CN2287597Y - 安全型人力车的电动助力装置 - Google Patents

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孙力
谭新德
蒋琪
谢富春
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Abstract

一种安全型人力的电动助力装置,由安装在车轮上的驱动电机、安装在车架上的蓄电池和控制电路所组成,该控制电路还包括有:对蓄电池电压进行比较显示的监测电路、稳压供电电路、控制驱动电机运转速度的脉宽调速电路、功率驱动电路以及与该脉宽调速电路构成反馈控制的监测人力车脚踏中轴转速的测速电路和电机的工作电流监测电路。该装置检测骑车人脚踏踏板的中轴转速高低和驱动电机的工作电流来调节控制驱动电机的电压,从而产生不同助动力,骑行安全、不改变骑行习惯、节省体力,是节能、无污染的电动助力装置。

Description

安全型人力车的电动助力装置
本实用新型涉及一种人力车的电动动力装置，确切地说，涉及一种安全型人力车的电动助力装置。
普通自行车和三轮车是一种完全依靠骑车者通过脚蹬飞轮产生向前前进的人力车，现在这种自行车和三轮车是我国城市民众相当普及的代步及运输工具。然而，对于一般上班族或长途跋涉者，骑车需要消耗很大的体力，时间稍长就会觉得相当费力。尤其我国不少城市或乡村道路坡度较大，增加了骑车困难。普通的电动自行车和三轮车则仅仅提供了驱动电机以及以手控电位器为主的驱动电机转速控制装置，这种电动车辆的使用方式，不仅改变了大多数骑车者的骑行习惯一用脚蹬飞轮快慢来改变车辆行进速度，不甚习惯，而且该类车辆车速较高，安全性欠佳。
本实用新型的目的是提供一种不改变骑车者的骑行习惯、又能使骑车者节省体力的安全型人力车的电动助力装置。
本实用新型是这样实现的：由安装在车轮上的驱动电机、安装在车架上的蓄电池和控制电路所组成，其特征在于：该控制电路还包括有：对蓄电池电压进行比较显示的监测电路、稳压供电电路、控制驱动电机运转速度的脉宽调速电路、功率驱动电路以及与该脉宽调速电路构成反馈控制的监测人力车脚踏中轴转速的测速电路和驱动电机的工作电流监测电路。
上述控制电路中还可以包括有太阳能电池构成的供电电路。
上述测速电路是由安装在人力车脚踏中轴上的测速电机及其输出信号的比较放大电路所构成。
上述对蓄电池进行比较显示的监测电路是由电压比较电路芯片和三个不同阻值的电阻、三种不同颜色的发光二极管构成。
上述稳压电路是由稳压值为15伏的稳压集成电路构成。
上述脉宽调速电路是由脉宽调速集成电路构成的。
驱动电机可以安装在前车轮，也可以安装在后车轮，还可以同时安装在前后车轮。
本实用新型是在普通自行车或三轮车等人力车上附加的一种包括检测和控制驱动电机转矩的电动助力装置，该装置通过检测骑车人脚踏踏板而使之转动的中轴转速高低以及驱动电机的工作电流大小来调节控制驱动电机的电枢电压，从而产生不同的助动力。骑车人不必改变原来的骑行方式和控制速度的方式，驱动电机也只是提供助动力。当骑车人不蹬踏脚板或中轴转速低于某一速度时(例如转弯、在人行道上行驶时)，电机不提供助力；而当车速高于某一速度(例如20公里/小时)时，该电机也不提供助力，完全依靠骑车人自己来保持和增加速度，也就是说，驱动电机所给的助力大小完全由骑车人的脚蹬踏板的快慢来控制，所以使用该装置装备的人力车非常安全，特别适宜年老体弱者或上班路途较远者，在完全保持自行车或三轮车原来的骑行方式，花费较少的体力就可以达到比较远的目的地。此外，本实用新型也可以根据骑行路况(如逆风、顺风、上下坡等)人为控制电动助力的输出功率大小，使骑车人在不同条件下都能获得满意的助力效果。再者，在阳光充足的时间或地点，本实用新型还可以在人力车的后架上增设太阳能电池板，在骑行的同时给蓄电池充电补充能源。总之，本实用新型是在基本不改变人力车的结构、特点和骑车方式的前提下，使骑行者节省体力，又保障安全的节能、无污染电动助力装置，特别适宜作为郊游、旅行和市内交通代步工具的新型配套装备。
图1是本实用新型的结构组成框图。
图2是本实用新型的一个较佳实施例的电原理图。
图3是本实用新型安装在自行车上时的实施例的正视图。
图4是本实用新型安装在自行车上时的实施例的俯视图。
图5本实用新型安装在自行车上时带有太阳能电池板的俯视图。
参见图1，本实用新型是由安装在车轮9上的驱动电机7、安装在车架上的蓄电池电源1和控制电路所组成，其特征在于：该控制电路还包括有：对蓄电池1电压进行比较显示的监测显示电路3、稳压供电电路4、控制驱动电机7运转速度的脉宽调速电路6、功率驱动电路以及与该脉宽调速电路6构成反馈控制的监测人力车脚踏中轴转速的测速电路5和驱动电机7的工作电流监测电路8。上述控制电路中还可以包括有太阳能电池构成的供电电路2，以及安装在蓄电池电源输出端的控制开关。
参见图2所示的本实用新型的一个较佳实施例的电原理图。其中外接线座ZU1中的1脚接测速电路5中的测速电机，2脚接蓄电池1的正极，9脚接蓄电池电源1的负极，4脚接驱动电机7的负极。驱动电机7的正极接蓄电池电源的正极。上述监测电路3监测蓄电池的剩余电量，也即检测蓄电池1的输出电压，它是由比较电路芯片LM339与三个不同阻值的电阻R1、R2、R3和三种不同颜色的发光二极管L1、L2、L3所组成。如蓄电池1电压V＞36伏，则L1(绿灯)亮；如36伏＞V＞33伏，则L2(黄灯)亮，表示尚余一半左右电量；如V＜33伏，则L3(红灯)亮，需要马上充电。稳压供电电路4由稳压值为15伏的稳压集成电路LM317构成，提供15伏稳定电源。控制驱动电机7转速的脉宽调速电路6是由脉宽调速集成电路芯片TLA94构成，其接受测速电路5和驱动电机7工作电流检测电路8反馈回来的信号而输出不同大小的电压，使驱动电机7产生不同大小的转矩，带动人力车前进。安装在脚踏中轴附近的测速电机监测中轴转速，一旦中轴转动，就向由测速电机和运算比较放大器LM324等构成的测速电路5发生电压信号，该信号送入LM324后，其14脚输出的电压信号，同时LM324上的10脚检测驱动电机的功率驱动电路上串接的R4上的电压值，也即检测电机7的工作电流大小(电流控测电路8)，一旦该电压超过额定值(由TL494芯片的9脚设定)，LM324的8脚会输出两者的差值至LM324的第2脚，再将该信号与14脚输出电压值进行比较，其差值送入脉宽调速芯片TL494。脉宽调速电路6接收来自测速电路5和电流检测电路8通过LM324送来的信号后，就会向驱动电机7的驱动电路输出脉冲信号，控制该驱动电路的功率管T关断，使驱动电机失电，不能输出转矩。反之，功率管T1导通，驱动电机7运转，且其转速也随上述反馈电路而实现随机控制，使人力车的驱动可以实现电动助力，减轻骑车人的负担。
本实用新型安装于自行车的实施例图例可参见图3、图4、图5所示，其中车把11、车架13上安装有蓄电池1和控制电路14，测速电机15安装在脚踏驱动装置16处，在后轮18上安装有驱动电机19，也可以安装在前轮10，或者在前轮10和后轮18上同时安装。在车架11上安设有显示控制面板12，其上设有电源控制开关绿、黄、红三色显示灯。20是太阳能电池板，安装在后车架上，可以在阳光充足的地方时边骑行、边对蓄电池1充电。图5展示了将太阳能电池板展开时的实施例俯视图。图中17是车座。

Claims (7)

1、一种安全型人力车的电动助力装置，由安装在车轮上的驱动电机、安装在车架上的蓄电池和控制电路所组成，其特征在于：该控制电路还包括有：对蓄电池电压进行比较显示的监测电路、稳压供电电路、控制驱动电机运转速度的脉宽调速电路、功率驱动电路以及与该脉宽调速电路构成反馈控制的监测人力车脚踏中轴转速的测速电路和驱动电机的工作电流监测电路。
2、如权利要求1所述的安全型人力车的电动助力装置，其特征在于：上述控制电路中还可以包括有太阳能电池构成的供电电路。
3、如权利要求1所述的安全型人力车的电动助力装置，其特征在于：上述测速电路是由安装在人力车脚踏中轴上的测速电机及其输出信号的比较放大电路所构成。
4、如权利要求1所述的安全型人力车的电动助力装置，其特征在于：上述对蓄电池进行比较显示的监测电路是由电压比较电路芯片和三个不同阻值的电阻、三种不同颜色的发光二极管构成。
5、如权利要求1所述的安全型人力车的电动助力装置，其特征在于：上述稳压电路是由稳压值为15伏的稳压集成电路构成。
6、如权利要求1所述的安全型人力车的电动助力装置，其特征在于：上述脉宽调速电路是由脉宽调速集成电路构成的。
7、如权利要求1所述的安全型人力车的电动助力装置，其特征在于：驱动电机可以安装在前车轮，也可以安装在后车轮，还可以同时安装在前后车轮。
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CN102158160A (zh) * 2011-02-25 2011-08-17 江苏技术师范学院 手推电动车的均速控制装置

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