CN207536073U - 一种自充电式电动自行车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自充电式电动自行车，包括车架和车轮，自充电式电动自行车还包括轮毂电机以及设置于车架上的第一动力电池组和第二动力电池组；轮毂电机包括能够驱动车轮转动的电动部以及能够在车轮的带动下进行发电的发电部；当第一动力电池组工作时，第一动力电池组与所述电动部电连接并且提供电能至所述电动部以驱动车轮转动，发电部与第二动力电池组连接并为其充电；当第二动力电池组工作时，第二动力电池组与电动部电连接并且提供电能至电动部以驱动车轮转动，发电部与第一动力电池组电连接并为其充电。本实用新型的自充电式电动自行车，两组动力电池组可以轮替工作，能增加动力电池组的寿命，降低自充电式电动自行车的综合成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动自行车，特别是节能、环保、可自行充电的电动自行车。
背景技术
在我国，自行车一直是人们的主要交通工具之一，为老百姓的出行带来了极大的便利，传统的自行车靠人力脚踏传动后轮毂中央齿轮行驶，长时间骑行或者在有一定坡度的路上骑行都会使人感觉很累。随着科技和生活水平的不断提高，电动自行车也进入了平常百姓的生活，这类车的传动方式是以电力驱动后轮毂中央电机行驶。目前电动自行车大都使用笨重有污染且寿命短的铅酸电池，随着轻便、环保、长寿命的锂离子动力电池的出现，电动自行车领域也发生了很大的变化。但是，目前使用锂离子动力电池的电动自行车还需进一步改进才能发挥其最优性能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自充电式电动自行车，其能够在行驶过程中进行充电，能够增加电动自行车的续航里程。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自充电式电动自行车，包括车架和车轮，所述自充电式电动自行车还包括轮毂电机以及设置于所述车架上的第一动力电池组和第二动力电池组；
所述轮毂电机包括能够驱动所述车轮转动的电动部以及能够在所述车轮的带动下进行发电的发电部；
当所述第一动力电池组工作时，所述第一动力电池组与所述电动部电连接并且提供电能至所述电动部以驱动所述车轮转动，所述发电部与所述第二动力电池组连接并为其充电；
当所述第二动力电池组工作时，所述第二动力电池组与所述电动部电连接并且提供电能至所述电动部以驱动所述车轮转动，所述发电部与所述第一动力电池组电连接并为其充电。
作为优选，所述自充电式电动自行车还包括第一控制器，其配置为：
控制所述电动部在第一动力电池组与所述第二动力电池组之间切换，以使第一动力电池组或所述第二动力电池组为所述电动部提供电能；
控制所述发电部在第一动力电池组与所述第二动力电池组之间切换以为第一动力电池组或所述第二动力电池组充电。
作为优选，所述轮毂电机为集成有发电电路的轮毂电动机。
作为优选，所述自充电式电动自行车的每个所述车轮上分别设置一个所述轮毂电机。
作为优选，所述自充电式电动自行车的后车轮上设置一个所述轮毂电机。
作为优选，所述第一动力电池组和所述第二动力电池组均为太阳能型动力电池组，所述太阳能型动力电池组包括锂离子动力电池组和能够给所述锂离子动力电池组充电的太阳能板，所述太阳能板设置在所述锂离子动力电池组外。
作为优选，所述自充电式电动自行车还包括第二控制器，其配置为：
当所述第一动力电池组工作时，控制所述第二动力电池组的太阳能板与所述第二动力电池组的所述锂离子动力电池组电连接，并且控制所述第一动力电池组的太阳能板断开所述第一动力电池组的所述锂离子动力电池组的电连接；
当所述第二动力电池组工作时，控制所述第一动力电池组的太阳能板与所述第一动力电池组的所述锂离子动力电池组电连接，并且控制所述第二动力电池组的太阳能板断开所述第二动力电池组的所述锂离子动力电池组的电连接。
作为优选，所述太阳能板为单晶硅太阳能板。
作为优选，所述锂离子动力电池组为磷酸铁锂动力电池组或三元锂动力电池组。
作为优选，所述自充电式电动自行车的车架的大梁上设置有凹部，所述第一动力电池组可拆卸的设置在所述凹部内，所述第二动力电池组可拆卸的设置在所述自充电式电动自行车的车座下的竖杆上。
与现有技术相比，本实用新型的自充电式电动自行车的有益效果在于：通过设置第一动力电池组和第二动力电池组，当其中一组动力电池组为轮毂电机的电动部提供电能时，电动部带动车轮转动，在转动的车轮的带动下，发电部进行发电并将电能提供给另一组动力电池组以为该另一组动力电池组充电，在行驶过程中利用充电部为未提供电能的一组动力电池组充电，从而可以增加续航里程，避免在行驶中电池容量不够造成的问题，并且，两组动力电池组可以轮替工作，能增加动力电池组的寿命，降低自充电式电动自行车的综合成本。
附图说明
图1为本实用新型的自充电式电动自行车的结构示意图；
图2为本实用新型的自充电式电动自行车的两组动力电池组与轮毂电机的电路连接示意图；
图3为本实用新型的自充电式电动自行车的太阳能型动力电池组的结构示意图。
附图标记：
1-第一动力电池组；2-第二动力电池组；3-轮毂电机；4-第一控制器；5-正极；6-负极；7-太阳能充电电路；8-太阳能板；9-控制电路；10-控制按钮；11-车架；12-车轮；13-竖杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的自充电式电动自行车作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型公开了一种自充电式电动自行车，包括车架11和车轮12，自充电式电动自行车还包括轮毂电机3以及设置于车架11上的第一动力电池组1和第二动力电池组2。其中，轮毂电机3包括能够驱动车轮12转动的电动部(图中未示出)以及能够在车轮12的带动下进行发电的发电部(图中未示出)。
当第一动力电池组1工作时，第一动力电池组1与电动部电连接并且提供电能至电动部以驱动车轮12转动，发电部与第二动力电池组2连接并为第二动力电池组2充电。当第二动力电池组2工作时，第二动力电池组2与电动部电连接并且提供电能至电动部以驱动车轮12转动，发电部与第一动力电池组1电连接并为第一动力电池组1充电。
本实用新型的自充电式电动自行车与传统的只有一组动力电池组的电动自行车不同，通过设置第一动力电池组1和第二动力电池组2，当其中一组动力电池组为轮毂电机3的电动部提供电能时，电动部带动车轮12转动，在转动的车轮12的带动下，发电部进行发电并将电能提供给另一组动力电池组以为该另一组动力电池组充电。本实用新型的自充电式电动自行车可以在行驶过程中利用充电部为未提供电能的一组动力电池组充电，从而可以增加续航里程，避免在行驶中电池容量不够造成的问题。并且，两组动力电池组可以轮替工作，能增加动力电池组的寿命，降低自充电式电动自行车的综合成本。另外，由于充电部为动力电池组充电时，是利用的车轮12的转动动能，这种充电方式节能环保。
在一个优选实施例中，如图1所示，为了更灵活控制两组动力电池组的工作状态，自充电式电动自行车还包括第一控制器4，其配置为：控制电动部在第一动力电池组1与第二动力电池组2之间切换，以使第一动力电池组1或第二动力电池组2为电动部提供电能；控制发电部在第一动力电池组1与第二动力电池组2之间切换以为第一动力电池组1或第二动力电池组2充电。
具体的，第一控制器4可以控制电动部断开与第二动力电池组2的电连接，使电动部与第一动力电池组1电连接，通过第一动力电池组1给电动部提供电能，此时，控制发电部断开与第一动力电池组1的电连接，使发电部与第二动力电池组2电连接，从而第一动力电池组1工作以提供电能至电动部以驱动车轮12转动，在车轮12的带动下进行发电的发电部为第二动力电池组2充电。另外，第一控制器4还可以控制电动部断开与第一动力电池组1的电连接，使电动部与第二动力电池组2电连接，以给电动部提供电能，此时，控制发电部断开与第二动力电池组2的电连接，使发电部与第一动力电池组1电连接，从而第二动力电池组2工作以提供电能至电动部以驱动车轮12转动，在车轮12的带动下进行发电的发电部为第一动力电池组1充电。
在一个实施例中，如图2所示，第一控制器4可以包括控制电路9和控制按钮10。当控制按钮10控制第一动力电池组1工作时，控制电路9中的电路节点E和电路节点H连接，电路节点F和电路节点G连接，电路节点B和电路节点I连接，电路节点C和电路节点J连接，此时，第一动力电池组1放电，提供电能至电动部以驱动车轮12转动，在车轮12的带动下进行发电的发电部为第二动力电池组2充电。当控制按钮10控制第二动力电池组2工作时，控制电路9中的电路节点E和电路节点G连接，电路节点D和电路节点H连接，电路节点A和电路节点I连接，电路节点B和电路节点J连接，此时，第二动力电池组2放电，提供电能至电动部以驱动车轮12转动，在车轮12的带动下进行发电的发电部为第一动力电池组1充电。
进一步的，如图3所示，第一动力电池组1和第二动力电池组2均为太阳能型动力电池组，太阳能型动力电池组包括锂离子动力电池组和能够给锂离子动力电池组充电的太阳能板8。其中，锂离子动力电池组可以为磷酸铁锂动力电池组或三元锂动力电池组。太阳能板8设置在锂离子动力电池组外，例如太阳能板8包裹在锂离子动力电池组外。通过利用太阳能型动力电池组可以进行太阳能充电，这种充电方式节能环保。其中，太阳能型动力电池组可以通过其正极5和负极6连入控制电路9。
进一步的，参考图2，为了控制太阳能型动力电池组利用太阳能进行充电，自充电式电动自行车还包括第二控制器(图中未示出)，其配置为：
当第一动力电池组1工作时，控制第二动力电池组2的太阳能板8与第二动力电池组2的锂离子动力电池组电连接，并且控制第一动力电池组1的太阳能板8断开第一动力电池组1的锂离子动力电池组的电连接；
当第二动力电池组2工作时，控制第一动力电池组1的太阳能板8与第一动力电池组1的锂离子动力电池组电连接，并且控制第二动力电池组2的太阳能板8断开第二动力电池组2的锂离子动力电池组的电连接。
具体的，当控制按钮10控制第一动力电池组1工作时，断开第一动力电池组1的太阳能充电电路7，使第一动力电池组1的太阳能板8断开第一动力电池组1的锂离子动力电池组的电连接，并且，第二动力电池组2的太阳能板8与第二动力电池组2的锂离子动力电池组电连接，使第二动力电池组2通过第二动力电池组2的太阳能充电电路7为其充电。当控制按钮10控制第二动力电池组2工作时，断开第二动力电池组2的太阳能充电电路7，使第二动力电池组2的太阳能板8断开第二动力电池组2的锂离子动力电池组的电连接，并且，第一动力电池组1的太阳能板8与第一动力电池组1的锂离子动力电池组电连接，使第一动力电池组1通过第一动力电池组1的太阳能充电电路7为其充电。从而，当动力电池组在车轮12的带动下进行充电时，还可以利用太阳能进行充电。
另外，在另一个实施例中，当两组动力电池组均不工作(即均不为电动部提供电能)时，两组动力电池组均可以利用太阳能充电电路7进行充电。
上述的实施例中，轮毂电机3可以为集成有发电电路的轮毂电动机。太阳能型动力电池组的太阳能板8可以为单晶硅太阳能板。
其中，自充电式电动自行车的每个车轮12上分别设置一个轮毂电机3，从而使每个车轮12的转动能均能被利用。当然，也可以仅在自充电式电动自行车的后车轮上设置一个轮毂电机3。
如图1所示，在一个实施例中，自充电式电动自行车的车架11的大梁上设置有凹部，第一动力电池组1可拆卸的设置在凹部内，第二动力电池组2可拆卸的设置在自充电式电动自行车的车座下的竖杆13上，例如通过螺栓将第二动力电池组2固定到竖杆13上。当然，根据自充电式电动自行车的不同结构，还可以将动力电池组设置在其他的位置。将两组动力电池组从自充电式电动自行车上取下后，均可以利用交流电通过充电器进行快速充电。
在一个实施例中，轮毂电机3的发电部可采用高性能发电机，发电电流根据速度的变化而变化。当速度为10km/h的时候，前后两个轮毂电机3同时工作，充电电流可达500mA；当速度为30km/h的时候，充电电流达1.5A；速度为50km/h的时候，充电电流可达2.6A。太阳能型锂电池组在日照充足的情况下充电电流可达100-500mA。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种自充电式电动自行车，包括车架和车轮，其特征在于，所述自充电式电动自行车还包括轮毂电机以及设置于所述车架上的第一动力电池组和第二动力电池组；
所述轮毂电机包括能够驱动所述车轮转动的电动部以及能够在所述车轮的带动下进行发电的发电部；
当所述第一动力电池组工作时，所述第一动力电池组与所述电动部电连接并且提供电能至所述电动部以驱动所述车轮转动，所述发电部与所述第二动力电池组连接并为其充电；
当所述第二动力电池组工作时，所述第二动力电池组与所述电动部电连接并且提供电能至所述电动部以驱动所述车轮转动，所述发电部与所述第一动力电池组电连接并为其充电。
2.如权利要求1所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述自充电式电动自行车还包括第一控制器，其配置为：
控制所述电动部在第一动力电池组与所述第二动力电池组之间切换，以使第一动力电池组或所述第二动力电池组为所述电动部提供电能；
控制所述发电部在第一动力电池组与所述第二动力电池组之间切换以为第一动力电池组或所述第二动力电池组充电。
3.如权利要求1所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述轮毂电机为集成有发电电路的轮毂电动机。
4.如权利要求1所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述自充电式电动自行车的每个所述车轮上分别设置一个所述轮毂电机。
5.如权利要求1所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述自充电式电动自行车的后车轮上设置一个所述轮毂电机。
6.如权利要求1-5中任一项所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述第一动力电池组和所述第二动力电池组均为太阳能型动力电池组，所述太阳能型动力电池组包括锂离子动力电池组和能够给所述锂离子动力电池组充电的太阳能板，所述太阳能板设置在所述锂离子动力电池组外。
7.如权利要求6所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述自充电式电动自行车还包括第二控制器，其配置为：
当所述第一动力电池组工作时，控制所述第二动力电池组的太阳能板与所述第二动力电池组的所述锂离子动力电池组电连接，并且控制所述第一动力电池组的太阳能板断开所述第一动力电池组的所述锂离子动力电池组的电连接；
当所述第二动力电池组工作时，控制所述第一动力电池组的太阳能板与所述第一动力电池组的所述锂离子动力电池组电连接，并且控制所述第二动力电池组的太阳能板断开所述第二动力电池组的所述锂离子动力电池组的电连接。
8.如权利要求6所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述太阳能板为单晶硅太阳能板。
9.如权利要求6所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述锂离子动力电池组为磷酸铁锂动力电池组或三元锂动力电池组。
10.如权利要求6所述的自充电式电动自行车，其特征在于，所述自充电式电动自行车的车架的大梁上设置有凹部，所述第一动力电池组可拆卸的设置在所述凹部内，所述第二动力电池组可拆卸的设置在所述自充电式电动自行车的车座下的竖杆上。
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