CN107351968A - 非机动车助力装置及装配助力装置的非机动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非机动车助力装置及装配助力装置的非机动车。所述助力装置包括：驱动电机(1)、传动模块(2)、控制模块(3)、电源(4)。本发明通过传动模块作用于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮胎，使得驱动传动模块工作的驱动电机只需要较低的功率即可驱动车轮转动，使得驱动电机可以选择体积较小的低功率电机，同时，为驱动电机提供电能的电源同样可以降低功率要求，选择体积较小的低功率电池，这样装配有该助力装置的非机动车的整体重量有效降低，此外，该助力装置结构简单，制造成本低廉，适用于各种类型的非机动车，实用性强。

Description

非机动车助力装置及装配助力装置的非机动车

技术领域

本发明涉及电动自行车技术领域，特别涉及一种非机动车助力装置及装配助力装置的非机动车。

背景技术

带助力装置的非机动车是指以蓄电池作为辅助能源在普通非机动车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。这种个人交通代步工具因其绿色节能、省力方便，在人们的日常出行中得到了广泛应用。

但是，现有的带助力装置的非机动车结构复杂，制造成本高，且由于驱动动力需求，其电机和蓄电池的体积都比较大，致使现有的带助力装置的非机动车体积笨重，搬运、推行起来十分不便。

发明内容

为了解决现有带助力装置的非机动车结构复杂、制造成本高、体积笨重的问题，本发明实施例提供了一种非机动车助力装置及装配助力装置的非机动车。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种非机动车助力装置，包括：

驱动电机，用于为所述助力装置适配的非机动车提供驱动力；

传动模块，与所述驱动电机的驱动端连接，用于与所述非机动车车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动所述车轮转动；

控制模块，分别与所述驱动电机和所述传动模块连接，用于当所述助力装置开始工作时，控制所述传动模块方位的转动，以使所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触；当所述助力装置结束工作时，控制所述传动模块方位的转动，以使所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎分离；

电源，与所述控制模块连接，用于为所述助力装置提供电能。

在本发明实施例上述的助力装置中，所述控制模块还可用于当所述助力装置处于电机反向充电模式时，控制所述电源停止为所述驱动电机供电，同时保持所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以使所述驱动电机在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电，

所述助力装置还包括：充电模块，分别与所述驱动电机和所述电源连接，用于当所述助力装置处于电机反向充电模式时，接收来自所述驱动电机发的电能，为所述电源充电。

在本发明实施例上述的助力装置中，所述充电模块还包括用于连接外接电源的充电插头，以使所述助力装置通过外接电源为所述电源进行充电。

在本发明实施例上述的助力装置中，还包括：

输入模块，与所述控制模块连接，用于输入驾驶员的操作指令。

在本发明实施例上述的助力装置中，所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分为由弹性材料制备的滚轮。

另一方面，本发明实施例提供了一种装配助力装置的非机动车，包括：非机动车和安装在所述非机动车上的助力装置，

所述助力装置包括：

驱动电机，安装在所述非机动车上，用于为所述非机动车提供驱动力；

传动模块，与所述驱动电机的驱动端连接，用于与所述非机动车车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动所述车轮转动；

控制模块，分别与所述驱动电机和所述传动模块连接，用于当所述助力装置开始工作时，控制所述传动模块方位的转动，以使所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触；当所述助力装置结束工作时，控制所述传动模块方位的转动，以使所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎分离；

电源，安装在所述非机动车上且与所述控制模块连接，用于为所述助力装置提供电能。

在本发明实施例上述的非机动车中，所述控制模块还用于当所述助力装置处于电机反向充电模式时，控制所述电源停止为所述驱动电机供电，同时保持所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以使所述驱动电机在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电，

所述助力装置还包括：充电模块，分别与所述驱动电机和所述电源连接，用于当所述助力装置处于电机反向充电模式时，接收来自所述驱动电机的发的电能，以为所述电源充电。

在本发明实施例上述的非机动车中，所述充电模块还包括用于连接外接电源的充电插头，以使所述助力装置通过外接电源为所述电源进行充电。

在本发明实施例上述的非机动车中，还包括：

输入模块，设置在所述非机动车上且与所述控制模块连接，用于输入驾驶员的操作指令。

在本发明实施例上述的非机动车中，所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分为由弹性材料制备的滚轮。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过驱动电机、传动模块、控制模块、电源构成非机动车助力装置，其中，传动模块作用于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮胎，使得驱动传动模块工作的驱动电机只需要较低的功率即可驱动车轮转动，使得驱动电机可以选择体积较小的低功率电机，这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量，同时，为驱动电机提供电能的电源同样可以降低功率要求，选择体积较小的低功率电池，进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步降低，这样当该助力装置装配到非机动车上时，该非机动车的整体重量并未增大太多，相对现有非机动车而言，轻便了不少。此外，该助力装置结构简单，制造成本低廉，适用于各种类型的非机动车，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种非机动车助力装置结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种车轮的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种装配助力装置的非机动车结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种装配助力装置的非机动车实际结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的一种助力装置工作状态示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种助力装置工作状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种非机动车助力装置，可以用于装配在各种类型的非机动车上，参见图1，该助力装置可以包括：

驱动电机1，用于为助力装置适配的非机动车提供驱动力。在实际应用中，该驱动电机1可以为有刷电机、或者无刷电机，可以安装在适配的非机动车前轮或后轮附近的支撑架上。

传动模块2，与驱动电机1的驱动端连接，用于与助力装置适配的非机动车车轮的轮毂轮缘(轮毂轮缘为图2所示车轮中，通过轮辐连接轮轴,接触保持并支撑轮胎，该轮缘也可称谓为轮辋或轮圈)或与轮胎直接接触，以带动车轮转动。在实际应用中，传动模块2与车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分可以为弹性材料(例如：橡胶或塑胶)制备的滚轮，传动模块2可以安装在驱动电机1转轴的驱动端，并且在工作时，与非机动车的前轮或后轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动车轮转动。在本实施例中，由于传动模块2是作用于车轮的轮毂轮缘或轮胎，由杠杆原理可以知道，驱动电机1只用提供较小的驱动力即可驱动相应的车轮的转动，因此，在选取驱动电机1时，可以选择体积较小的低功率电机，这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量。

控制模块3，分别与驱动电机1和传动模块2连接，用于当助力装置开始工作时，控制传动模块2方位的转动，以使传动模块2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触；当助力装置结束工作时，控制传动模块2方位的转动，以使传动模块2与车轮的轮毂轮缘或轮胎分离。在本实施例中，控制模块3可以直接控制传动模块2的方位转动，也可以通过控制驱动电机1方位的转动，来带动传动模块2方位的转动。其中，控制模块3与驱动电机1连接，既控制驱动电机1驱动端的转动，又控制驱动电机1方位的转动，控制驱动电机1方位的转动，使得传动模块2与车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触，或者分离，以完成助力装置工作模式的切换，使得驾驶员可以自由选择是人力驱动还是电动驱动。

电源4，与控制模块3连接，用于为助力装置提供电能。在实际应用中，电源4可以为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。在本实施例中，由于驱动电机1可以选择体积较小的低功率电机，电源4同样可以降低功率要求，选择体积较小的电池，进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步降低。

可选地，参见图1，控制模块3还可以用于当该助力装置处于电机反向充电模式时，控制电源4停止为驱动电机1供电(例如：断开电源4与驱动电机1之间的电连接)，同时保持传动模块2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以使驱动电机1在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电。

该助力装置还可以包括：充电模块5，分别与驱动电机1和电源4连接，用于当该车助力装置处于电机反向充电模式时，接收来自驱动电机1发的电能，以为电源4充电。

在本实施例中，如果遇到下坡或者比较容易进行人力驱动的地段时，驾驶员可以选择人力驱动的方式来驾驶该非机动车，此时，非机动车的车轮具有动能，如果能充分利用这些动能，则能节省一些能源，为此，在上述的人力驱动阶段时，可以采用电机反向充电模式，即将传动模块2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，同时控制电源4停止为驱动电机1供电，这样传动模块2在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下转动，进而带动驱动电机1的驱动轴转动，使得驱动电机1发电，完成了转动车轮的一部分动能转化为电能的过程。同时，该助力装置还包括充电模块5，在电机反向充电模式时，接收驱动电机1发的电能，为电源4充电。该助力装置能有效利用一部分非机动车的动能进行充电，降低了能源消耗，使得该助力装置更加绿色环保。

进一步地，该充电模块5还可以包括连接外接电源的充电插头，以使该助力装置可以通过外接电源进行充电。这样丰富了助力装置的充电方式，使得该助力装置使用起来更加便捷。

可选地，参见图1，该助力装置还可以包括：

输入模块6，与控制模块3连接，用于输入驾驶员的操作指令，使得驾驶员能方便的进行驱动方式、充电方式的切换。

本发明实施例通过驱动电机、传动模块、控制模块、电源构成非机动车助力装置，其中，传动模块作用于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮胎，使得驱动传动模块工作的驱动电机只需要较低的功率即可驱动车轮转动，使得驱动电机可以选择体积较小的低功率电机，这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量，同时，为驱动电机提供电能的电源同样可以降低功率要求，选择体积较小的低功率电池，进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步降低，这样当该助力装置装配到非机动车上时，该非机动车的整体重量并未增大太多，相对现有非机动车而言，轻便了不少。此外，该助力装置结构简单，制造成本低廉，适用于各种类型的非机动车，实用性强。

实施例二

本发明实施例提供了一种装配助力装置的非机动车，参见图3，包括：非机动车100和安装在非机动车100上的助力装置200(该助力装置200可以为实施例一所述的助力装置)，其中，该助力装置200可以包括：

驱动电机1，安装在非机动车100上，用于为该非机动车100提供驱动力。在本实施例中，该驱动电机1可以为有刷电机、或者无刷电机，数量可以为1个或者多个，如图3所示，该驱动电机1的数量为2个，安装在非机动车100前轮或后轮附近的支撑架上。

传动模块2，与驱动电机1的驱动端连接，用于与该非机动车车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动车轮转动。在本实施例中，传动模块2与车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分可以为弹性材料(例如：橡胶或塑胶)制备的滚轮，传动模块2可以安装在驱动电机1转轴的驱动端，并且在工作时，与非机动车的前轮或后轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动车轮转动。

控制模块3，分别与驱动电机1和传动模块2连接，用于当助力装置开始工作时，控制传动模块2方位的转动，以使传动模块2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触(参见图6)；当助力装置结束工作时，控制传动模块2方位的转动，以使传动模块2与车轮的轮毂轮缘或轮胎分离(参见图5)。在本实施例中，控制模块3可以直接控制传动模块2的方位转动，也可以通过控制驱动电机1方位的转动，来带动传动模块2方位的转动。其中，控制模块3与驱动电机1连接，既控制驱动电机1驱动端的转动，又控制驱动电机1方位的转动，控制驱动电机1方位的转动，使得传动模块2与车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触，或者分离，以完成助力装置工作模式的切换，使得驾驶员可以自由选择是人力驱动还是电动驱动。

电源4，安装在自行车100上(例如：参见图4中的车架上)且与控制模块3连接，用于为助力装置提供电能。在实际应用中，电源4可以为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。

需要说明的是，该非机动车100可以为各种类型的非机动车，即助力装置200可以搭配各种类型的非机动车组装成该装配助力装置的非机动车。

在本实施例中，由于传动模块2是作用于车轮的轮毂轮缘或轮胎，由杠杆原理可以知道，驱动电机1只用提供较小的驱动力即可驱动相应的车轮的转动，因此，在选取驱动电机1时，可以选择体积较小的低功率电机，这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量。

而且，由于驱动电机1可以选择体积较小的低功率电机，电源4同样可以降低功率要求，选择体积较小的电池，进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步降低。

可选地，参见图2，控制模块3还可以用于当该助力装置200处于电机反向充电模式时，控制电源4停止为驱动电机1供电(例如：断开电源4与驱动电机1之间的电连接)，同时保持传动模块2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以使驱动电机1在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电。

该助力装置200还可以包括：充电模块5，分别与驱动电机1和电源4连接，用于当该车助力装置200处于电机反向充电模式时，接收来自驱动电机1发的电能，以为电源4充电。

在本实施例中，如果遇到下坡或者比较容易骑行的地段时，驾驶员可以选择人力驱动的方式来驾驶该非机动车，此时，该非机动车的车轮具有动能，如果能充分利用这些动能，则能节省一些能源，为此，在上述的人力驱动阶段时，可以采用电机反向充电模式，即将传动模块2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，同时控制电源4停止为驱动电机1供电，这样传动模块2在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下转动，进而带动驱动电机1的驱动轴转动，使得驱动电机1发电，完成了转动车轮的一部分动能转化为电能的过程。同时，该助力装置200还包括充电模块5，在电机反向充电模式时，接收驱动电机1发的电能，为电源4充电。这样该装配助力装置的非机动车能有效利用车轮的一部分动能进行充电，降低了能源消耗，使得该装配助力装置的非机动车更加绿色环保。

进一步地，该充电模块5还可以包括连接外接电源的充电插头，以使该装配助力装置的非机动车可以通过外接电源进行充电。这样丰富了该装配助力装置的非机动车的充电方式，使得该装配助力装置的非机动车使用起来更加便捷。

可选地，参见图2，该助力装置200还可以包括：

输入模块6，设置在非机动车100的车把上(参见图4)且与控制模块3连接，用于输入驾驶员的操作指令，使得驾驶员能方便的进行驱动方式、充电方式的切换。

本发明实施例通过在非机动车上安装助力装置组成装配助力装置的非机动车，其中，助力装置由驱动电机、传动模块、控制模块、电源构成，传动模块作用于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮胎，使得驱动传动模块工作的驱动电机只需要较低的功率即可驱动车轮转动，使得驱动电机可以选择体积较小的低功率电机，这样可以有效降低装配助力装置的非机动车的整体体积和重量，同时，为驱动电机提供电能的电源同样可以降低功率要求，选择体积较小的低功率电池，进而使得该装配助力装置的非机动车的整体体积和重量进一步降低。该装配助力装置的非机动车相对现有装配助力装置的非机动车而言，结构简单、体积小巧轻便，制造成本低廉，实用性强。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非机动车助力装置，其特征在于，包括：

驱动电机(1)，用于为所述助力装置适配的非机动车提供驱动力；

传动模块(2)，与所述驱动电机(1)的驱动端连接，用于与所述非机动车车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动所述车轮转动；

控制模块(3)，分别与所述驱动电机(1)和所述传动模块(2)连接，用于当所述助力装置开始工作时，控制所述传动模块(2)方位的转动，以使所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触；当所述助力装置结束工作时，控制所述传动模块(2)方位的转动，以使所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎分离；

电源(4)，与所述控制模块(3)连接，用于为所述助力装置提供电能。

2.根据权利要求1所述的助力装置，其特征在于，所述控制模块(3)还用于当所述助力装置处于电机反向充电模式时，控制所述电源(4)停止为所述驱动电机(1)供电，同时保持所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以使所述驱动电机(1)在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电，

所述助力装置还包括：充电模块(5)，分别与所述驱动电机(1)和所述电源(4)连接，用于当所述助力装置处于电机反向充电模式时，接收来自所述驱动电机(1)发的电能，为所述电源(4)充电。

3.根据权利要求2所述的助力装置，其特征在于，所述充电模块(5)还包括用于连接外接电源的充电插头，以使所述助力装置通过外接电源为所述电源(4)进行充电。

4.根据权利要求1所述的助力装置，其特征在于，还包括：

输入模块(6)，与所述控制模块(3)连接，用于输入驾驶员的操作指令。

5.根据权利要求1-4任一项所述的助力装置，其特征在于，所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分为由弹性材料制备的滚轮。

6.一种装配助力装置的非机动车，包括：非机动车(100)和安装在所述非机动车(100)上的助力装置(200)，其特征在于，

所述助力装置(200)包括：

驱动电机(1)，安装在所述非机动车(100)上，用于为所述非机动车(100)提供驱动力；

传动模块(2)，与所述驱动电机(1)的驱动端连接，用于与所述非机动车(100)车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以带动所述车轮转动；

控制模块(3)，分别与所述驱动电机(1)和所述传动模块(2)连接，用于当所述助力装置(200)开始工作时，控制所述传动模块(2)方位的转动，以使所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触；当所述助力装置(200)结束工作时，控制所述传动模块(2)方位的转动，以使所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎分离；

电源(4)，安装在所述非机动车(100)上且与所述控制模块(3)连接，用于为所述助力装置(200)提供电能。

7.根据权利要求6所述的非机动车，其特征在于，所述控制模块(3)还用于当所述助力装置(200)处于电机反向充电模式时，控制所述电源(4)停止为所述驱动电机(1)供电，同时保持所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触，以使所述驱动电机(1)在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电，

所述助力装置(200)还包括：充电模块(5)，分别与所述驱动电机(1)和所述电源(4)连接，用于当所述助力装置(200)处于电机反向充电模式时，接收来自所述驱动电机(1)的发的电能，以为所述电源(4)充电。

8.根据权利要求7所述的非机动车，其特征在于，所述充电模块(5)还包括用于连接外接电源的充电插头，以使所述助力装置(200)通过外接电源为所述电源(4)进行充电。

9.根据权利要求6所述的非机动车，其特征在于，还包括：

输入模块(6)，设置在所述非机动车(100)上且与所述控制模块(3)连接，用于输入驾驶员的操作指令。

10.根据权利要求6-9任一项所述的非机动车，其特征在于，所述传动模块(2)与所述车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分为由弹性材料制备的滚轮。