[實用新型]自行車發(fā)電裝置及其發(fā)電自行車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720153519.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN206579786U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙幼儀;趙序
• 申請（專利權(quán)）人: 北京微馬科技有限公司
• 主分類號: B62M6/40
• 分類號: B62M6/40;B62M6/45;H02K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及交通領(lǐng)域中一種帶有發(fā)電裝置的新型自行車，該發(fā)電裝置可以安裝在電動自行車上，也可以安裝在普通自行車上，成為一種具有發(fā)電能力的新型自行車。該車不但可以在行駛過程中回收電能，而且可以輕松腳踏發(fā)電，為手機、筆記本充電，為電瓶虧電的汽車充電啟動汽車，使自行車、電動自行車更加節(jié)能環(huán)保、更加人性化。

背景技術(shù)

雖然自行車摩擦電滾子早已有之，但發(fā)電能力只有幾瓦，點亮一個車頭燈，只是輪胎很快就被毀壞。現(xiàn)在一條輪胎幾十元上百元，得不償失，所以就淘汰了。在自行車上安裝發(fā)電機，此類發(fā)明也并不少見。例如美國專利BICYCLE DERIVING DRIVING FORCE BY MOTER-GENERATOR（US2012/0061161A1）和ELECTRIC BICYCLE DRIVE SYSTEM WITH REGENERATIVE CHARGING(US 2011/0001442A1)，兩者結(jié)構(gòu)的共同之處在于利用腳踏二次傳動提高電機的轉(zhuǎn)速，達到發(fā)電的目的。然而結(jié)構(gòu)的單一性使自行車失去了腳踏騎行的自由度，顯然還需要改進。我國發(fā)電自行車的發(fā)明，與美國還有一定差距。以中國專利最新發(fā)明一種碟剎式發(fā)電自行車（ZL201620569962.3）為例，該文獻記載后輪安裝有電動輪轂8，前后輪均安裝有發(fā)電機6，利用發(fā)電機的滾輪摩擦前后碟剎片實現(xiàn)發(fā)電。首先結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，共有3臺電動機和發(fā)電機 ，再加上前后碟剎，成本就過高，更關(guān)鍵在于，發(fā)電機的滾輪摩擦碟剎，產(chǎn)生極大阻力，無異于保持剎車運行，消耗輪轂電機的動力，這使全部設(shè)計毫無意義。目前，國內(nèi)外還沒有一輛結(jié)構(gòu)簡單，重量小，騎行輕快并可回收發(fā)電的自行車包括電動自行車。

發(fā)明內(nèi)容

為實現(xiàn)上述技術(shù)目標(biāo)，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：自行車發(fā)電裝置及其發(fā)電自行車中的自行車發(fā)電裝置，由輪轂、電動飛輪、手動離合器、整流穩(wěn)壓器，電動機、D-J隔離電路和雙刀電源鎖構(gòu)成，其中電動飛輪安裝在輪轂的飛輪接口上，手動離合器安裝在此輪轂的輪輻上，電動機安裝在此輪轂旁的車架上，整流穩(wěn)壓器安裝在車架的任何地方，電動機和整流穩(wěn)壓器之間有導(dǎo)線連接。所述電動飛輪是一個特殊的自行車超越離合器，該超越離合器棘齒圈的外側(cè)不是自行車常規(guī)的鏈輪，而是齒輪，因此電動飛輪也可稱之為齒飛輪；電動飛輪結(jié)構(gòu)的特殊性還在于，在其齒輪的平面上設(shè)有空窗，空窗的大小應(yīng)滿足手動離合器的離合擋能自由從空窗內(nèi)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出；電動飛輪有齒輪和棘齒圈整體制造成一體式，以及單制成齒輪盤，使用支架安裝在棘齒圈上構(gòu)成組合式兩種不同結(jié)構(gòu)。所述電動機在安裝時，應(yīng)使其電機齒輪和安裝在輪轂上的電機飛輪即齒飛輪良好嚙合，此時等于電機飛輪、手動離合器、電機齒輪三者都在同一只車輪上，這只車輪就稱為發(fā)電輪；當(dāng)發(fā)電輪安裝在自行車后輪位置上時，在電動飛輪的外側(cè)，必需再安裝自行車常規(guī)使用的鏈飛輪；當(dāng)發(fā)電輪安裝在前輪位置上時，鏈飛輪仍舊安裝在后輪上。所述自行車常規(guī)鏈飛輪和電動齒飛輪都是超越離合器，兩者的運行是各自獨立的，互不干擾，在同一個輪轂接口上，腳踏鏈飛輪轉(zhuǎn)動，電動齒飛輪被超越，電動齒飛輪轉(zhuǎn)動，腳踏鏈飛輪被超越，因此具有腳踏騎行和電動行駛的兩種運行狀態(tài)；當(dāng)轉(zhuǎn)動手動離合器使電動飛輪到“合”態(tài)位置上時，腳踏飛輪和電動飛輪實現(xiàn)掛擋聯(lián)動，完成第三種發(fā)電運行狀態(tài)。所述整流穩(wěn)壓器的外殼上設(shè)有用電器插座、電壓可調(diào)鈕和車頭車尾燈開關(guān)，方便為刮胡刀、手機、筆記本、充電寶、汽車電瓶不同的用電器充電。所述發(fā)電輪安裝在電動自行車上時，須將電動自行車控制器的電源輸出端并聯(lián)在電動機和整流穩(wěn)壓器之間，并且在電源輸出端上加裝繼電器和大功率二極管，大功率二極管的負極和電動機兩者的并聯(lián)處連接繼電器的公共端，整流穩(wěn)壓器連接繼電器的常閉端，大功率二極管和繼電器的組合，構(gòu)成發(fā)電電動隔離電路；同時，雙刀電源鎖與常規(guī)電動自行車的單刀單擲不同，是一個雙刀三擲開關(guān)鎖，形成換向電路，其結(jié)構(gòu)原理是：當(dāng)雙刀處于中間位置時，蓄電池被斷開為空擋，當(dāng)雙刀撥到一側(cè)時，蓄電池和控制器連接為電動擋，當(dāng)雙刀撥到另一側(cè)時，蓄電池和整流穩(wěn)壓器連接為發(fā)電檔。所述發(fā)電電動隔離電路是繼電器控制的開關(guān)電路，工作原理是：斷開雙刀電源鎖時為空擋，電路中沒有電流，繼電器不動作，轉(zhuǎn)動手動離合器，令離合擋豎直向下與輪輻平行，使電動飛輪成“離”態(tài)的位置，此時電動飛輪不被掛接，腳踏自行車時車輪自由轉(zhuǎn)動，電動飛輪受到電機齒輪的阻擋被超越，自行車進入無阻力腳踏騎行運行狀態(tài)；當(dāng)閉合雙刀電源鎖到控制器輸入端時為電動擋，轉(zhuǎn)動加速把，繼電器得電跳轉(zhuǎn)，整流穩(wěn)壓器處的常閉觸點被斷開，整流電源電路被隔離，電流只能經(jīng)過電動機使電動機轉(zhuǎn)動，因而電機齒輪推動電動飛輪轉(zhuǎn)動，進入電動行駛運行狀態(tài)；將雙刀電源鎖撥到另一側(cè)連接整流穩(wěn)壓器端時為發(fā)電檔，轉(zhuǎn)動手動離合器，令離合擋橫轉(zhuǎn)至與輪輻垂直時，腳踏自行車車輪轉(zhuǎn)動，此時離合擋掛接了電動飛輪，使電動飛輪處于“合”態(tài)，電動飛輪隨輪轂同步轉(zhuǎn)動，推動電機齒輪高速轉(zhuǎn)動，從而使電動機轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機發(fā)電，同時控制器沒有輸出電流，繼電器不動作，整流穩(wěn)壓器的常閉端始終接通，而大功率二極管阻擋發(fā)電電流不能進入控制器，控制器電路被隔離，發(fā)電電流只能夠通過整流穩(wěn)壓器電路，系統(tǒng)進入發(fā)電運行狀態(tài)。所述離合擋的中心軸安裝在輪輻平面上，使離合擋表面與輪輻表面相垂直，在離合擋表面上和輪輻表面上分別設(shè)有安裝點，并在兩安裝點之間掛接控制彈簧，利用離合擋在旋轉(zhuǎn)過程中，以中心軸旋轉(zhuǎn)的軌跡和以安裝點旋轉(zhuǎn)的軌跡之差，使控制彈簧具有一個被拉伸的最遠點，這使離合擋能夠得到“離”與“合”兩個穩(wěn)定的位置，并在離合擋上設(shè)兩個相應(yīng)的定位擋，即定位離擋與定位合擋，阻止離合擋繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；加裝定位擋最簡單的方法是使用螺釘。所述發(fā)電輪的輪徑尺寸不受限制，從8in—28in可任意選擇，而且對自行車或電動自行車的車架結(jié)構(gòu)也沒有任何限制。當(dāng)發(fā)電輪安裝在小輪徑折疊車上時，若發(fā)電輪輪徑過小而不易使用鏈條驅(qū)動的情況下，可將常規(guī)的腳踏鏈飛輪改為腳踏齒飛輪，不用鏈條傳動，以形成全齒輪腳踏驅(qū)動結(jié)構(gòu)。所述發(fā)電輪安裝在自行車上時，構(gòu)造更加簡化，由于沒有動力蓄電池，也沒有控制器和轉(zhuǎn)速把，因此不必設(shè)置大功率二極管和繼電器組成的發(fā)電電動隔離電路，也不設(shè)雙刀電源鎖，只須將電動機和整流電源直接相連即可，此時轉(zhuǎn)動手動離合器到“離”態(tài)位置上，系統(tǒng)進入純自行車運行狀態(tài)，而轉(zhuǎn)動手動離合器到“合”態(tài)位置上，即進入腳踏騎行發(fā)電運行狀態(tài)。