专利名称：具有多个多种发电装置的混合动力电动自行车和小汽车的制作方法
具有多个多种发电装置的混合动力电动自行车和小汽车 背景技术近年来，混合动力交通工具已有较大进步，数量迅速增多。各种 大小性能不一的电动自行车和电动汽车陆续问世，其中都涉及到发电 装置、充电装置、控制装置。本发明综合研究了有关技术，认为现有技术还未能充分发挥这些 部件(发电机、发电机兼电动机利用人的蹬踏力发电的发电机、充电 器、控制器等等)的潜九改变之,可以更好地满足人们的对于延长一次 充电后的行驶里程，达到一定的速度，以及方便、快速、廉价低》戈本 的要求。发明内容本发明的目的是在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种充分利 用各种发电装置(包括人的蹬踏力)的部件，并且结合其他部件制成 更好的电动自行车，续行里程更长。 实现本发明的技术方案如下 原理和工作过程充分发挥发电部件的功能;使用方式是对于电动自行车由驾-驶员 随时用转把设定出某一个速度要求，然后由控制器根据蹬踏力的充足 与否，决定由蓄电池向电机供电或是让利用人的蹬踏力的发电机发出 的电力向电机供电或是向蓄电池充电。实例将速度调低，此时在同样的蹬踏力条件下，就会有电力产生， 再根据需要供给电机或是给蓄电池充电。'对于自行车将人的蹬踏力经过传动变速部件驱动一只专用发电 机，其发出的电力由控制器分配给车轮上的驱动电机，该电机能作为 发电机使用(在刹车、滑行和减速时)，或是在一定的工况下充电纟合 蓄电池。运用人的蹬踏力在低速条件下(例如7000米时速)可以有 多余的电力分配给蓄电池充电。对于中低速度的小尺寸城市小汽车，可以将上述结构应用于小汽 车，可以在其每个车轮上装适当大小的例如两只64伏的电动机/发电机。如此，全车4个车轮至少共8只64伏的电机的驱动能力，并且 配装相应的蓄电池组再加上操纵控制和执行设备(方向盘、刹车、控 制器等)，同时其车体的长度和宽度可以比常规的小型汽车更窄更短 些。全车可载2至3名乘员(包括驾驶员)，车速可达到60千米/时。 图文说明附图
是装在自行车中轴位置和利用人的蹬踏力的发电机的俯视示意图。 图中(1)车架结构；(2)发电机(含转子定子，可以是永磁直流发 电机)；(3)支承结构；(4)轴承；(5)飞轮(32齿)；(6)踏脚蹬；(7)'传动链条;(8)小直径飞轮(16齿)；(9)后轮轴；(10) 48—64 齿飞轮；(11)传动链；(12)车架结构；(13) 16齿飞轮；(14)简 体，其内含轴承、n;" 、15)是32齿飞轮；U6)轴；(18)传动链条；(19)是16齿飞轮；(20)脚蹬连杆。作用方式蹬踏力使脚蹬转动，带动飞轮"5"，经传动链条"7"带动"8"小直径16齿飞轮，48至64齿的大飞轮"10"是固定安装在后 ^绕轴的转动面上的，显然后轮转多少圈/分，则该飞轮也转同样的圈数。该飞轮既可被车轮的驱动电机和小直径16齿飞轮共同带动而驱动后轮向前转动；也可在在只使用或单独使用人的蹬踏力的条件下，由后轮轴和电机之间装着的例如上海"千鹤牌"电动车后轮所装的同样的便于人力轻松骑行的相离合的装置而带动。图中，16齿飞轮"19"直接带动发电机转子增速旋转以达到发电要求。发出的电力，由控制器根据在转把上设定的速度要求而决定是用于驱动轮毂电机或是充电给蓄电 池。最佳实施例 '1、 电动自行车至少有2个发电装置，例如前或后轮各有或都有一个电动机/发电机，在中轴位置有如图所示的发电机，其效能比通常的自发电电动自行车更佳;其蓄电池给电机供电的方式比常规 的"智能l+l"助行方式更有灵活性。 此车型灵活的骑行模式不但优于"智能1+1"电动自行车的助动方式，而且易于使其车速增加至40 45千米/时，这样，此车就能满足在 不同国家例如欧美国家城镇地区道路上疗驶的时速要求和市场需求。 2、城市小汽车如说明书上文所述，此车装备本发明的利用人的蹬踏 力的发电机，还在各个车轮上装备着至少一个如64伏的电动机/发电 机，以满足速度和续行距离要求，白天其蓄电池可釆用到站库即时替 换或快速充电方式充电。3、可以将车辆行驶中有利的惯性与人的蹬踏力和本发明的利用人的蹬踏力 发电的发电机相结合，如此即使不装用蓄电池，也能构成一种新型助动自行车，其详细结构功能是尽管有一定的各部件摩擦损耗和能量转换损耗，但 是由于人的蹬踏力在一定范围可大可小，路面斜坡使车辆形成有利的运动势 能，此时，此车型所装的小型或微小型的利用人的蹬踏力发电的发电机和车 轮驱动电机以及相应的传动齿轮组，可以使骑行人在全程行驶蹬踏W"不致于 很费劲，相反，整车体现的运动势能及其惯性可减轻人的蹬踏力而且有电力 起到助动作用。本车型装有利用人的蹬踏力的发电机，其电力可驱动车轮(经 由轮毂电机或装在车体上的圆盘式或圆弧式直线电机初级装置以及与初级 装置相对应的被驱动的装在车轮的轮圈上或车轮绕轴的垂直旋转面上的直 线电机次级装置)。效果-充分发挥了各方面的功能，制成性/价比更佳的车辆。廉价、实 用、能满足100千米/日(电动自行车)，150千米/日(小汽车)的交通需求。其一个基本工作模式是用于助动让人轻松蹬踏。据市场调查，目前很多电动自行车的人力蹬踏"骑行"的功能悄悄退化。本发明实质是一种双动力(人力、电力)车辆，既可用人力全程蹬踏，也可用蓄电池电力驱动电动机(轮毂电机等等)全程《亍驶，还可方便灵活地用人力和电力互相配合助动，很明显，由于有蓄电池电力的助动，以及车辆惯性力的前进作用，本发明的车辆可以让骑车者在蹬踏时不太费劲；同时，根据路况(斜坡等等)、风向，本发明的利用人的蹬踏力的发电机可以发出一定的电充给蓄电池，既延长了蓄 电池的使用时间和续行里程，又利于蓄电池电力的浅放电、勤充电， 延长蓄电池寿命。对于"智能1+1"模式的电力助动自行车，若蹬踏力达到8千米/ 时，则蓄电池电力相等地供应到8千米/时所需的电量，如此，不到几 个小时，蓄电池的电就耗完了。作个比较，同样是16千米的时速(用 转把设定此项速度要求)，由传感器感知蹬力大小，此时若人的蹬力超 过12千米/时，如此，只需蓄电池放出4千米/时速的电量。同理，若 用转把将时速设定在8千米/时，则在蹬力时速12千米的条件下，有大 约接近4千米/时速所需的电(由人力蹬踏的发电机发出)可以由f空制 器分配充给蓄电池。可见，这一性能特点是其他电动/助动自行车戶/f没 有，这是本发明的优点和效果所在。
权利要求
1. 一种混合动力交通工具——电动自行车，具有发电装置、控制器，其特征在它具有至少两个以上发电部件，其中一个可以是利用人的蹬踏力的发电机；其控制器的控制参数包括利用人的蹬踏力发电的发电机发出的电力。
2、 一种混合动力交通工具一一小汽车，具有驱动电机、发电机，其特征 在于有至少1个驱动电机(兼有发电机功能的)分别装在各个车轮上并 且在车辆控制器的控制下与其它部件(如蓄电池、控制器)一起完成驱动 行驶功能；其发电机是如权利要求3所述的利用人的蹬踏力发电的发 电机。
3、 如权利要求1所述的利用人的蹬踏力的发电机，其特征在于它位于自 行车的中轴位置，装有传动变速齿轮组(其中包括固定在后轮的绕轴垂 直旋转面的增速齿轮)驱动此发电机发电；若行驶时只用人的蹬踏力骑 行，其装在后轮上的电动轮毂带有自动离合装置可使得人力骑豸于轻松。
4、 如权利要求1所述的控制器，它是根据人的蹬踏力的大小来分配或安 排蓄电池、电机的功率状况，决定发出多少电力给车轮的驱动电机以 满足或达到由转把所设定的行驶速度要求，其为实现某个速度要求所 需的与电机的驱动电力相关而且互相影响的三个控制参数是作用在 蹬踏板上的人的蹬踏力，利用人的蹬踏力经过传动变速机构带动的发 电机所发出的电力、蓄电池能力。
5、 一种如权利要求1、 3、 4所述的电动自行车，其特征在于它可以不装 用蓄电池而是用利用人的蹬踏力发电的发电机的电力，经由轮毂电机 或装在车轮上的直线电机(圆盘式或圆弧式)次级装置和与之相对应对 车轮产生驱动作用的装在车体车架上的直线电机初级装置。
全文摘要
提供了充分利用各种发电装置(包括人的蹬踏力、蓄电池、电动机、发电机)、充电器、控制器功能的混合动力的电动自行车和适合在城市各道路上行驶的宽体和窄体的城市小汽车，宜作为出租车和人们日常出行的绿色交通工具，具有安全、节能、方便、实用、价廉，无噪音无污染的优点。
文档编号B60K1/02GK101264787SQ20071003804
公开日2008年9月17日 申请日期2007年3月14日 优先权日2007年3月14日
发明者杨福顺 申请人:杨福顺