JP3169954U - 人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム - Google Patents

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Abstract

【課題】人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから、負荷を駆動する一種の人力に駆動される非同期有線伝送電気駆動システムを提供する。【解決手段】人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムはモータ104で負荷105を駆動する。本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力に駆動される発電機102を持ち、人力で発電機を駆動してから、発電機の電気エネルギーにより、直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を制御し、または電気制御装置107を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に制御することにより、モータで負荷を駆動する。【選択図】図2

Description

人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムに関する。
従来のモータを駆動する負荷は、通常人力駆動または電気モータ駆動であるが、また人力により駆動し、また電気モータを補助動力とし、その電気エネルギー源は、通常外部電源または電気エネルギー蓄電装置を用いる。
従来のモータを駆動する負荷は、通常人力駆動または電気モータ駆動である。特許文献1には、ペダルに加わる踏力に応じた補助動力を発生する電導直流モータおよび電導直流モータの電源となるバッテリを搭載した電動自転車が記載されている。
特開2000−006878号公報
本考案の目的は、人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから、負荷を駆動する一種の人力に駆動される非同期有線伝送電気駆動システムを提供することにある。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、モータで負荷を駆動する。本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力に駆動される発電機を持ち、人力で発電機を駆動してから、発電機の電気エネルギーにより、直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に駆動と制御することにより、モータで負荷を駆動する。
本考案の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムの主なブロック模式図である。 図1に電気制御装置(107)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に電気制御装置(107)及び蓄放電装置(108)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に前置された変速装置(103)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に前置された変速装置(103)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に前置された変速装置(103)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に伝動装置(109)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に伝動装置(109)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に伝動装置(109)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に伝動装置(109)及び前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に伝動装置(109)及び前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に伝動装置(109)及び前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に伝動装置(109)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に伝動装置(109)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に伝動装置(109)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図1に伝動装置(109)と前置された変速装置(103)と後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図2に伝動装置(109)と前置された変速装置(103)と後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 図3に伝動装置(109)と前置された変速装置(103)と後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。 は図13に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図14に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図15に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図16に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図17に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図18に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図19に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図20に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図21に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図22に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図23に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。 図24に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
一種の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力により発電機を動かし、身体のエネルギーを運動エネルギーに転換させ、発電機で発電される電気エネルギーを通して、モータを非同期的に駆動することにより、電気エネルギーを回転運動のエネルギーに転換することにより、負荷を駆動する。
従来のモータを駆動する負荷は、通常人力駆動または電気モータ駆動であるが、また人力により駆動し、また電気モータを補助動力とし、その電気エネルギー源は、通常外部電源または電気エネルギー蓄電装置を用いる。
本考案は一種の人力に駆動される人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムであって、その特徴は人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから、負荷を駆動する。
本項の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動することをモータを駆動する負荷へ応用し、本項の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動するは、人力に駆動される発電機を持ち、人力で発電機を駆動してから、発電機の電気エネルギーにより、直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を駆動と制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に駆動と制御することにより、モータを駆動する負荷へ応用する。主な構成は以下を含む。
人力駆動入力装置(101):人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成することにより、直接発電機(102)を駆動し、または伝動変速を経て、発電機(102)を駆動する。
発電機(102):発電機(102)は、交流または直流発電機により構成されることを含み、直接または前置された変速装置(103)を経て、人力駆動入力装置(101)の回転運動のエネルギーにより駆動され、生成された電気エネルギーを出力する。
モータ(104):モータ(104)は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機(102)の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷(105)を駆動し、または伝動変速を経て、負荷(105)を駆動する。
上述の発電機(102)の入力回転速度とモータ(104)の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧電流と回転速度とトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機(102)の電気エネルギーの出力端とモータ(104)の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機が発電する電気エネルギーを制御し、及び/またはモータ(104)の入力電気エネルギーを制御することにより、モータ(104)の回転速度を制御する。
本項の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動する発電機(102)がモータ(104)間の電気エネルギーに対する制御機能は以下を含む。
(1) 発電機(102)により発電される電気エネルギーでモータ(104)を駆動し、またモータ(104)制動時、発電される電気エネルギーを再生させ、一方向導電回路装置、例えばダイオードまたはサイリスタの制限を通して、またはスイッチの操作を通して、発電機へのフィードバックができない。及び/または、
(2) 発電機(102)により発電される電気エネルギーでモータ(104)を駆動し、及びモータ(104)制動時、電気エネルギーを再生させ、逆方向に発電機(102)を駆動することにより、発電機をモータ機能として稼動させる。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムの発電機(102)がモータ(104)に出力する電気エネルギーに関する構成及び稼動特性は、(1)〜(8)の少なくとも1つを含む。
(1) 直流発電機の電気エネルギーにより直接直流モータを非同期的に駆動する。及び/または、
(2) 直流発電機の電気エネルギーによりインバータ(inverter)を経て、交流モータを非同期的に駆動する。及び/または
(3) 交流発電機の電気エネルギーにより直接交流モータを非同期的に駆動する。及び/または、
(4) 交流発電機の電気エネルギーによりインバータを経て、直流モータを非同期的に駆動する。
(5) 発電機の回転方向とモータの回転方向は同じである。及び/または、
(6) 発電機の回転方向とモータの回転方向は異なる。及び/または、
(7) モータの回転方向は固定であり、発電機の回転方向とは無関係である。及び/または、
(8) モータの回転方向は電気制御装置に制御され、発電機の回転方向とは無関係である。
図1に本考案の人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動する主なブロック模式図を示す。図1の主な構成は以下を含む。
人力駆動入力装置(101):人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成されることにより、直接発電機(102)を駆動し、または伝動変速を経て、発電機(102)を駆動する。
発電機(102):発電機(102)は、交流または直流発電機により構成されることを含み、人力に駆動される入力装置(101)の回転運動のエネルギーに駆動され、形成される電気エネルギーを出力する。
モータ(104):モータ(104)は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機(102)の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷(105)を駆動し、または伝動変速を経て、負荷(105)を駆動する。
上述の発電機(102)の入力回転速度とモータ(104)の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧電流と回転速度とトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機(102)の電気エネルギーの出力端とモータ(104)の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機からの電気エネルギーを制御し、及び/またはモータ(104)に入力される電気エネルギーを制御することにより、モータの回転速度を制御する。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めると、人力駆動入力装置(101)とモータ(104)との間に電気制御装置(107)を設置される。
図2は図1に電気制御装置(107)を設ける実施例のブロック模式図である。その中の電気制御装置(107)は、電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成されることにより、発電機(102)からモータ(104)へ伝送される電圧と電流とを制御し、及び/または、モータ(104)へ入力される電圧と電流を制御することにより、モータ(104)の回転速度、トルクおよび回転方向を制御する。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めると、発電機(102)とモータ(104)との間に電気制御装置(107)及び蓄放電装置(108)を設置する。
図3は図1に電気制御装置(107)及び蓄放電装置(108)を設ける実施例のブロック模式図である。その中の蓄放電装置(108)は、充放電可能な電池またはキャパシタ及びスーパーキャパシタのうち少なくとも一方により構成される。蓄放電装置(108)に出力できるインタフェース、例えばプラグまたはソケット及びコネクタのうち少なくとも一方を設置することにより、外部電流の蓄放電装置(108)に対して充電し、または蓄放電装置(108)により外部に対して電気を供給する。
電気制御装置(107)は電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成され、発電機(102)とモータ(104)と蓄放電装置(108)と間の電気エネルギーの稼動を制御し、(1)〜(7)の少なくとも1つを含む。
(1) 発電機(102)からモータ(104)へ伝送される電圧と電流を制御し、及び/またはモータ(104)へ入力される電圧と電流を制御することにより、モータ(104)の回転速度、トルクと回転方向を制御する。
(2) 蓄放電装置(108)からモータ(104)へ伝送される電圧、電流、モータ(104)の回転速度、トルク、および回転方向を制御する。
(3) 発電機(102)及び蓄放電装置(108)が共同してモータ(104)を駆動する電圧、電流、回転速度、トルクと回転方向を制御する。
(4) 発電機とモータとの間の回転方向関係を制御する。
(5) 発電機(102)からモータ(104)を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御し、及び同時に蓄放電装置(108)の充電時期、充電電圧、充電電流、および充電停止時期を制御する。
(6) 発電機(102)から蓄放電装置(108)の充電電圧、電流、充電開始時期と充電停止時期を制御する。
(7) モータ(104)は再生可能エネルギーによる発電で蓄放電装置(108)の開始充電時期、充電電圧、充電電流と充電停止時期を制御する。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置する。その中の前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
図4は図1に前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。
図5は図2に前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。
図6は図3に前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めてモータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置する。後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
図7は図1に後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図8は図2に後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図9は図3に後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に変速装置(103)を設置し、及びモータ(104)と負荷(105)との間に伝動装置(106)を設置する。前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーンまたはプーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーンまたはプーリーとベルト、及びレバーにのうち少なくとも一方より構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
図10は図1に前置された変速装置(103)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図11は図2に前置された変速装置(103)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図12は図3に前置された変速装置(103)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置する。伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
図13は図1に伝動装置(109)を設ける実施例のブロック模式図である。
図14は図2に伝動装置(109)を設ける実施例のブロック模式図である。
図15は図3に伝動装置(109)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置する。前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置(109)は歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
図16は図1に伝動装置(109)及び前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。
図17は図2に伝動装置(109)及び前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。
図18は図3に伝動装置(109)及び前置された変速装置(103)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、モータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置する。その中の後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
図19は図1に伝動装置(109)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図20は図2に伝動装置(109)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図21は図3に伝動装置(109)及び後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置する。人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置し、及びモータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置する。前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
図22は図1に伝動装置(109)と前置された変速装置(103)と後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図23は図2に伝動装置(109)と前置された変速装置(103)と後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
図24は図3に伝動装置(109)と前置された変速装置(103)と後置された伝動装置(106)を設ける実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置する。伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図25は図13に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図26は図14に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図27は図15に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置する。その中の前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図28は図16に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図29は図17に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図30は図18に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めてモータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置する。その中の後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図31は図19に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図32は図20に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図33は図21に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムを更に一歩を進めて人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置し、またモータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置し、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置する。その中の前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置である。
伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置する。
制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放する。
図34は図22に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図35は図23に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
図36は図24に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、人力駆動入力装置(101)を制御することにより、伝動装置(109)に対してカップリングまたは離脱する実施例のブロック模式図である。
本項の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システムは、人力により駆動される車両用発電機を設け、人力で発電機を駆動してから、発電機が発生する電気エネルギーで直接モータを非同期的に駆動することにより、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を駆動と制御し、または電気制御装置を経て、モータの回転速度、回転方向、トルク及び電圧電流を非同期的に制御することにより、モータで負荷を駆動する。
101:人力駆動入力装置、
102:発電機、
103:前置された変速装置、
104:モータ、
105:負荷、
106:後置された伝動装置、
107:電気制御装置、
108:蓄放電装置、
109:伝動装置、
110:制御可能なクラッチ装置。

Claims (13)

  1. 一種の人力に駆動される人力発電により非同期有線伝送電気駆動システムを駆動し、その特徴は人力で発電機を駆動し、更にその発電される電気エネルギーによりモータを駆動してから負荷を駆動し、主な構成は以下を含み、
    人力駆動入力装置(101)は人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成することにより、直接発電機(102)を駆動し、または伝動変速を経て、発電機(102)を駆動し、
    発電機(102)は、交流または直流発電機により構成されることを含み、直接または前置された変速装置(103)を経て、人力駆動入力装置(101)の回転運動のエネルギーにより駆動され、生成された電気エネルギーを出力し、
    モータ(104)は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機(102)の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷(105)を駆動し、または伝動変速を経て、負荷(105)を駆動し、
    上述の発電機(102)の入力回転速度とモータ(104)の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧および電流と回転速度とがトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機(102)の電気エネルギーの出力端とモータ(104)の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機により発電される電気エネルギーを制御し、及び/またはモータ(104)に入力される電気エネルギーを制御することにより、モータの回転速度を制御することを特徴とする人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  2. 発電機(102)がモータ(104)に出力する電気エネルギーに対する制御機能は以下を含み、
    (1)発電機(102)により発電される電気エネルギーでモータ(104)を駆動し、またモータ(104)制動時、発電される電気エネルギーを再生させ、一方向導電回路装置、例えばダイオードまたはサイリスタの制限を通して、またはスイッチの操作を通して、発電機へのフィードバックができない、及び/または、
    (2)発電機(102)により発電される電気エネルギーでモータ(104)を駆動し、及びモータ(104)制動時、発電される電気エネルギーを再生させ、逆方向に発電機(102)を駆動することにより、発電機をモータ機能として稼動させることを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  3. 発電機(102)がモータ(104)に出力する電気エネルギーに関する構成及び稼動特性は、(1)〜(8)の少なくとも1つを含み、
    (1)直流発電機の電気エネルギーにより直接直流モータを非同期的に駆動する、及び/または、
    (2)直流発電機の電気エネルギーによりインバータ(inverter)を経て、交流モータを非同期的に駆動する、及び/または、
    (3)交流発電機の電気エネルギーにより直接交流モータを非同期的に駆動する、及び/または、
    (4)交流発電機の電気エネルギーによりインバータを経て、直流モータを非同期的に駆動する、及び/または、
    (5)発電機の回転方向とモータの回転方向は同じである、及び/または、
    (6)発電機の回転方向とモータの回転方向は異なる、及び/または、
    (7)モータの回転方向は固定であり、発電機の回転方向とは無関係である、及び/または、
    (8)モータの回転方向は電気制御装置に制御され、発電機の回転方向とは無関係であることを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  4. 主な構成は以下を含み、
    人力駆動入力装置(101)は人体により駆動され、回転運動のエネルギーを形成することにより、直接発電機(102)を駆動し、または伝動変速を経て、発電機(102)を駆動し、
    発電機(102)は、交流または直流発電機により構成されることを含み、人力に駆動される入力装置(101)の回転運動のエネルギーに駆動され、形成される電気エネルギーを出力し、
    モータ(104)は、交流または直流モータにより構成されることを含み、発電機(102)の電気エネルギーを非同期的に駆動し、生成された回転機械エネルギーを出力することにより、直接負荷(105)を駆動し、または伝動変速を経て、負荷(105)を駆動し、
    上述の発電機(102)の入力回転速度とモータ(104)の非同期出力の回転速度との関係は、直接両者の電圧および電流と回転速度とがトルク特性を通してマッチすることを含み、または発電機(102)の電気エネルギーの出力端とモータ(104)の電気エネルギーの入力端との間に、電気制御装置を設置することにより、発電機により発電される電気エネルギーを制御し、及び/またはモータ(104)に入力される電気エネルギーを制御することにより、モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  5. 人力駆動入力装置(101)とモータ(104)との間に電気制御装置(107)を設置し電気制御装置(107)は、電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成されることにより、発電機(102)からモータ(104)へ伝送する電圧と電流を制御し、及び/またはモータ(104)へ入力する電圧と電流を制御することにより、モータ(104)の回転速度、トルク、および回転方向を制御することを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  6. 発電機(102)とモータ(104)との間に電気制御装置(107)及び蓄放電装置(108)を設置し、蓄放電装置(108)は、充放電可能な電池、またはキャパシタ、またはスーパーキャパシタのうち少なくとも一方により構成され、蓄放電装置(108)に出力できるインタフェースであって、プラグまたはソケット及びコネクタのうち少なくとも一方を設置することにより、外部電流の蓄放電装置(108)に対して充電し、または蓄放電装置(108)により外部に対して電気を供給し、
    電気制御装置(107)は電気機械部品または固相電子部品及びマイクロプロセッサのうち少なくとも一方と関連ソフトウェアにより構成され、発電機(102)とモータ(104)と蓄放電装置(108)と間の電気エネルギーの稼動を制御し、(1)〜(7)の少なくとも1つの制御機能を含む、
    (1)発電機(102)からモータ(104)へ伝送する電圧と電流を制御し、及び/またはモータ(104)へ入力する電圧と電流を制御することにより、モータ(104)の回転速度、トルク、および回転方向を制御する、
    (2)蓄放電装置(108)からモータ(104)を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御する、
    (3)発電機(102)及び蓄放電装置(108)が共同してモータ(104)を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御する、
    (4)発電機とモータとの間の回転方向関係を制御する、
    (5)発電機(102)からモータ(104)を駆動する電圧、電流、回転速度、トルク、および回転方向を制御し、及び同時に蓄放電装置(108)の充電時期、充電電圧、充電電流と充電停止時期を制御する、
    (6)発電機(102)から蓄放電装置(108)の充電電圧、電流、充電開始時期、および充電停止時期を制御する、
    (7)モータ(104)は再生可能エネルギーによる発電で蓄放電装置(108)の開始充電時期、充電電圧、充電電流、および充電停止時期を制御することを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  7. 前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比は固定、または可変可能な回転伝動装置であることを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  8. 後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であることを特徴とする請求項1に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  9. 人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、
    伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  10. 人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、
    伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  11. 人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、
    前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、
    伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  12. モータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、
    後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であって、
    伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
  13. 人力駆動入力装置(101)と発電機(102)との間に前置された変速装置(103)を設置し、またモータ(104)と負荷(105)との間に後置された伝動装置(106)を設置し、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に伝動装置(109)を設置し、及び人力駆動入力装置(101)と伝動装置(109)との間に制御可能なクラッチ装置(110)を設置し、
    前置された変速装置(103)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であって、後置された伝動装置(106)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であって、
    伝動装置(109)は、歯車またはスプロケットチェーン、プーリーとベルト、及びレバーのうち少なくとも一方により構成され、変速比が固定、または可変可能な回転伝動装置であり、人力駆動入力装置(101)と負荷(105)との間に設置し、
    制御可能なクラッチ装置(110)は、人力または機械力、空気力、フルードパワー、及び電磁力のうち少なくとも一方により駆動され、機構装置を連結または解放することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の人力発電により駆動する非同期有線伝送電気駆動システム。
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