专利名称：高性能轻型电动自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种高性能、绿色、轻型的电动自行车。
九十年代，随着世界性控制和治理大中城市环境污染，大力提倡绿色交通，各国相继投入开发电动汽车、电动摩托车、电力助动车和自行车等各种类型的电动交通工具。电动自行车具有无污染、低噪声、能耗少、故障率低、充电方便、易维修和轻巧、灵活、实用等一系列特点，已为人们接受认为是二十世纪末现代大中城市控制环境污染最具发展前景的绿色交通工具。
现代电动自行车，从外观上看似乎是普通自行车加上一个电力驱动系统工程，但实际上，由于电力驱动系统工程一般是由高比能量动力电池、高效率电机驱动器、电子控制器和充电器等组成的系统工程，实际上是集中新材料、电化学、新工艺、新技术和控制技术以及精密加工为一体高新技术产品的综合体。
近几年，国内外制造商根据不同的市场需求采用不同的动力电池、电机驱动器、控制系统、充电方式和不同的结构材料以及整车的总体布置，已开发了几十种不同牌号、规格、性能的电动自行车，按其主要特性、使用特点和整车重量，大致可以归纳为三类，见表1表1.现有技术的电动自行车的基本分类
在电动白行车的电力驱动系统工程中，新型动力电池的开发应用是其核心问题。不同类型的动力电池，其比能量和外形尺寸大小直接影响整车的总体布置结构，整车重量和一次充电续行里程，其充放电特性还影响电力驱动的稳定可靠性和加速性能，其循环使用寿命又影响电动自行车的经济性等等。
现有技术中，大部分采用比能量为25-30Wh/kg的小型免维护铅酸电池或比能量为30wh/kg左右的镍镉电池。为了提高一次充电续行里程(20KM)，必须增加动力电池的容量和相应的重量与体积。电动自行车的整车重量增加过多，又对使用者带来诸多不便。
本发明的目的是提供一种整车重量较轻(＜22公斤)，一次充电续行里程较大(＞40公里)的轻型高性能电动自行车。
本发明的目的，可能通过如下手段得以实现。
1．采用CN98208815.9所述的比能量＞60Wh/Kg的高性能盒式镍氢电池组作为动力电池，并把该镍氢电池盒装入一个专用工种塑料或不锈钢组合抽斗中锁紧并与电动自行车的书包架相结合，组成一个整体，安装于后轮上部，可以把电池盒方便地拆卸更换或充电。
2．采用ZL9522724.3所述的穿心轴式高效永磁电机驱动器，将其安装于电动自行车前轮中心，并与轮轴相结合，组成一个整体驱动轮；并使驱动器重量与动力电池的重量相近，使整车的前轮与后轮二个部分重量一致，保证整车的重心与原来自行车的重心位置相当，从而提高本发明的安全可靠性。
3．采用比强度较高的铝合金或钛合金、高强度结构钢、纤维复合材料作为电动自行车车身的结构材料，来减轻整车重量，适应市场不消费者的需求。
4．采用CN98208817.5或CN97112399.3所述的人电合力电子控制器实施电力助动，延长一次充电续行里程。所述的人电合力电子控制器安装于盒式镍氢动力电池组的前部并用接插件与动力电池相联结。
5．采用内装三级机械调整装置，安装于后轮以利人力脚踏行驶加速或降速，提高爬坡性能。
下面是
，借助于下面的附图极其图注可更好地了解本发明所述的高性能轻型电动自行车，其中图1是本发明所述的高性能、轻型电动自行车的总体结构设计的示意图；图2是盒式镍氢动力电池、人电合力电子控制器与书包架相结合的总体安排示意图；图3是本发明所述的高性能、轻型电动自行车的总体结构设计的另一个具体例子的示意图；图4是本发明所述的高性能、轻型电动自行车的总体结构设计的再一个具体例子的示意图；图5是本发明所述的高性能、轻型电动自行车的总体结构设计的还有一个具体例子的示意图；在上述附图中，各部件的标号如下，(1)车身，(2)高效驱动器，(3)镍氢动力电池，(4)人电合力电子控制器，(5)内装三级机械调速装置，(6)盒式镍氢动力电池，(7)人电合力电子控制器，(8)组合抽斗，(9)电子控制器与动力电池联结器，(10)钥匙开关，(11)充电孔，(12)固定螺栓孔，(13)后轮轴中心。
下面是对本发明的详细描述，通过以下的描述及其实施例并结合上述附图，可以更清楚地理解本发明，本发明所述的高性能、轻型电动自行车采用新材料、新工艺技术制成的高比能量镍氢动力电池和高效率永磁电机驱动器，以及人电合力电子控制器和充电器组成轻型、安全、实用、高效率的电力驱动系统工程，并在整车外观和结构设计上保持与传统的自行车相近，具有轻便、灵活、实用的各项特点。从而保证整车重心低、重量轻、行驶时省电省力，一次充电续行里程长；后轮轮轴内装三级机械变速，又可保证人力骑行时省力和良好的爬坡性能。
由表2所列数据对比，本发明所述的电动自行车EB2405与同类中、轻型电动自行车相比，从比较结果可以清楚地看到，本发明所述的电动自行车的整车重量最轻、一次充电续行里程已超过现有技术制造的中、轻型电动自行车。具体见表2
表2.本发明所述的电动自行车与同类中、轻型电动自行车的性能比较 ＊1997年日本电动自行车产量24万辆，其中YA公司占74.8％，Na公司占17.9％，Ho公司占4.5％。＊＊日本电动自行车整车重量最轻，为Na公司的Relacle24”26.5公斤＊＊＊1997年NG公司销售量21000辆。
表3为本发明所述的电动自行车产品系列的主要特性
下面是本发明的实施例，实施例一本实施例是根据本发明描述的结构性能制造的EB2405型高性能轻型电动自行车，再本实施例中，采用低合金钢车架和轮圈，轮径24″，150W穿心轴式高效永磁电机驱动器(重2.8Kg)直接驱动前轮，24V 5AH盒式高比能量镍氢动力电池(2.3Kg)和“人电合力”电子控制器装在不锈钢抽斗中锁紧与书包架相结合成一个整体，安装于后轮上部并用螺栓固定，整车重量21Kg，一次充电续行里程42公里。
整车外观与结构总体设计，如图1所示。(1)钢质车身，(2)高效永磁电机驱动器，(3)24V 5AH镍氢动力电池，(4)人电合力电子控制器，(5)内装三级机械调速器。
实施例二本实施例是根据本发明描述的结构性能制造的EB2405A型高性能轻型电动自行车；本实施例所述的电动自行车采用铝合金车架和轮圈，轮径24″，150W穿心轴式高效永磁电机驱动器(重2.8KG)直接驱动磁轮，24V 5AH高比能量盒式镍氢动力电池(2.3Kg)装在工程塑料抽斗中锁紧与书包架结合成一整体安装于后轮上部并用螺栓固定，人力骑行时用链条传动，并在后轮轴装设内装三级机械变速装置。整车重量＜19公斤，一次充电续行里程44公里。
整车外观与结构总体如图3所示。(1)铝合金车身，(2)150W高效永磁电机驱动器，(3)24V 5AH镍氢动力电池，(4)人电合力电子控制器，(5)内装三级机械调速器。
实施例三本实施例是根据本发明描述的结构性能制造的EB2410型高性能轻型电动自行车；本实施例所述的电动自行车采用了铝合金车架的轮圈(重13.4g)，轮径24″，26″，150W穿心轴式高效永磁电机驱动器(重2.8Kg)，24V 10AH盒式镍氢动力电池(4.8Kg)，装在书包架的二侧的工程塑料抽斗中锁紧，与书包架结合成一整体安装于后轮上部并用螺栓固定。人力骑行时用链条传动，并在后轮轴内装设内装三级机械变速装置。整车重量22公斤，一次充电人电合力续行里程＞70公里，或电动力行驶40公里。也可全部人力骑行，具有优异的骑行性。
整车外观与结构总体设计如图4所示(1)铝合金车身，(2)150W高效永磁电机驱动器；(3)24V 5AH 2镍氢动力电池；(4)电子控制器；(5)内装三级机械调速器。
实施例四本实施例是根据本发明描述的结构性能制造的EB2407型高性能轻型电动自行车；采用了铝合金车架的轮圈(13.4Kg)，150W穿心轴式高效永磁电机驱动器(2.8Kg)直接驱动前轮，24V 6.5AH盒式高比能量镍氢动力电池(2.7Kg)，电子控制器装在工程塑料抽斗中锁紧与书包架锁紧与书包架结合成一整体，安装于后轮上部，并用螺栓固定。
人力骑行时用链条传动，并在后轮轴安装设内三级机械变速装置。整车重量＜21公斤，一次充电续行里程＞45公里。
整车外观与结构总体设计如图3所示(1)铝合金车身，(2)150W高效永磁电机驱动器；(3)24V6.5AH镍氢动力电池；(4)电子控制器；(5)内装三级机械调整器。
本发明所述的高性能轻型电自行车是由比能量＞65瓦时/公斤无污染的盒式镍氢动力电池、穿心轴式驱动器、人一电合力电子控制器、快速充电器组成；整车重量＜22公斤，充电一次续行里程40-45公里；是适用于严格控制环境污染的场所的高性能的电动自行车。
权利要求
1．一种高性能轻型电动自行车，其特征在于所述的电动自行车由比能量＞60瓦时/公斤盒式镍氢动力电池(1)、高效永磁电机驱动器(2)、人-电合力电子控制器(3)和便携式快速充电器组成，整车重量＜22公斤，一次充电续行里程40-80公里；
2．根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于所述的驱动器(2)安装于前轮轮轴位置组成驱动轮
3．根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于所述的盒式镍氢动力电池和人-电合力电子控制器安装于书包架(4)的不锈钢或工程塑料电池抽斗(5)之内。
4．根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于所述的盒式镍氢动力电池由容量为24伏5-7安时、比能量＞60瓦时/公斤的圆柱形镍氢电池组组成，重量＜2.3公斤。
5．根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于所述的驱动器如ZL95227242.3所述。
6．根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于所述的人力-电力合力电子控制器如98208817.5所述。
全文摘要
本发明涉及一种高性能轻型电动自行车,其特征是所述的电动自行车是由比能量>65瓦时/公斤的盒式镍氢动力电池、驱动器、人－电合力电子控制、快速充电器、行驶车速表、电池容量蜂鸣指示器、电子喇叭和安全反光装置组成;所述的驱动器安装于前轮轮轴、镍氢动力电池和人－电合力电子控制器安装在书包架中;整车重量<22公斤,充电一次续行里程40—45公里。本发明所述的电动自行车可使使镍氢动力电池延长一次充电续行里程80%以上;特别适用于对环境污染要求高的场合。
文档编号B62K11/00GK1286193SQ99111629
公开日2001年3月7日 申请日期1999年8月25日 优先权日1999年8月25日
发明者陈迂, 蔡韵, 俞东平 申请人:上海申建冶金机电技术工程公司