自行车发电装置及其发电自行车制造方法及图纸

一种自行车发电装置及其发电自行车，其发电装置由轮毂、电动飞轮、手动离合器、整流稳压器，电动机、发电电动隔离电路，以及双刀电源锁构成，其中电动飞轮安装在轮毂的飞轮接口上，手动离合器安装在此轮毂的轮辐上，电动机安装在此轮毂旁的车架上，整流稳压器安装在车架的任何地方，电动机和整流稳压器之间有导线连接，本发明专利技术构思巧妙，零部件最少，仅用一个由大功率二极管和小型继电器构成的发电电动隔离电路，拨动一个双刀电源锁，以及一个小巧的手动离合器，就可实现电动行驶、脚踏骑行、发电回收电能的多种运行状态，一举实现了多少高技术没有能解决技术难题，做到高效绿色节能，有着极其重大的进步意义和广泛的应用领域。

Bicycle power generating device and bicycle

A bicycle and bicycle power generating device, the power device is composed of wheels, electric and manual clutch, flywheel, rectifier regulator, electric motor, electric power generation and power supply isolation circuit, double knife lock, the flywheel arranged on the flywheel hub interface, manual clutch installed on the wheel spokes and frame motor installed on the wheel next, rectifier regulator installed in any place of the frame, a wire is connected between the motor and the rectifier regulator, advantages of the invention are at least parts, with only one composed of high power diode and small relay power electric isolation circuit, a power supply Lock Toggle double knife, and a small manual clutch. You can achieve a variety of operation state of electric driving, power generation and power recovery, foot riding, has realized how much High technology has not been able to solve technical problems, to achieve efficient green energy saving, has a very important significance and broad application areas.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通领域中一种带有发电装置的新型自行车，该发电装置可以安装在电动自行车上，也可以安装在普通自行车上，成为一种具有发电能力的新型自行车。该车不但可以在行驶过程中回收电能，而且可以轻松脚踏发电，为手机、笔记本充电，为电瓶亏电的汽车充电启动汽车，使自行车、电动自行车更加节能环保、更加人性化。
技术介绍
虽然自行车摩擦电滚子早已有之，但发电能力只有几瓦，点亮一个车头灯，只是轮胎很快就被毁坏。现在一条轮胎几十元上百元，得不偿失，所以就淘汰了。在自行车上安装发电机，此类专利技术也并不少见。例如美国专利BICYCLEDERIVINGDRIVINGFORCEBYMOTER-GENERATOR（US2012/0061161A1）和ELECTRICBICYCLEDRIVESYSTEMWITHREGENERATIVECHARGING(US2011/0001442A1)，两者结构的共同之处在于利用脚踏二次传动提高电机的转速，达到发电的目的。然而结构的单一性使自行车失去了脚踏骑行的自由度，显然还需要改进。我国发电自行车的专利技术，与美国还有一定差距。以中国专利最新专利技术一种碟刹式发电自行车（ZL201620569962.3）为例，该文献记载后轮安装有电动轮毂8，前后轮均安装有发电机6，利用发电机的滚轮摩擦前后碟刹片实现发电。首先结构过于复杂，共有3台电动机和发电机，再加上前后碟刹，成本就过高，更关键在于，发电机的滚轮摩擦碟刹，产生极大阻力，无异于保持刹车运行，消耗轮毂电机的动力，这使全部设计毫无意义。目前，国内外还没有一辆结构简单，重量小，骑行轻快并可回收发电的自行车包括电动自行车。
技术实现思路
为实现上述技术目标，本专利技术所采取的技术方案是：自行车发电装置及其发电自行车中的自行车发电装置，由轮毂、电动飞轮、手动离合器、整流稳压器，电动机、D-J隔离电路和双刀电源锁构成，其中电动飞轮安装在轮毂的飞轮接口上，手动离合器安装在此轮毂的轮辐上，电动机安装在此轮毂旁的车架上，整流稳压器安装在车架的任何地方，电动机和整流稳压器之间有导线连接。所述电动飞轮是一个特殊的自行车超越离合器，该超越离合器棘齿圈的外侧不是自行车常规的链轮，而是齿轮，因此电动飞轮也可称之为齿飞轮；电动飞轮结构的特殊性还在于，在其齿轮的平面上设有空窗，空窗的大小应满足手动离合器的离合挡能自由从空窗内转入转出；电动飞轮的齿飞轮可以和棘齿圈整体制造成一体式，也可以单制成齿轮盘，使用支架安装在棘齿圈上构成组合式。所述电动机在安装时，应使其电机齿轮和安装在轮毂上的电机飞轮即齿飞轮良好啮合，此时等于电机飞轮、手动离合器、电机齿轮三者都在同一只车轮上，这只车轮就称为发电轮；发电轮可以安装在自行车后轮位置上，此时在电动飞轮的外侧，必需再安装自行车常规使用的链飞轮；发电轮也可以安装在前轮位置上，此时链飞轮仍旧安装在后轮上。所述自行车常规链飞轮和电动齿飞轮都是超越离合器，两者的运行是各自独立的，互不干扰，在同一个轮毂接口上，脚踏链飞轮转动，电动齿飞轮被超越，电动齿飞轮转动，脚踏链飞轮被超越，因此具有脚踏骑行和电动行驶的两种运行状态；当转动手动离合器使电动飞轮到“合”态位置上时，脚踏飞轮和电动飞轮实现挂挡联动，完成第三种发电运行状态。所述整流稳压器的外壳上设有用电器插座、电压可调钮和车头车尾灯开关，方便为刮胡刀、手机、笔记本、充电宝、汽车电瓶不同的用电器充电。所述发电轮安装在电动自行车上时，须将电动自行车控制器的电源输出端并联在电动机和整流稳压器之间，并且在电源输出端上加装继电器和大功率二极管，大功率二极管的负极和电动机两者的并联处连接继电器的公共端，整流稳压器连接继电器的常闭端，大功率二极管和继电器的组合，构成发电电动隔离电路；同时，双刀电源锁与常规电动自行车的单刀单掷不同，是一个双刀三掷开关锁，形成换向电路，其结构原理是：当双刀处于中间位置时，蓄电池被断开为空挡，当双刀拨到一侧时，蓄电池和控制器连接为电动挡，当双刀拨到另一侧时，蓄电池和整流稳压器连接为发电档。所述发电电动隔离电路是继电器控制的开关电路，工作原理是：断开双刀电源锁时为空挡，电路中没有电流，继电器不动作，转动手动离合器，令离合挡竖直向下与轮辐平行，使电动飞轮成“离”态的位置，此时电动飞轮不被挂接，脚踏自行车时车轮自由转动，电动飞轮受到电机齿轮的阻挡被超越，自行车进入无阻力脚踏骑行运行状态；当闭合双刀电源锁到控制器输入端时为电动挡，转动加速把，继电器得电跳转，整流稳压器处的常闭触点被断开，整流电源电路被隔离，电流只能经过电动机使电动机转动，因而电机齿轮推动电动飞轮转动，进入电动行驶运行状态；将双刀电源锁拨到另一侧连接整流稳压器端时为发电档，转动手动离合器，令离合挡横转至与轮辐垂直时，脚踏自行车车轮转动，此时离合挡挂接了电动飞轮，使电动飞轮处于“合”态，电动飞轮随轮毂同步转动，推动电机齿轮高速转动，从而使电动机转变为发电机发电，同时控制器没有输出电流，继电器不动作，整流稳压器的常闭端始终接通，而大功率二极管阻挡发电电流不能进入控制器，控制器电路被隔离，发电电流只能够通过整流稳压器电路，系统进入发电运行状态。所述离合挡的中心轴安装在轮辐平面上，使离合挡表面与轮辐表面相垂直，在离合挡表面上和轮辐表面上分别设有安装点，并在两安装点之间挂接控制弹簧，利用离合挡在旋转过程中，以中心轴旋转的轨迹和以安装点旋转的轨迹之差，使控制弹簧具有一个被拉伸的最远点，这使离合挡能够得到“离”与“合”两个稳定的位置，并在离合挡上设两个相应的挡头阻止离合挡继续旋转；加装挡头最简单的方法是使用螺钉。所述发电轮的轮径尺寸不受限制，从8in—28in可任意选择，而且对自行车或电动自行车的车架结构也没有任何限制，即可以安装在整体式车架上，也可以安装在折叠式车架上。发电轮安装在小轮径折叠车上时，当发电轮轮径过小而不易使用链条驱动的情况下，可将常规的脚踏链飞轮改为脚踏齿飞轮，不用链条传动，以形成全齿轮脚踏驱动结构。所述发电轮安装在自行车上时，构造更加简化，由于没有动力蓄电池，也没有控制器和转速把，因此不必设置大功率二极管和继电器组成的发电电动隔离电路，也不设双刀电源锁，只须将电动机和整流电源直接相连即可，此时转动手动离合器到“离”态位置上，系统进入纯自行车运行状态，而转动手动离合器到“合”态位置上，即可进入脚踏骑行发电运行状态。本专利技术设计的自行车脚踏发电装置构思巧妙，零部件最少，不需要任何传动系统和控制系统，仅用一个由大功率二极管和小型继电器构成的D-J发电电动隔离电路，拨动一只双刀电源锁，以及一个小巧的手动离合器，就能实现电动行驶、脚踏骑行、发电回收电能的多种运行状态，结构及其简单，重量特别轻，运行功能多样，安装方法简便，成本低廉，使一辆普通自行车立刻就变成一辆自行车＋一辆轻型电动自行车＋一辆脚踏发电机，再加一辆储能健身机，实现了高效节能。与动辄引进汽车智慧系统、寻求平衡省力的高档次、高成本、价格昂贵的各种电动车相比，本设计对自行车的驱动系统进行了实质性的改造，一举实现了多少高技术没有能解决技术难题，做到高效绿色节能，造福亿万自行车和电动自行车的民众，有着极其重大的进步意义。附图说明下面结合附图及实施例，对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术公开的自行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：自行车发电装置由轮毂（1）、电动飞轮（2）、手动离合器（3）、整流稳压器（U）、电动机（5）、发电电动隔离电路（D‑J），以及双刀电源锁（K1‑K2）构成，其中电动飞轮（2）安装在轮毂（1）的飞轮接口上，手动离合器（3）安装在此轮毂（1）的轮辐（1A）上，电动机（5）安装在此轮毂（1）旁的车架上，整流稳压器（U）安装在车架（7）的任何地方，电动机（5）和整流稳压器（U）之间有导线连接。

【技术特征摘要】
1.一种自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：自行车发电装置由轮毂（1）、电动飞轮（2）、手动离合器（3）、整流稳压器（U）、电动机（5）、发电电动隔离电路（D-J），以及双刀电源锁（K1-K2）构成，其中电动飞轮（2）安装在轮毂（1）的飞轮接口上，手动离合器（3）安装在此轮毂（1）的轮辐（1A）上，电动机（5）安装在此轮毂（1）旁的车架上，整流稳压器（U）安装在车架（7）的任何地方，电动机（5）和整流稳压器（U）之间有导线连接。2.如权利要求1所述的自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：电动飞轮（2）是一个特殊的自行车超越离合器，该超越离合器棘齿圈的外侧不是自行车常规的链轮，而是齿轮，因此电动飞轮（2）也可称之为齿飞轮；电动飞轮（2）结构的特殊性还在于，在其齿轮的平面上设有空窗（2C），空窗（2C）的大小应满足手动离合器（3）的离合挡（3A）能自由从空窗（2C）内转入转出；电动飞轮（2）的齿飞轮可以和棘齿圈整体制造成一体式，也可以单制成齿轮盘（2A），使用支架（2B）安装在棘齿圈上构成组合式。3.如权利要求1所述的自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：电动机（5）在安装时，应使其电机齿轮（5A）和安装在轮毂（1）上的电机飞轮（2）即齿飞轮良好啮合，此时等于电机飞轮（2）、手动离合器（3）、电机齿轮（5A）三者都在同一只车轮上，这只车轮就称为发电轮（10）；发电轮（10）可以安装在自行车后轮位置上，此时在电动飞轮（2）的外侧，必需再安装自行车常规使用的链飞轮（6）；发电轮（10）也可以安装在前轮位置上，此时自行车的链飞轮（6）仍旧安装在后轮上。4.如权利要求3所述的自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：自行车常规链飞轮（6）和电动齿飞轮（2）都是超越离合器，两者的运行是各自独立的，互不干扰，在同一个轮毂（1）接口上，脚踏链飞轮（6）转动，电动齿飞轮（2）被超越，电动齿飞轮（2）转动，脚踏链飞轮（6）被超越，因此具有脚踏骑行和电动行驶的两种运行状态；当转动手动离合器（3）使电动飞轮（2）到“合”态位置上时，脚踏飞轮（6）和电动飞轮（2）实现挂挡联动，完成第三种发电运行状态。5.如权利要求1所述的自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：整流稳压器（U）的外壳（4）上设有用电器插座（4B）、电压可调钮（4C）、车头车尾灯开关（4E）和（4D），方便为刮胡刀、手机、笔记本、充电宝、汽车电瓶不同的用电器充电。6.如权利要求3所述的自行车发电装置及其发电自行车，其特征在于：发电轮（10）安装在电动自行车上时，须将电动自行车控制器（T）的电源输出端（OUT）并联在电动机（5）和整流整流器（U）之间，并且在电源输出端（OUT）上加装继电器（J）和大功率二极管（D），大功率二极管（D）的负极和电动机（5）两者的并联处连接继电器（J）的公共端（COM），整流稳压器（U）连接继电器（J）的常闭端（NC），大功率二极管（D）和继电器（J）的组合，构成发电电动隔离电路（D-J）；同时，双刀电源锁（K1-K2）与常规电动自行车的单刀单掷不同，是一个双刀三掷开关锁，形成换向电路，其结构原理是：当双刀（K1-K2）处于中间位置时，蓄电池（P）被断开为空挡，当双刀（K1-K2）拨到一侧时，蓄电池（P）和控制器（T）连接为电动挡，当双刀（K1-K2）拨到另一侧时...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵幼仪，赵序，
申请(专利权)人：北京微马科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11