本发明涉及电动自行车，尤其涉及一种混合动力驱动系统以及一种采用混合动力驱动系统的电动自行车。
背景技术：
1、目前，现有的电助力自行车中，驱动装置一般为两种，分别是中置人力驱动和后置轮毂电机结合，或中置电机驱动方式。其中第一种为传统驱动方式，作为人力驱动时，骑行者蹬踏中置脚踏，动力经中轴通过链条传动至后轮轮毂电机的飞轮，其缺点为传递过程中有部分能量损耗，再带动由轮毂电机作为中轴的后轮转动，车辆从静止至车轮转动起步费力，且簧下质量因为轮毂电机的存在而增大，整车动效降低，能量损耗大。作为电动驱动时，后置轮毂电机作为后轮直接驱动，将车辆从静止至行驶过程起步耗电大，起步时所需电流大，对电池寿命、车辆续航影响大。第二种为中置电机驱动，驱动模块为平行轴齿传动或齿轮加皮带传动，其缺点为结构复杂，齿轮接触面小，长期使用后由于磨损间隙增大，导致齿轮结构接触时产生异响，降低传动效率，且因为人力驱动组件和电机驱动组件是相对独立的组件，所以整个模块体积大，对于车架设计有很多限制。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提供了一种混合动力驱动系统及电动自行车，通过将中置动力模块采用人力驱动和人力加电机驱动的混合驱动方式，结合在驱动轮处设置后置电机驱动组件或变速箱，提供适用不同应用场景的多种驱动组合方式，而且，将中置电机驱动组件和人力驱动的传动结构采用同轴安装方式，大幅缩减了驱动装置的整体体积，结构稳定，传动效率高，模块通用性好，提升了整车的骑行体验，为电动自行车的设计和发展提供了全新的思路，有效解决了市场上现有技术所存在的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力驱动系统，包括：中置动力模块和后置动力模块；
3、所述中置动力模块包括中置模块壳体、中置驱动总成以及脚踏和曲柄，所述中置驱动总成同轴安装于所述中置模块壳体内，所述脚踏和曲柄通过所述中置模块壳体的端盖与所述中置驱动总成同轴连接；
4、所述中置驱动总成为人力驱动方式或人力电力混合驱动方式，人力驱动方式的所述中置驱动总成由人力向所述脚踏施加力作为动力输入，人力电力混合驱动方式的所述中置驱动总成由人力向所述脚踏施加力作为动力输入或由所述中置模块壳体内安装中置电机驱动组件提供动力输入；
5、所述后置动力模块包括后置模块壳体和后置驱动总成，所述后置驱动总成同轴安装于所述后置模块壳体内，所述中置驱动总成的中置动力输出端通过传动组件与所述后置驱动总成实现传动连接；
6、所述后置驱动总成包括后置电机驱动组件或变速箱总成，所述后置电机驱动组件包括从动状态和驱动状态，从动状态下所述后置电机驱动组件随所述中置驱动总成的动力进行被动旋转，驱动状态下所述后置电机驱动组件主动旋转且所述中置驱动总成处于离合状态，所述变速箱总成对所述中置驱动组件的动力变更传动比；
7、所述后置电机驱动组件或所述变速箱总成的输出动力通过后置动力输出端与驱动轮实现传动连接。
8、在上述技术方案中，优选地，所述中置驱动总成包括同轴安装的第一级中置驱动组件和第二级中置驱动组件；
9、所述第一级中置驱动组件包括中置中轴和一级行星轮组，所述第二级中置驱动组件包括两端分别固定一级太阳轮和输出端转接件的中空套轴，所述中空套轴同轴套设于所述中置中轴外侧，所述一级太阳轮配合啮合于所述一级行星轮组的中央，所述中置模块壳体的内壁固定有一级内齿圈，所述一级行星轮组配合啮合于所述一级内齿圈内；
10、所述脚踏将被施加的人力通过所述曲柄传动至所述中置中轴，所述中置中轴能够带动所述一级行星轮组在所述一级内齿圈限制范围内转动，并通过所述一级太阳轮的传动将动力由所述输出端转接件输出。
11、在上述技术方案中，优选地，所述中置驱动总成还包括第三级电机驱动组件，所述第三级电机驱动组件同轴套设于所述中空套轴外侧，所述第三级电机驱动组件的输出端设置有二级太阳轮，所述第二级中置驱动组件还包括与所述中空套轴配合连接的二级行星轮组，所述中置模块壳体的内壁还固定有二级内齿圈，所述二级行星轮组配合啮合于所述二级内齿圈内，所述二级太阳轮配合啮合于所述二级行星轮组的中央；
12、人力驱动方式下所述一级太阳轮能够带动所述二级行星轮组在所述二级内齿圈限制范围内转动，并通过所述二级太阳轮的传动驱动所述第三级电机驱动组件转动发电；
13、电动驱动方式下所述第三级电机驱动组件主动旋转，能够通过所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组在所述二级内齿圈限制范围内转动，并通过所述中空套轴的输出端转接件输出动力。
14、在上述技术方案中，优选地，所述第三级电机驱动组件包括电机定子线圈和空心轴永磁内转子，所述空心轴永磁内转子套设于所述中空套轴外侧及所述电机定子线圈内侧，所述二级太阳轮与所述空心轴永磁内转子相连接；
15、电机驱动方式下，所述电机定子线圈驱动所述空心轴永磁内转子旋转，并带动所述二级太阳轮及所述二级行星轮组同步旋转；
16、人力驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述空心轴永磁内转子相对于所述电机定子线圈旋转，作为发电组件。
17、在上述技术方案中，优选地，所述第三级电机驱动组件包括空心轴电机定子线圈和空芯永磁外转子，所述空心轴电机定子线圈套设于所述中空套轴外侧及所述空芯永磁外转子内侧，所述空芯永磁外转子与所述二级太阳轮相连接；
18、电机驱动方式下，所述空心轴电机定子线圈驱动所述空芯永磁外转子旋转，并带动所述二级太阳轮及所述二级行星轮组同步旋转；
19、人力驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述空芯永磁外转子相对于所述空心轴电机定子线圈旋转，作为发电组件。
20、在上述技术方案中，优选地，所述后置模块壳体的中心安装有后置固定中轴，所述后置模块壳体的内壁固定有后置内齿圈；
21、所述后置驱动总成包括后置一级驱动总成和后置二级驱动总成，所述后置一级驱动总成包括中空轴无刷外转子电机和后置太阳轮，所述后置二级驱动总成包括后置行星轮、后置行星架、传动笼和驱动外齿圈，所述中空轴无刷外转子电机同轴套设于所述后置固定中轴外侧，所述后置太阳轮固定于所述中空轴无刷外转子电机的输出端，所述后置行星架设置有与所述中置驱动总成相配合的驱动动力输入端；
22、所述后置太阳轮配合啮合于所述后置行星轮的中央，所述后置行星轮配合啮合于所述后置内齿圈内，并通过所述后置行星架与所述传动笼的一端固定连接，所述驱动外齿圈通过中空驱动外齿圈固定端盖固定于所述传动笼的另一端，所述驱动外齿圈与所述驱动轮的齿轮配合啮合连接；
23、所述后置电机驱动组件从动状态下，所述中置驱动总成的动力经所述驱动动力输入端传动至所述后置行星架，所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动，驱动所述驱动轮转动，同时，所述后置行星架带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转，作为发电组件；
24、所述后置电机驱动组件驱动状态下，所述中空轴无刷外转子电机主动旋转，通过所述后置太阳轮带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动，驱动所述驱动轮转动；
25、所述后置电机驱动组件被动旋转状态下，所述驱动轮旋转并带动所述驱动外齿圈、所述传动笼和所述后置行星架同步转动，所述后置行星架带动所述后置行星轮在所述后置内齿圈的限制范围内转动，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转，作为发电组件。
26、在上述技术方案中，优选地，所述后置驱动总成包括变速箱总成，所述变速箱总成包括变速箱和变速外齿圈，所述变速箱同轴安装于所述后置模块壳体内，所述变速箱包括内齿轮组、变速箱控制端和变速箱动力输入端，所述变速箱控制端通过变速箱控制线与变速控制器相连接，所述内齿轮组在所述变速控制器的控制下以预设传动比进行变速，所述变速箱动力输入端与所述输出端转接件传动连接，所述变速外齿圈固定于所述变速箱外侧并与所述内齿轮组传动连接；
27、所述中置驱动总成的动力经所述变速箱动力输入端传动至所述变速箱，所述变速箱按照预设传动比进行变速，并通过所述变速外齿圈驱动所述驱动轮转动。
28、在上述技术方案中，优选地，所述一级行星轮组驱动所述一级太阳轮旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转。
29、在上述技术方案中，优选地，所述一级行星轮组驱动所述一级太阳轮旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转；所述二级太阳轮驱动所述二级行星轮组旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速旋转，所述第三级电机驱动组件通过所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组旋转过程中，通过齿轮传动比实现减速旋转。
30、在上述技术方案中，优选地，所述后置行星轮通过所述后置太阳轮带动所述中空轴无刷外转子电机被动旋转过程中，通过齿轮传动比实现加速转动；
31、所述后置行星轮通过所述后置行星架带动所述传动笼和所述驱动外齿圈同步转动过程中，通过齿轮传动比实现减速转动。
32、在上述技术方案中，优选地，所述一级行星轮组包括中置离合器，所述中置驱动总成在电动驱动方式下，所述二级太阳轮带动所述二级行星轮组和所述中空套轴转动过程中，所述中置离合器将所述一级行星轮组相对于与所述中空套轴相连的所述一级太阳轮的动力分离，避免所述脚踏和曲柄被动旋转。
33、本发明还提出一种采用如上述技术方案中任一项公开的混合动力驱动系统的电动自行车，包括：前轮总成、主车架总成和后轮总成，所述后轮总成包括后架传动总成和后轮轮组总成，所述后架传动总成包括后架、传动总成和所述混合动力驱动系统；
34、所述前轮总成配合安装于所述主车架总成的前侧，所述后架配合安装于所述主车架总成的后侧，所述混合动力驱动系统的中置动力模块和后置动力模块分别安装于所述后架上的相对前后两侧，且所述中置动力模块和所述后置动力模块之间的动力通过所述传动总成实现传动连接；
35、所述中置动力模块和/或所述后置动力模块在电池供电时驱动所述后轮轮组总成实现转动，同时带动所述前轮总成同步转动，实现所述电动自行车的行进。
36、在上述技术方案中，优选地，所述传动总成包括链条传动组件、皮带传动组件和轴传动组件。
37、在上述技术方案中，优选地，所述前轮总成包括转向总成和前轮轮组总成，所述转向总成固定于所述主车架总成的前端，所述前轮轮组总成配合安装于所述转向总成上，且所述转向总成带动所述前轮轮组总成相对于所述主车架总成同步左右转动。
38、在上述技术方案中，优选地，所述转向总成包括转向组件和前叉组件，所述转向组件包括车把和把立，所述前叉组件包括前叉和避震组件；
39、所述把立固定安装于所述主车架总成的前端，所述车把横向固定于所述把立上，所述前叉固定安装于所述把立下端，所述避震组件设置于所述前叉上；
40、所述前轮轮组总成的轮毂咬合固定于所述前叉上，所述前轮轮组总成的轮胎和轮辋相对于所述轮毂转动。
41、在上述技术方案中，优选地，所述主车架总成包括主架总成、升降车座总成和支架总成；
42、所述升降车座总成安装于所述主架总成上方，通过伸缩实现车座的升降；
43、所述支架总成安装于所述主架总成侧部下方，作为所述电动自行车的支撑支架；
44、所述主架总成上设置有后架安装孔位、充电模块和主架仓体模块，所述后架传动总成安装于所述后架安装孔位中，所述主架仓体模块用于安装电池模块和控制模块，所述充电模块为所述电池模块的充电接口。
45、在上述技术方案中，优选地，所述升降车座总成包括基座、伸缩杆、车座和旋转固定块，所述基座一端通过旋转轴与所述主架总成转动连接，另一端固定所述车座，所述伸缩杆一端与所述主架总成相连接，另一端与所述基座相连接，所述伸缩杆、所述基座和所述主架总成形成三角形结构，所述旋转固定块安装于所述伸缩杆上，并在所述伸缩杆伸缩至预设长度时对所述伸缩杆的伸缩长度进行锁紧固定。
46、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过将中置动力模块采用人力驱动和人力加电机驱动的混合驱动方式，结合在驱动轮处设置后置电机驱动组件或变速箱，提供适用不同应用场景的多种驱动组合方式，而且，将中置电机驱动组件和人力驱动的传动结构采用同轴安装方式，大幅缩减了驱动装置的整体体积，结构稳定，传动效率高，模块通用性好，提升了整车的骑行体验，为电动自行车的设计和发展提供了全新的思路，有效解决了市场上现有技术所存在的问题。