本发明属于电动自行车领域，具体是一种用于城市公共交通的电动自行车的供电系统、供电设备以及电动自行车。
背景技术：
随着人们物质生活的提高，机动车数量不断攀升，造成交通拥堵，空气污染严重，生存环境面临困境。现代化城市需要有一个与其现代化生活相适应的现代化交通体系，要形成一个与城市发展布局高度协调的综合交通格局。大力发展″公共+慢行″交通的组合方式显得尤为重要，对减缓城市交通拥挤，提升城市空气环境指数，促进城市综合交通可持续发展，有着十分重要的作用。
目前，在我国已实施公交优先的基础上，城市公共电动自行车项目接驳城市公交系统，补充城市公交线路覆盖密度的不足，进一步完善了轨道及公交站点周边行人交通网络，提升通达性与便捷性，极大缩短步行距离与步行时间，提高公交吸引力。同时，满足不同层面的市民出行需求和对不同交通工具的选择，为市民提供公平、效率、连续、便捷的人性化公共交通服务。
城市机动化交通除尾气排放污染严重，产生的噪音污染同样不可小觑。各发达国家纷纷制定控制城市机动车噪音的法律、法规。我国一些大城市在2010年开始制定计划控制城市交通噪音，例如北京2012年开始计划区域环境噪声平均值控制在55分贝以内，交通干线噪声平均值控制在70分贝以内。相比，电动自行车的骑行噪音可称之为″宁静交通″，且碳排放为零，因此发展城市公共电动自行车项目对控制城市交通噪音和减少尾气排放做出了巨大贡献。城市公共电动自行车项目的推广和应用，给用户提供一个简单、方便、快捷、时尚的租还车操作模式，引领并倡导人们采用这种无污染、零排放的绿色出行工具，从而改变人们的出行方式。
然而，目前的城市公共电动自行车的投入成本较大，主要体现在电动自行车的供电电源，众所周知，电动自行车是通过供电电源为驱动电机供电，由驱动电机带动电动自行车的驱动轮转动而行驶，从而也使得一些不法分子通过偷盗电动自行车的供电电源作为″生财之道″，即使不断提升供电电源的防盗措施，还是有不少电动自行车惨遭黑手。另外，运营商也需要提供很多人力成本对车载驱动电源进行回收充电和维护，造成经济效益的下降。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种成本低且安全性高的用于城市公共交通的电动自行车的供电系统、供电设备以及电动自行车。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案为：
一种电动自行车的供电系统，包括电动自行车和便携式的供电设备；所述电动自行车上设有电压转换装置和驱动电机；所述电压转换装置分别与供电设备和驱动电机电连接，所述电压转换装置用于将供电设备的输出电压和输出电流分别转换成驱动电机所需的供电电压和供电电流。
本发明的有益效果在于：
与传统的城市公共电动自行车相比，本发明提供的电动自行车的供电系统，在硬件方面，除去电源，新增电压转换装置，通过用户自带便携式供电设备配合新增的电压转换装置得到电动自行车驱动电机所需的供电电压和供电电流，实现电动自行车正常运行，通过改变传统方式，采用供电设备由用户自行提供，不仅减少电动自行车的投入成本、减轻电动自行车整车重量的同时，有效避免电动自行车供电电源被盗，也降低电动自行车被盗概率。
本发明采用的第二技术方案为：
一种供电设备，所述供电设备用于与电动自行车上的电压转换装置电连接，所述供电设备包括长方形壳体，所述长方形壳体下底面设有与设置在电动自行车的安装座上表面的磁块相适配的凹槽，所述凹槽底面设有用于与磁块磁吸固定的铁片。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的供电设备用于与电动自行车上的电压转换装置电连接，为驱动电机供电，通过在供电设备的长方形壳体下底面开设凹槽，所述凹槽与设置在电动自行车的安装座上表面的磁块大小相适配，且供电设备通过设置在凹槽底面上的铁片与磁块磁吸固定，实现供电设备固定安装在电动自行车上，采用磁吸方式便于固定与分离。
本发明采用的第三技术方案为：一种电动自行车，所述电动自行车上设有电压转换装置和驱动电机；所述电压转换装置分别与驱动电机和外设的供电设备电连接，所述电压转换装置用于将外设的供电设备的输出电压和输出电流分别转换成驱动电机所需的供电电压和供电电流。
本发明的有益效果在于：
与传统的城市公共电动自行车相比，本发明提供的电动自行车在硬件方面，除去电源，新增电压转换装置，通过用户自带便携式供电设备配合新增的电压转换装置得到电动自行车驱动电机所需的供电电压和供电电流，改变传统电源与电动自行车一体化方式，采用供电设备由用户自行提供的分离式，不仅减少电动自行车的投入成本、减轻电动自行车整车重量的同时，有效避免电动自行车供电电源被盗，也降低电动自行车被盗概率。
附图说明
图1为本发明的一种电动自行车的供电系统的模块示意图；
图2为本发明的一种电动自行车的供电系统的结构示意图；
标号说明：
10、电动自行车；11、电压转换装置；12、驱动电机；13、安装座；131、磁块；14、车头架；20、供电设备；21、供电输出端口；22、usb接口。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：改变传统电源与电动自行车一体化方式，采用供电设备由用户自行提供，不仅减少电动自行车的投入成本、减轻电动自行车整车重量的同时，有效避免电动自行车供电电源被盗。
请参照图1-2，本发明提供的一种电动自行车的供电系统，包括电动自行车和便携式的供电设备；所述电动自行车上设有电压转换装置和驱动电机；所述电压转换装置分别与供电设备和驱动电机电连接，所述电压转换装置用于将供电设备的输出电压和输出电流分别转换成驱动电机所需的供电电压和供电电流。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：与传统的城市公共电动自行车相比，本发明提供的电动自行车的供电系统，在硬件方面，除去电源，新增电压转换装置，通过用户自带便携式供电设备配合新增的电压转换装置得到电动自行车驱动电机所需的供电电压和供电电流，实现电动自行车正常运行，通过改变传统方式，采用供电设备由用户自行提供，不仅减少电动自行车的投入成本、减轻电动自行车整车重量的同时，有效避免电动自行车供电电源被盗，也降低电动自行车被盗概率。
在本实施例中，上述的电动自行车包括安装座，该安装座可设置在电动自行车上任意位置，只要能够保持固定即可，安装座可为长方形或方形板材制成，在安装座上表面至少设有一个的磁块，上述的供电设备可以为常用的移动电源(充电宝)，为了满足电动自行车的续航能力，优选采用超大容量的移动电源。供电设备包括长方形壳体，在长方形壳体下底面设有与磁块大小相适配的凹槽，并且在凹槽底面设有用于与磁块磁吸固定的铁片，实现供电设备固定安装在电动自行车上，采用磁吸方式便于固定与分离。
在本实施例中，凹槽底面设有屏蔽层，所述屏蔽层设置在凹槽底面和铁片之间。此结构可起到阻隔电磁作用，防止磁铁的磁性对供电设备造成影响，从而不影响供电设备的使用寿命和工作状态。
在本实施例中，由于供电设备是安装在电动自行车上，电动自行车骑行过程中跌宕起伏在所难免，因此通过对磁块的结构进行改进，使供电设备在使用过程中能够稳定安装在磁块上，具体为：磁块为阶梯四棱柱状，具体是上小下大，在供电设备安装过程，由于上小的结构，使得供电设备的凹槽更容易与磁块对位安装，并且设计成四棱柱状，使得四面均有限位作用，不易滑出。
在本实施例中，通过增加磁块数量的方式提升供电设备在使用过程中能够稳定安装在磁块上，具体为：磁块的数量为两个，两个磁块沿纵向分布设置，具体是前后一字排开，两个磁块的连接线与电动自行车的纵轴相平行，通过两个磁块分别与设置在同一供电设备上的两个凹槽相适配安装，使得安装更为牢固。
在本实施例中，凹槽侧壁设有防滑橡胶垫。在上述磁块形状改进以及数量、分布改进的基础上，通过防滑橡胶垫也能够进一步提高供电设备在使用过程中安装在磁块上的稳定性。
在本实施例中，将安装座水平设置在电动自行车车头架上，所述长方形壳体下底面与安装座上表面成夹角倾斜设置在安装座上，且长方形壳体上位于下端的侧壁设有分别与供电设备电连接的供电输出端口和usb接口，此结构可起到防尘、防雨水的作用。其中供电输出端口与电压转换装置电连接，usb接口用于为外设的用电设备比如手机、相机等供电。在该侧壁上还可以设有led灯，也由供电设备供电，作为车灯使用，还可以设有摄像头装置，朝向前方，作为行车记录仪使用，获取到的视频数据可存储在自带的存储卡上。
所述长方形壳体下底面与安装座上表面所成夹角为30°-60°，最优值为45°，所述长方形壳体下底面与安装座上表面所成夹角为45°时，此结构防尘、防雨水的效果最佳。
在另一实施例中，安装座可转动地设置在电动自行车车头架上，供电设备通过磁吸固定到安装座上后，用户可转动安装座使设有供电输出端口和usb接口的下端面朝上，以方便用户插接电源连接线或usb接线。插接好后，再转动安装座使设有供电输出端口和usb接口的下端面倾斜向下或竖直朝下，以避免灰尘、雨水等通过供电输出端口和usb接口进入供电设备内，达到防尘、防水的效果。进一步的，供电输出端口和usb接口上还可以设置橡胶塞，在不使用时，用橡胶塞封堵住供电输出端口和usb接口，防尘防水效果更显著。
本发明提供的电动自行车的供电系统的工作原理为：
用户手持供电设备，将供电设备安装在安装座上，具体是通过磁块与供电设备上的凹槽内的铁片磁吸的方式安装，便于拆装。安装后，通过电源连接线一端连接供电输出端口，另一端连接电压转换装置，将供电设备的输出电压和输出电流分别转换成驱动电机所需的供电电压和供电电流，驱动电机驱动后，带动轮轴，使得电动自行车正常驾驶，其中可结合现有技术中通过移动终端扫码、验证等方式开锁，目前大部分的电动自行车还需要通过蓝牙建立移动终端与电动自行车之间的连接，并且要求移动终端的蓝牙装置需保持开启，大大提升移动终端的耗电量，然而本发明的供电设备可提供usb接口，可供移动终端充电，大大提升用户体验。
本发明提供的一种供电设备，所述供电设备用于与电动自行车上的电压转换装置电连接，所述供电设备包括长方形壳体，所述长方形壳体下底面设有与设置在电动自行车的安装座上表面的磁块相适配的凹槽，所述凹槽底面设有用于与磁块磁吸固定的铁片。
本发明的有益效果在于：本发明提供的供电设备用于与电动自行车上的电压转换装置电连接，为驱动电机供电，通过在供电设备的长方形壳体下底面开设凹槽，所述凹槽与设置在电动自行车的安装座上表面的磁块大小相适配，且供电设备通过设置在凹槽底面上的铁片与磁块磁吸固定，实现供电设备固定安装在电动自行车上，采用磁吸方式便于固定与分离。
上述的凹槽底面还设有位于凹槽底面和铁片之间的屏蔽层。此结构可起到阻隔电磁作用，防止磁铁的磁性对供电设备造成影响，从而不影响供电设备的使用寿命和工作状态。
上述的凹槽侧壁设有防滑橡胶垫。通过防滑橡胶垫能够进一步提高供电设备在使用过程中安装在磁块上的稳定性。
进一步的，所述长方形壳体倾斜设置在水平设置在电动自行车车头架上的安装座上，位于长方形壳体下端的侧壁上设有分别与供电设备电连接的供电输出端口和usb接口，此结构可起到防尘、防雨水的作用。所述供电输出端口与设置在电动自行车上且与驱动电机电连接的电压转换装置电连接，所述usb接口用于为外设的用电设备供电。在该侧壁上还可以设有led灯，也由供电设备供电，作为车灯使用，还可以设有摄像头装置，朝向前方，作为行车记录仪使用，获取到的视频数据可存储在自带的存储卡上。
上述的长方形壳体下底面与安装座上表面所成夹角为30°-60°，最优值为45°，所述长方形壳体下底面与安装座上表面所成夹角为45°时，此结构防尘、防雨水的效果最佳。
本发明还提供的一种电动自行车，所述电动自行车上设有电压转换装置和驱动电机；所述电压转换装置分别与驱动电机和外设的供电设备电连接，所述电压转换装置用于将外设的供电设备的输出电压和输出电流分别转换成驱动电机所需的供电电压和供电电流。
本发明的有益效果在于：与传统的城市公共电动自行车相比，本发明提供的电动自行车在硬件方面，除去电源，新增电压转换装置，通过用户自带便携式供电设备配合新增的电压转换装置得到电动自行车驱动电机所需的供电电压和供电电流，改变传统电源与电动自行车一体化方式，采用供电设备由用户自行提供的分离式，不仅减少电动自行车的投入成本、减轻电动自行车整车重量的同时，有效避免电动自行车供电电源被盗，也降低电动自行车被盗概率。
在本实施例中，上述的电动自行车包括安装座，该安装座可设置在电动自行车上任意位置，只要能够保持固定即可，安装座可为长方形或方形板材制成，所述安装座上表面至少设有一个的磁块。上述的供电设备可以为常用的移动电源，不过需要使用超大容量的移动电源，供电设备包括长方形壳体，在长方形壳体下底面设有与磁块大小相适配的凹槽，并且在凹槽底面设有用于与磁块磁吸固定的铁片，实现供电设备固定安装在电动自行车上，采用磁吸方式便于固定与分离。
在本实施例中，由于供电设备是安装在电动自行车上，电动自行车骑行过程中跌宕起伏在所难免，因此通过对磁块的结构进行改进，使供电设备在使用过程中能够稳定安装在磁块上，具体为：磁块为阶梯四棱柱状，具体是上小下大，在供电设备安装过程，由于上小的结构，使得供电设备的凹槽更容易与磁块对位安装，并且设计成四棱柱状，使得四面均有限位作用，不易滑出。
在本实施例中，通过增加磁块数量的方式提升供电设备在使用过程中能够稳定安装在磁块上，具体为：磁块的数量为两个，两个磁块沿纵向分布设置，具体是前后一字排开，两个磁块的连接线与电动自行车的纵轴相平行，通过两个磁块分别与设置在同一供电设备上的两个凹槽相适配安装，使得安装更为牢固。
所述安装座水平设置在电动自行车车头架上，使得供电设备也位于电动自行车车头架上，便于在行驶过程中快速得知供电线路是否脱离，从而确保正常供电。
综上所述，本发明提供的一种电动自行车的供电系统、供电设备以及电动自行车，与传统的城市公共电动自行车相比，在硬件方面，除去电源，新增电压转换装置，通过用户自带便携式供电设备配合新增的电压转换装置得到电动自行车驱动电机所需的供电电压和供电电流，实现电动自行车正常运行，通过改变传统方式，采用供电设备由用户自行提供，不仅减少电动自行车的投入成本、减轻电动自行车整车重量的同时，有效避免电动自行车供电电源被盗，也降低电动自行车被盗概率。本发明提供的供电设备用于与电动自行车上的电压转换装置电连接，为驱动电机供电，通过在供电设备的长方形壳体下底面开设凹槽，所述凹槽与设置在电动自行车的安装座上表面的磁块大小相适配，且供电设备通过设置在凹槽底面上的铁片与磁块磁吸固定，实现供电设备固定安装在电动自行车上，采用磁吸方式便于固定与分离。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。