一种自行车便携式自发电电源装置及电控系统制造方法及图纸

技术编号:18454324 阅读:74 留言:0更新日期:2018-07-18 11:17
本发明专利技术公开了一种自行车便携式自发电电源装置及电控系统,电控系统包括自发电电源装置和电池;自发电电源装置为电池充电;自发电电源装置的发电机通过充电电路与电池相连;电池为可充电的锂电池或铅酸电池;自发电电源装置包括发电机(2)、发电机支架(1)和触轮(4);发电机支架安装在自行车的车轮侧面,发电机固定发电机支架上;触轮安装在发电机的转子的转轴外端;触轮用于驱动发电机转子旋转;触轮包括轮盘(5)和设置在轮盘上的N根辐条;N为大于三的自然数。还包括电控自行车锁;电池为电控自行车锁供电。该自行车便携式自发电电源装置及电控系统集成度高,易于实施,能为骑行者提供电力供应。

【技术实现步骤摘要】
一种自行车便携式自发电电源装置及电控系统
本专利技术属于电子
,涉及一种自行车便携式自发电电源装置及电控系统。
技术介绍
随着低碳经济和节能环保的理念日益深入人心,加之现代人越发关注体育锻炼,共享单车出行和骑行运动越来越受到人民的青睐和推崇;综上所述,如何能够利用自行车车轮在旋转时的机械能发电,实现对自行车长时间提供稳定、可靠的电源是自行车电源系统领域亟待解决的技术问题。因此,有必要设计一种自行车便携式自发电电源装置及电控系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自行车便携式自发电电源装置及电控系统,该自行车便携式自发电电源装置及电控系统结构紧凑,易于实施。专利技术的技术解决方案如下:一种自行车便携式自发电电源装置,包括发电机(2)、发电机支架(1)和触轮(4);发电机支架用于安装在自行车的车轮侧面以固定发电机;触轮安装在发电机的转子的转轴外端;触轮用于驱动发电机转子旋转;触轮包括轮盘(5)和设置在轮盘上的N根辐条;N为大于三的自然数。3≤N≤30。优选4,6,8,12,16,20,25,30,辐条越多,越有利于与车轮的钢丝充分碰触,但是越多也造成部件越复杂,造成部件重量越大且成本越高。N根辐条相对于轮盘周向等分布置。不等分布置也能发电,当时输出电源的品质要差一些。且等分排布时,更美观,也旋转更稳定,且易于制造。自行车便携式自发电电源装置安装时,轮盘的旋转面与自行车车轮的旋转面之间的夹角a满足:0°<N≤90°,从而车轮旋转时,车轮上的钢丝能拨动所述的辐条以驱动发电机。发电机转轴的方向与所述车轮的径向同向,钢丝与辐条末端接触时,这样车轮的旋转面在接触点处于辐条相切,此时发电效率最高。辐条包括辐条内段(6)和辐条外段(7);辐条内段和辐条外段采用不同的材质,且辐条内段和辐条外段对接(如粘接,插接等)。外段采用柔性材质,如橡胶等,便于与钢丝进行柔性接触,内段优选采用硬质材料,如金属或塑胶等,外段可以是直的,也可以是有一定的弯度的,如弧形的。辐条内段的外端具有插口(12),插口的开口处设有台阶;辐条外段的内端具有2个带倒刺(11)的插端(10);插端插入插口后,倒刺与所述台阶相适配以锁定辐条内端与辐条外段。一种自行车智能电控系统,包括自发电电源装置和电池;自发电电源装置为电池充电;自发电电源装置的发电机通过充电电路与电池相连;电池为可充电的锂电池或铅酸电池,发电机为交流发电机或直流发电机,若交流发电机,则充电电路中还带有整流模块。自发电电源装置为前述的自行车便携式自发电电源装置。自行车智能电控系统还包括电控自行车锁;电池为电控自行车锁供电。自行车智能电控系统还包括车灯;车灯为设置在直行车前端或后端的LED灯,电池为车灯供电。自行车智能电控系统还包括设置在自行车上的智能显示终端,电池为智能显示终端供电;智能显示终端可以是单独的显示屏,导航仪、平板电脑或智能手机;自行车上还设有定位模块,如北斗模块或GPS模块,自行车上还设有音箱,电池为音箱供电,优选为蓝牙音箱,音箱与智能显示终端通信连接,如蓝牙连接,可以播放智能显示终端中的音乐,或通过智能显示终端在线播放音乐。自行车智能电控系统还包括用于与远程监控端通信的无线通信模块,优选3G,4G,5G通信模块。自行车智能电控系统还包括设置在自行车上的飞行器。DC/DC变换单元采用全控型开关器件组成的电力电子电路。发电机的输出端依次通过整流器和DC/DC变换单元接有5V或12V直流输出接口。能为外部提供直流电,如为手机等充电等。外段可以是直的,也可以是有一定的弯度的,如弧形的。特别的,自行车可以是共享单车,电池可以通过USB接口为电子设备供电(充电)。所述控制器的工作电源包括24Vdc直流母线提供的24V直流电源、蓄电池(或锂电池)提供的电源、控制器启动电源单元提供的电源。在自行车启动瞬间,如果蓄电池存储的电能足够启动控制器,由蓄电池给控制器提供工作电源,控制器启动工作,并给可控硅SCR发出控制信号,确保控制器启动电源单元不工作;如果蓄电池存储的电能不能启动控制器,由控制器启动电源单元给控制器提供启动电源;一旦系统工作稳定,由24Vdc直流母线给控制器提供24V直流电源,蓄电池和控制器启动电源单元不再给控制器提供工作电源。本电源系统为自行车提供了24V、12V、5V三种典型的电压等级,不失一般性,如需其他电压等级也可以依据上述原理获得。一种自行车自发电及控制方法,在自行车的车轮侧边处安装自发电电源装置,自行车车轮旋转时带动自发电电源装置产生电能;自发电电源装置产生的电能通过充电电路存储在电池中;电池为车载用电设备供电;车载用电设备为车灯、音箱、飞行器、电控车锁和智能显示终端中的至少一种。有益效果:本专利技术的自行车便携式自发电电源装置及电控系统,结构简单,输出功率大,环境适应性强,可靠性高,将自行车车轮在旋转时的机械能转化为电能直接供车载用电设备使用,并将多余的电能储存在蓄电池中,以备停车时使用。鉴于自行车车载动态安全监控设备、电子防滑器、通讯设备及照明用电设备均为直流设备,且电压等级不同,本专利技术提供24V、12V、5V三种电压等级的直流电源输出。本专利技术的主要特点如下:(1)设计了与发电机转轴相连的触轮,巧妙地利用触轮与车轮的钢丝相接处获取机械能,结构紧凑,而且,不需要发电时,能灵活调整发电机支架可以解除触轮与钢丝的接触,灵活性好。也可以进一步在某一根钢丝上设置一个触片或具有多个触片的星型轮体,用于与触轮接触,触片或触轮可以沿着钢丝上下滑动,若滑动到与触轮能接触时,可以发电,否则不接触时,不能发电,因此,灵活性更佳。(2)具有继电供电模块(即控制器启动电源控制电路),并采用多种模式为控制器供电,供电方式灵活性和智能性好;并采用IGBT器件或集成芯片(如MC7805和7812等等)控制电流的输出,易于控制。(3)具有多种直流电压(5V,12V和24V等)输出,方便负载使用,甚至可以为背包中的笔记本电脑充电。(4)采用自发电电源装置将自行车车轮在旋转时的机械能转化为电能,易于实施。能为自行车上的车载设备供电,车载设备为手机,车灯,音箱和显示屏。(5)自行车还支撑无线充电,即在停驻在专用的充电平台上时,可以让电池得到电能补充。(6)自行车上还设有飞行器安装架以及飞行器,飞行器能提供现场的视频监控,并从天空拍摄照片和视频,以记录行程和获得额外的骑行体验。本专利技术的自行车便携式自发电电源装置及电控系统采用模块化设计,方便维护,灵活性好,为自行车用电负载提供长期、稳定、可靠的电源。附图说明图1为自行车电控系统总体结构示意图;图2为触轮与钢丝相对位置示意图;图3为图2中A处放大图;图4为发电机与发电机安装支架配合示意图;图5为直行车前端的灯及智能显示终端结构示意图;图6为自行车电控系统的电原理框图;图7是DC/DC模块采用升降压斩波电路原理图;图8是DC/DCO变换单元采用的Buck降压斩波电路原理图;图9是充/放电双向切换模块原理图;图10为六角星形支架及旋翼的结构示意图;图11为汽车无线充电系统的总体结构示意图(侧视图);图12为汽车无线充电系统的总体结构示意图(俯视图);图13为盖板盖合时的示意图;图14为盖板抬起时的示意图;图15为防压框的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自行车便携式自发电电源装置,其特征在于,包括发电机(2)、发电机支架(1)和触轮(4);发电机支架用于安装在自行车的车轮侧面以固定发电机;触轮安装在发电机的转子的转轴外端;触轮用于驱动发电机转子旋转;触轮包括轮盘(5)和设置在轮盘上的N根辐条;N为大于三的自然数。

【技术特征摘要】
1.一种自行车便携式自发电电源装置,其特征在于,包括发电机(2)、发电机支架(1)和触轮(4);发电机支架用于安装在自行车的车轮侧面以固定发电机;触轮安装在发电机的转子的转轴外端;触轮用于驱动发电机转子旋转;触轮包括轮盘(5)和设置在轮盘上的N根辐条;N为大于三的自然数。2.根据权利要求1所述的自行车便携式自发电电源装置,其特征在于,自行车便携式自发电电源装置安装时,轮盘的旋转面与自行车车轮的旋转面之间的夹角a满足:0°<N≤90°,从而车轮旋转时,车轮上的钢丝能拨动所述的辐条以驱动发电机。3.根据权利要求1所述的自行车便携式自发电电源装置,其特征在于,发电机转轴的方向与所述车轮的径向同向。4.根据权利要求1所述的自行车便携式自发电电源装置,其特征在于,辐条包括辐条内段(6)和辐条外段(7);辐条内段和辐条外段采用不同的材质,且辐条内段和辐条外段对接。5.根据权利要求4所述的自行车便携式自发电电源装置,其特征在于,辐条内段的外端具有插口(12),插口的开口处设有...

【专利技术属性】
技术研发人员:程文云
申请(专利权)人:长沙修恒信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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