一种互补充电电动自行车的制作方法

1.本发明涉及一种互补充电电动自行车，属于电动自行车领域。


背景技术：

2.电动车，比如电动摩托车和电动助力车，通常是通过电瓶来驱动电动车后轮内的电机行驶。电力驱动及控制系统由驱动电机、蓄电池和电机的调速控制装置等组成。
3.申请号为201110171316.3的发明专利公开了带双向运转循环发电机的电动车，包括车体、电瓶、主动轮、从动轮和连接在主动轮上一侧的驱动电机组成，在主动轮另一侧设置有一发电机，该发电机由带绕组的内转子和环绕在转子周围的带磁铁的外转子组成，在外转子与发电机壳之间设置有弹子盘，在内转子与外转子之间设置有一反驱机构,通过内转子的转动驱使外转子反向转动；设置有一充电控制器与发电机连接，充电控制器通过充电转换开关分别连接电瓶和设置的备用电瓶，两电瓶分别通过电源开关与控制器连接，控制器又与驱动电机连接。该发明克服现有电动车充电频繁、行驶里程受限的缺陷，具有结构紧凑、回收动力、节约能源、增加蓄电量、降低行驶成本、行驶里程大大增加的显著优点。
4.但是，在现有技术中，仍存在以下不足：
5.1、电动车在实际使用过程中，由于使用者对电瓶电量无法估计，往往造成在骑行的路上缺电，无法正常骑行，影响电动自行车的行驶路程；
6.2、电动车在实际使用过程中，电瓶使用寿命随充放电次数限制，而电瓶经常电量低于80％时，会影响电瓶的使用寿命。
7.因此，需要有一种互补充电电动自行车，增加电动车行驶路程，提高电动车续航能力，延长电瓶使用寿命。


技术实现要素：

8.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供增加电动车行驶路程，提高电动车续航能力，延长电瓶使用寿命的一种互补充电电动自行车。
9.本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种互补充电电动自行车，包括内设电瓶的车架，所述车架上设置有仪表盘、前轮和后轮，所述后轮通过电机驱动，所述前轮上设置有发电机，所述前轮包括轮毂和轮胎，所述轮胎安装在轮毂外侧壁上，所述轮毂的两侧均可拆卸固定连接有盖板，所述发电机包括转子和定子，所述转子位于两个盖板之间，所述转子包括固定设置在轮毂内侧壁的环形基座，所述环形基座的内侧壁上设置有多个永磁铁，多个永磁铁以轮毂的轴线为中心周向均匀分布，所述车架上设置有脚踏装置，所述脚踏装置与后轮连接。
10.作为优选，所述脚踏装置包括脚蹬链轮和脚蹬传动轮，所述脚蹬传动轮安装在后轮上，所述脚蹬链轮安装在车架上，所述脚蹬链轮和脚蹬传动轮通过传动链条连接，所述脚蹬链轮上安装有脚踏板。
11.作为优选，所述盖板通过多个螺丝与轮毂连接，多个螺丝以轮毂轴线为中心周向
均匀分布。
12.作为优选，多个永磁铁以轮毂的轴线为中心周向均匀分布。
13.作为优选，相邻两个永磁铁的内侧壁极性分别为n极和s极。
14.作为优选，所述定子包括固定轴，所述固定轴与轮毂同轴设置，所述固定轴固定设置在车架上，所述固定轴上设置有两个与盖板一一对应的轴承，所述轴承的内圈安装在固定轴上，所述盖板安装在轴承的外圈，所述固定轴上设置有铁芯，所述铁芯上设置有定子绕组，所述铁芯和定子绕组均位于环形基座内。
15.作为优选，所述固定轴上设置有固定凸销，所述固定凸销用于铁芯的定位。
16.作为优选，所述铁芯包括由多个硅钢片沿固定轴轴线方向压制组成，各硅钢片上均设置有通风槽。
17.作为优选，所述电瓶采用三元锂电池组串并联接法。
18.作为优选，所述车架上设置有两个刹车装置，两个刹车装置分别前轮和后轮连接。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：
20.1、利用电动车行驶过程中产生的动能发电，对电动车进行充放电互补，实现增加行驶路程的目的，而且，当因使用者疏忽导致电瓶电量消耗完毕时，仍可以通过人力使脚踏装置驱动后轮转动，实现电动自行车的正常行驶，并对电瓶充电，进一步增加了行驶路程；
21.2、当电瓶剩余电量靠近80％时，电机停止启动，则通过人力使脚踏装置驱动后轮转动，此时，前轮的转动通过电机产生电量并对电瓶充电，即可以使电瓶电量始终高于80％，从而延长电瓶的使用寿命，且使电动车无需市电充电；
22.另外，通过将永磁铁设置在环形基座的内壁上，可以使环形基座带动永磁铁转动期间，环形基座内壁实现对永磁铁远离轮毂轴线方向的限位，避免永磁铁长期受力后松动而影响发电的可靠性。
附图说明
23.图1为本发明一种互补充电电动自行车的结构示意图；
24.图2为发电机的立体图；
25.图3为图2的主视图；
26.图4为图2的爆炸图；
27.图5为转子的结构示意图；
28.图6为定子的结构示意图；
29.图7为硅钢片的结构示意图；
30.图8为发电机的控制电路图。
31.其中：车架1，仪表盘2，前轮3，轮毂31，轮胎32，盖板33，螺丝34，后轮4，发电机5，转子51，环形基座51.1，永磁铁51.2，定子52，固定轴52.1，轴承52.2，铁芯52.3，硅钢片52.31，通风槽52.32，定子绕组52.4，固定凸销52.5，脚踏装置6，脚蹬链轮61，脚蹬传动轮62，传动链条63，脚踏板64，电机7，电瓶8，整流器9。
具体实施方式
32.如图1-8所示，本实施例中的一种互补充电电动自行车，包括内设电瓶8的车架1，
所述车架1上设置有仪表盘2、前轮3和后轮4，所述仪表盘2用于显示电瓶8电量、行驶速度、电瓶8充电状态和电瓶8温度，所述后轮4通过电机7驱动，所述前轮3上设置有发电机5，通过电瓶8提供电量使电机7启动，从而使后轮4转动，使车架1移动的同时带动前轮3转动，实现电动自行车的行驶，且通过前轮3的转动，使发电机5产生电量并对电瓶8充电，实现对电瓶8的充放电互补充，从而提高电动自行车的续航能力，增加电动自行车的行驶路程，所述车架1上设置有脚踏装置6，所述脚踏装置6与后轮4连接，当电瓶8剩余电量靠近80％时，电机7停止启动，则通过人力使脚踏装置6驱动后轮4转动，此时，前轮3的转动通过发电机5产生电量并对电瓶8充电，即可以使电瓶8电量始终高于80％，从而延长电瓶8的使用寿命，其次，当因使用者疏忽导致电瓶8电量消耗完毕时，仍可以通过人力使脚踏装置6驱动后轮4转动，实现电动自行车的正常行驶，并对电瓶8充电。
33.所述脚踏装置6包括脚蹬链轮61和脚蹬传动轮62，所述脚蹬传动轮62安装在后轮4上，所述脚蹬链轮61安装在车架1上，所述脚蹬链轮61和脚蹬传动轮62通过传动链条63连接，所述脚蹬链轮61上安装有脚踏板64，使用者脚部踩踏脚踏板64，则使脚蹬链轮61转动，并通过传动链条63带动脚蹬传动轮62转动，从而使后轮4转动。
34.所述前轮3包括轮毂31和轮胎32，所述轮胎32安装在轮毂31外侧壁上，所述轮毂31的两侧均可拆卸固定连接有盖板33。
35.所述盖板33通过多个螺丝34与轮毂31连接，多个螺丝34以轮毂31轴线为中心周向均匀分布。
36.所述发电机5包括转子51和定子52，所述转子51位于两个盖板33之间，所述转子51包括固定设置在轮毂31内侧壁的环形基座51.1，所述环形基座51.1的内侧壁上设置有多个永磁铁51.2，环形基座51.1带动永磁铁51.2转动期间，永磁铁51.2受到向着远离轮毂31轴线方向的离心作用力，通过环形基座51.1内壁实现对永磁铁51.2远离轮毂31轴线方向的限位，避免永磁铁51.2长期受力后松动而影响发电的可靠性，多个永磁铁51.2以轮毂31的轴线为中心周向均匀分布，相邻两个永磁铁51.2的内侧壁极性分别为n极和s极，后轮4转动期间，轮毂31带动环形基座51.1上的永磁铁51.2转动，产生旋转的磁场，励磁装置为励磁绕组通入电流，通过定子52做切割磁感线的运动，从而产生感应电动势，并通过接线端子引出，根据电动车根据新国标要求，电机7最大功率为400w，电瓶8标准电压为48v，最大时速为20km/h。
37.所述定子52包括固定轴52.1，所述固定轴52.1与轮毂31同轴设置，所述固定轴52.1固定设置在车架1上，所述固定轴52.1上设置有两个与盖板33一一对应的轴承52.2，所述轴承52.2的内圈安装在固定轴52.1上，所述盖板33安装在轴承52.2的外圈，所述固定轴52.1上设置有铁芯52.3，所述铁芯52.3包括由多个硅钢片52.31沿固定轴52.1轴线方向压制组成，各硅钢片52.31上均设置有通风槽52.32，所述铁芯52.3上设置有定子绕组52.4，所述铁芯52.3和定子绕组52.4均位于环形基座51.1内，所述固定轴52.1上设置有固定凸销52.5，所述固定凸销52.5用于铁芯52.3的定位，定子绕组52.4为27级，线圈绕组线数为9，定子绕组52.4级数指定子52磁场磁极的个数，绕组是由多个线圈或线圈组构成一相或整个电磁电路的统称，线圈绕组根据新国标的输出电压及输出功率设计，发电机5输出为交流电，经整流后会产生1v～3v降压，因此，将发电机5输出电压设定为50v，输出电流为10a，线圈绕组采用线径采用1.0mm高强度铜性漆包线，第一引出线依次从第1极顺时针起绕，依次隔2极
跳绕直至到25极，由25极与第二线圈头作为第二引出线；第二线圈由第二极顺时针起绕，隔2极跳绕直至第26极，尾线引出与第三线圈头作为第三引出线，进入第三极顺时针起绕，隔2极跳绕至27极作为引出线，最终引出线为三根，作为发电机5的引出线与硅整流器9连接，基于电磁感应定律和电磁力定律，影响的电压大小的因素转速、线圈匝数、磁通量，转速越快、线圈匝数越多、磁通量越大则电压越高，反之则电压越低，发电机5中线圈产生电压的计算公式是e＝4.44*f*n*磁通量，其中f是频率，n是线圈匝数，磁通量是通过线圈的磁力线总数。
38.所述电瓶8采用三元锂电池组串并联接法，满足输出电压≥48v，输出功率≥10a，由于三元锂电池体积小，可将经串并联后的电池组安装在电动车的钢管支架中，既保护了电池组，又可防止意外事故，且可减轻电动车自重。
39.所述车架1上设置有两个刹车装置，两个刹车装置分别用于前轮3和后轮4的刹车，以控制紧急情况时能控制车辆行驶，以免事故发生，发电机5工作通过硅整流系统形成48v直流电输入电瓶8，并能在仪表盘2上显示充电情况，设置过充保护电路，以防止对电瓶8过充发热。
40.发电机5控制原理：
41.当发电机5有a、b和c三根引出线，其中引出线a和引出线c输出50v，10a的交流电压和电流，引出线b为中心抽头，通过硅整流器9，将整流后的直流电与电瓶8并接，利用电瓶8作为稳压源向电机7放电，在整流后输出的直流电与电瓶8并接之间，串接有可编程序逻辑控制功能的仪表盘2，以达到监测发电机5与电瓶8使用状况，包括充电、温度以及电瓶8工作状况。
42.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。