[發(fā)明專利]電動自行車制動能量回收發(fā)電系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078268.8
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102594020A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 禹亮;王新升
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K7/116;H02J7/14;B60L7/10
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發(fā)明涉及一種電動自行車自發(fā)電的系統(tǒng)，尤其涉及一種可以將制動過程的過剩能量轉化為電能以化學能形式儲存于蓄電池的系統(tǒng)。

技術背景

過去十年間，國內電動自行車整體銷量規(guī)模已達到近1.5億輛的規(guī)模，行業(yè)年產值近600億元。2011年，電動自行車行業(yè)產量已達2600萬輛。

電動自行車使用電能這種清潔的能源，可以有效的減少城市內因汽車尾氣造成的污染，是一種極為環(huán)保近乎零排放的交通工具。相比于自行車，電動自行車可以節(jié)省人力；相比于摩托車，電動自行車構造簡單輕便，易于操作，車速適中，適合各個年齡段的群體使用。

因以上優(yōu)點，電動自行車迅速走入人們的日常生活，如今已經相當普及。然而，人們也發(fā)現了不少電動自行車的弊端，這也嚴重影響到了電動自行車產業(yè)的高速增長。首先，電動自行車的蓄電池儲能有限，電量不足之后將無法繼續(xù)行駛；其次，蓄電池的充電過程也相當漫長，浪費較多的時間。

因此，如果可以讓電動自行車制動過程的過剩能量重新轉化為電能，將可以大大提高電動自行車的行駛路程。

現有的解決方案主要有兩種：

1、利用電動自行車的輪轂電機來發(fā)電并為電動自行車充電。其不足之處在于輪轂電機的發(fā)電效率相對于勵磁交流發(fā)電機來說發(fā)電效率太低，并且輸出電壓太低，必須要有專門的升壓設備才可以為蓄電池充電，而現有的電動自行車都不具備升壓設備，因而充電效率極低。

2、在電動自行車上安裝發(fā)電機。雖然在發(fā)電效率上提高了，但現有的技術都缺乏一種有效地控制方式，不能解決電動自行車在不需要發(fā)電時發(fā)電機所帶來的阻力問題。并且發(fā)電機的布置也比較復雜，對現有電動自行車的改動較大。

發(fā)明內容

要解決的技術問題

本發(fā)明的目的是提供一種電動自行車發(fā)電系統(tǒng)，將電動自行車制動過程的過剩能量轉化為電能以化學能形式存儲于蓄電池，以提高蓄電池儲能的利用率。

技術方案：

一種電動自行車制動能量回收發(fā)電系統(tǒng)，包括前叉0、前輪輞1、蓄電池21，其特征在于還包括輪轂錐齒輪2、發(fā)電機錐齒輪3、勵磁交流發(fā)電機4、電壓調節(jié)器17、硅整流器13；勵磁交流發(fā)電機4固定在電動自行車前叉0上，發(fā)電機錐齒輪3安裝在勵磁交流發(fā)電機4的主軸上；輪轂錐齒輪2固定與前輪輞1上，發(fā)電機錐齒輪3與輪輞錐齒輪2嚙合；勵磁交流發(fā)電機4的勵磁繞組與電壓調機器17相聯后接入蓄電池21，三相繞組連接硅整流器13后接入蓄電池21。

在電壓調節(jié)器17與蓄電池21之間接有剎車斷電開關19。

有益效果

1、可以充分利用電動自行車蓄電池儲存的能量，將電動自行車制動過程的過剩能量轉化為電能存儲于蓄電池中，增加電動自行車的行駛路程；

2、發(fā)電機采用勵磁式交流發(fā)電機，可以通過控制發(fā)電機勵磁繞組電流的大小進而控制發(fā)電機輸出電壓的高低。在電動自行車低速的時候可以增大勵磁電流使輸出電壓升高，高速時可以減小勵磁電流使輸出電壓降低。在電動自行車正常行駛時，勵磁交流發(fā)電機的勵磁繞組不會通電流，這樣發(fā)電機的轉子不會產生磁場，因而不會為電動自行車正常行駛帶來阻力；

3、交流發(fā)電機安裝于電動自行車的前叉上，不會對傳統(tǒng)的電動自行車結構造成太大改動，適合實際生產改裝；

4、電動自行車制動時優(yōu)先采取發(fā)電式制動，當需緊急制動時啟動機械制動。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的電路示意圖。

圖中：0前叉，1前輪輞，2輪轂錐齒輪，3發(fā)電機錐齒輪，4勵磁交流發(fā)電機，5發(fā)電機輸出接線柱，6發(fā)電機輸出接線柱，7發(fā)電機輸出接線柱，8發(fā)電機勵磁繞組接線柱，9發(fā)電機勵磁繞組接線柱，10硅整流器輸入接線柱，11硅整流器輸入接線柱，12硅整流器輸入接線柱，13硅整流器，14硅整流器輸出接線柱，15硅整流器輸出接線柱，16電壓調節(jié)器接線柱，17電壓調節(jié)器，18電壓調節(jié)器接線柱，19剎車斷電開關，20電動自行車總開關，21蓄電池。

具體實施方式：

如圖1示，輪轂錐齒輪2與發(fā)電機錐齒輪3嚙合，其中錐齒輪2固定在電動自行車前輪輞1上面，可以隨前輪輞一起轉動，發(fā)電機錐齒輪3安裝在勵磁交流發(fā)電機4的動力軸上，勵磁交流發(fā)電機固定在電動自行車的前叉上面。勵磁交流發(fā)電機轉子內部的勵磁繞組兩端引線分別焊接在彼此絕緣的兩個集電環(huán)上，兩個集電環(huán)與裝在后蓋上的電刷相接觸，這兩個電刷引出的接線柱分別為圖中的發(fā)電機勵磁繞組接線柱8，發(fā)電機勵磁繞組接線柱9。