[實(shí)用新型]電動(dòng)自行車制動(dòng)能量回收發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220111440.0
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN202573844U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 禹亮;王新升
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L7/24
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

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

技術(shù)背景

過去十年間，國內(nèi)電動(dòng)自行車整體銷量規(guī)模已達(dá)到近1.5億輛的規(guī)模，行業(yè)年產(chǎn)值近600億元。2011年，電動(dòng)自行車行業(yè)產(chǎn)量已達(dá)2600萬輛。

電動(dòng)自行車使用電能這種清潔的能源，可以有效的減少城市內(nèi)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(dòng)自行車可以節(jié)省人力；相比于摩托車，電動(dòng)自行車構(gòu)造簡單輕便，易于操作，車速適中，適合各個(gè)年齡段的群體使用。

因以上優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)自行車迅速走入人們的日常生活，如今已經(jīng)相當(dāng)普及。然而，人們也發(fā)現(xiàn)了不少電動(dòng)自行車的弊端，這也嚴(yán)重影響到了電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)的高速增長。首先，電動(dòng)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(dāng)漫長，浪費(fèi)較多的時(shí)間。

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

現(xiàn)有的解決方案主要有兩種：

1、利用電動(dòng)自行車的輪轂電機(jī)來發(fā)電并為電動(dòng)自行車充電。其不足之處在于輪轂電機(jī)的發(fā)電效率相對于勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī)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(shè)備才可以為蓄電池充電，而現(xiàn)有的電動(dòng)自行車都不具備升壓設(shè)備，因而充電效率極低。

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

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

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

技術(shù)方案：

一種電動(dòng)自行車制動(dòng)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(jī)錐齒輪3、勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī)4、電壓調(diào)節(jié)器17、硅整流器13；勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī)4固定在電動(dòng)自行車前叉0上，發(fā)電機(jī)錐齒輪3安裝在勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī)4的主軸上；輪轂錐齒輪2固定與前輪輞1上，發(fā)電機(jī)錐齒輪3與輪輞錐齒輪2嚙合；勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī)4的勵(lì)磁繞組與電壓調(diào)機(jī)器17相聯(lián)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(diào)節(jié)器17與蓄電池21之間接有剎車斷電開關(guān)19。

有益效果

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

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

3、交流發(fā)電機(jī)安裝于電動(dòng)自行車的前叉上，不會對傳統(tǒng)的電動(dòng)自行車結(jié)構(gòu)造成太大改動(dòng)，適合實(shí)際生產(chǎn)改裝；

4、電動(dòng)自行車制動(dòng)時(shí)優(yōu)先采取發(fā)電式制動(dòng)，當(dāng)需緊急制動(dòng)時(shí)啟動(dòng)機(jī)械制動(dòng)。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(jī)錐齒輪，4勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī)，5發(fā)電機(jī)輸出接線柱，6發(fā)電機(jī)輸出接線柱，7發(fā)電機(jī)輸出接線柱，8發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組接線柱，9發(fā)電機(jī)勵(lì)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(diào)節(jié)器接線柱，17電壓調(diào)節(jié)器，18電壓調(diào)節(jié)器接線柱，19剎車斷電開關(guān)，20電動(dòng)自行車總開關(guān)，21蓄電池。

具體實(shí)施方式：

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