CN2767989Y - 电动自行车驱动力比的检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动自行车驱动力比的检测设备，包括测试台体和控制柜，测试台体和控制柜之间电连接并同时有数据线连接；测试台体上设有夹持装置，可固定检测对象的从动轮；测试台体上设有双轮毂的路况模拟装置，所述的双轮毂一前一后设置，分别以其轴心可转动地安装在测试台体上，从而将检测对象的主动轮夹在两个轮毂之间；其中一个轮毂上装有位置/位移传感器，可测得电动自行车主动轮的角速度ω和扭矩T，并将其传给控制柜。本实用新型可测得人/机驱动力的比值。

Description

电动自行车驱动力比的检测设备

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，特别是电动自行车的检测设备，更具体地，涉及检测电动自行车驱动力比的检测设备。

背景技术

电动自行车是以蓄电池为能源，提供助动力的非机动车。近年来，很多城市淘汰了摩托车和以燃油发动机提供动力的助动车，电动自行车因其轻便省力、绿色环保成为了市内代步的新宠，其保有量越来越大，生产厂家也越来越多。消费者总是希望电动自行车越省力越好，速度越快越好，而从交通安全的角度考虑，显然并非如此。由于电动自行车本身是一种轻便的非机动车，其车架结构、制动装置都是按低速、低载荷来设计的，一味地追求高速、大驱动力，必将造成安全隐患。所以，有必要对电动自行车的速度和驱动力作出限制。

现有的交通法规和行业标准已经对电动自行车的最高速度作了限定，但这个速度实际上是单独由电机驱动时，电动自行车在平路上所能达到的最高速度，现有的检测手段也只能测出这个速度。这个指标没有考虑到人力和电机驱动力同时作用的情况，也没有考虑不同的道路状况对车速的影响，不尽全面。这样的电动自行车，某些情况下会动力不足(如上陡坡时)，而某些情况下则可以超过限速。

为解决这一问题，有人提出了一种新的标准，即限制电机的驱动力，具体地说，是根据不同的车速，限定电机驱动力与人力的比值。当车速较低时，可以较多地依赖电机的驱动力；当车速较高时，就要降低电机的驱动力；车速达到某一数值后，就要完全依靠人力了。这种方案使得骑行者不可能将电机作为主要动力源，自然而然地限定了最高速度(即骑行者人力所能达到的最高速度)；同时在路况较差时，则让电机提供较多的动力，较好地体现了电机作为“辅助动力”的思路。

采用这一思路后，电动自行车的操控方式也将发生变化，不再通过手动调速把控制电机的输出功率，而是通过传感器感知电动自行车脚蹬上人力的大小，根据预置的程序决定电机的输出功率，合理调整电机驱动力和人力的比值，实现人机合力带动车辆运行。这样，骑行者无须用手控制电机，两只手都可用于方向和刹车的控制，进一步确保了交通安全。并且人和机以一定比例对电动自行车合作做功，使电机不会长时间处于大电流工作状态，有利于保护电机，延长续行里程。因此，这种车辆形式有望取代传统的电动自行车，成为主流产品，有人已经提出具体的比值标准，当车速v在15km/h以下时，电机驱动力与人力的比值a为1；当车速v在15km/h以上24km/h以下时，比值a为1-(v-15)/9；当车速在24km/h以上时，无须用电机来补充人力，即比值a为0。

从以上背景介绍可以看出，要实现这种形式的电动自行车，关键在于准确有效地检测驱动力比，而现有技术中对电动自行车的出厂检测，仅限于启动性能、最高车速、爬坡性能、制动性能等指标，缺少对电机驱动力比值的检测方法，更缺乏相应的检测设备。

发明内容

本实用新型要解决的是对电动自行车电机驱动力比值无法检测的问题，提供一种电动自行车驱动力比的检测设备。

为实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是这样的：电动自行车驱动力比的检测设备，包括测试台体和控制柜，测试台体和控制柜之间电连接并同时有数据线连接，控制柜带有电压、电流可调的直流电源，可作为检测对象的工作电源；测试台体上设有夹持装置，可固定检测对象的从动轮；测试台体上设有双轮毂的路况模拟装置，所述的双轮毂一前一后设置，分别以其轴心可转动地安装在测试台体上，从而将检测对象的主动轮夹在两个轮毂之间；其中一个轮毂上装有位置/位移传感器，可测得电动自行车主动轮的角速度ω和扭矩T，并将其传给控制柜，其特征在于：测试台体还设有曲柄驱动装置，曲柄驱动装置一端与电动自行车的脚蹬固定，由电机驱动，模拟骑行者的蹬踏动作，带动电动自行车的脚蹬作圆周运动；曲柄驱动装置上还带有扭矩/速度传感器，测得其转速N和扭矩T后传给控制柜。

本实用新型还可以包括一个上位机电脑，与控制柜相连，可接收、处理测试数据，并存储、输出测试结果；上位机电脑连有显示器、打印机、音响，可以上述方式输出测试结果。

本实用新型的结构通过测试电动自行车主动轮的角速度ω和扭矩T，可得到车辆的实际功率，测试曲柄驱动装置的转速N和扭矩T，可得到脚蹬的输出功率，两者相减就是电机的输出功率，从而可得到人/机驱动力的比值。

具体地，本实用新型的检测方法是这样的：首先关闭电动自行车的电机，完全以曲柄驱动装置驱动电动自行车的主动轮转动，测得曲柄驱动装置的转速N₁和扭矩T₁，以及电动自行车主动轮的角速度ω₁和扭矩T₁用式I求出电动自行车的损耗功率Pcl；然后启动电机，以曲柄驱动装置和电机同时驱动电动自行车的主动轮转动，测得曲柄驱动装置的转速N₂和扭矩T₂，以及电动自行车主动轮的角速度ω₂和扭矩T₂，用式II求出电动自行车的驱动力比a。

Pcl＝(N₁*T₁)-(ω₁*T₁)              I

a＝(ω₂*T₂+Pcl-N₂*T₂)/(N₂*T₂)     II

附图说明

图1是本实用新型的组装示意图。

图2是控制柜的示意图。

图3是控制柜的俯视图。

图4是本实用新型中曲柄驱动装置的示意图。

具体实施方式

参见附图。本实用新型的检测设备包括一个测试台体1，控制柜2和上位机电脑3，测试台体1和控制柜2之间电连接并同时有数据线连接，上位机电脑3和控制柜2相连，测试台体1上放置有检测对象即电动自行车4，本实用新型即对电动自行车4进行测试。测试台体1上设有夹持装置11，将电动自行车4的前轮固定；测试台体上还有气动加载装置12，可模拟人体载重量；前轮毂13和后轮毂14组成路况模拟装置，前轮毂13上带有磁粉制动器，可给电动自行车提供阻尼，后轮毂14上带有光电编码器，可检测电动自行车4后轮的角速度ω和扭矩T。测试台体1上还设有曲柄驱动装置15，曲柄驱动装置用电机151提供动力，通过刚性联轴器152、154，万向节155带动转臂156运动，当联轴器转动时，转臂156是做圆周运动的；转臂前端还装有拨动套157，可卡位电动自行车的脚蹬，带动其做圆周运动，从而模拟人的蹬踏动作。曲柄驱动装置15上还有扭矩/速度传感器153，可测得其转速N和扭矩T后传给控制柜。

本实用新型在实际检测时，首先关闭电动自行车的电源，完全以曲柄驱动装置15驱动电动自行车的后轮转动，测得曲柄驱动装置的转速N₁和扭矩T₁，以及电动自行车后轮的角速度ω₁和扭矩T₁，用前述的式I求出电动自行车的损耗功率Pcl；然后启动电源，以曲柄驱动装置15和电机同时驱动电动自行车的后轮转动，测得曲柄驱动装置的转速N₂和扭矩T₂，以及电动自行车后轮的角速度ω₂和扭矩T₂，用前述的式II求出电动自行车的驱动力比a。

Claims (2)

1.电动自行车驱动力比的检测设备，包括测试台体和控制柜，测试台体和控制柜之间电连接并同时有数据线连接，控制柜带有电压、电流可调的直流电源，可作为检测对象的工作电源；测试台体上设有夹持装置，可固定检测对象的从动轮；测试台体上设有双轮毂的路况模拟装置，所述的双轮毂一前一后设置，分别以其轴心可转动地安装在测试台体上，从而将检测对象的主动轮夹在两个轮毂之间；其中一个轮毂上装有位置/位移传感器，可测得电动自行车主动轮的角速度ω和扭矩T’，并将其传给控制柜，其特征在于：测试台体还设有曲柄驱动装置，曲柄驱动装置一端与电动自行车的脚蹬固定，由电机驱动，模拟骑行者的蹬踏动作，带动电动自行车的脚蹬作圆周运动；曲柄驱动装置上还带有扭矩/速度传感器，测得其转速N和扭矩T后传给控制柜。

2.如权利要求1所述的电动自行车驱动力比的检测设备，其特征在于：它还包括一个上位机电脑，与控制柜相连，可接收、处理测试数据，并存储、输出测试结果；上位机电脑连有显示器、打印机、音响，可以上述方式输出测试结果。

Images