專利名稱：自行車用輔助電源系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自行車用輔助電源系統(tǒng)。

背景技術：
在自行車中，以往已知通過電動馬達來輔助基于人力的驅動力的助力自行車。在以往的助力自行車中，有通過控制器對設置在車輪上的電動馬達進行再生控制的方式(例如，參照專利文獻1)。在這種以往的助力自行車中，通過向蓄電池提供從電動馬達得到的電力而對蓄電池進行再生充電。專利文獻1 日本特開2005-30428
發(fā)明內容
在以往的助力自行車中，如果蓄電池的電池余量耗盡，則不能進行作為發(fā)電·充電功能的基于電動馬達的再生控制，搭載在助力自行車上的全部的電動組件有可能不能使用。本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠向自行車的電氣部件穩(wěn)定地提供電力的系統(tǒng)。發(fā)明1中的自行車用輔助電源系統(tǒng)具備輔助電源部。輔助電源部用來自設置在自行車上的發(fā)電部的電力進行動作。該輔助電源部根據(jù)來自搭載在自行車上的電源的電力的供給狀態(tài)，對可搭載在自行車上電氣部件提供由發(fā)電部生成的電力。在該輔助電源系統(tǒng)中，輔助電源部用來自設置在自行車上的發(fā)電部的電力進行動作，例如在從搭載在自行車上的電源對電氣部件提供的電力降低或停止的情況下，輔助電源部對電氣部件提供電力。這樣，在本發(fā)明1中，能夠根據(jù)來自搭載在自行車上的電源的電力的供給狀態(tài)，向自行車的電氣部件穩(wěn)定地提供電力。即，在本發(fā)明中，即使不特別地準備其他的電力供給單元，也能夠向自行車的電氣部件穩(wěn)定地提供電力。在發(fā)明2中的自行車用輔助電源系統(tǒng)中，在發(fā)明1所述的系統(tǒng)中，輔助電源部將由發(fā)電部生成的電力變換為電氣部件能夠動作的電壓或電流并輸出。這種情況下，因為輔助電源部將由發(fā)電部生成的電力變換為電氣部件能夠動作的電壓或電流并輸出，所以無論從發(fā)電部輸出的電力是什么值，都能夠使電氣部件進行動作。在發(fā)明3中的自行車用輔助電源系統(tǒng)中，在發(fā)明1或者2所述的系統(tǒng)中，輔助電源部具備對來自發(fā)電部的電壓進行整流的整流部、以及將整流后的電壓變壓為第1電壓的電壓變換部。這種情況下，在輔助電源部中，因為整流部對來自發(fā)電部的電壓進行整流，電壓變換部將整流后的電壓變壓為規(guī)定的第1電壓，所以即使從發(fā)電部輸出的電力的電壓變動， 也能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)對該電壓進行變壓。在發(fā)明4中的自行車用輔助電源系統(tǒng)中，在發(fā)明3所述的系統(tǒng)中，將第1電壓設定成大于等于電氣部件能夠動作的第2電壓，并且小于能夠從電源輸出的最低電壓。這種情況下，因為將第1電壓設定成大于等于電氣部件能夠動作的第2電壓，并且小于能夠從電源輸出的最低電壓，所以在提供來自搭載在自行車上的電源的電力的期間， 一邊維持電氣部件能夠動作的電壓，一邊限制從輔助電源部向電氣部件的電力供給。由此， 在提供來自搭載在自行車上的電源的電力的期間，能夠使用來自電源的電力使電氣部件穩(wěn)定地進行動作。發(fā)明5中的自行車用輔助電源系統(tǒng)，在發(fā)明3或者4所述的系統(tǒng)中，在從電源輸出的電壓小于第1電壓的情況下，從輔助電源部向電氣部件以第1電壓提供電力。這種情況下，當從電源輸出的電壓小于第1電壓的情況下，即當從電源輸出的電壓小于進行電力供給待機的輔助電源部的第1電壓的情況下，從輔助電源部向電氣部件以第1電壓提供電力。由此，在來自搭載在自行車上電源的電力降低或者停止的情況下，能夠平滑地將電力的供給單元從電源切換到輔助電源部。在發(fā)明6中的自行車用輔助電源系統(tǒng)中，在發(fā)明1至5的任意一項所述的系統(tǒng)中， 發(fā)電部是對自行車的車輪旋轉進行輔助的電動機。這種情況下，因為發(fā)電部是對自行車車輪旋轉進行輔助的電動機，所以即使不特別地準備用于使輔助電源部動作的發(fā)電部，也能夠使用對自行車的車輪旋轉進行輔助的電動機來使輔助電源部動作。由此，不用對自行車的結構做大的改變就能夠構筑輔助電源系統(tǒng)。發(fā)明7中的自行車用輔助電源系統(tǒng)，在發(fā)明1至6的任意一項所述的系統(tǒng)中，進一步具備二極管。將二極管的陽極與輔助電源部電連接，將二極管的陰極與電氣部件連接。這種情況下，因為在輔助電源部和電氣部件之間配置二極管，所以即使在從電源輸出的電壓和從輔助電源部輸出的電壓之間產生電壓差，也能夠限制為從電源輸出的電流不向輔助電源部倒流。由此，當來自搭載在自行車上的電源的電力降低或者停止的情況下， 能夠從輔助電源部對電氣部件提供電力。根據(jù)本發(fā)明，能夠向自行車的電氣部件穩(wěn)定地提供電力。


圖1是采用本發(fā)明的一個實施方式的自行車的右側面圖。圖2是馬達內置輪轂的分解側視圖。圖3是驅動電路的電路框圖。圖4輔助電源電路的電路框圖。圖5輔助電源電路的電路框圖(其它實施方式)。附圖標記說明10 馬達內置輪轂；IOa 馬達主體；14 蓄電部；19 電氣電路部；20 電氣部件； 47 第1 二極管；48 電氣部件用DC-DC轉換器；100 輔助電源系統(tǒng)；200 輔助電源電路； 200，輔助電源電路(其它實施方式)；201:第1整流電路；210:升降壓電路；220:輸出電路
具體實施例方式〈自行車的整體結構〉在圖1中，采用本發(fā)明的一個實施方式的自行車是通過馬達內置輪轂10來輔助基于人力的驅動的助力自行車。自行車具備具有車架體102和前輪叉103的車架101、車把手部104、驅動部105、前輪106f、后輪106r、前制動裝置107f以及后制動裝置107r、前燈 23、尾燈24。前輪叉103圍繞傾斜的軸擺動自由地安裝在車架體102的前部。前制動裝置 107f以及后制動裝置107r分別與前輪106f以及后輪106r的輪圈121f以及121r接觸而進行制動。在車架101中，安裝有包含鞍座111和車把手部104的各部分。驅動部105具有 曲柄軸116，旋轉自由地支撐在車架102的掛鉤部上；齒輪曲柄118a以及左曲柄(未圖示)， 固定在曲柄軸116的兩端；鏈條119，架設在齒輪曲柄118a上；齒輪109，安裝在后輪106r 的后輪轂110上；前變速器108f ；后變速器108r。前變速器108f是將鏈條119撥掛到安裝在齒輪曲柄118a上的例如在3個鏈輪之一上的組件。后變速器108r是將鏈條119撥掛到安裝在后輪轂110上的齒輪109的例如9 個鏈輪之一上的組件。前變速器108f及后變速器108r都是電驅動的組件，分別具有未圖示的電動傳動器、檢測當前的變速級的級數(shù)傳感器、以及對電動傳動器和級數(shù)傳感器進行控制的變速器控制部。在車把手桿115上設置指示變速的變速開關，根據(jù)變速開關的操作， 上述變速器控制部控制電動傳動器。在本實施方式中，雖然前變速器108f及后變速器108r 被電動驅動，但也可以將前變速器108f及后變速器108r通過金屬線與變速桿連結，通過變速桿牽拉金屬線而進行變速驅動的結構。在車架體102的后上部安裝有后托架112。在后托架112上，安裝有后托架單元 13，后托架單元13包含對自行車整體的電氣部件20進行控制的整體控制部12。后托架單元 13能夠裝卸地搭載有成為馬達內置輪轂10、整體控制部12以及前燈23等電氣部件20 (關于電氣部件20參照圖3)的電源的蓄電部14。蓄電部14包含蓄電池。蓄電池例如包含鎳氫電池或者鋰離子電池等。在蓄電部14上一體地安裝有尾燈24。車把手部104具有固定在前輪叉103的上部的車把桿114、固定在車把桿114上的橫桿型的車把手桿115。在車把手桿115的兩端，安裝有左制動杠桿16f以及右制動杠桿 16r。另外，在車把手桿115的中央部，安裝有顯示單元18和前燈23。顯示單元18例如能夠顯示輔助模式以及再生制動模式等的動作模式。〈馬達內置輪轂〉馬達內置輪轂10構成自行車的前輪106f的輪轂。馬達內置輪轂10安裝在前輪叉103的前端，是用于輔助人力的裝置。馬達內置輪轂10例如包含3相無刷DC馬達。如圖2所示，馬達內置輪轂10具有輪轂軸15、安裝在輪轂軸15上的馬達殼體17、配置在馬達殼體17內的電氣電路部19。另外，馬達內置輪轂10具有在圖2中沒有圖示的馬達主體 IOa (參照圖3)。馬達主體IOa具有旋轉自如地支撐在輪轂軸15上的轉子、在轉子的直徑方向的外周側固定于馬達殼體17的后述的第1圓筒部36c的內周面上的定子、以及將轉子的旋轉傳遞到馬達殼體17的后述的第2殼體部件34的旋轉傳遞機構。轉子例如具有在圓周方向上具有多個磁極的未圖示的磁鐵和保持磁鐵的磁鐵保持部。磁鐵保持部經由在輪轂軸方向上隔開間隔配置的2個軸承旋轉自如地支撐在輪轂軸 15上。定子具有在第1圓筒部36c的內周面上在圓周方向上隔開間隔配置的未圖示的多個線圈。多個線圈通過由電氣電路部19的場效應晶體管44開關的交流電流而被順序激勵， 使轉子在行進方向上旋轉。旋轉傳遞機構將轉子的旋轉傳遞到馬達殼體17的第2殼體部件34，使前輪106f在行進方向上旋轉。旋轉傳遞機構具有未圖示的行星齒輪機構，通過該行星齒輪機構轉子旋轉被減速并傳遞到馬達殼體17的第2殼體部件34。馬達主體的機械結構不限于上述結構。例如，上述結構是內齒輪的馬達，但也可以是外齒輪的馬達，另外作為旋轉傳遞機構可以不使用行星齒輪機構，而使用將轉子直接與第2殼體部件34連接的結構。<輪轂軸>輪轂軸15例如是鋼鐵制的，兩端部能夠不可旋轉地安裝在前輪叉103的前端的前爪部103a上。在輪轂軸15的兩端外周面上形成用于固定到前輪叉103的螺帽部件所螺合的左右1對的陽螺紋部15b。另外，在陽螺紋部1 的外周面上形成有具有平行的兩面的固定部15d。在固定部15d的輪轂軸方向內方，將馬達殼體17的后述的第1殼體部件32不能旋轉地與輪轂軸15連結。在一方的陽螺紋1 上螺合未圖示的螺帽部件和制動螺母。在另一方陽螺紋1 上螺合未圖示的螺帽部件和固定第1殼體部件32的螺帽部件52。在螺帽部件的軸方向內方安裝有各自不能旋轉地卡合在固定部15d上、并且卡合在前輪叉103 的安裝槽10 上以用于制止輪轂軸15旋轉的止轉墊圈(未圖示)。<馬達殼體>如圖2所示，馬達殼體17具有不能旋轉地與輪轂軸15連結的第1殼體部件32以及第2殼體部件34，該第2殼體部件34的軸方向的第1端旋轉自如地支撐在第1殼體部件 32上，軸方向的第2端旋轉自如地支撐在輪轂軸15上。第2殼體部件34例如用鋁合金形成。第1殼體部件32具有形成在外側面上且可收容前輪叉103的前端部的凹部3 以及形成凹部3 且向輪轂軸方向的外方膨脹的膨脹部32b。在膨脹部32b的內部形成空間，在該空間中收納電氣電路部19。在由第1殼體部件32和第2殼體部件34形成的空間中收納上述的馬達主體IOa以及旋轉傳遞機構等的各種機構。第1殼體部件32具有不能旋轉地安裝在輪轂軸15上的殼體主體36、通過多個(例如，5個)安裝螺栓37固定在殼體主體36的外側面的蓋部件38。在上述蓋部件38和殼體主體36之間收納電氣電路部19。殼體主體36以及蓋部件38例如用鋁合金形成。殼體主體36具有不能旋轉地與輪轂軸15連結的第1軸轂部36a、和第1軸轂部 36a形成為一體的第1圓板部36b以及從第1圓板部36b的外周部向第2殼體部件34延伸的筒形的第1圓筒部36c。在第1軸轂部36a的內周面上形成有不能旋轉地與輪轂軸15 連結的非圓形的連結孔(未圖示)。第1圓板部36b的外側面為大致平坦面。在該外側面上形成向輪轂軸15方向外方突出而形成的多個安裝軸轂36e。通過安裝螺栓53將電氣電路部19的電路基板42固定在上述安裝軸轂36e上。在第1圓筒部36c的外周面上安裝有旋轉自如地支撐第2殼體部件34的第1端的、例如滾珠軸承方式的第1軸承30的內輪(未圖示)。蓋部件38在外側面上具有上述的凹部32a以及膨脹部32b。在蓋部件38的內側面，在蓋部件38和殼體主體36之間配置抑制液體向配置電氣電路部19的空間侵入的密封部件62。密封部件62用具有防水性以及彈性的橡膠等形成。如圖2所示，密封部件62安裝在形成于殼體主體36的第1圓板部36b的外側面上的密封槽36f中。為了能夠收容各種形狀的前輪叉，凹部3 形成為比通常的前輪叉的前端的形狀稍寬。在膨脹部32b的內部配置有固定在第1圓板部36b的電氣電路部19。在膨脹部32b 的內側面安裝有用于一并冷卻多個半導體元件(特別是后述的場效應晶體管44)的散熱板 (未圖示)。在凹部32a的一方邊緣部，向殼體主體36的外周方向外方突出地形成有布線連接部38a。布線連接部38a形成為比膨脹部32b稍稍向輪轂軸方向凹陷。布線連接部38a是為了將把 電氣電路部19和整體控制部12以及蓄電部14連接起來的2芯的電力線引出到外部而設置的。如圖1所示，以接近前輪叉103的后部地沿著前輪叉103配置的方式形成布線連結部38a。而且，在本實施方式中，電力線70(參照圖3)構成為可以通過PLC(電力線通信Power Line Communications)進行電源的供給和信號的通信。第2殼體部件34是與通常的自行車用輪轂的輪轂罩類似的構造，是有底筒狀部的部件。第2殼體部件34相對輪轂軸15旋轉自如地安裝。第2殼體部件34具有經由軸承旋轉自如地與轂軸15連結的第2軸轂部(未圖示)、和第2軸轂部形成為一體的第2圓板部、以及從第2圓板部的外周部向輪轂軸方向的內方延伸成筒狀的第2圓筒部34d。第2圓筒部34d配置在第1圓筒部36c的外周側。在第2圓筒部34d的第1端側的內周面上安裝有第1軸承30的外輪(未圖示)。在第2圓筒部34d的外周面上，在輪轂軸方向的兩端部隔開間隔而形成用于通過輻條122連結前輪106f的輪圈121f和馬達內置輪轂10的第1 輪轂法蘭盤40a以及第2輪轂法蘭盤40b?！措姎怆娐凡俊惦姎怆娐凡?9對馬達內置輪轂10進行驅動控制，輔助控制提供給電氣部件20的電力。電氣電路部19具有對從蓄電部14提供的直流進行開關而變換為交流的DC-AC逆變器的功能。另外，電氣電路部19具有從上述開關的頻率中檢測馬達內置輪轂10的旋轉以及轉速的至少之一的旋轉傳感器功能。另外，電氣電路部19還具有在將馬達內置輪轂10 作為發(fā)電機使用并進行制動的再生制動時，通過整體控制部12的控制使再生制動的比率變化的再生驅動功能。另外，電氣電路部19還具有將配置在馬達內置輪轂10內的馬達主體IOa (發(fā)電部)作為發(fā)電機使用、向電氣部件20提供電氣部件20能夠動作的電力的發(fā)電機的功能。另外，電氣電路部19具有進行電力線通信的電力線通信部(未圖示)。電力線通信部經由電力線70與作為電氣部件20的整體控制部12進行通信，將來自整體控制部12 的指令發(fā)送給電氣電路部19。如圖3所示，電氣電路部19具備馬達驅動電路41和輔助電源電路200。如圖2 所示，馬達驅動電路41具備搭載在固定于殼體主體36的外側面的電路基板42上的多個 (例如6個)場效應晶體管(FET) 44、包含馬達用的控制元件46的其他的電子零件。從電力線70向馬達驅動電路41輸入電壓。另外，如上所述地，多個場效應晶體管44與散熱板接觸地配置，能夠主要將在上述場效應晶體管44上發(fā)生的熱經由蓋部件38釋放到外部。輔助電源電路200對提供給電氣部件20的電力進行輔助控制。輔助電源電路200 搭載在電路基板42上。例如，輔助電源電路200搭載在圖2所示的電路基板42的背面(在圖2中用虛線表示)。有關輔助電源電路200的詳情在后述的輔助電源系統(tǒng)100中說明?！摧o助電源系統(tǒng)〉輔助電源系統(tǒng)100根據(jù)來自搭載在自行車上電源的電力的供給狀態(tài)，向可搭載在自行車上的電氣部件20提供電力。如圖3所示，輔助電源系統(tǒng)100具備配置在馬達內置輪轂10內的馬達主體10a、用于在來自電源的電力供給停止時向電氣部件20提供電力的輔助電源電路200 (輔助電源部)、以及第1 二極管47。提供為了驅動馬達主體IOa所需要的電力的蓄電部14在蓄電狀態(tài)下輸出發(fā)生變化。例如，在該蓄電部14中，在滿充電的狀態(tài)下輸出最高電壓。而后，隨著蓄電部14的充電量的減少，輸出電壓從最高電壓向最低電壓下降。例如，隨著蓄電部14的充電量的減少，輸出電壓從MV(最高電壓)向18V(最低電壓)下降。而后，如果該蓄電部14的蓄電耗光， 或者蓄電量變成小于等于規(guī)定量，則停止從該蓄電部14的輸出。如圖3所示，馬達主體IOa經由用于驅動控制馬達主體IOa的布線例如3條電力線與馬達驅動電路41連結。另外，將馬達主體IOa和馬達驅動電路41連結起來的3條電力線各自與輔助電源電路200連結。輔助電源電路200用來自設置于自行車的馬達主體IOa的電力進行動作。輔助電源電路200根據(jù)來自搭載在自行車上的蓄電部14的電力的輸出狀態(tài)，向電氣部件20提供由馬達主體IOa生成的電力。詳細地說，輔助電源電路200將由馬達主體IOa生成的電力變換為電氣部件20能夠動作的電壓或者電流并輸出。如圖3以及圖4所示，輔助電源電路200具備對來自馬達主體IOa的電壓進行整流的第1整流電路201 (整流部)、對整流后的電壓進行變壓的升降壓電路210(電壓變換部)。第1整流電路201是對來自馬達主體IOa的電壓進行整流并平滑的電路。例如， 第1整流電路201對來自馬達主體IOa的交流電壓進行整流并平滑。第1整流電路201具有第2 二極管202和電容器203。第2 二極管202與各條電力線連接，對從各條電力線輸入的交流電壓進行半波整流。另外，將該半波整流后的電壓輸入到電容器203，通過電容器 203進行平滑化。升降壓電路210是用于將由第1整流電路201整流后的直流電壓調節(jié)為規(guī)定的電壓(第1電壓)的電路。升降壓電路210使用在第1整流電路201中整流后的直流電壓進行動作。升降壓電路210具有變壓電路211、第1開關電路212、變壓用的DC-DC轉換器 213、變壓用的控制電路214以及第2整流電路215。變壓電路211將由第1整流電路201整流后的直流電壓調節(jié)為規(guī)定的電壓。將規(guī)定的電壓設定為大于等于電氣部件20能夠動作的電壓(第2電壓)，并且小于能夠從蓄電部14輸出的最低電壓。在此，表示的是電氣部件20能夠動作的電壓例如是6V、能夠從蓄電部14輸出的最低電壓例如是18V時的例子。并且，表示的是將規(guī)定的電壓例如設定為IOV 時的例子。第1開關電路212與變壓電路211連接，通過該第1開關電路212的通斷動作，將由第1整流電路201整流后的直流電壓調節(jié)為10V。第1開關電路212配置在變壓電路211和變壓用的控制電路214之間。第1開關電路212例如是FET (場效應晶體管)。FET作為開關進行動作。該第1開關電路212的通斷狀態(tài)由變壓用的控制電路214控制。例如，由變壓用的控制電路214控制輸入電壓和通斷時間的比例(占空比)，將輸出電壓例如調整為10V。第2整流電路215對從變壓電路211輸出的電壓進行整流并平滑化。例如，第2 整流電路215具有第3 二極管21 和電容器21 。第3 二極管21 對在變壓電路211中調節(jié)后的電壓進行整流。另外，該電壓被施加給電容器215b，并通過電容器215b對該電壓進行平滑化。變壓用的DC-DC轉換器213將在第1整流電路201中整流后的電壓調節(jié)為變壓用的控制電路214能夠動作的電壓。在此，將由第1整流電路201整流后的電壓調節(jié)為規(guī)定的電壓例如6V。 變壓用的控制電路214由通過變壓用的DC-DC轉換器213調節(jié)后的電壓起動并進行動作。變壓用的控制電路214監(jiān)視在第2整流電路215中整流后的電壓。而后，變壓用的控制電路214控制第1開關電路212，使得在第2整流電路215中整流后的電壓變成規(guī)定的電壓例如IOV0由此，能夠將從升降壓電路210輸出的電壓始終調節(jié)為規(guī)定的電壓例如 10V。該變壓用的控制電路214接收來自上述的變壓用的DC-DC轉換器213的電力供給起動并進行動作。因此，即使來自蓄電部14的電力供給停止，如果馬達主體IOa正在旋轉， 則通過從該馬達主體IOa輸出的電力起動并進行動作。在升降壓電路210中調節(jié)后的直流電力經由第1 二極管47提供給電氣部件20。 在第1 二極管47中，將陽極與輔助電源電路200電連接，將陰極與電氣部件20電連接。詳細地說，在第1 二極管47中，將陽極與輔助電源電路200電連接，將陰極經由電氣部件用的 DC-DC轉換器48與電氣部件20電連接。第1 二極管47防止向還與蓄電部14電連接的輔助電源電路200施加來自蓄電部 14的電壓。通過將第1 二極管47與輔助電源電路200的輸出口即升降壓電路210的輸出口連結，即使從蓄電部14輸出的電壓比第1電壓例如IOV大，也能夠限制成電流不從蓄電部14向輔助電源電路倒流(參照圖3)。換句話說，當從蓄電部14輸出的電壓變?yōu)樾∮诘?1電壓例如小于IOV的情況下，將在升降壓電路210中調節(jié)為第1電壓的電壓施加給電氣部件20而提供電力。如圖3所示，電氣部件用的DC-DC轉換器48配置在二極管和電氣部件20之間。電氣部件用的DC-DC轉換器48將從輔助電源電路200輸出的電壓例如IOV電壓(第1電壓) 調節(jié)成電氣部件20能夠動作的電壓例如6V (第2電壓)。而后，將在此調節(jié)后的6V電壓輸入電氣部件20，電氣部件20起動并進行動作。如上所述，在本實施方式中，能夠根據(jù)來自蓄電部14的電力的供給狀態(tài)，向自行車的電氣部件20穩(wěn)定地提供電力。具體地說，將配置在馬達內置輪轂10內的馬達主體IOa 作為發(fā)電機使用，能夠通過輔助電源系統(tǒng)100將從該馬達主體IOa輸出的電力調節(jié)為對電氣部件20來說最佳的電壓。由此，能夠不依賴馬達主體IOa的旋轉地對電氣部件20穩(wěn)定地提供電力。另外，即使不特別地準備其他的電力供給單元，只用現(xiàn)有的裝備也能夠向自行車的電氣部件穩(wěn)定地提供電力。<其它實施方式>以上，說明了本發(fā)明的一個實施方式，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在不超出發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種變更。(a)在上述實施方式中，示例了從升降壓電路210向第1 二極管47輸出電流時的例子，但也可以經由輸出電路220而從升降壓電路210向第1 二極管47輸出電流。這種情況下，如圖5所示，輔助電源電路200’具備第1整流電路201、升降壓電路210以及輸出電路220。該輔助電源電路200’的結構除了輸出電路220外和上述實施方式相同。因此，在此，對于和上述實施方式相同的結構省略說明，對和上述實施方式結構不同的輸出電路220進行詳細說明。另外，有關和上述實施方式相同的結構附加有相同的符號。輸出電路220是選擇是否將在升降壓電路210中調節(jié)后的電壓輸出給電氣部件20 的電路。輸出電路220具有輸出用的開關電路221、用于對輸出用的開關電路221進行通斷控制的控制用的開關電路222以及對控制用的開關電路222進行控制的輸出用的控制電路 223 ο輸出用的開關電路221成為將在升降壓電路210中調節(jié)后的電壓從輔助電源電路 200’輸出到外部的輸出口。輸出用的開關電路221主要由例如FET構成，作為開關進行動作。在該開關電路變成斷開狀態(tài)時，在升降壓電路210中調節(jié)后的直流電力從輔助電源電路200，向外部輸出?？刂朴玫拈_關電路222主要由例如晶體管構成。該晶體管對輸出用的開關電路 221例如FET發(fā)送通斷信號。該通斷信號的發(fā)送定時由輸出用的控制電路223控制。輸出用的控制電路223經由控制用的開關電路222對輸出用的開關電路221進行通斷操作。輸出用的控制電路223指示對控制用的開關電路222的接通信號的發(fā)送定時。 例如，輸出用的控制電路223在馬達主體IOa作為發(fā)電部發(fā)揮功能的情況下，向控制用的開關電路222輸出接通信號。而后，根據(jù)該接通信號，輸出用的開關電路221變成接通狀態(tài)， 在升降壓電路210中調節(jié)后的電流從輔助電源電路200’向外部輸出。由此，在升降壓電路210中調節(jié)后的直流電力從輔助電源電路200’向外部輸出。 于是，該電壓在電氣部件用的DC-DC轉換器中，被調節(jié)為電氣部件20能夠動作的電壓例如 6V(第2電壓)，向電氣部件20輸入。由此，電氣部件20起動并進行動作。這種情況下，因為輔助電源電路200’具有輸出電路220，所以能夠選擇將從馬達主體IOa輸出的電力從輔助電源電路200’提供給電氣部件20的定時。另外，也能夠同時得到和上述實施方式同樣的效果。(b)在上述實施方式中，作為電氣部件20示例了整體控制部12以及前燈23等，但電氣部件20不限于上述部件。在電氣部件20中包含可搭載在自行車上的全部的電氣部件 20，例如還包含顯示裝置、自行車計算機、電動變速機或者尾燈等。(c)在上述實施方式中，例示了電氣部件20能夠動作的電壓是6V，能夠從蓄電部 14輸出的最低電壓是18V，在變壓電路211中的調節(jié)后的電壓是IOV時的例子，但變壓電路 211中的調節(jié)后的電壓只要大于等于電氣部件20能夠動作的電壓，并且小于能夠從蓄電部 14輸出的最低電壓，則怎樣設定都可以。(d)在上述實施方式中，馬達主體IOa進行旋旋轉作的期間輔助電源系統(tǒng)100發(fā)揮功能，但當馬達主體IOa的旋轉停止了的情況下，在消耗了蓄積在該電容器203或者215 中的電力的時刻，輔助電源系統(tǒng)100停止功能。因此，輔助電源系統(tǒng)100也可以構成為進一步具備蓄電部例如充電池。這種情況下，因為能夠在馬達主體IOa的旋轉中將輸入到輔助電源系統(tǒng)100的電力存儲在充電池中，所以即使馬達主體IOa的旋轉停止、存儲在上述電容器203以及215中的電力用光，也能夠通過存儲在該充電池中的電力使電氣部件20進行動作。(f)輔助電源系統(tǒng)100的電路結構只要是能夠根據(jù)由馬達主體IOa得到的電力而輸出規(guī)定的電壓或者電流的結構即可，不限于上述的結構。(g)在上述實施方式中，輔助電源電路200設置在電路基板42上，但輔助電源電路也可以設置在和電路基板42不同的部分上。(h)在上述實施方式中，助力自行車是具有外裝變速機的結構，但也可以是具有內裝變速機的結構，也可以是不具備變速機的結構，本系統(tǒng)能夠適用于所有的助力自行車中。
權利要求
1.一種自行車用輔助電源系統(tǒng)，具備輔助電源部，用來自設置在上述自行車上的發(fā)電部的電力進行動作，根據(jù)來自搭載在自行車上的電源的電力供給狀態(tài)，向可搭載在自行車上的電氣部件提供由上述發(fā)電部生成的電力。
2.根據(jù)權利要求1所述的自行車用輔助電源系統(tǒng)，其中上述輔助電源部將由上述發(fā)電部生成的電力變換為上述電氣部件能夠動作的電壓或者電流并輸出。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的自行車用輔助電源系統(tǒng)，其中上述輔助電源部具備對來自上述發(fā)電部的電壓進行整流的整流部、以及將整流后的電壓變壓為第1電壓的電壓變換部。
4.根據(jù)權利要求3所述的自行車用輔助電源系統(tǒng)，其中將上述第1電壓設定為大于等于上述電氣部件能夠動作的第2電壓，并且小于能夠從上述電源輸出的最低電壓。
5.根據(jù)權利要求3或者4所述的自行車用輔助電源系統(tǒng)，其中當從上述電源輸出的電壓變得小于了上述第1電壓的情況下，從上述輔助電源部向上述電氣部件以上述第1電壓提供電力。
6.根據(jù)權利要求1至5的任意一項所述的自行車用輔助電源系統(tǒng)，其中上述發(fā)電部是對上述自行車的車輪旋轉進行輔助的電動機。
7.根據(jù)權利要求1至6的任意一項所述的自行車用輔助電源系統(tǒng)，進一步具備二極管，其中將上述二極管的陽極與上述輔助電源部電連接，將上述二極管的陰極與上述電氣部件電連接。
全文摘要
提供一種能夠向自行車的電氣部件穩(wěn)定地提供電力的自行車用輔助電源系統(tǒng)。本自行車用輔助電源系統(tǒng)(100)具備輔助電源部(200)。輔助電源部(200)用來自設置在自行車上的發(fā)電部(10a)的電力進行動作。該輔助電源部(200)根據(jù)來自搭載在自行車上的電源(14)的電力供給狀態(tài)，對可搭載在自行車上的電氣部件(20)提供由發(fā)電部(10a)生成的電力。
文檔編號B60L15/00GK102294958SQ20111015511
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者保坂康夫, 才田崇王, 清水悟, 西原大平 申請人:太陽誘電株式會社, 株式會社島野