CN108674570A - 一种电动自行车回馈反充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动自行车回馈反充电装置，包括发电装置、电量存储装置、电池充电装置：车辆发电装置发出的电存储在电量存储装置；电量存储装置与电池充电装置连接；利用不同模式控制电量存储器装置和电池组的充放电。将电动自行车的下坡能量、刹车能量、行驶能量转换为电池组的电量，不但增加了电池组的续航能力，同时节约了能源，较少刹车片的磨损，增强骑行者安全性和乐趣。

Description

一种电动自行车回馈反充电装置

技术领域

本发明涉及电动自行车领域，尤其是涉及一种电动自行车回馈反充电装置的技术领域。

背景技术

据经调查，现在全中国电动自行车拥有量3亿，在中东部地区，平均每3人就有一辆电瓶自行车，在沿海城市，外来人口较大，电动自行车使用率极高，超过60％以上，一个500万人口的城市，电动自行车的数量就高大250万辆以上。低碳环保，符合国家环保要求，轻便灵活，让人出行方便，性价比高三个方面使电动自行车增加迅速。大家也知道我国各个地区的地势处于平坦的并不多，多数都是丘陵和坡地，地势西高东低，呈阶梯状分布；地形多种多样，山区面积广大，在比较大的城市也存在不同的地形，如济南的南高北低、重庆的起伏地形。对于广大电动自行车骑行者来说，平坦的路来说最好，而南高北低地形的骑行者，上班时一路上坡，下班一路下坡(上班时一路下坡，下班一路上坡)，在丘陵地形的骑行者，一会儿上坡一会儿下坡，上坡费电，下坡速度快还要刹车。这种上坡电动加脚蹬仍然吃力，下坡一路刹车仍然胆战心惊的情景每天发生着。下坡刹车不但浪费了电、浪费了能源，增加了刹车的磨损，造成骑行车的不安全因素，同时缩短了电动自行车的续航能力。现在虽然有些技术考虑在刹车时进行能量回收，这样增加了刹车的磨损且回收效率较低，不能有效的保证骑行者的安全。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是一种电动自行车回馈反充电装置，以提供电动自行车在下坡过程中、减速过程中以及刹车过程中对能量的一种反馈和收集，给电动自行车进行充电，并提高骑行车的骑行感受和安全性，另外也可以在骑行车骑行过程中主动进行能量回收，有效的节约能源、减少刹车磨损、增加续航能力，提高骑行平稳性和安全性。

针对本发明的目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种电动自行车回馈反充电装置，包括发电装置、电量存储装置、电池充电装置：车辆发电装置发出的电存储在电量存储装置；电量存储装置与电池充电装置连接；利用不同模式控制电量存储器装置和电池组的充放电。

优选地，车辆发电装置包括前前轮发电装置、后轮发电装置实现切割磁力线进行发电，发电直接存储在电量存储装置中。后轮毂发电装置是安装电动车后叉和后轮毂发电直接通过电动机的来实现发电机的功能。

优选地，电量存储装置存储车辆发电时的电量，对电池组进行充电。电量存储装置存储前轮毂的前轮发电装置、后轮发电装置的发电量，优先两者一起回馈反充电，不限于此，可以选择后轮发电装置或前轮发电装置。电量存储装置通过分配单元，将前、后轮的发电量进行存储，在达到一定的容量时开始对电池进行充电。

优选地，不同模式包括全回馈反充电模式、下坡回馈反充电模式和自由骑行模式。车辆通过车把发电按钮设定为三个位置，代表分为三个功能：一是骑行时一直处于发电和充电状态，称为全回馈反充电模式；二是行驶时只有电动自行车在下坡和刹车情况下自动发电和充电，称为下坡回馈反充电模式；三是取消回馈电反充电的功能，在任何时候都不进行电量回馈，称为自由骑行模式。

优选地，全回馈反充电模式是车辆在骑行时一直发电和充电。车把发电按钮处于该模式下，电动自行车行驶过程中一直处于回馈反充电，这种模式适合平坦路段和下坡路段，骑行者体力较好的情况下，可以提前给电池组充电，不仅保证上坡时有电，而且可以增强骑行者的身体素质。

优选地，下坡回馈反充电模式为车辆行驶时只有在下坡和刹车时发电和充电。下坡回馈反充电模式为车把发电按钮处于该模式下，电动自行车行驶过程中在下坡路段时，控制器通过电机的霍尔测速、电机上电情况判断是否为下坡，优选在不加速、不上电的情况下后一速度大于前一速度，控制器判定为下坡回馈反充电模式，同时在刹车时也被认定为下坡回馈反充电模式。该模式下，前轮和后轮的发电效率高，很好的利用下坡势能和刹车的能量，可以较好较快地给电池组充电。

优选地，自由骑行模式是车辆在任何时候都不进行发电和充电。自由骑行模式为取消回馈电反充电的功能，在任何时候都不进行电量回馈，骑行者可以自由按照普通电动自行车进行骑行。

另外，电池充电装置根据电量存储装置的容量情况、电池组容量情况进行对电池组进行充电，发电控制装置主要是检测电池组容量和电量存储装置的容量。当电量存储装置的容量达到一定值A时，开始对电池组放电，当电池组容量达到一定值B时停止对电池组充电，此时继续对电量存储装置继续回馈电，电量存储装置电量达到A值时停止回馈反充电。

优选地，车辆控制器为电动自行车的现有控制器，内含发电控制装置；

优选地，电池组为电动自行车提供动力能源，为可充电循环使用的电池组，优选锂电池、铅酸电池；

优选地，电机为电动自行车驱动电机，该电机具备传动输出和发电功能，可和轮毂一体或安装按轮毂上，也可单独在轮毂之外驱动电动自行车。

本发明提供了一种电动自行车回馈反充电装置，采用安装在电动自行车轮毂上的前轮发电装置、后轮发电装置及安装在相应位置上的车把发电按钮、电量存储装置、电池充电装置、发电控制装置、控制器、电池组、电机等，将电动自行车的下坡能量、刹车能量、行驶能量转换为电池组的电量，不但增加了电池组的续航能力，同时节约了能源，减少刹车片的磨损，增强骑行者安全性和乐趣。

附图说明

图1为一种电动自行车回馈反充电装置控制示意图；

图2为回馈反充电控制图；

图3为回馈反充电框架图。

图中：1-前轮发电装置；2-车把发电按钮；3-电池充电装置；4-电量存储装置；5-后轮发电装置；6-车辆本体；7-速度测定单元；8-车把刹车系统；9-电池组；10刹车信号；11-发电控制装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种电动自行车回馈反充电装置，以提供车辆在下坡、减速以及刹车过程中对能量的一种反馈和收集，给车辆电池组进行充电，并提高骑行车的骑行感受和安全性，另外也可以在骑行过程中主动进行能量回收，有效的节约能源、减少刹车磨损、增加续航能力，提高骑行平稳性和安全性。

图1所示，本发明提供的一种电动自行车回馈反充电装置，包括安装在车辆本体6前轮毂的前轮发电装置1、安装在车辆本体6后轮毂的后轮发电装置5、及安装在车辆本体相应位置的车把发电按钮2、电池充电装置3、电量存储装置4、含有发电控制装置11的控制器、电池组9。

车把发电按钮2分为三个功能：一是骑行时一直处于发电和充电状态，称为全回馈反充电模式；二是行驶时只有电动自行车在下坡和刹车情况下自动发电和充电，称为下坡回馈反充电模式；三是取消回馈电反充电的功能，在任何时候都不进行电量回馈，称为自由骑行模式。

全回馈反充电模式为车把发电按钮处于全回馈反充电模式下，电动自行车行驶过程中一直处于回馈反充电，这种模式适合平坦路段和下坡路段，骑行车体力较好的情况下，可以提前给电池组充电，不仅保证上坡时有电，而且可以增强骑行者的身体素质。

下坡回馈反充电模式为车把发电按钮处于该模式下，电动自行车行驶过程中在下坡路段时，控制器通过电机的霍尔测速、电机上电情况判断是否为下坡，优选在不加速、不上电的情况下后一速度大于前一速度，控制器判定为下坡回馈反充电模式，同时在刹车时也被认定为下坡回馈反充电模式。该模式下，前轮和后轮的发电效率要高，很好的利用下坡势能和刹车程度的能量，可以较好较快给电池组充电。

自由骑行模式为取消回馈电反充电的功能，在任何时候都不进行电量回馈，骑行者可以自由按照普通电动自行车进行骑行。

前轮毂发电装置1是安装在电动车前叉和前轮毂之间，利用轮毂驱动发电机发电，所发电量直接存储在电量存储装置4中。后轮毂发电装置5是安装电动车后叉和后轮毂之间，利用轮毂驱动发电机发电，所发电量也直接存储在电量存储装置4中；前轮毂发电装置及后轮毂发电装置均可以与轮毂设计为一体或安装按轮毂上，也可单独在轮毂之外驱动车辆。

电量存储装置4存储的前轮发电装置、后轮发电装置的发出的电能，优选两者一起回馈反充电，不限于此，可以选择后轮发电装置或前轮发电装置。电量存储装置4通过分配单元，将前、后轮不同的发电量进行存储，在达到一定的容量时开始给电池组9充电装置进行充电，优选的容量为80％。

电池充电装置3根据电量存储装置的容量情况、电池组容量情况进行对电池组进行充电的控制组件；发电控制装置11主要是检测电池组3的容量和电量存储装置4的容量。当电量存储装置的容量达到80％时，开始对电池组9放电，当电池组容量达到90％时停止对电池组充电，此时继续对电量存储装置继续回馈电，电量存储装置电量达到80％时停止回馈反充电的功能。

电动自行车控制器内含发电控制装置11；电池组为电动自行车提供动力能源，为可充电循环使用的电池组，优选锂电池、铅酸电池；

图2所示，为本发明提供的一种电动自行车回馈反充电装置的控制图，在启动充电程序后，根据选择速度测定单元7、车把发电按钮3或者车把刹车系统8等命令选择发电，电量存储装置4存储前轮发电装置1、后轮发电装置5的发电量。电量存储装置4通过分配单元，将前、后轮不同的电量进行存储，在达到一定的容量时开始给通过电池组9充电装置进行充电，优选的容量为80％。发电控制装置11主要是检测到电池组9容量和电量存储装置4的容量。当电量存储装置4的容量达到80％时，开始对电池组放电，当电池组9容量达到95％时认为电池电量满，停止对电池组9充电，此时继续对电量存储装置继续回馈电，电量存储装置电量达到90％时停止回馈反充电的功能。

图3所示，为本发明提供的一种电动自行车回馈反充电装置的框架图，是利用回馈电反充电技术的电动自行车装置中的发电控制装置11连接车把发电按钮2进行模式选择，利用前轮发电装置1和后轮发电装置5及其组合给电量存储装置4供电，利用刹车信号10回收反馈能量，给电量存储装置4供电。当电量存储装置4利用电池充电装置3的检测电池组9的电量，电池组9电量低于85％，电量存储器4直接给电池组9充电，电池组9容量高于98％，停止对电池组9充电。在电池组9充满电后，继续对电量存储器4充电，电量存储装置4电量达到95％时停止回馈反充电的功能。

本发明，不但增加了电池组的续航能力，同时节约了能源，较少刹车片的磨损，可以让骑行者有多种选择，增强骑行者安全性和乐趣性。

Claims (7)

1.一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，包括发电装置、电量存储装置、电池充电装置：车辆发电装置发出的电存储在电量存储装置；电量存储装置与电池充电装置连接；利用不同模式控制电量存储器装置和电池组的充放电。

2.根据权利要求1所述一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，所述的车辆发电装置包括前轮发电装置、后轮发电装置。

3.根据权利要求2所述一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，所述的车辆行驶时前轮发电装置、后轮发电装置通过电机切割磁力线进行发电。

4.根据权利要求1所述一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，所述的电量存储装置存储车辆发电的电量，对电池组进行充电。

5.根据权利要求1-4所述一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，所述的不同模式包括全回馈反充电模式、下坡回馈反充电模式和自由骑行模式。

6.根据权利要求5所述一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，所述的全回馈反充电模式是车辆在骑行时一直发电和充电。

7.根据权利要求5所述一种电动自行车回馈反充电装置，其特征在于，所述的下坡回馈反充电模式为车辆行驶时只有在下坡和刹车时发电和充电。