本实用新型涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种具有自发电功能的自行车。
背景技术：
在交通拥堵和倡议环保的今天，越来越多的人选择自行车作为出行的代步工具。通常自行车上会装有警示灯，用以引起自行车前后方其他车辆的注意。自行车由于本身结构简单，性能单一，无法如汽车一样搭载电力设备提供电力，以使骑行者的电子设备或自行车上的警示灯进行使用。另外，警示灯使用一段时间后就需要更换电池，若骑行者忘记更换，则警示灯无法正常工作，给骑行者的出行带来隐患。
技术实现要素：
为了解决上述背景技术中提出的自行车上无法搭载电力设备提供电力的问题，本实用新型提供了一种具有自发电功能的自行车。
根据本实用新型的一个方面，提供一种具有自发电功能的自行车，该自行车包括车架、车轮、发电装置和蓄电池，车轮安装在车架上，车轮内还设有多根辐条；发电装置包括电能输出模块、设置在车架上的磁铁以及与磁铁相互配合完成发电的线圈组件；
线圈组件包括呈预设角度设置的两根辐条，两根辐条的一端相互电连接，两根辐条的另一端分别与电能输出模块电连接，车轮转动时带动辐条切割磁感线完成发电，电能输出模块输出电能向蓄电池充电。
优选地，电能输出模块包括固定设置在车轮中心的电极盘，电极盘上设置有至少两个电极，电极与蓄电池电连接；
两根辐条的另一端分别设置有与电极相互配合的电刷，电刷与电极接触时电连接。
优选地，至少两个电极包括与磁铁对应的第一电极，以及与第一电极呈预设角度的第二电极；
蓄电池的第一极与第一电极电连接，蓄电池的第二极与第二电极电连接。
优选地，电极盘上还设置有第三电极，第三电极与第二电极相对第一电极对称；蓄电池的第二极与第三电极电连接。
优选地，线圈组件的任一辐条在切割磁力线过程时，两根辐条的电刷分别与第一电极和第二电极连接，或者分别与第一电极和第三电极连接。
优选地，每个电极最外端的宽度不小于磁铁沿车轮周向延伸的厚度。
优选地，预设角度使两根辐条在磁铁的径向内端对应位置处之间的距离大于磁铁沿车轮周向延伸的厚度。
优选地，预设角度为30至90度。
优选地，发电装置包括多组相互绝缘的线圈组件。
优选地，蓄电池上设置有至少一个电源输出接口。
本实用新型的有益效果：
根据本实用新型的技术方案，通过在自行车上设置发电装置，利用自行车的辐条在转动时切割磁感线进行发电，并将产生的电能通过蓄电池进行存储，供自行车上的用电设备或骑行者的电子设备使用，解决了自行车无法搭载电力设备提供电源的问题。
附图说明
图1本实用新型实施例提供的自行车的结构示意图；
图2本实用新型实施例提供的发电装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决背景技术中提出的技术问题，本申请的申请人想到在自行车上设置发电装置，利用自行车的辐条转动切割磁感线产生电能以供骑行者或自行车自身的用电设备使用。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的具有自发电功能的自行车，包括车架10、车轮11、发电装置和蓄电池30，车轮11安装在车架10上，车轮11内还设有多根辐条211；发电装置包括电能输出模块、设置在车架10上的磁铁22以及与磁铁22相互配合完成发电的线圈组件21。磁铁22设置在固定车轮11的车架10上，并产生磁场，磁场方向垂直车轮11，线圈组件21垂直切割磁感线进行发电。优选地，磁铁22为U型磁铁。根据磁场安装的方向不同，辐条211上电动势产生的方向也不同，U型磁铁为一个整体，N极和S极的相对位置已经固定，即磁场的方向已经确定，在安装时可以选择正向安装或反向安装U型磁铁，以产生相应方向的电动势。需要注意的是，在固定安装U型磁铁时，需要使磁场方向垂直于辐条211，以产生较大的电动势。另外，U型磁铁还可以增大磁场的范围，保证发电装置的发电效率。线圈组件21包括呈预设角度设置的两根辐条211，两根辐条211的一端相互电连接，具体通过导线212连接。两根辐条211的另一端分别与电能输出模块电连接，车轮11转动时带动辐条211切割磁感线完成发电，电能输出模块获取辐条211上产生的电能，并输出电能向蓄电池30充电。
线圈组件21的两根辐条211的一端采用导线212连接，除了导线212的连接之外，辐条211本体之间应相互绝缘，保证辐条211在切割磁感线时能正常发电。目前绝大多数自行车的辐条211设置在车轮11的钢圈上，辐条211之间通过金属材质的钢圈电连接，造成发电装置不能正常工作。因此，在设置线圈组件21的辐条211时，一定要保证辐条211之间的绝缘关系。
在本实用新型的实施例中，电能输出模块包括固定设置在车轮11中心的电极盘23，电极盘23上设置有至少两个电极24，电极24与蓄电池30电连接。由于电极24的面积较小，不利于固定安装在自行车上，将电极24固定安装在电极盘23上较为容易，可以采用贴片的方法进行固定安装。自行车的车轮11中心处设置有轮毂，辐条211固定安装在轮毂上，轮毂带动辐条211绕着车轴一起转动。电极盘23固定安装在车轮11中心，具体可以固定安装在车轴上，避免电极盘23发生转动，且便于与线圈组件21的辐条211进行电连接，同时还加长了切割磁感线的辐条211的长度，增强辐条211产生的电动势。另外，将电极盘23设置在车轮中心，用导线连接蓄电池30和电极24时，可将导线设置在车架10的内部，避免导线裸露在外磨损，造成连接失效。需要注意的是，电极盘23的直径不宜过大，保证辐条211在磁场中具有足够的长度进行发电。
两根辐条211的另一端分别设置有与电极24相互配合的电刷，电刷与电极24接触时电连接。辐条211在自行车运动时不停的旋转，在辐条211不连接导线的一端分别设置电刷。电刷刷过电极24时，辐条211产生的电能通过电刷输送至电极24。线圈组件21的两根辐条211需要组成回路，因此设置至少两个电极24与辐条211分别配合。电极24通过导线与蓄电池30的正负极连接，对蓄电池30进行充电。电极24与电刷相互配合，长时间接触摩擦的磨损较大，导致接触不良等问题。采用贴片的方法固定安装电极24，使得电极24的拆卸较为方便，用户可自行更换电极24，保证发电装置的可靠性。
电极24包括与磁铁22对应的第一电极241，以及与第一电极241呈预设角度的第二电极242。两个电极之间的角度与线圈组件21中两根辐条211的预设角度保持一致，如此才能在辐条211切割磁感线产生电能时，两根辐条211分别与电极电连接组成回路，完成电能的输送。辐条211只有在磁场中切割磁感线时产生电能，因此第一电极241的安装位置与磁铁22的安装位置相互对应，及时将辐条211产生的电能输送存储。优选地，每个电极最外端的宽度不小于磁铁22沿车轮11周向延伸的厚度，即电极宽度不小于磁铁22的厚度。磁铁22的周围都存在磁场，磁场的宽度要远大于磁铁22的厚度，辐条211还未进入磁铁22的厚度范围内时，就已经切割磁感线。电极24的宽度足够大时，与辐条211连接的时间够长，可及时将辐条211产生的电能进行输送，保证能源利用的最大化。蓄电池30通过导线与电极盘23上的电极24电连接，存储电能供自行车或骑行者的用电设备使用。具体的，蓄电池30的第一极与第一电极241电连接，蓄电池30的第二极与第二电极242电连接，蓄电池30的第一极和第二极分别是蓄电池30的正负极。
本实用新型不对磁场方向或辐条211的转动方向做限制，由于辐条211产生的电动势方向根据磁场方向或辐条211转动方向不同而不同，因此在连接蓄电池30和电极24时，先根据磁铁22的安装方向确定磁场方向，再通过右手定则确定辐条211产生的电动势方向，从而确定第一电极241和第二电极242的极性，根据各个电极的极性分别将对应的电极连接至蓄电池30的正负极。
发电装置只有在两根辐条211都电连接至电极24时才能组成回路进行发电，若电极盘23上只设置两个电极24，则只有在线圈组件21中特定的辐条211经过磁场时才能发电，发电效率较低。优选地，电极盘23上还设置有第三电极243，第三电极243与第二电极242相对第一电极241对称，蓄电池30的第二极与第三电极243电连接。第三电极243与第一电极241之间也呈预设角度，保证线圈组件21中两根辐条211与电极的电连接。第一电极241位于第二电极242和第三电极243中间，当线圈组件21中两根辐条211的任意一根电连接至第一电极241时，另一根辐条211也电连接至第二电极242或第三电极243组成回路，完成发电。设置第三电极243可使辐条211的转动得到充分利用，提高发电效率。具体的，当线圈组件21的任一辐条211在切割磁力线过程时，两根辐条211通过电刷分别与第一电极241和第二电极242连接，或者分别与第一电极241和第三电极243连接，完成发电和电能存储过程。
为进一步提高发电装置的发电效率，优选地，设置多组相互绝缘的线圈组件21，即在车轮11上再选取不同的两根辐条211组成线圈组件21独立进行发电。不同的线圈组件21之间辐条211与连接辐条211的导线212、电刷均相互绝缘，可以使彼此的发电过程互不影响，保证发电过程的顺利进行。设置多组线圈组件21，充分利用自行车上的每一根辐条211，当一组线圈组件21完成发电时，下一组线圈组件21即进入发电，使发电效率最大化，大大地提高发电效率。
在本实用新型的实施例中，预设角度使两根辐条211在磁铁22的径向内端对应位置处之间的距离大于磁铁22沿车轮11周向延伸的厚度，即两根辐条211之间的角度应使两根辐条211不同时处于磁场中。若同一线圈组件21的两根辐条211同时处于磁场当中，两根辐条211均切割磁感线，由于辐条211的运动方向相同，两根辐条211产生方向相对的电动势，从而使线圈组件21无法组成回路，影响发电装置的正常发电。优选地，预设角度为30°至90°。线圈组件21中两根辐条211的预设角度为30°时，在磁铁22的径向内端的对应位置处，即磁铁22沿着辐条211方向靠近电极盘23的一端的对应位置处，两根辐条211之间的距离大于磁铁22的厚度，保证两根辐条211不同时处于磁场中，发电装置可以顺利进行发电。在具有多组线圈组件21的实施例中，同一线圈组件21中的两根辐条211之间预设角度保持一致，但不同线圈组件21之间辐条211的角度没有要求，只要保证两者相互绝缘即可。因为不同线圈组件21之间发电过程相互独立，彼此互不影响，即使不同线圈组件21的辐条211同时处于磁场中，不同的线圈组件21产生的电动势方向相同，均可以通过电极给蓄电池30充电。若多组线圈组件21同时进行发电，可以增大电极上的电动势，同时使蓄电池30的充电效率也增大。需要注意的是，若要使多组线圈同时发电，需要保证电极的面积足够大，可以同时电连接多个电刷。
在本实用新型的实施例中，蓄电池30存储发电装置产生的电能，作为电源进行供电。蓄电池30上设置有至少一个电源输出接口，蓄电池30通过电源输出接口向用电设备输送电能。电源输出接口可以为给智能设备充电的充电接口，骑行者可以通过该接口给智能设备充电，如手机、平板电脑、智能手表等电子设备，避免由于长时间长距离骑行电量不足无法使用的情况；或者将自行车上的警示灯连接至蓄电池30，由蓄电池30给警示灯供电，保证警示灯有充足的电量进行工作，避免由于电池更换不及时带来出行隐患。
综上所述，本实用新型通过在自行车上设置发电装置，利用自行车的辐条进行发电，在辐条上设置电刷，简化与电极的连接，将产生的电能通过电极给蓄电池充电进行存储，供自行车上的用电设备或骑行者的电子设备使用，解决了自行车无法搭载电力设备提供电源的问题。此外，通过设置对称的两个电极，使得任一辐条均可切割磁感线进行发电，提高发电效率。多组线圈组件可以充分利用自行车上的辐条进行发电，使发电效率最大化，大大地提高发电效率。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。