CN114228891B - 一种基于循环充供电的自行车助力装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于循环充供电的自行车助力装置及方法，用于自行车上，助力装置包括壳体、可充放电源、旋转电机、发电机、启动按钮，壳体固定设于所述自行车的后下叉支架上，可充放电源、旋转电机、发电机分别设于壳体内，发电机的输出与可充放电源，可充放电源的输出与旋转电机连接，发电机的输入轴末端设有第一齿轮，第一齿轮伸出壳体后与所述自行车的链轮啮合，旋转电机的输出轴末端设有第二齿轮，第二齿轮伸出壳体后与所述自行车的飞轮啮合，启动按钮设于所述自行车的车把上，启动按钮与可充放电源连接。与现有技术相比，本发明具有提高骑行效率，减轻骑行体力消耗等优点。

Description

一种基于循环充供电的自行车助力装置及方法
技术领域
本发明涉及助力自行车领域，尤其是涉及一种基于循环充供电的自行车助力装置及方法。
背景技术
目前，国家提倡低碳生活绿色出行，因此越来越多的人选择使用自行车作为短途出行工具。对于自行车助力方面，大多都是采用可移动式电源为自行车助力，使骑行者在骑行过程中按需使用，以达到助力的骑行过程，但是可移动式电源电量有限，需要暂停骑行进行充电；也有使用自行车轮胎边缘，根据摩擦力带动发电机转轴旋转，从而达到发电为自行车助力的效果。
一方面，现有大多技术仅考虑助力技术方面，忽略了自行车承载装置的能力，由于自行车属于轻便型出行工具，没有过大的体积以及过高的重量，也没有过宽的承载面积，所以自行车无法承受太多相对自身较大的大电源装置。根据现有大多技术安装在自行车上的装置会使自行车灵活性降低，降低了使用效率，容易造成道路安全隐患。另一方面，现有大多技术只能有限地为自行车助力，当电源电池用完后便无法继续助力。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于循环充供电的自行车助力装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于循环充供电的自行车助力装置，用于自行车上，所述的助力装置包括壳体、可充放电源、旋转电机、发电机、启动按钮，所述的壳体固定设于所述自行车的后下叉支架上，所述的可充放电源、旋转电机、发电机分别设于壳体内，所述的发电机的输出与可充放电源，所述的可充放电源的输出与旋转电机连接，所述的发电机的输入轴末端设有第一齿轮，所述的第一齿轮伸出壳体后与所述自行车的链轮啮合，所述的旋转电机的输出轴末端设有第二齿轮，所述的第二齿轮伸出壳体后与所述自行车的飞轮啮合，所述的启动按钮设于所述自行车的车把上，所述的启动按钮与可充放电源连接。
优选地，所述的壳体为隔音隔热盒，所述壳体的表面设有隔音层和隔热层。
优选地，所述的可充放电源为直流电源。
优选地，所述的可充放电源为锂电池电源。
优选地，所述的可充放电源为DJM12100S电源。
优选地，所述的旋转电机为直流旋转电机。
优选地，所述的发电机为直流发电机。
优选地，所述的链轮与第一齿轮的传动比大于2。
优选地，所述的飞轮与第二齿轮的传动比大于2。
一种基于循环充供电的自行车助力方法，基于上述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，包括以下步骤：
S1：所述的自行车的链轮转动，带动第一齿轮及发电机的输入轴转动，发电机产生电能并储存于可充放电源中；
S2：通过启动按钮控制可充放电源放电，带动旋转电机运行，所述的旋转电机的输出轴转动带动第二齿轮及飞轮转动，为自行车助力。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明充分考虑自行车的结构和承载能力设计助力装置，在体积上不会占用自行车过多空间，能让骑行者在骑行过程中不会感到不适，能够充分提高骑行效率，不影响骑行安全；采用可充放电源、旋转电机、发电机配合工作，能够进行充电和放电助力，在使骑行者更轻松的基础上相对更节约电能，并且可以在放电助力的同时也为电源继续充电。
2)本发明使用隔音隔热的壳体将可充放电源、旋转电机、发电机进行半封装，在体积上不会占用自行车过多空间，能让骑行者在骑行过程中不会感到不适，也不会使电机发出太大噪音。
附图说明
图1为本发明应用与自行车上时的结构示意图；
图2为本发明与链轮、飞轮连接的局部结构示意图；
图3为本发明的具体结构示意图；
图4为本发明的流程图。
其中，1、壳体，2、可充放电源，3、旋转电机，4、发电机，5、启动按钮，6、后下叉支架，7、第一齿轮，8、第二齿轮，9、链轮，10、飞轮，11、车把。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
实施例
一种基于循环充供电的自行车助力装置，如图1～3所示，用于自行车上，助力装置包括壳体1、可充放电源2、旋转电机3、发电机4、启动按钮5，壳体1固定设于所述自行车的后下叉支架6上，可充放电源2、旋转电机3、发电机4分别设于壳体1内，发电机4的输出与可充放电源2，可充放电源2的输出与旋转电机3连接，发电机4的输入轴末端设有第一齿轮7，第一齿轮7伸出壳体1后与所述自行车的链轮9啮合，旋转电机3的输出轴末端设有第二齿轮8，第二齿轮8伸出壳体1后与所述自行车的飞轮10啮合，启动按钮5设于所述自行车的车把11上，启动按钮5与可充放电源2连接。
本实施例中，壳体1为隔音隔热盒，所述壳体1的表面设有隔音层和隔热层，用来半封装可充放电源2、旋转电机3、发电机4。
本实施例中，可充放电源2为锂电池电源，具体型号为DJM12100S电源。对应的，为了降低体积提高使用效果，旋转电机3为直流旋转电机，发电机4为直流发电机。
本实施例中，为了使直流发电机的转速达到产生电流的转速，链轮9与第一齿轮7的传动比大于2，为了提高旋转电机3带动飞轮10的效果，飞轮10与第二齿轮8的传动比大于2。
本发明还提供了一种基于循环充供电的自行车助力方法，如图4所示，基于上述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，包括以下步骤：
S1：自行车的链轮9转动，带动第一齿轮7及发电机4的输入轴转动，发电机4产生电能并储存于可充放电源2中。
使用时，使用者踩动踏板使链轮9转动，链轮9每转动一圈，第一齿轮7及发电机4的输入轴会转动数圈，发电机4的转子转动切割磁力线，继而生成电流，并储存于可充放电源2中。
S2：通过启动按钮5控制可充放电源2放电，带动旋转电机3运行，旋转电机3的输出轴转动带动第二齿轮8及飞轮10转动，为自行车助力。
本实施例在使用者骑行过程中，由于存在链条，自行车链轮9与飞轮10都会同时转动，链轮9转动会进行充电工作，在这个过程中按下启动按钮5会使后链轮9有一个新的转动力即开始助力，便可以形成充电放电同时进行的循环效果。
上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (10)

1.一种基于循环充供电的自行车助力装置，用于自行车上，其特征在于，所述的助力装置包括壳体(1)、可充放电源(2)、旋转电机(3)、发电机(4)、启动按钮(5)，所述的壳体(1)固定设于所述自行车的后下叉支架(6)上，所述的可充放电源(2)、旋转电机(3)、发电机(4)分别设于壳体(1)内，所述的发电机(4)的输出端与可充放电源(2)连接，所述的可充放电源(2)的输出端与旋转电机(3)连接，所述的发电机(4)的输入轴末端设有第一齿轮(7)，所述的第一齿轮(7)伸出壳体(1)后与所述自行车的链轮(9)啮合，所述的旋转电机(3)的输出轴末端设有第二齿轮(8)，所述的第二齿轮(8)伸出壳体(1)后与所述自行车的飞轮(10)啮合，所述的启动按钮(5)设于所述自行车的车把(11)上，所述的启动按钮(5)与可充放电源(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的壳体(1)为隔音隔热盒，所述壳体(1)的表面设有隔音层和隔热层。
3.根据权利要求1所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的可充放电源(2)为直流电源。
4.根据权利要求1所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的可充放电源(2)为锂电池电源。
5.根据权利要求4所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的可充放电源(2)为DJM12100S电源。
6.根据权利要求3所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的旋转电机(3)为直流旋转电机。
7.根据权利要求3所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的发电机(4)为直流发电机。
8.根据权利要求1所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的链轮(9)与第一齿轮(7)的传动比大于2。
9.根据权利要求1所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，其特征在于，所述的飞轮(10)与第二齿轮(8)的传动比大于2。
10.一种基于循环充供电的自行车助力方法，其特征在于，基于权利要求1～9中任意一项所述的一种基于循环充供电的自行车助力装置，包括以下步骤：
S1：所述的自行车的链轮(9)转动，带动第一齿轮(7)及发电机(4)的输入轴转动，发电机(4)产生电能并储存于可充放电源(2)中；
S2：通过启动按钮(5)控制可充放电源(2)放电，带动旋转电机(3)运行，所述的旋转电机(3)的输出轴转动带动第二齿轮(8)及飞轮(10)转动，为自行车助力。
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