自发电、自充电式的电动自行车.pdf

本发明是一种在不停车的情况下就能自行发电，自行充电的电动车。所属的技术领域是电动自行车，现市售所有的电动车都不能不停车就充电，都必须是停车充电，发明本车的技术问题就是要解决不停车就充电的问题。解决此问题的技术方案就是重新设计一辆电动自行车，把后轮安上36V350W轮毂电机，中轴处安上36V450W普通直流电机，要点就是后轮电机正常运行时是一台电动机，充电时就是一台发电机。发明该车的主要的用途就是为国家省去90亿度的电能资源及150亿元的电瓶资源，其中要解决的核心问题就是省去电能，延长电瓶使用寿命，减少充电等待时间，电动车在市内慢骑行时就能发出16V-18V的电能来充电。

1.  一种能够在不停车的情况下，自发电、自充电的电动自行车。其特征是不停车，在骑行的过程当中便可以自行发电、自行充电。

2.  一种制作权利要求1所述的自行发电、自行充电的电动自行车的安装与调试，其生产、制作方法、步骤是：
①把自行车后轮安装上一个36V 350W的轮毂式的电机16牙的小飞轮。后轴两侧安有2个调整链条松紧用的拉片，即“吊死鬼儿”。
②中轴上安装一个双轮盘(双轮盘是由大轮盘片46牙、小轮盘片34牙并镶嵌在一个无齿飞轮两侧，轮盘片间距2cm，由双轮盘片和无齿飞轮共同组成的)。大轮盘在中轴的内侧，挨着车架子的一侧，大轮盘是用来安装和后轮小飞轮挂链条用的，链条其长度视其后轴心与中轴轴心的距离而定，不是一个规定值，若是此车是一个定型产品，链条的长度就是一个规定值，用一根长链条一头套在后轴的小飞轮上另一头套在46牙大轮盘上。用穿钉固定好双轮盘，两侧并安上脚蹬子。
③中轴的前方安一台36V450W的轴头上并安有一个14牙小飞轮的普通有刷直流电机，并用小链条一头套在小轮盘上另一头套在中轴电机的小飞轮上，小链条也是一个不规定值。
④把两个36V500W的电动车用有刷控制器捆绑在中轴电机和大轮盘之间的已焊好的并带有2个孔眼的小窄铁板条上，一定要捆结实，不能与中轴电机链条相碰。
⑤再把10个36V150A的直流接触器安装在前车把仪表盘下面的长方形专门用来安装仪表开关及接触器的专用盒子当中，把3个电压表及开关，电量显示表都安装在仪表盘上固定好，整车的各零部件结构安排就算安装完毕。
⑥调整。
调整后轴两侧松紧拉片即“吊死鬼儿”，把大轮盘的链条调整到松紧适度，然后拧紧后轴两侧的固紧螺母即可。
再调整小链条的松紧度：先调整中轴电机前面的两个松紧拉片即“吊死鬼儿”，把小链条调整到松紧适度，并固定好电机底座上的4个固定螺丝即可。这样力的传动部分就算调整完毕，然后慢慢转动脚蹬子看看大、小链条是否是在合适的位置上，如不产生咔叭咔叭咬链子的声音就可以了。
⑦接线路。
按着说明书上附图当中的图1、图2、图3、图4的线路图接好各线路，安上电瓶，接通全部电路。
⑧试车。
把开关1拨到起动位置，其余开关全闭合，打开钥匙门，图1当中的4、5、6用电器进入工作状态。轻轻拧动转把，后轮起动，这时就可以骑行了，与普通的电动车没有什么区别。
如果需要给电瓶充电时，就把开关1拨到发电的位置，同时打开加速加力开关，中轴电机工作，由于有中轴飞轮和中轴电机轴头飞轮的共同作用，中轴电机转动，脚蹬子不上、下转动，只是后轮转动。这时36V 350W轮毂电机就成为一台直流发电机了，可按着仪表的读数参考着给三块电瓶各自充电了。
⑨此项自行发电、自行充电装置和技术也适合于普通的脚蹬三轮车加装、改装成自发电、自充电电动三轮车及现有的市售电动三轮车加装上自发电、自充电电机及其它零部件和线路也能成为自发电、自充电的电动三轮车。

自发电、自充电式的电动自行车
本发明涉及到电动车技术领域，是一种在不停车的情况下，能够自行发电、自行充电的电动自行车。
现在市售的电动自行车品牌繁多、五花八门、多种多样。但是都存着几个共同的缺点：
①电瓶使用寿命短：每组电瓶使用12～18个月左右，到期就需要更换新电瓶。
②骑行时不能自行发电、自行充电：要想充电就必须停车，用充电器接通220V市电进行4～8小时充电。
③充电时间长：充电时耽误等待的时间过长，即浪费了电力资源又浪费了宝贵的工作时间。
④现在市售的有的个别的电动车说明书上写着是能自动充电，但是必须达到一定的高速度以后才能够进行充电。可是在市内骑行是难以达到标准发电的高速度的。如果达到发电的高速度电动车容易出车祸，出交通事故，影响交通管理。
下面就把本发明的背景技术、发明目的、发明内容、具体安装、调试、具体实施方式、安装制作步骤阐述如下：
A.每辆电动自行车按着每天充电4小时，耗民用电0.5度，按现河北省枣强县的电价0.73元/度计算。
①每辆电动自行车：
每天耗民用电能0.5度
每天耗电资0.5度×0.73元/度＝0.365元
②每月耗民用电能
0.5度×30(天)＝15度
每月耗电资：
15度×0.73元＝10.95元
③每年耗民用电能
15度×12(月)＝180度
每年耗电资
180度×0.73元/度＝131.40元
B.全国现有5×10⁷辆电动自行车，这还是一个保守数字，实际数量还要多。(5×10⁷辆摘自2008年<电动自行车>杂志)。
①5×10⁷辆电动自行车
每天耗民用电能：
0.5度×5×10⁷辆＝25×10⁶度
每天耗电资：
25×10⁶度×0.73元/度＝18.25×10⁶元
②每月耗民用电能为：
25×10⁶度×30(天)＝75×10⁷度
每月耗电资为：
75×10⁷度×0.73元/度＝54.75×10⁷元
③每年耗民用电能：
75×10⁷度×12(月)＝9×10⁹度＝90亿度
每年耗电资
9×10⁹度×0.73元/度＝65.7×10⁹元＝65.7亿元
C.5×10⁷辆电动自行车每年电瓶耗资款为：
5×10⁷辆×300元＝15×10⁹元＝150亿元
(按着18个月更换一次新电瓶计算，3块10AH的电瓶，现售价为450元，3块每年耗资300元)
D.常言道，不算不知道，一算吓一跳，5×10⁷辆电动自行车每年电能耗资和更换新电瓶耗资总合为：65.7亿元+150亿元＝215.7亿元，这是多么惊人的数字呀！
本发明就是为了克服现市售电动自行车在骑行的过程当中不能自行发电，不能自行充电，电瓶使用寿命短，充电等待时间长的以上种种困难和缺点为发明内容的、也为减小215.7亿数字为目的而发明、而设计、而研究的。
本发明能够在市内低速骑行时便可发出16～18V的直流电来，再根据仪表盘上电压表的读数视其每块电瓶的电压情况进行依次充电。这样电瓶耗了电能，就能够及时的补充上，这就大大延长了电瓶的使用寿命。每3～5年才可更换一次电瓶，而且充电时不耗用民用电能、不用单独等待充电时间。这样就可以给国家节省90亿度的电能资源、150亿元的电瓶资源。更可贵的是充电等待的宝贵时间省下来了，常言道时间就是金钱。本发明可以大力推广生产。它不但适合本国广大人群骑用，也可出口赚取大量外汇。现在有的电动车用10AH的小电瓶4块，还有的电摩车用4块20AH大电瓶，要是把它们都算进去，充电时耗民用电能就会更多、电瓶耗资就会更大，要是那样计算双损失就会大于215.7亿元了
自发电、自充电的原理：
后轮轮毂式36V350W电机在电动车正常运行时就是一台电动机，当给电瓶充电时，后轮毂电机就是一台发电机，中轴处的36V450W电机就变成一台动力机。这是专机专用。不向有的市售电动车那样，要想给电瓶充电就必须等待电动车下坡或顺风时车子不用动力时才能充电，而且还要高速度，这在城市当中是不容易实现的，机率很小很少。根据发明者几年来修理电动车的经验得知，这种所谓的自发电电动车也是在一年至一年半的时间之内更换新电瓶，它与普通的电动车没有任何区别。
自行发电、自行充电的电动自行车安装、调试，其生产、制作方法、步骤是：
①把自行车后轮安装上一个36V350W的轮毂式的电机和16牙的小飞轮。后轴两侧安有2个调整链条松紧用的拉片，即“吊死鬼儿”。
②中轴上安装一个双轮盘(双轮盘是由大轮盘片46牙、小轮盘片34牙并镶嵌在一个无齿飞轮两侧，轮盘片间距2cm，由双轮盘片和无齿飞轮共同组成的)。大轮盘在中轴的内侧，挨着车架子的一侧，大轮盘是用来安装和后轮小飞轮挂链条用的，链条其长度视其后轴心与中轴轴心的距离而定，不是一个规定值，若是此车是一个定型产品，链条的长度就是一个规定值，用一根长链条一头套在后轴的小飞轮上另一头套在46牙大轮盘上。用穿钉固定好双轮盘中轴左右，两侧并安上脚蹬子。
③中轴的前方安一台36V450W的轴头上并安有一个14牙小飞轮的普通有刷直流电机，并用小链条一头套在小轮盘上另一头套在中轴电机的小飞轮上，小链条也是一个不规定值。
④把两个36V500W的电动车用有刷控制器捆绑在中轴电机和大轮盘之间的已焊好的并带有2个孔眼的小窄铁板条上，一定要捆结实，不能与中轴电机链条相碰。
⑤再把10个36V150A的直流接触器安装在前车把仪表盘下面的长方形专门用来安装仪表、开关、及接触器的专用盒子当中，把4个电压表及开关，电量显示表都安装在仪表盘上固定好，整车的各零部件结构安排就算安装完毕。
⑥调整。
调整后轴两侧松紧拉片即“吊死鬼儿”，把大轮盘的链条调整到松紧适度，然后拧紧后轴两侧的固紧螺母即可。
再调整小链条的松紧度：先调整中轴电机前面的两个松紧拉片即“吊死鬼儿”，把小链条调整到松紧适度，并固定好电机底座上的4个固定螺丝即可。这样力的传动部分就算调整完毕，然后慢慢转动脚蹬子看看大、小链条是否是在合适的位置上，如不产生咔叭咔叭咬链子的声音就可以了。
⑦接线路。
按着说明书上附图当中的图1、图2、图3、图4的线路接好各线路，安上电瓶，接通全部电路。
⑧试车。
把开关1拨到起动位置，其余开关全关闭，打开钥匙门，图1当中的4、5、6用电器进入工作状态，轻轻拧动转把，后轮起动，这时就可以骑行了，与普通的电动车没有什么区别。
如果需要给电瓶充电时，就把开关1拨到发电的位置，同时打开加速加力开关，中轴电机工作，由于有中轴飞轮和中轴电机轴头飞轮的共同作用，中轴电机转动，脚蹬子不上、下转动，只是后轮转动。这时36V 350W轮毂电机就成为一台直流发电机了，可按着仪表的读数参考着给三块电瓶各自充电了。在上坡或驮重物时两台电机可短时间内同时起动，三个充电开关不能同时使用。切忌！切忌！
说明书附图简略说明
①图1是后轮毂电机起动电路，图2是中轴加速、加力电机起动电路，图3是发电、充电电路，图4是总仪表盘各分仪表的示意图。
1、是起动、发电开关
2、是36V直流电源
3、是钥匙门开关
4、5是36V 150A直流接触器
6、是36V500W第一个有刷直流控制器
7、是转把
8、是后轮轮毂36V 350W电机
9、是加速、加力开关
10、是36V 500W第二有刷控制器
11、12是36V 150A直流接触器
13、是36V 450W中轴电机即加速加力电机
14、15、16是三个充电分开关
17、是充电器插口
18、19、20、21、22、23是36V 150A的直流接触器
24是36V直流电源电量显示表
25、26、27是三个电瓶的电压分表
28是发电电压表
②两个36V 500W的控制器共用1个转把，也就是说一个转把向两个控制器同时发出起动信号。
③在充电时，第一块电瓶的负极就是第二块电瓶的正级，第二块电瓶的负极就是第三块电瓶的正级。也就是说第一块电瓶负极与第二块电瓶的正级共用一个接线头。第二块电瓶的负级与第三块电瓶的正级共用一个接线头，充电时切忌，三个充电开关不能同时充电，千万注意！！！
①工作原理：
把开关1拨到起动位置，AB接通，打开钥匙门3负级接通，4、5、6正常工作，拧动转把36V 350W轮毂电机转动。当把开关1拨到发电位置A、B不通，4、5、6不工作。同时打开开关9拨通加速加力开关，+的A、B通。10、11、12正常工作，拧动转把7，中轴加速加力36V 450W电机正常工作，并通过轴头小飞轮、小、大轮盘和长链条来带动后轮转动，36V 350W轮毂电机就成了发电机了，就可以根据25、26、27三块电瓶的电压表读数来依次给三块电瓶充电了。切忌三块电瓶同时充电，易短路着火！28是发电机电压表，当电压达到16-18V时才可拨动充电开关充电，否则反之。
④36V直流电源的位置是在车座子底下，有一个专门用来放3块10AH小电瓶的盒子。
⑤当后轮是发电机给电瓶充电时，必须要给以脚蹬助力为好，否则的话36V 450W电机所消耗的电能用轮毂36V 350W的电机发电所补充的电能，是得不偿失的，本车不是永动机。
⑥本车现在存在的缺点就是充电的三个分开关早日换成一个大功率的三、四档的拨动开关，安全系数就大大增强了，可惜现枣强县的市场买不到。