发明的有益效果：
本发明提供的一种机电领域的电动自行车的结构设置合理，通过这样的设置，其提供动力的方式不同，在其中一个出现问题时，该电动自行车仍能使用。本发明的实施例提供的电动自行车具有绿色环保功能，可持续的降低环境污染的潜在风险，因此，具有大规模广泛运用推广的潜在能力。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明的结构示意图。
其中：4-太阳能蓄电池，5-前轮电动机，6-位移传感器，7-踏板发动机，8-后轮发动机，9-储物箱。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
一种机电领域的电动自行车，如图1所示，包括前轮、后轮和连接前轮和后轮的车架；前轮的轮子中心设置有前轮电动机5，后轮的轮子中心设置有后轮发动机8，电动自行车的前轮和后轮分别由前轮电动机5、后轮发动机8分别控制，通过这样的设置，其提供动力的方式不同，在其中一个出现问题时，该电动自行车仍能使用。自行车踏板处还设置有踏板发动机7，车架的中央设置有太阳能蓄电池4。车架后方还设置有储物箱9。在本实施例中，该储物箱9可以拆卸，一方面增加了电动车的储物便利性，另一方面，不需要储物箱9时，可将其拆卸，既可供人乘坐，又可扩大使用空间，或者降低电动车的重量，延长电动车的骑行时间。前轮靠近车架前端的位置还设置有位移传感器6，由于在前轮靠近车架前端的位置设置有位移传感器，电动自行车可以很好的监控电动车车轮的磨损情况，便于骑行者及时维修，避免了潜在危险的发生，同时，由于其制作成本很低，因此，也节约了大量的人力和物力成本，位移传感器6包括电路板、位于电路板上的磁芯和环绕在磁芯周围的线圈；磁芯通过铆合的方式与电路板连接，耦合磁场信号，或实现电感串联或并联；电路板的上方设置有与磁芯相匹配的铆合槽；磁芯通过铆合槽与电路板铆合，形成有效磁场；磁芯从内向外依次由NdFeB基体颗粒相体、软磁Fe65Co35纳米粉相层和硬磁CoFe2O4Ni纳米粉相层构成。
在进一步的实施例中，磁芯的长、宽和高分别为5cm、2.5cm和1.5cm。
在本发明的实施例中的电动自行车采用的位移传感器的磁芯的软磁Fe65Co35纳米粉相层的制备方法如下：以体积比为1：20的比例将NaBH4溶液逐滴加入到FeSO4溶液中，置于磁力搅拌器上在25℃搅拌反应2min，置于超声频率为10KHz下超声清洗30min，得到Fe纳米颗粒，该反应方程为：FeSO4+NaBH4+H2O→Fe+Na2SO4+H2+H2O，将Fe纳米颗粒分散于CoSO4溶液中，再以体积比为1：20的比例将NaBH4溶液逐滴加入到CoSO4溶液中，置于磁力搅拌器上在20℃搅拌1min，置于超声频率为10KHz下超声清洗30min，使用氨水调节pH值至13，采用冷冻式高速离心机10000rpm/min离心，置于200～300℃烘箱中干燥6h，得到Fe65Co35纳米颗粒，该反应方程式为：CoSO4+NaBH4+H2O→Co+Na2SO4+H2+H2O。
在本发明的实施例中的电动自行车采用的位移传感器的磁芯的硬磁CoFe2O4Ni纳米层的制备方法如下：将2g Ni溶解于10ml HNO3中，将Ni(NO3)2逐滴加入FeSO4溶液和CoSO4溶液混合得的混合液中，置于氩气氛围中，反应2min；5000rpm/min离心5min，采用75％乙醇超声波震荡清洗沉淀5次，真空度300KPa下干燥，置于电弧炉1500℃灼烧2h，然后进行退火氧化处理得到硬磁CoFe2O4Ni纳米颗粒，其中，Ni：FeSO4：CoSO4的体积比为1：1：2。
在本发明的实施例中的电动自行车采用的位移传感器，在由NdFeB基体颗粒制备而成的磁芯基体的表面依次涂覆上软磁Fe65Co35纳米相层和硬磁CoFe2O4Ni纳米层，软磁Fe65Co35纳米相层的厚度为2～5mm，硬磁CoFe2O4Ni纳米层的厚度为2～4mm。
在一些实施例中，作为基体的NdFeB基体进行以下处理：氩气氛围，称取10gNdFeB快淬磁粉浸入NaBH4还原剂溶液中，逐滴加入1mL FeSO4溶液和1mLCoSO4溶液，750rpm/min搅拌2min，采用137Csγ射线照射10min，照射剂量为100Gy；将所得NdFeB磁性颗粒用酒精清洗5次，超声波震荡，真空干燥制得NdFeB基体颗粒。
采用上述材料制备长、宽和高分别为5cm、2.5cm和1.5cm的磁芯。
本发明提供的电动自行车采用的位移传感器采用该磁芯，传感器的电感保持率都较为优异，电感量保持率达到80％。在本实施例中，使用软磁和硬磁相结合与基体材料联合做位移传感器的磁芯，可以有效引导和利用磁力线，减小装置体积、重量，降低漏磁通。该磁芯的位移传感器的功耗变小，灵敏度增加，对电动自行车的轮毂的位移情况及时作出检测。
分别将使用位移传感器电动自行车100辆和没有使用位移传感器的电动自行车100辆的使用情况进行对比跟踪，根据跟踪监测统计结果表明，在使用的1～1.5年时间内，使用位移传感器的100辆电动车的事故率为0，而没有使用位移传感器的100辆电动自行车中，由于电动车轮故障而发生不能骑行的状况的车辆数目为75辆，故障率为75％。本发明提供的一种机电领域的电动自行车的故障率非常低，不仅便于骑行者及时检测和维修，避免了潜在的危险，且由于该电动自行车采用的磁芯的制备材料价格成本较低，大大降低了传感器的制备成本，节约了该电动自行车的生产成本。因此，也节约了大量的人力和物力成本。
采用上述磁粉制备而成的磁芯的长为5～8cm，宽为2～3cm，高为1～2cm。为了制备而成的磁芯保持其性能的同时，又能满足节约成本和能源的目的，本实施例中制备而成的磁芯的长为5cm，宽为2.5cm，高为1.5cm。
本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本发明内容作出替换或者变型，但是这些替换或者变型都不应视为脱离本发明构思的，这些替换或者变型均在本发明要求保护的权利范围内。

Claims (5)

1.一种机电领域的电动自行车，包括前轮、后轮和连接前轮和后轮的车架；前轮的轮子中心设置有前轮电动机(5)，后轮的轮子中心设置有后轮发动机(8)，自行车踏板处还设置有踏板发动机(7)；车架的后方设置有储物箱(9)，其特征在于，车架的中央设置有太阳能蓄电池(4)，靠近车架前端的前轮位置上设置有位移传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，位移传感器(6)包括电路板、位于电路板上的磁芯和环绕在磁芯周围的线圈。
3.根据权利要求2所述的电动自行车，其特征在于，磁芯通过铆合的方式与电路板连接，耦合磁场信号；电路板的上方设置有与磁芯相匹配的铆合槽；磁芯通过铆合槽与电路板铆合，形成有效磁场。
4.根据权利要求2或3任一所述的电动自行车，其特征在于，磁芯从内向外依次由NdFeB基体颗粒相体、软磁Fe65Co35纳米粉相层和硬磁CoFe2O4Ni纳米粉相层构成。
5.根据权利要求2～4任一所述的电动自行车，其特征在于，磁芯的长、宽和高分别为5cm、2.5cm和1.5cm。
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