助力自行车的动力控制方法技术

本发明专利技术公开一种助力自行车的动力控制方法，其包括：步骤一，首先通过智能控制器设定车速档次；步骤二，无线智能转矩传感器模块将由脚蹬传递来的动力以力矩的方式输送给智能控制器；步骤三，智能控制器根据所设定的车速档次和力矩值计算出所需的助力级别；步骤四，智能控制器将计算出的助力级别输送给所述电机驱动器；步骤五，电机驱动器驱动所述电动机产生相应级别的助力；步骤六，助力经由所述齿轮组传递至所述外壳B，并与从脚蹬经由所述飞轮传递至所述外壳A的动力一起直接或经由所述辐条传递至所述轮圈。通过本发明专利技术优化骑行者的感受，使骑行者能够根据自己的体力进行调整而轻松地骑行很远，既能快速到达目的地，又可以根据自身状况适当锻炼。

【技术实现步骤摘要】
助力自行车的动力控制方法
本专利技术涉及一种助力自行车的动力控制方法，尤其涉及安装有集成化的一体式电动助力装置的助力自行车的动力控制方法。
技术介绍
2014年中国的自行车和电动自行车的总销量接近4000万辆，市场巨大。随着社会的发展，大中型城市面临越来越严重的交通拥堵问题，自行车和电动自行车出行带来的便利性和灵活性再次成为人们关注的焦点。目前的电动自行车存在诸多问题，例如：绝大多数的电动自行车使用的是铅酸蓄电池，能量密度低，为了达到一定的行驶里程，往往需要几十千克的铅酸蓄电池。不仅造成电动自行车重量大，难以搬运，充电困难等问题，而且铅酸蓄电池循环寿命较低，大约在1～2年需要更换，既浪费资源又容易污染环境。此外，目前的电动自行车中，电动机、电动机驱动器、电池等组成部分是分体的，散布于电动自行车的各个部分，部件之间使用暴露于环境的电线连接，不利于整车的安全性和耐久性，且外露的电线破坏了整车的美感。并且，目前尚没有着重于骑行者的感受，并能够根据自身的健康状况进行调整的自行车。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，专利技术了一种助力自行车的动力控制方法，通过对安装有集成化的一体式电动助力装置的自行车动力的控制，而达到优化骑行者的感受目的。本专利技术的助力自行车的动力控制方法用于对带有电动助力装置的助力自行车进行控制，所述电动助力装置包括：飞轮、无线智能转矩传感器模块、外壳A、外壳B、空心中轴、智能控制器、电机驱动器、电动机和齿轮组，所述电动助力装置通过所述空心中轴固定安装在自行车后轮的中轴上，所述飞轮通过链条与所述助力自行车的脚蹬连接，所述外壳B直接或通过辐条与轮圈相连，该助力自行车的动力控制方法特征在于，包括：步骤一，首先通过所述智能控制器设定车速档次；步骤二，所述无线智能转矩传感器模块将由脚蹬传递来的动力以力矩的方式输送给所述智能控制器；步骤三，所述智能控制器根据所设定的车速档次和所述力矩的值计算出所需的助力级别；步骤四，所述智能控制器将计算出的所述助力级别输送给所述电机驱动器；步骤五，所述电机驱动器驱动所述电动机产生相应级别的助力；步骤六，所述助力经由所述齿轮组传递至所述外壳B，并与从脚蹬经由所述飞轮传递至所述外壳A的动力一起直接或经由所述辐条传递至所述轮圈。优选所述步骤一的车速档次通过手动设定。优选所述智能控制器还包括蓝牙通讯模块、GPRS通信模块和GPS全球定位系统模块，所述车速档次通过蓝牙通讯模块进行设定。优选所述智能控制器还包括车载健康器，所述智能控制器根据所述车载健康器测量的人体健康数据能够随时自动调整助力级别。优选所述电动助力装置还包括转速传感器和磁钢片，所述助力自行车带有车载显示屏，通过所述转速传感器和所述磁钢片测出的车轮速度随时在所述车载显示屏显示，以便骑行者掌握车速，调整输出的助力级别。优选所述智能控制器根据所述车载显示屏所显示的车轮速度，自动调整所输出的助力值。本专利技术的优势在于：1)电动助力所有的部件，包括锂电池，电动机，电动机减速器，电动机驱动器，智能控制器，转矩传感器等都被包含在一个防水防污外壳内，外观简洁美观。2)电动助力车轮的中轴按照自行车的标准后叉尺寸设计，与自行车仅存在后轴的机械连接，而没有电气连接。有利于电动助力车轮作为一个标准件，可以灵活安装于不同种类的自行车，互换性强。3)电动助力车轮采用转矩助力的方式，根据骑行者踩踏踏板的力矩相应地给出助力转矩，给骑行者提供独特的省力骑行感受。电动助力车轮可与手机等蓝牙设备通讯，骑行者可以通过手机等蓝牙设备实时监控车轮的参数，并且通过电动助力车轮内置的全球定位系统模块了解安装了电动助力车轮的自行车的实时位置，增强了防盗窃能力。通过车载健康器能够随时监控骑行者的健康状况，从而随时调整助力级别。尤其是本专利技术基于自行车的骑行感受而提出的，通过本专利技术优化骑行者的感受，使骑行者能够根据自己的体力进行调整而轻松地骑行很远，既能快速到达目的地，又可以根据自身状况适当锻炼。附图说明图1为电动助力装置结构示意图。图2为电动助力装置电气连接示意图。具体实施方式以下根据附图，对本专利技术做进一步详细说明。一、结构如图1所示，电动助力装置包括以下部件：直流永磁无刷电动机定子1，直流永磁无刷电动机转子2，行星齿轮减速器太阳轮3，行星齿轮减速器行星架4，行星齿轮减速器齿圈5，空心中轴6，外壳A面7，外壳B面8，飞轮9，锂电池组10，中心支撑架11，锂电池管理芯片12，电机驱动器13，智能控制器14，无线智能转矩传感器A模块15，无线智能转矩传感器B模块16，转速传感器17，磁钢片18。其中，直流永磁无刷电动机定子1、中心支撑架11和电机驱动器13分别固定在空心中轴6上，锂电池组10、锂电池管理芯片12、智能控制器14、无线智能转矩传感器A模块15、转速传感器17分别固定安装于中心支撑架11上。直流永磁无刷电动机转子2和行星齿轮减速器太阳轮3固定连接，行星齿轮减速器齿圈5和外壳A面7固定连接，飞轮9固定安装于无线智能转矩传感器B模块16，无线智能转矩传感器B模块16和磁钢片18固定安装于外壳A面7上，外壳A面7和2外壳B面8固定连接，形成闭合的壳体，并且该壳体具有能够使空心中轴6穿过的中心通孔。外壳A面7通过轴承19与空心中轴6相连，外壳B面8通过轴承20与电机驱动器13相连，外壳B面8也可以通过轴承直接安装在空心中轴6上。但为了电机驱动器13的散热，而使电机驱动器13露出在外，从而使外壳B面8以能够旋转的方式与电机驱动器13相连。行星齿轮减速器太阳轮3、行星齿轮减速器行星架4、行星齿轮减速器齿圈5以齿轮啮合的方式连接。所以，电动助力装置的所有部件中，旋转的部件有：直流永磁无刷电动机转子2，行星齿轮减速器太阳轮3，行星齿轮减速器行星架4，行星齿轮减速器齿圈5，外壳A面7，外壳B面8，飞轮9，无线智能转矩传感器B模块16，磁钢片18。电动助力装置的所有部件中，固定不旋转的部件有：直流永磁无刷电动机定子1，空心中轴6，锂电池组10，中心支撑架11，锂电池管理芯片12，电机驱动器13，智能控制器14，无线智能转矩传感器A模块15，转速传感器17。并且，如图2所示，通过电气连接，锂电池组10通过锂电池管理芯片12输出电能，输入给电机驱动器13，通过直流永磁无刷电动机定子1和直流永磁无刷电动机转子2转化为机械能，驱动车辆前进。电动助力装置通过空心中轴6安装在自行车后车轮的中轴上，并通过飞轮9借助链条与骑行者的脚蹬进行动力传递，外壳B面8安装有辐条，借助辐条将电动助力装置与轮圈相连。这样，安装有电动助力装置的自行车，有两个动力来源驱动整车前进：1)骑行者的动力；2)直流永磁无刷电动机的动力。两条动力的传递路线描述如下。1)骑行者的动力→飞轮9→无线智能转矩传感器B模块16→外壳A面7；2)直流永磁无刷电动机转子2→行星齿轮减速器太阳轮3→行星齿轮减速器行星架4→行星齿轮减速器齿圈5→外壳B面8。由于外壳A面7和外壳B面8固定连接，因此，动力在外壳A面7和外壳B面8合成，共同传递给辐条或者轮圈，驱动车轮前进。当车轮是小车轮时，可以不用辐条，而直接在电动助力装置外圈安装轮圈。因此，当驱动整车前进时：骑行者的动力和电动机的助力按照如下的传递过程进行传递。骑行者的动力传递过程：首先，涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助力自行车的动力控制方法，其用于对带有电动助力装置的助力自行车进行控制，所述电动助力装置包括：飞轮、无线智能转矩传感器模块、外壳A、外壳B、空心中轴、智能控制器、电机驱动器、电动机和齿轮组，所述电动助力装置通过所述空心中轴固定安装在自行后轮的中轴上，所述飞轮通过链条与所述助力自行车的脚蹬连接，所述外壳B直接或通过辐条与轮圈相连，该助力自行车的动力控制方法特征在于，包括：步骤一，首先通过所述智能控制器设定车速档次；步骤二，所述无线智能转矩传感器模块将由脚蹬传递来的动力以力矩的方式输送给所述智能控制器；步骤三，所述智能控制器根据所设定的车速档次和所述力矩值计算出所需的助力级别；步骤四，所述智能控制器将计算出的所述助力级别输送给所述电机驱动器；步骤五，所述电机驱动器驱动所述电动机产生相应级别的助力；步骤六，所述助力经由所述齿轮组传递至所述外壳B，并与从脚蹬经由所述飞轮传递至所述外壳A的动力一起直接或经由所述辐条传递至所述轮圈。

【技术特征摘要】
1.一种助力自行车的动力控制方法，其用于对带有电动助力装置的助力自行车进行控制，所述电动助力装置包括：飞轮、无线智能转矩传感器模块、外壳A、外壳B、空心中轴、智能控制器、电机驱动器、电动机和齿轮组，所述电动助力装置通过所述空心中轴固定安装在自行车后轮的中轴上，所述飞轮通过链条与所述助力自行车的脚蹬连接，所述外壳B直接或通过辐条与轮圈相连，该助力自行车的动力控制方法特征在于，包括：步骤一，首先通过所述智能控制器设定车速档次；步骤二，所述无线智能转矩传感器模块将由脚蹬传递来的动力以力矩的方式输送给所述智能控制器；步骤三，所述智能控制器根据所设定的车速档次和所述力矩的值计算出所需的助力级别；步骤四，所述智能控制器将计算出的所述助力级别输送给所述电机驱动器；步骤五，所述电机驱动器驱动所述电动机产生相应级别的助力；步骤六，所述助力经由所述齿轮组传递至所述外壳B，并与从脚蹬经由所述飞轮传递至所述外壳A的动力一起直接或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜磊，陈腾蛟，萧翰，
申请(专利权)人：北京轻客智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11