[发明专利]双能电动自行车

说明书

技术领域

本发明涉及交通领域中一种新型的双能电动自行车，该车可利用蓄电池储备电能电动行驶，当储备电能耗尽时又可脚踏自发电蓄能行驶，为人们提供一种节能环保的新型个人交通工具。

背景技术

电动自行车依靠蓄电池的储备能量行驶，提高车速，节省体力，很受欢迎。不过，蓄电池的能量有限，为了增大航程，人们就尽量增大电池容量，这必然增大消费成本，同时造成车重超标，带来了安全隐患，走入发展的死胡同。能不能利用技术的优势，在减小车体重量的同时，反而使航程增大呢？本人在先的中国专利ZL201120466618.9袖珍发电自行车，已经取得了很大的突破，该产品确实创造了折叠超轻超小、并且可电动可骑行可发电补能。这比2012年8月美国申请的专利PEDALGENERATOR ELECTRIC BICYCLE  (US20120202649A1)要合理得多。该发明在中轴上使用了脚踏发电机，在前轮上安装了轮毂电机，虽然可脚踏骑行发电，但却牺牲了单独脚踏自行的基本功能。我国专利申请新型发电自行车201320095842.0，在结构上与上述美国专利类似，都是安装了电动机、发电机两套能量系统，无疑增大了成本和重量，有待改进。 

发明内容

    本发明的目的就是要提供一种新的双能电动自行车，该车具有电动驱动和脚踏补能两套能源装置，以及操纵切换两套装置工作的双模控制器，总称电动—补能双模系统，该系统可安装在不同种类、不同轮径的自行车上形成双能电动自行车，不但具有电动自行车的功能，而且可如自行车轻松快速骑行，还可自发电储能增大航程，低碳节能，绿色环保，甚至可上飞机下地铁走遍天涯无障碍。 

为实现上述技术目标，本发明所采取的技术方案是：双能电动自行车具有电动驱动和脚踏补能两套能源装置，以及操纵切换两套装置工作的双模控制器，总称电动—补能双模系统，其中电动驱动装置和脚踏补能装置共用一台电动发电一体机简称一体机，电动驱动装置安装在后轮或前轮上，当电动驱动装置安装在后轮上时要安装在后轮的左侧，脚踏补能装置安装在后轮的右侧，双模控制器的开关按钮安装在车把上；电动补能双模系统可安装在不同种类、不同轮径的自行车上形成双能电动自行车，其中常规双能电动自行车轮径较大，微型双能电动自行车设有一个独特的双轴向折缩车架。所述电动驱动装置由电机安装座、带驱动齿轮的一体机和减速大齿盘组成，驱动齿轮安装在一体机上，减速大齿盘设置在轮毂上，要求减速大齿盘与驱动齿轮之间良好啮合；一体机使用电机快拆锁紧在电机安装座上；其中减速大齿盘的齿数是电机驱动齿轮齿数的n倍，n的取值视轮径大小而不同；轮毂可以设置接口，组合安装独立的减速大齿盘，轮毂也可以和减速大齿盘压铸成一个整体，其中减速大齿盘可以是外齿齿盘，也可以是内齿齿盘。所述电机安装座焊接在车架上，电机安装座具有环形卧床，环形卧床圆周上设有定位锁槽，定位锁槽内开有锁孔；一体机的圆周外侧设有定位锁板，一体机以及定位锁板与环形锁床及定位锁槽的形状相同，能够良好配合嵌入其中，在定位锁板上开有定位挂档，当一体机嵌入环形卧床时，各定位挂档与锁孔刚好对准，可使用电机快拆将一体机锁紧在电机安装座上，定位挂档的挂钩开口轴向平行，方向一致。所述脚踏补能装置由超小轮盘及加长曲柄、中间加速器、高速飞轮及链条组成，超小轮盘的齿牙最佳取值范围在14牙—20牙之间，安装在中轴上，中间加速器安装在中间轴上，高速飞轮安装在后轮上；所述中间加速器是具有大小两个链轮的同轴轮，中间轴设置在超小轮盘和高速飞轮之间的车架上，其中同轴链轮中的小链轮与超小轮盘使用前链条链接，大链轮使用后链条与高速飞轮链接。所述高速飞轮的主要部件之一是少齿连飞，其特征是它设有带千斤槽的内轴挡，在它的另一端设有定位外轴碗，在少齿链轮的两侧到内轴挡、外轴碗之间，设有一段重要的缩颈，缩径的截面直径取值大小，要求在挂接P=12.7mm节距的链条时，在缩颈上能开出最少7个齿牙的链轮；高速飞轮还有另一个重要的组件棘齿轮，棘齿轮依靠圆筒外面的花键插接在轮毂上，少齿连飞使用千斤与棘齿轮组成单向超越离合器即高速飞轮，而高速飞轮依靠内轴挡、外轴碗固定在后轴上。所述双模控制器由控制－充电器和双模开关、加速开关构成，控制－充电器由控制器和充电器两个相互联系但相对独立的装置组成，控制器的电源输入端与蓄电池相连接，同时充电器的电流输出经过限流二极管与蓄电池相连接，控制器的功率输出端与双摸开关继电器的常开相连接，且控制器的控制端与加速开关相连接，充电器的电源输入端与双模开关继电器的常闭相连接，继电器的刀端的与一体机电源线端相连接。所述继电器的工作状态通过手动双模开关进行控制，其结构是设置独立的继电器低压控制器，在低压控制器的电流输出端和继电器的电流输入端之间接入双模开关；当断开双模开关时，继电器断电停止工作，常开常闭均不动，控制器的功率输出始终被断开不工作，而充电器的输入端与一体机电源线端被接通，系统处在发电模式下工作，此时车子应在脚踏骑行或是滑行状态下行驶，减速大齿盘随车轮快速旋转，电流经充电器整流稳压后，经限流二极管放行对蓄电池进行充电；当接通双模开关时，继电器通电工作，常开常闭均跳转，充电器电源输入端被断开， 而控制器的功率输出端与一体机电源线端被接通，系统处于电动驱动模式，此时只要转动加速转把，加速开关打开，一体机得电工作，车子处在电动行驶中；若放开加速把，一体机不得电，电机电路相当于空挡状态，其输入输出端悬空，即便是驱动齿轮被减速大齿盘带动旋转但没有输出，可脚踏轻快骑行；双模开关也可以不设独立的继电器低压控制器，而是在控制器上增设继电器电压输出端，将继电器的电流输入端与控制器之间接入双模开关，其具体工作原理与上述情况相同。所述双模开关设有执行机构双模开关按钮，双模开关连接在低压控制器和继电器上，或连接在控制器和继电器上，继电器取低压DC工作电压，工作电流取值为Δ＜150mA，使用细导线引出，安装在车把上，并装配双模开关按钮。所述电动—补能双模系统安装在轮径较大的自行车上形成常规双能电动自行车，当轮径为26in时，n可取15倍以上，此时加长曲柄可长达200mm，超小轮盘齿牙可取16牙，并在中梁前仅设一个纵轴折叠卡；一体机也可以不安装在后轮的左侧，而是安装在轮毂内形成轮毂一体机，高速飞轮安装在轮毂一体机上，另外设置电子离合器。所述电动—补能双模系统安装在轮径较小的自行车上形成微型双能电动自行车，当轮径为10in时，n取8倍为最佳，此时曲柄虽然取常规的160mm—170mm，但超小轮盘齿牙可取18牙；另外双轴向折缩车架上设有两个折叠卡：一个是中梁与后叉梁之间的纵轴折叠卡，简称纵轴卡，该卡令车架在横向平面内折缩；另一个是在中梁与旋转头之间的横轴折叠卡，简称横轴卡，该卡令车架在竖向平面内折缩；电池夹设在中梁上，后叉梁的上面焊接有竖梁，座梁使用对锁轴穿接固定在竖梁上；在座梁与后叉梁之间设有结构梁，结构梁上开设长腰型调节孔，使用在后叉梁上的定位快拆锁定位置；后叉梁的左侧后叉腿上设有电机安装座，后叉梁的后端设有后叉嘴，设有减速大齿盘的后轮安装在后叉嘴上，一体机使用电机快拆安装在电机安装座上，双模开关按钮安装在车把上；脚踏补能装置同样安装在车架的右侧，超小轮盘和加长曲柄安装在中轴上，中间加速器安装在中间轴上。