CN211266560U - 一种自行车及其发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自行车及其发电装置。自行车发电装置包括定子部分、转子部分和电能处理部分；定子部分包括定子壳体和固定在定子壳体内的线圈绕组，定子壳体用于设置在车架处于车轮轴向侧的部分上；转子部分，包括永磁体和永磁体固定座，永磁体固定座固定在车轮的辐条上，永磁体为线圈绕组提供供线圈绕组切割以产生电流的磁场；电能处理部分包括电源外壳和位于电源外壳中且通过导电线路依次串接的整流稳压模块、充电模块和充电电池，整流稳压模块与线圈绕组通过导电线路连接。定子壳体设置在车架上，可避免线圈绕组随车轮转动，线圈绕组与整流稳压模块之间无需设置旋转电连接器，可简化自行车发电装置以及整个自行车的结构。

Description

一种自行车及其发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种自行车及其发电装置。

背景技术

现有的授权公告号为CN205220893U、授权公告日为2016年5月11日的实用新型专利文件中公开的一种自行车发电装置，该自行车发电装置包括后轮，后轮上设有后轮轴套，后轮两边的支架上设有磁铁，后轮辐条上设有线圈，线圈作为转子，其上设有转子连接线，转子连接线从后轮轴套处接出，并连接至蓄电池上，以节约能源，实现能量的利用，实现为外界设备充电。

自行车发电装置中，线圈作为转子，固定在后轮辐条上，转子连接线需要从后轮轴套处接出并与调流稳压装置连接，在电路连接过程中，由于线圈是转动的，需要在后轮轴套位置处设置旋转电连接器，进而实现线圈中电能的输出，最终导致自行车发电装置以及整个自行车的结构比较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自行车发电装置，以解决现有技术中自行车发电装置中线圈随车轮转动而导致自行车发电装置结构复杂的技术问题；相应的本实用新型的目的还在于提供一种自行车，以解决现有技术中自行车的发电装置中线圈随车轮转动而导致整个自行车结构复杂的技术问题。

本实用新型的自行车发电装置采用如下技术方案：自行车发电装置包括：定子部分，包括线圈绕组和定子壳体，线圈绕组固定在定子壳体内，定子壳体用于设置在车架处于车轮轴向侧的部分上；转子部分，包括永磁体和永磁体固定座，永磁体固定在永磁体固定座上，永磁体固定座固定在所述车轮的辐条上，永磁体为线圈绕组提供供线圈绕组切割以产生电流的磁场；电能处理部分，包括电源外壳和位于电源外壳中且通过导电线路依次串接的整流稳压模块、充电模块和充电电池，整流稳压模块与线圈绕组通过导电线路连接。

本实用新型的有益效果是：定子壳体设置在车架上，可避免线圈绕组在发电装置工作时随车轮转动，线圈绕组与整流稳压模块之间无需设置旋转电连接器，可简化自行车发电装置的结构。

进一步地，所述定子部分设置有至少两个，其中至少两个定子部分共用转子部分。上述结构设置可使定子部分在车轮转动的过程中输出较多的电能，以提高自行车发电装置转化的能量，节约较多能量，实现较多能量的利用。

进一步地，所述定子部分成对布置，成对的两个定子部分共用转子部分，成对的两个定子部分用于布置的车轮的轴向两侧，且关于车轮对称布置。上述定子部分的布置形式可进一步提高定子部分的数量，提高自行车发电装置转化的能量。

进一步地，所述永磁体固定座沿车轮周向上的两端均设有口小肚大的卡槽，该永磁体固定座通过卡槽固定在辐条上。上述卡槽结构设置简单，便于布置，而且永磁体固定座通过两个卡槽卡在辐条上的结构可使永磁体固定座与两个辐条形成三角形稳定结构，以避免永磁体沿辐条在车轮径向上移动。

进一步地，所述电能处理部分固定在所述定子壳体上。电能处理部分固定在定子壳体上，可缩短连接在电能处理部分与定子壳体的线圈绕组之间的导电线路的长度，有助于自行车发电装置的集成化设计和装配。

进一步地，所述电能处理部分包括串行总线接口，并与充电电池通过导电线路连接。串行总线接口的设置便于发电装置与外接设备连接，便于发电装置为外接设备充电。

进一步地，所述转子部分设置有至少两个，且绕车轮周向均匀间隔布置。转子部分设置至少两个，与设置一个转子部分的结构相比，可提高自行车发电装置中线圈绕组的输出功率。

进一步地，所述定子部分中的线圈绕组设置有至少两个，且相邻两个线圈绕组并联布置。线圈绕组设置有至少两个，且相邻两个线圈绕组并联布置，与设置一个线圈绕组的结构相比，可提高定子部分的输出电流。

进一步地，所述转子部分中的永磁体设置有至少两个，且沿车轮的周向间隔布置，各永磁体的极性方向相同。永磁体设置有至少两个，与设置一个永磁体的结构相比，可增加转子部分的磁场强度，提高定子部分的输出电流。

本实用新型的自行车采用如下技术方案：自行车，包括两个车轮和车架，两个车轮均固定在车架上，自行车还包括设置在至少一个车轮上的发电装置，发电装置包括：定子部分，包括线圈绕组和定子壳体，线圈绕组固定在定子壳体内，定子壳体用于设置在车架处于车轮轴向侧的部分上；转子部分，包括永磁体和永磁体固定座，永磁体固定在永磁体固定座上，永磁体固定座固定在所述车轮的辐条上，永磁体为线圈绕组提供供线圈绕组切割以产生电流的磁场；电能处理部分，包括电源外壳和位于电源外壳中且通过导电线路依次串接的整流稳压模块、充电模块和充电电池，整流稳压模块与线圈绕组通过导电线路连接。

本实用新型的有益效果是：定子壳体设置在车架上，可避免线圈绕组在发电装置工作时随车轮转动，线圈绕组与整流稳压模块之间无需设置旋转电连接器，可简化自行车发电装置以及整个自行车的结构。

进一步地，所述定子部分设置有至少两个，其中至少两个定子部分共用转子部分。上述结构设置可使定子部分在车轮转动的过程中输出较多的电能，以提高自行车发电装置转化的能量，节约较多能量，实现较多能量的利用。

进一步地，所述定子部分成对布置，成对的两个定子部分共用转子部分，成对的两个定子部分用于布置的车轮的轴向两侧，且关于车轮对称布置。上述定子部分的布置形式可提高定子部分的数量，提高自行车发电装置转化的能量。

进一步地，所述永磁体固定座沿车轮周向上的两端均设有口小肚大的卡槽，该永磁体固定座通过卡槽固定在辐条上。上述卡槽结构设置简单，便于布置，而且永磁体固定座通过两个卡槽卡在辐条上的结构可使永磁体固定座与两个辐条形成三角形稳定结构，以避免永磁体沿辐条在车轮径向上移动。

进一步地，所述电能处理部分固定在所述定子壳体上。电能处理部分固定在定子壳体上，可缩短连接在电能处理部分与定子壳体的线圈绕组之间的导电线路的长度，有助于自行车发电装置的集成化设计和装配。

进一步地，所述电能处理部分包括串行总线接口，并与充电电池通过导电线路连接。串行总线接口的设置便于发电装置与外接设备连接，便于发电装置为外接设备充电。

进一步地，所述转子部分设置有至少两个，且绕车轮周向均匀间隔布置。转子部分设置至少两个，与设置一个转子部分的结构相比，可提高自行车发电装置中线圈绕组的输出功率。

进一步地，所述定子部分中的线圈绕组设置有至少两个，且相邻两个线圈绕组并联布置。线圈绕组设置有至少两个，且相邻两个线圈绕组并联布置，与设置一个线圈绕组的结构相比，可提高定子部分的输出电流。

进一步地，所述转子部分中的永磁体设置有至少两个，且沿车轮的周向间隔布置，各永磁体的极性方向相同。永磁体设置有至少两个，与设置一个永磁体的结构相比，可增加转子部分的磁场强度，提高定子部分的输出电流。

附图说明

图1是本实用新型自行车的具体实施例1中后轮与发电装置的安装位置结构示意图；

图2是本实用新型自行车的具体实施例1中发电装置的定子部分与转子部分的固定结构示意图；

图3是本实用新型自行车的具体实施例1中转子部分与辐条的固定结构示意图；

图4是本实用新型自行车的具体实施例1中定子部分中线圈绕组的布置结构示意图；

图5是本实用新型自行车的具体实施例1中电能处理部分的结构示意图；

图中：1-后轮，2-车架，3-定子部分，4-转子部分，5-永磁体，6-永磁体固定座，7-卡槽，8-辐条，9-定子壳体，10-线圈绕组，11-压板，12-电源外壳，13-整流稳压模块，14-充电模块，15-充电电池，16-穿孔，17-接线柱，18-串行总线接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的自行车的具体实施例1：

自行车包括前轮、后轮1和固定两个车轮的车架2，如图1所示，在自行车的后轮1以及后轮1位置处的车架2上设置有发电装置。

如图2所示，发电装置包括定子部分3和转子部分4，转子部分4包括永磁体5和将永磁体5固定在后轮1的辐条8上的永磁体固定座6，本实施例中，永磁体5采用铷磁铁，永磁体5设置有两个，两个永磁体5的磁极方向相同，均沿车轮的轴向布置。

永磁体固定座6采用PVC材料制成，如图1和图3所示，永磁体固定座6为以车轮轮轴为中心且沿车轮周向布置的弧形板，弧形板的两端均设置有五个卡槽7，各卡槽7均为口小肚大的结构，卡槽7通过其槽口卡装在辐条8上，以使永磁体固定座6和两个辐条8构成三角形稳定结构，以实现永磁体5与后轮1上辐条8的固定。本实施例中，永磁体固定座6两端均设置五个卡槽7，通过不同卡槽7与辐条8的适配，可将永磁体5固定在辐条8上的不同位置。

本实施例中，如图2、图4和图5所示，定子部分3设置有一个，且定子部分3包括定子壳体9和位于定子壳体9内的线圈绕组10，定子壳体9固定在车架2上，且车架2上固定定子壳体9的部分处于后轮1的轴向一侧。本实施例中，定子壳体9通过压板11和紧固件固定在车架2的后叉杆上，定子壳体9与压板11沿车轮的轴向方向上处于后叉杆的两侧，定子壳体9与压板11上均设有用于穿过后叉杆的凹槽，定子壳体9与压板11通过螺栓固定，在车轮轴向上对应设置的两个凹槽形成用于穿过后叉杆的穿孔16，以将后叉杆压装在定子壳体9与压板11之间，实现将定子壳体9固定在车架2上。

本实施例中，如图1和图2所示，定子壳体9固定在车架2上，永磁体5通过永磁体固定座6固定在辐条8上，定子壳体9的位置与后轮1的轮轴之间的距离等于永磁体固定座6与后轮1的轮轴之间的距离，以在后轮1转动的过程中，使永磁体5能够为线圈绕组10提供较强的磁场供线圈绕组10切割以在线圈绕组10中产生较大的电流。

本实施例中，如图4所示，定子壳体9内的线圈绕组10设置有四组，四组线圈绕组10并联布置，以增加从定子绕组中输出的电流。

发电装置还包括电能处理部分，如图2和图5所示，电能处理部分固定在定子壳体9的背向永磁体侧，以实现发电装置的集成化设计与装配，电能处理部分包括电源外壳12和设置在电源外壳12内的整流稳压模块13、充电模块14和充电电池15，电源外壳12固定在定子壳体9上，整流稳压模块13、充电模块14以及充电电池15通过导电线路依次串联，整流稳压模块13与线圈绕组10通过导电线路连接。

本实施例中，如图5所示，定子壳体9上设置有穿孔16，线圈绕组10上设置有接线端，电源外壳12上设有接线柱17，该接线柱17采用BHT05型热缩绝缘密封接线柱17，接线端从穿孔16内引出并连接在接线柱17上，以将线圈绕组10中的电流引出，接线柱17通过导电线路与整流稳压模块13连接，以将线圈绕组10中的电流传递至电能处理部分内。

本实施例中，整流稳压模块13采用LM317系列稳压器，并使用宽电压电路设计，可有效降低后轮1的转速快慢给电压产生的影响，经过交流转直流变换后，再通过采用FP6717同步整流技术的充电模块14进行线性升压整流，最后将处理后的电能储存在充电电池15内。

本实施例中，如图2和图5所示，充电电池15上通过导电线路连接有串行总线接口18，发电装置可通过该串行总线接口18为外接设备充电，节约能源，实现能量的利用。

如图1所示，本实施例中的转子部分4设置有四组，且沿后轮1的周向间隔均匀布置，以稳定从线圈绕组10中输出的电流，提高线圈绕组10中的电流，提高发电装置的输出效率。

本实施例中，如图1和图2所示，线圈绕组10通过定子壳体9固定在车架2上，可避免线圈绕组10随后轮1转动，电能处理部分直接固定在定子壳体9上，可直接将定子壳体9内线圈绕组10中的电流引出，并接入电能处理部分中，以减少发电装置中线路的连接长度，进而可简化发电装置以及整个自行车的结构。

本实用新型的自行车的具体实施例2：

其与实施例1的区别在于：永磁体固定座通过固定座压板的紧固螺栓固定在辐条上，永磁体固定座与压板上均设有用于穿过辐条的凹槽，永磁体固定座与压板通过紧固螺栓固定后，永磁体固定座上凹槽的槽口与压板上凹槽的槽口相对，以形成用于穿过辐条的穿孔，在压板和紧固螺栓的作用下，可将永磁体固定座固定在辐条上，避免永磁体固定座相对辐条的移动。

本实用新型的自行车的具体实施例3：

其与实施例1的区别在于：定子壳体上设置有螺栓孔，车架上设置有穿孔，螺栓穿过定子壳体与车架并紧固，以将定子壳体固定在车架上，为了避免定子壳体相对螺栓孔转动，螺栓数量设置两个。其他实施例中，螺栓数量可以根据需要增加或者减少，比如设置一个或三个。

本实用新型的自行车的具体实施例4：

其与实施例1的区别在于：电能处理部分设置在车架上，电能处理部分通过压板和紧固件固定在车架上或者电能处理部分通过紧固件直接固定在车架上。

本实用新型的自行车的具体实施例5：

其与实施例1的区别在于：电能处理部分中不设置串行总线接口，电能处理部分的电源壳体包括壳体和与壳体密封可拆装配的盖体，充电电池可拆固定在电源壳体内，当充电电池充满电口，可将充电电池从电源壳体内取出。

本实用新型的自行车的具体实施例6：

其与实施例1的区别在于：转子部分可设置一个，相应的转子部分中的永磁体也设置一个。其他实施例中，转子部分以及转子部分中永磁体的数量可根据需要增加或减少，比如转子部分设置有两个或三个，转子部分中永磁体设置一个或三个。

本实用新型的自行车的具体实施例7：

其与实施例1的区别在于：定子部分中的线圈绕组设置一个。其他实施例中，定子部分中线圈绕组的数量可根据需要增加或减少，比如线圈绕组设置两个或者三个以上。

本实用新型的自行车的具体实施例8：

其与实施例1的区别在于：定子壳体的位置与后轮轮轴之间的距离小于永磁体固定座与轮轮轴之间的距离；或者其他实施例中，定子壳体的位置与后轮轮轴之间的距离还可以大于永磁体固定座与后轮轮轴之间的距离。

本实用新型的自行车的具体实施例9：

其与实施例1的区别在于：定子部分设置有两个，且均固定在车架上，并沿车轮周向间隔布置，两个定子部分共用转子部分，即转子部分用于向两个定子部分提供供线圈绕组切割以产生电流的磁场，两个定子部分中的线圈绕组并联布置，电能处理部分固定在车架上，两个定子部分共用同一个电能处理部分，以增加电能处理部分中输入的电能，提高自行车发电装置转化的能量，节约较多能量，实现较多能量的利用。

其他实施例中，定子部分还可以设置三个、四个或者五个以上的数量，具体的需要根据电能处理部分中所需的电能大小来选择。

本实用新型的自行车的具体实施例10：

其与实施例1的区别在于：定子部分固定在车架上，且设置有两个，并在车轮的轴向上关于车轮对称布置，两个定子部分共用转子部分，即转子部分用于向两个定子部分提供供线圈绕组切割以产生电流的磁场，两个定子部分中的线圈绕组并联布置，电能处理部分固定在车架上，且均与两个定子部分中的线圈绕组导电连接，用于将两个定子部分中的电能收集处理，以增加电能处理部分的输入电能，以实现将自行车运行过程中较多能量的重新利用。

其他实施例中，定子部分还可以设置四个、六个或者八个以上，且成对布置，以提高自行车发电装置转化的能量。

本实用新型的自行车发电装置的具体实施例：

自行车发电装置的具体结构与上述自行车具体实施例1至具体实施例7中的发电装置的具体结构相同，此处不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自行车发电装置，其特征在于，包括：

定子部分，包括线圈绕组和定子壳体，线圈绕组固定在定子壳体内，定子壳体用于设置在车架处于车轮轴向侧的部分上；

转子部分，包括永磁体和永磁体固定座，永磁体固定在永磁体固定座上，永磁体固定座固定在所述车轮的辐条上，永磁体为线圈绕组提供供线圈绕组切割以产生电流的磁场；

电能处理部分，包括电源外壳和位于电源外壳中且通过导电线路依次串接的整流稳压模块、充电模块和充电电池，整流稳压模块与线圈绕组通过导电线路连接。

2.根据权利要求1所述的自行车发电装置，其特征在于，所述定子部分设置有至少两个，其中至少两个定子部分共用转子部分。

3.根据权利要求2所述的自行车发电装置，其特征在于，所述定子部分成对布置，成对的两个定子部分共用转子部分，成对的两个定子部分用于布置在车轮的轴向两侧，且关于车轮对称布置。

4.根据权利要求1所述的自行车发电装置，其特征在于，所述永磁体固定座沿车轮周向上的两端均设有口小肚大的卡槽，该永磁体固定座通过卡槽固定在辐条上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的自行车发电装置，其特征在于，所述电能处理部分固定在所述定子壳体上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的自行车发电装置，其特征在于，所述电能处理部分包括串行总线接口，并与充电电池通过导电线路连接。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的自行车发电装置，其特征在于，所述转子部分设置有至少两个，且绕车轮周向均匀间隔布置。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的自行车发电装置，其特征在于，所述定子部分中的线圈绕组设置有至少两个，且相邻两个线圈绕组并联布置。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的自行车发电装置，其特征在于，所述转子部分中的永磁体设置有至少两个，且沿车轮的周向间隔布置，各永磁体的极性方向相同。

10.一种自行车，包括两个车轮和车架，两个车轮均固定在车架上，其特征在于，自行车还包括设置在至少一个车轮上的发电装置，所述发电装置为权利要求1至9中任一项所述的自行车发电装置。

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