CN113874280A

CN113874280A - 电动自行车

Info

Publication number: CN113874280A
Application number: CN202080035758.2A
Authority: CN
Inventors: B·维亚内洛
Original assignee: Desa Power Co ltd
Current assignee: Desa Power Co ltd
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2021-12-31
Also published as: EP3969357A1; WO2020230038A1; US20220204131A1

Abstract

本发明涉及一种电动自行车，其具有推进单元(10)，该推进单元包括两个踏板(12)、辅助踩蹬踏板的电动马达、通过飞轮连接到踏板的第一驱动齿轮(22)、以及与第一齿轮同轴并连接到马达以从马达接收旋转转矩的第二驱动齿轮(24)，两个链条将驱动转矩从第一和第二齿轮传递到自行车车轮的两个齿轮传动装置。电子电路控制由电动马达产生的电能，并且优选地将所述电能存储到电池中。

Description

电动自行车

技术领域

本发明涉及一种电动自行车。

背景技术

电动自行车具有电动马达来辅助踩蹬踏板。为了给马达供电，它配备有电池，电池当然有充电限制，从而限制了辅助行驶里程。

为了解决这个问题，例如EP 1457414提出了一种电动自行车，其中在制动期间电能被可再生地回收并且电池被充电。两个链条和一个特殊的离合器被用来连接后轮和马达，此时马达用作发电机。

EP 1457414具有复杂、庞大和沉重的结构。

发明内容

本发明的主要目的是改进现有技术。

本发明的另一个目的是创造一种改进的电动自行车，其能够回收电能以给车载电池充电。

这些和其他目的通过所附权利要求中限定的内容实现；从属权利要求中限定了有利的技术特征。

提出了一种电动自行车，其包括：

-推进单元，所述推进单元包括：

两个踏板，

用于辅助踩蹬踏板的电动马达，

借助于飞轮连接到踏板的第一驱动齿轮，

与第一齿轮同轴的第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮连接到马达以接收驱动转矩，

-第一链条，用于将驱动转矩从第一齿轮传递到自行车的车轮的第一小齿轮或齿轮传动装置(gear)，

-第二链条，用于连接第二齿轮和与车轮一体旋转的第二小齿轮或齿轮传动装置，

-用于为电动马达供电的电池，

-电子(例如基于微处理器的)电路，用于控制由电动马达产生的电能，并且优选地将所述电能存储在电池中。

应注意的是，第一和第二驱动齿轮之间的同轴度使得马达单元紧凑。

当自行车下坡时，第二链条可以用来制动车轮。

根据一个优选实施例，第一齿轮的直径不同于第二齿轮的直径，特别是第二齿轮的直径小于第一齿轮的直径。甚至更优选地，第二齿轮的直径小于第二齿轮传动装置或小齿轮的直径。

因此，通过第二齿轮与第二齿轮传动装置之间的传动比提高了马达的每分钟转速(rpm)，从而改善了自行车的性能。事实上，电动自行车常用的马达，尤其是轴流式马达，低速性能并不出色。

例如，第二齿轮与第二齿轮传动装置之间的传动比为3∶1至6∶1，例如5∶1。

根据一个优选实施例，第一和第二链条布置在自行车的同一侧，其优点是减少了链条占据的体积，并且对骑车人的腿的阻碍较小。

根据一个优选实施例，第一和第二链条布置在自行车的相对侧，或者车轮的相对侧，其优点是在轮毂上获得了更多的空间，以用于例如安装带有或不带有变速器的换档器的链轮组件。根据一个更优选的实施例，第一齿轮传动装置包括换档链轮组件，或由换档链轮组件组成。

控制马达产生的电能的电子电路可以具有各种操作逻辑。例如，它制动自行车的下坡并同时通过将能量储存在电池中来回收能量，或者它通过耗散由马达产生的所有能量来制动自行车的下坡。

根据一个优选实施例，所述自行车包括：

第一速度传感器，

用于检测自行车的下坡运动状态的第二传感器，

并且所述电子电路配置成用于：

通过第二传感器检测自行车的下坡运动状态，

通过第一传感器检测自行车的速度，

控制电动马达，使得电动马达充当发电机，以转换经第二链条接收的机械能。

在一种变型中，第一和第二传感器可以重合。

根据一个优选实施例，第二驱动齿轮可以借助于离合器或接头——特别是其接合/分离状态可由电子电路控制的离合器或接头——选择性地连接到第一齿轮。

根据一个优选实施例，电子电路配置成用于实现防盗装置。利用第二链条能够总是例如借助于所述离合器或接头连接到马达的事实，事实上是有利的。因此，所述电子电路配置成用于：

借助于传感器或用户的命令来检测自行车长时间停止的状态，

并且在长时间停止的情况下，控制电动马达以使电动马达作为发电机在第二链条上产生与自行车运动相反的转矩，例如通过短路马达的电绕组(经由例如继电器或受控开关)。

附图说明

进一步的优点将从以下描述中变得清楚，以下描述涉及自行车的一个优选实施例，其中：

-图1示出了电动自行车的一些部件的俯视图；

-图2示出了第二种电动自行车的一些部件的俯视图。

这些图中相同的数字指示相同或基本相同的部件。

具体实施方式

图1示出了电动自行车(未示出)的机动装置的第一变型。

自行车的推进由推进单元10来保证，两个踏板12从推进单元10伸出，并且推进单元10容纳有电动马达以辅助踩蹬踏板。

踏板12和电动马达具有沿轴线X1布置的独立且同轴的轴。

踏板12借助于飞轮连接到齿轮22，而马达轴连接——或者可以经由离合器或接头选择性地连接——到第二齿轮24。

齿轮24与链条30接合，以将转矩传递到自行车的车轮14的小齿轮40或者从小齿轮40接收转矩，小齿轮40可绕平行于轴线X1的轴线X2旋转。小齿轮40总是与车轮14一体旋转。

第二链条32将齿轮22连接到换档变速箱的小齿轮组件42，该小齿轮组件42安装在车轮14的相对于小齿轮40的相对侧。链条32将肌肉力从踏板12传递到组件42，并可通过变速器(未示出)在小齿轮组件42上移动。任选地，小齿轮组件42可以由单个小齿轮组成。

从图1可以看出，链条30、32相对于车轮14所在的假想平面(正交于轴线X1和X2的平面P)设置在相对侧。这允许小齿轮组件42的舒适组装，小齿轮组件42也可以任选地由单个小齿轮组成，或者由具有多个小齿轮的一组小齿轮组成。

图2示出了机动装置的第二变型。

此时，链条30、32相对于车轮14所在的假想平面(正交于轴线X1和X2的平面)设置在同一侧。这允许限制链条30、32的整体体积，例如以用于安放骑车人的脚踝。

对于这两种变型，还具有电池(未示出)来为电动马达供电。

在马达输送动力以辅助踩蹬踏板时，以及在自行车下坡时马达用作发电机时，均由电子电路(未示出)来控制马达的操作。根据电子电路对马达输送的能量流的控制，所产生的能量可以全部或部分被储存在电池中。

电子电路配置成调节能量回收和/或制动下坡行驶的自行车，例如通过耗散能量而不将其发送到电池。所有的操作组合都是可能的。

Claims

1.一种电动自行车，包括：

推进单元(10)，所述推进单元(10)包括：

两个踏板(12)，

用于辅助踩蹬踏板的电动马达，

通过飞轮连接到踏板的第一驱动齿轮(22),

与第一齿轮同轴的第二驱动齿轮(24)，所述第二驱动齿轮(24)连接到马达以从马达接收旋转转矩，

第一链条(30)，用于将驱动转矩从第一齿轮传递到自行车的车轮的第一小齿轮，

第二链条(32)，用于连接第二齿轮和第二小齿轮，所述第二小齿轮能与车轮一体旋转，

用于为电动马达供电的电池，

电子电路，

所述电子电路用于控制由电动马达产生的电能，并且优选地

将所述电能储存在电池中。

2.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，第一齿轮的直径不同于第二齿轮的直径。

3.根据权利要求2所述的电动自行车，其中，第二齿轮的直径小于第一齿轮的直径。

4.根据权利要求1或2或3所述的电动自行车，其中，第二齿轮的直径小于第二齿轮传动装置的直径。

5.根据权利要求4所述的电动自行车，其中，第二齿轮与第二齿轮传动装置之间的传动比为3∶1至6∶1，例如5∶1。

6.根据任一项前述权利要求所述的电动自行车，其中，第一链条和第二链条布置在自行车的同一侧。

7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的电动自行车，其中，第一链条和第二链条布置在自行车的相对侧。

8.根据任一项前述权利要求所述的电动自行车，包括：

第一速度传感器，

用于检测自行车的下坡运动状态的第^二传感器_，并且

所述电子电路配置为：

通过第二传感器检测自行车的下坡运动状态，

通过第一传感器检测自行车的速度，

控制电动马达，以便通过转换经第二链条接收的机械能，使电动马达像发电机一样工作。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电动自行车，其中，第二驱动齿轮能够借助于离合器或接头选择性地连接到第一齿轮。

10.根据任一项前述权利要求所述的电动自行车，其中，所述电子电路配置成用于：

借助于传感器或来自用户的命令来检测自行车长时间停止的状态，

并且如果长时间停止，

则控制电动马达，以便电动马达像发电机一样工作，从而在第二链条上产生与自行车的运动相反的转矩。