CN208376978U - 一种能自发电的自行车 - Google Patents

Abstract

一种能自发电的自行车，属于自行车技术领域。其特征在于：每个所述车轮（2）的辐条（3）上均设置有发电模块（4），发电模块（4）通过控制电路连接有蓄电池，所述抱闸（5）上还设置有辅助刹车装置，蓄电池通过辅助刹车电路与辅助刹车装置相连；发电模块（4）包括与辐条（3）同轴设置的发电线圈（7）以及滑动设置在辐条（3）上的永磁体（6），永磁体（6）设置在发电线圈（7）内，且永磁铁（6）至少一端连接有弹簧（9），发电线圈（7）与控制电路相连。本能自发电的自行车能够实现辅助刹车，解决了现有的自行车刹车困难的问题；发电模块的发电不会对自行车的骑行造成妨碍。

Description

一种能自发电的自行车

技术领域

一种能自发电的自行车，属于自行车技术领域。

背景技术

自行车是人们出行的交通工具以及户外锻炼的工具，现在虽然有自行车发电的设计，但是它是在自行车上安装发电机，依靠车轮转动带动发电机发电，发电机所发的电实际是人做工产生的，这势必会增加人们骑行自行车的负担。

申请号为ZL201621037896.1的中国实用新型专利公开了一种新型发电自行车，其辐条上安装有线圈和磁铁，磁铁连接有弹簧，从而实现了磁铁沿辐条的往复运动，并使线圈实现了切割磁感线的运动，从而利用与地面接触的轮胎会发生变形，向上运动压动磁铁，或车子经过不平整的路面时，车胎变形，从而带动磁铁剧烈运动，实现了发电。但是其自行车发出的电的用途较窄，仅局限于电子器件的充电以及照明，未能充分利用自行车发出的电辅助自行车的骑行。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够利用车轮转动时的离心力发电、并且能够利用发出的电进行辅助刹车的能自发电的自行车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该能自发电的自行车，包括车架以及车架前后两侧的车轮，车架后端的车轮上安装有抱闸，其特征在于：每个所述车轮的辐条上均设置有发电模块，发电模块通过控制电路连接有蓄电池，所述抱闸上还设置有辅助刹车装置，蓄电池通过辅助刹车电路与辅助刹车装置相连；

发电模块包括与辐条同轴设置的发电线圈以及滑动设置在辐条上的永磁体，永磁体设置在发电线圈内，且永磁铁至少一端连接有弹簧，发电线圈与控制电路相连。

优选的，每个所述的车轮的一侧均设置有两个滑环，发电线圈的两端分别通过两个滑环与蓄电池的正负极相连。

优选的，每个所述的车轮上均安装有充气泵和压力开关，压力开关安装在车轮的充气嘴上，充气泵的出气口与充气嘴连通，压力开关和充气泵均与控制电路相连。

优选的，所述的控制电路包括整流模块、电源U1、充气泵M、压力开关SP、照明灯H1以及开关S1和S2，电源U1的正极同时连接压力开关SP的一端、开关S1的一端以及整流模块的一个输出端，整流模块的另一个输出端串联开关S2后与电源U1负极相连，压力开关SP的另一端串联充气泵M后与电源U1的负极相连，开关S1的另一端串联照明灯H1后与电源U1负极相连，发电线圈的两端与整流模块的两个输入端相连。

优选的，所述的整流模块包括二极管D1、D2、D3和D4，二极管D1的负极同时连接发电线圈的一端和二极管D3的正极，二极管D3的负极同时连接二极管D4的负极和电源U1的正极，二极管D4的正极同时连接发电线圈的另一端和二极管D2的负极，二极管D2的正极与二极管D1的正极相连，二极管D2的正极同时串联开关S2后与电源U1负极相连。

优选的，所述的辅助刹车装置包括转子线圈以及设置在转子线圈一侧的励磁线圈，转子线圈的两端分别连接辅助刹车开关的两端，转子线圈与抱闸的闸盘相连并随闸盘同步转动，励磁线圈安装在抱闸的闸盒上，励磁线圈和转子线圈均与辅助刹车电路相连。

优选的，所述的辅助刹车电路包括电源U2、开关S3、指示灯H2、开关S4、调压电阻R、励磁线圈L1以及转子线圈L2，电源U2的正极依次串联开关S3、励磁线圈L1和指示灯H2后与电源U2负极相连，转子线圈L2的一端依次串联调压电阻R和开关S4后与转子线圈L2的另一端相连。

优选的，所述的抱闸的闸皮上间隔设置有钢丝，钢丝的外端设置在闸皮的外侧，钢丝的内端设置在闸皮内并与抱闸的闸盘侧部间隔设置，闸盘与蓄电池的负极相连，钢丝的外端串联高压线包后与蓄电池正极相连。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本能自发电的自行车的抱闸上设置有辅助刹车装置，辅助刹车装置连接有辅助刹车电路，从而能够实现辅助刹车，解决了现有的自行车刹车困难的问题，且操作方便，解决了现有自行车刹车时需要使用者用力握紧刹车手柄的问题；永磁体滑动设置在辐条上，从而利用了车轮转动时的离心力和弹簧实现往复运动，使发电线圈实现了切割磁感线运动，还能够利用自行车的颠簸实现发电，不会对自行车的骑行造成妨碍。

2、发电线圈的两端分别通过两个滑环与蓄电池的正负极相连，避免骑行时发电线圈的连线缠绕在车架上。

3、每个车轮上均安装有充气泵和压力开关，压力开关能够检测轮胎的胎压，从而在胎压过低时自动实现充气，避免轮胎胎压过低影响自行车的使用。

4、控制电路能够将发电模块发出的电能输送并储存至蓄电池内，利用蓄电池内的电能既能够实现自动照明，又能够实现车轮的自动充气，使用方便，通过整流模块实现整流，能够将交流电转换为直流电，方便储存，并且能够直接与用电器连接并为用电器供电。

5、励磁线圈与辅助刹车电路相连，从而使励磁线圈产生磁场，转子线圈与辅助刹车电路相连，并在刹车时使转子线圈形成闭合的回路，并阻碍转子线圈的转动，从而实现了辅助刹车动作。

6、钢丝一端串联高压线包后与蓄电池正极相连，闸盘与蓄电池负极相连，从而能够在闸皮磨损到一定程度时使钢丝与闸盘相连，产生火花，提醒自行车使用者需要更换闸皮，避免刹车失灵发生危险事故。

附图说明

图1为能自发电的自行车的主视示意图。

图2为发电模块的结构示意图。

图3为抱闸的结构示意图。

图4为闸皮的结构示意图。

图5为控制电路的电路连接图。

图6为辅助刹车电路的电路连接图。

图中：1、车架 2、车轮 3、辐条 4、发电模块 5、抱闸 6、永磁体 7、发电线圈 8、安装筒 9、弹簧 10、闸盒 11、刹车钢带 12、闸皮 1201、钢丝 13、闸盘 14、拨杆。

具体实施方式

图1~6是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~6对本实用新型做进一步说明。

一种能自发电的自行车，包括车架1以及车架1前后两侧的车轮2，车架1后端的车轮2上安装有抱闸5，每个所述车轮2的辐条3上均设置有发电模块4，发电模块4通过控制电路连接有蓄电池，抱闸5上还设置有辅助刹车装置，蓄电池通过辅助刹车电路与辅助刹车装置相连；发电模块4包括与辐条3同轴设置的发电线圈7以及滑动设置在辐条3上的永磁体6，永磁体6设置在发电线圈7内，且永磁铁6至少一端连接有弹簧9，发电线圈7与控制电路相连。本能自发电的自行车的抱闸5上设置有辅助刹车装置，辅助刹车装置连接有辅助刹车电路，从而能够实现辅助刹车，解决了现有的自行车刹车困难的问题，且操作方便，解决了现有自行车刹车时需要使用者用力握紧刹车手柄的问题；永磁体6滑动设置在辐条3上，从而利用了车轮2转动时的离心力和弹簧9实现往复运动，使发电线圈7实现了切割磁感线运动，还能够利用自行车的颠簸实现发电，不会对自行车的骑行造成妨碍。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

具体的：如图1所示：车架1的前后两侧均转动安装有车轮2，且前后两侧的车轮2设置在同一水平面上，前后两个车轮2上均安装有抱闸5，每个抱闸5上均安装有辅助刹车装置，且辅助刹车装置与辅助刹车电路一一对应，并通过对应的辅助刹车电路与蓄电池相连，蓄电池安装在车架1上。

每个车轮2上的一侧均同轴安装有两个滑环，滑环安装在车架1上，发电模块4的两端分别通过滑环与蓄电池相连，从而避免自行车骑行过程中发电模块4与蓄电池的连线缠绕在车架1上，影响自行车的使用。

每个车轮2上均安装有充气泵和压力开关，压力开关安装在车轮2的充气嘴上，压力开关和充气泵均与控制装置相连，充气泵的出气端与车轮2的充气嘴连通，压力开关实时监测车轮2的胎压，当车轮2的胎压过低时控制充气泵打开，从而能够在车轮2的胎压过低时自动为车轮2充气，避免车轮2胎压过低导致自行车无法使用。

如图2所示：发电模块4包括与辐条3同轴设置的发电线圈7以及滑动设置在辐条3上的永磁体6，发电线圈7的两端均通滑环与控制电路相连，并通过控制电路与蓄电池相连，发电线圈7固定在对应的辐条3上，永磁体6为与辐条3同轴设置的圆柱状，且永磁体6设置在发电线圈7内，永磁体6的侧部与发电线圈7的内壁间隔设置。永磁体6的上侧或下侧连接弹簧9，在本实施例中，永磁体6的上下两侧均连接有弹簧9，弹簧9一端与弹簧相连，另一端与辐条3固定连接，从而能够通过车轮2的离心力或颠簸时使永磁体6实现往复运动，进而实现发电，且发电时不会增加骑行者的负担。

如图3~4所示：抱闸5包括闸盒10以及设置在闸盒10内的闸盘13、刹车钢带11和闸皮12，闸盒10安装在车架1上，且闸盒10与对应的车轮2同轴设置，闸盘13转动安装在闸盒10内，闸盘13与对应的车轮2同轴连接并与车轮2保持同步转动，闸盘13的侧部与闸盒10的内壁间隔设置，刹车钢带11设置在闸盘13与闸盒10之间，且刹车钢带11环绕闸盘13设置，刹车钢带11的下端与闸盒10固定连接，刹车钢带11的上端与拨杆14一端相连。拨杆14为倒置的“L”形钢板，拨杆14的水平部的一端与刹车钢带11相连，拨杆14的竖直部的一端连接闸线，从而通过拨杆14对刹车钢带11进行操作。闸皮12设置在刹车钢带11内侧。

闸皮12为橡胶材质，闸皮12内沿厚度方向设置有钢丝1201，钢丝1201的外端设置在闸皮12的外侧并与刹车钢带11相连，钢丝1201的内端设置在闸皮12的中部。刹车钢带11与蓄电池正极相连，闸盘13与蓄电池负极相连，在本实施例中，刹车钢带11串联高压线包后与蓄电池的正极相连，从而使能够在闸皮12磨损到一定程度后，在刹车时钢丝1201与闸盘13直接相连并产生火花，提醒自行车使用者需要更换闸皮12，避免发生安全隐患。

辅助刹车装置包括转子线圈以及设置在转子线圈一侧的励磁线圈，转子线圈同轴安装在闸盘13上并随闸盘13同步转动，励磁线圈安装在闸盒10上，励磁线圈的两端分别连接蓄电池的正极和负极，转子线圈的两端分别连接辅助刹车开关的两端，辅助刹车开关安装在刹车手柄上，当握紧刹车手柄刹车时辅助刹车开关闭合，从而实现辅助刹车。

如图5所示：控制电路包括整流模块、电源U1、充气泵M、压力开关SP、照明灯H1以及开关S1和S2，电源U1的正极同时连接压力开关SP的一端、开关S1的一端以及整流模块的一个输出端，整流模块的另一个输出端串联开关S2后与电源U1负极相连，压力开关SP的另一端串联充气泵M后与电源U1的负极相连，开关S1的另一端串联照明灯H1后与电源U1负极相连。

整流模块包括二极管D1、D2、D3和D4，二极管D1的负极同时连接发电线圈7的一端和二极管D3的正极，二极管D3的负极同时连接二极管D4的负极和电源U1的正极，二极管D4的正极同时连接发电线圈7的另一端和二极管D2的负极，二极管D2的正极与二极管D1的正极相连，二极管D2的正极同时串联开关S2后与电源U1负极相连。

电源U1即为上述的蓄电池，充气泵M即为上述的充气泵，压力开关SP即为上述压力开关。每个辐条3上均设置有发电模块4，整流模块与发电模块4一一对应。当骑行自行车时，闭合开关S2，发电模块4发出的电能经过整流模块后进入到电源U1内存储，当压力开关SP检测到车轮2胎压较低时，压力开关SP闭合，充气泵M启动，从而自动为车轮2充气。当夜晚使用自行车时，闭合开关S1，照明灯H1亮，从而起到照明效果。

如图6所示：辅助刹车电路包括电源U2、开关S3、指示灯H2、开关S4、调压电阻R、励磁线圈L1以及转子线圈L2，电源U2的正极依次串联开关S3、励磁线圈L1和指示灯H2后与电源U2负极相连，转子线圈L2的一端依次串联调压电阻R和开关S4后与转子线圈L2的另一端相连。转子线圈L2即为上述的转子线圈，励磁线圈L1即为上述的励磁线圈，开关S4即为上述的辅助刹车开关，电源U2即为上述的蓄电池。

当使用自行车时，闭合开关S3，励磁线圈L1形成回路并在励磁线圈L1周围形成磁场，同时指示灯H2亮，表明辅助刹车电路正常。需要刹车时，握紧刹车手柄的同时，辅助刹车开关闭合，即开关S4闭合，使转子线圈L2与调压电阻R形成闭合回路，此时励磁线圈L1产生的磁场会对转子线圈L2产生一个阻碍转子线圈L2转动的力，从而辅助自行车刹车。当刹车结束时，松开刹车手柄，辅助刹车开关打开，即开关S4打开，转子线圈L2的闭合回路断开，励磁线圈L1产生的磁场对转子线圈L2产生一个阻碍转子线圈L2转动的力消失，接触辅助刹车。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种能自发电的自行车，包括车架（1）以及车架（1）前后两侧的车轮（2），车架（1）后端的车轮（2）上安装有抱闸（5），其特征在于：每个所述车轮（2）的辐条（3）上均设置有发电模块（4），发电模块（4）通过控制电路连接有蓄电池，所述抱闸（5）上还设置有辅助刹车装置，蓄电池通过辅助刹车电路与辅助刹车装置相连；

发电模块（4）包括与辐条（3）同轴设置的发电线圈（7）以及滑动设置在辐条（3）上的永磁体（6），永磁体（6）设置在发电线圈（7）内，且永磁铁（6）至少一端连接有弹簧（9），发电线圈（7）与控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的能自发电的自行车，其特征在于：每个所述的车轮（2）的一侧均设置有两个滑环，发电线圈（7）的两端分别通过两个滑环与蓄电池的正负极相连。

3.根据权利要求1所述的能自发电的自行车，其特征在于：每个所述的车轮（2）上均安装有充气泵和压力开关，压力开关安装在车轮（2）的充气嘴上，充气泵的出气口与充气嘴连通，压力开关和充气泵均与控制电路相连。

4.根据权利要求3所述的能自发电的自行车，其特征在于：所述的控制电路包括整流模块、电源U1、充气泵M、压力开关SP、照明灯H1以及开关S1和S2，电源U1的正极同时连接压力开关SP的一端、开关S1的一端以及整流模块的一个输出端，整流模块的另一个输出端串联开关S2后与电源U1负极相连，压力开关SP的另一端串联充气泵M后与电源U1的负极相连，开关S1的另一端串联照明灯H1后与电源U1负极相连，发电线圈（7）的两端与整流模块的两个输入端相连。

5.根据权利要求4所述的能自发电的自行车，其特征在于：所述的整流模块包括二极管D1、D2、D3和D4，二极管D1的负极同时连接发电线圈（7）的一端和二极管D3的正极，二极管D3的负极同时连接二极管D4的负极和电源U1的正极，二极管D4的正极同时连接发电线圈（7）的另一端和二极管D2的负极，二极管D2的正极与二极管D1的正极相连，二极管D2的正极同时串联开关S2后与电源U1负极相连。

6.根据权利要求1所述的能自发电的自行车，其特征在于：所述的辅助刹车装置包括转子线圈以及设置在转子线圈一侧的励磁线圈，转子线圈的两端分别连接辅助刹车开关的两端，转子线圈与抱闸（5）的闸盘（13）相连并随闸盘（13）同步转动，励磁线圈安装在抱闸（5）的闸盒（10）上，励磁线圈和转子线圈均与辅助刹车电路相连。

7.根据权利要求1所述的能自发电的自行车，其特征在于：所述的辅助刹车电路包括电源U2、开关S3、指示灯H2、开关S4、调压电阻R、励磁线圈L1以及转子线圈L2，电源U2的正极依次串联开关S3、励磁线圈L1和指示灯H2后与电源U2负极相连，转子线圈L2的一端依次串联调压电阻R和开关S4后与转子线圈L2的另一端相连。

8.根据权利要求1所述的能自发电的自行车，其特征在于：所述的抱闸（5）的闸皮（12）上间隔设置有钢丝（1201），钢丝（1201）的外端设置在闸皮（12）的外侧，钢丝（1201）的内端设置在闸皮（12）内并与抱闸（5）的闸盘（13）侧部间隔设置，闸盘（13）与蓄电池的负极相连，钢丝（1201）的外端串联高压线包后与蓄电池正极相连。