專利名稱：人力輔助動力電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種助力車，具體涉及一種電動車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動車包括電動自行車、電動三輪車， 一般的包括車體，裝在車 體上的儲電池，與儲電池電連接、驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動的電機。這樣的電動車主要 依靠儲電池的電能驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，進而帶動后輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動電動車前進。
對于這樣的電動車，在行駛速度較低，或者關(guān)閉電機時，騎車者踏動腳 踏板帶動大牙盤轉(zhuǎn)動，大牙盤轉(zhuǎn)動進而帶動小牙盤轉(zhuǎn)動，小牙盤帶動后輪轉(zhuǎn) 動。但是動車正常行駛或者高速行駛時，騎車者踏動腳踏板的速度相對較 慢，造成小牙盤的轉(zhuǎn)速較低，無法進一步驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動，造成騎車者在踏動 腳踏板時用不上力，因而對人也就達不到健身的目的。另外，由于無法通過 體力對電動車的行駛做出貢獻，只用儲電池中的電能驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，對儲電 池中的電能消耗也就非常大，因而也就必須經(jīng)常給儲電池充電，而儲電池的 充放電次數(shù)是一定的，因此也就加速了儲電池的損毀，增加了運行成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種人力輔助動力電動車，允許騎車者通過自身 的體力為人力輔助動力電動車的行駛作出貢獻，減少儲電池的充電次數(shù)，進 而減少儲電池使用壽命的損耗，同時又允許騎車者進行身體鍛煉。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)-
人力輔助動力電動車，包括車體，車體上裝有電動機、為電動機供電的 蓄電池、控制向所述電動機供電情況的電動機控制電路、受電動機驅(qū)動的后 輪，還包括腳踏板，其特征在于，還包括一發(fā)電機，所述發(fā)電機通過一發(fā)電
機傳動機構(gòu)與所述腳踏板聯(lián)動；還包括一電源管理模塊，所述發(fā)電機的電能輸出端連接所述電源管理模
塊，所述電源管理模塊具有一供電輸出端，所述供電輸出端連接所述蓄電池; 所述蓄電池與所述電動機間設(shè)有所述電動機控制電路。
上述設(shè)計中，騎車者在踏動腳踏板時，通過一發(fā)電機傳動機構(gòu)帶動發(fā)電 機發(fā)電，發(fā)電機產(chǎn)生的電能經(jīng)過所述電源管理模塊后為蓄電池充電，或者直 接為電動機供電。發(fā)電機可以是直流發(fā)電機，也可以是交流發(fā)電機。因為正 常行駛或者快速行駛中，腳踏板并不是直接通過后輪傳動機構(gòu)驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動， 而是通過發(fā)電機和電源管理模塊，為蓄電池充電，或者直接為電動機供電。 這樣騎車者就可以用體力為人力輔助動力電動車的行駛作出貢獻，減少蓄電 池內(nèi)的電能輸出，或者為蓄電池充電，進而延長蓄電池的續(xù)航時間(或距離)， 減少蓄電池的充電次數(shù)，延長蓄電池的使用壽命。同時可以達到鍛煉身體的 目的。
所述發(fā)電機位于所述腳踏板的腳踏板轉(zhuǎn)軸處，通過一發(fā)電機傳動機構(gòu)與 所述腳踏板轉(zhuǎn)軸聯(lián)動。所述發(fā)電機傳動機構(gòu)可以采用齒輪式傳動機構(gòu)。這種 結(jié)構(gòu)在外觀上與普通的電動自行車或電動三輪車幾乎可以沒有差別，整體結(jié) 構(gòu)較為簡潔。
所述腳踏板與所述后輪間通過后輪傳動機構(gòu)聯(lián)動，所述后輪傳動機構(gòu)同 時為所述發(fā)電機提供動力，即所述后輪傳動機構(gòu)同時作為所述發(fā)電機傳動機 構(gòu)的一部分。
所述后輪傳動機構(gòu)采用鏈條式傳動機構(gòu)。采用鏈條式傳動機構(gòu)的后輪傳 動機構(gòu)，包括與所述腳踏板固定連接的大齒盤、帶動后輪轉(zhuǎn)動的小齒盤，所 述大齒盤與小齒盤間通過鏈條連接，所述大齒盤與所述小齒盤間裝有所述發(fā) 電機，所述發(fā)電機設(shè)有與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的齒輪，所述齒輪與所述鏈條咬 合。這種結(jié)構(gòu)更加便于生產(chǎn)、便于維修。
所述后輪傳動機構(gòu)還可以采用齒輪式傳動機構(gòu)。采用齒輪式傳動機構(gòu)的 后輪傳動機構(gòu)，與所述發(fā)電機聯(lián)動，為所述發(fā)電機提供動力。
所述后輪傳動機構(gòu)還可以采用連桿式傳動機構(gòu)。采用連桿式傳動機構(gòu)的 后輪傳動機構(gòu)，與所述發(fā)電機聯(lián)動，為所述發(fā)電機提供動力。
在踏動所述腳踏板時， 一般存在兩種狀態(tài)。在行駛速度較慢時，踏動腳踏板時可以直接帶動后輪轉(zhuǎn)動，即直接通過腳踏板驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動。在行駛速 度較快時，踏動腳踏板時無法直接驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動，幾乎所有的力都用來驅(qū)動 發(fā)電機轉(zhuǎn)動進行發(fā)電，進而直接為電動機供電，或者為蓄電池充電。這兩種 狀態(tài)下，騎車者都可以為人力輔助動力電動車的行駛作出貢獻。
所述電源管理模塊，為將發(fā)電機產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為可以直接為電動機供 電的電流，或者轉(zhuǎn)化為為蓄電池供電的電流的電源管理模塊。所述電源管理 模塊包括， 一將所述發(fā)電機產(chǎn)生的電流的電壓調(diào)整為蓄電池充電電壓或電動 機供電電壓的電壓調(diào)整模塊。
所述電壓調(diào)整模塊，包括一升壓電路、 一降壓電路、 一電壓反饋電路、 一調(diào)整電路，所述電壓反饋電路的信號采集端連接所述供電輸出端，所述電 壓反饋電路的信號輸出端連接所述調(diào)整電路，所述調(diào)整電路分別控制連接所 述升壓電路、降壓電路，所述升壓電路、降壓電路的供電輸出端連接所述蓄 電池。
騎車者踏動所述腳踏板時，速度可能變化較大，發(fā)電機產(chǎn)生的電壓也變 化較大。然而電動機的供電電壓范圍、蓄電池的充電電壓范圍較小，特別是 蓄電池的充電電壓要求較為苛刻。電壓調(diào)整模塊負責(zé)將發(fā)電機產(chǎn)生的不穩(wěn)定 的電壓，轉(zhuǎn)化到適合給電動機的供電電壓范圍，或給蓄電池的充電電壓范圍。 比如在騎車者踏動腳踏板較慢時，發(fā)電機產(chǎn)生的電流電壓較低，電壓調(diào)整模
塊對電流進行升壓；在騎車者踏動腳踏板較快時，發(fā)電機產(chǎn)生的電流電壓較 高，電壓調(diào)整模塊對電流進行降壓，從而保證盡量多的體力產(chǎn)生的電能盡量 多的為行駛做出貢獻。


圖1為本發(fā)明的一種整體結(jié)構(gòu)意圖2為本發(fā)明的電源管理模塊連接關(guān)系示意圖3為本發(fā)明的另一種整體結(jié)構(gòu)意圖4為本發(fā)明的電壓調(diào)整模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了 解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
電動車中的電動三輪車和電動自行車在動力部分上沒有本質(zhì)區(qū)別。下面 以電動自行車為例進行說明。
參照圖l，人力輔助動力電動車，包括車體l，車體1上裝有電動機2、 為電動機供電的蓄電池3、受電動機驅(qū)動的后輪ll，還包括腳踏板12，還包 括一發(fā)電機4。發(fā)電機4通過一發(fā)電機傳動機構(gòu)41與腳踏板12聯(lián)動。
參照圖2，還包括一電源管理模塊5，發(fā)電機4的電能輸出端連接電源管 理模塊5，電源管理模塊5具有一供電輸出端，連接蓄電池3。
上述設(shè)計中，騎車者在踏動腳踏板12時，通過一發(fā)電機傳動機構(gòu)41帶 動發(fā)電機4發(fā)電，發(fā)電機4產(chǎn)生的電能經(jīng)過電源管理模塊5后為蓄電池3充 電。電源管理模塊5也可以直接連接電動機2，直接為電動機2供電。因為正 常行駛或者快速行駛中，腳踏板12并不是直接通過后輪傳動機構(gòu)13驅(qū)動后 輪11轉(zhuǎn)動，而是通過發(fā)電機4和電源管理模塊5，為蓄電池3充電，或者直 接為電動機2供電。這樣騎車者就可以用體力為人力輔助動力電動車的行駛 作出貢獻，減少蓄電池3內(nèi)的電能輸出，或者為蓄電池3充電，進而延長蓄 電池3的續(xù)航時間(或距離)，減少蓄電池3的充電次數(shù)，延長蓄電池3的使 用壽命。同時可以達到鍛煉身體的目的。
腳踏板12與后輪11間通過后輪傳動機構(gòu)13聯(lián)動。后輪傳動機構(gòu)13同 時為發(fā)電機4提供動力，即后輪傳動機構(gòu)13同時作為發(fā)電機傳動機構(gòu)41的 一部分。圖1中，后輪傳動機構(gòu)13是目前最常用的鏈條式傳動機構(gòu)。包括與 腳踏板12固定連接的大齒盤14、帶動后輪11轉(zhuǎn)動的小齒盤。大齒盤14與小 齒盤間通過鏈條連接。大齒盤14與小齒盤間裝有發(fā)電機4。發(fā)電機4設(shè)有與 發(fā)電機4的轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的齒輪，齒輪與鏈條咬合。這種結(jié)構(gòu)更加便于生產(chǎn)、便 于維修。
后輪傳動機構(gòu)13還可以采用齒輪式傳動機構(gòu)，還可以采用連桿式傳動機 構(gòu)，還可以采用皮帶式傳動機構(gòu)。后輪傳動機構(gòu)13與發(fā)電機4聯(lián)動，為發(fā)電 機4提供動力。應(yīng)用于自行車的齒輪式傳動機構(gòu)、連桿式傳動機構(gòu)、皮帶式 傳動機構(gòu)，都是較為常用的傳動機構(gòu)，因此具體結(jié)構(gòu)不再詳述。參照圖3，另一結(jié)構(gòu)，發(fā)電機4位于腳踏板U的腳踏板轉(zhuǎn)軸處，通過一
發(fā)電機傳動機構(gòu)與腳踏板轉(zhuǎn)軸聯(lián)動。發(fā)電機傳動機構(gòu)可以采用齒輪式傳動機 構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在外觀上與普通的電動自行車幾乎可以沒有差別，整體結(jié)構(gòu)較 為簡潔。
在踏動腳踏板12時， 一般存在兩種狀態(tài)。在行駛速度較慢時，踏動腳踏 板12時可以直接帶動后輪11轉(zhuǎn)動，即直接通過腳踏板12驅(qū)動后輪11轉(zhuǎn)動。 在行駛速度較快時，踏動腳踏板12時無法直接驅(qū)動后輪11轉(zhuǎn)動，幾乎所有 的力都用來驅(qū)動發(fā)電機4轉(zhuǎn)動進行發(fā)電，進而直接為電動機4供電，或者為 蓄電池3充電。這兩種狀態(tài)下，騎車者都可以為人力輔助動力電動車的行駛 作出貢獻。
參照圖2和圖4，電源管理模塊5，將發(fā)電機4產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為可以直 接為電動機2供電的電流，或者轉(zhuǎn)化為為蓄電池3供電的電流，并設(shè)有蓄電 池過充保護模塊，在蓄電池3電量充足時，限制充電電流。蓄電池過充保護 模塊中設(shè)有一耗能元件，消耗發(fā)電機4產(chǎn)生的過剩的電能，以便保證腳踏板 12對騎車者的反作用力，為鍛煉身體提供條件。耗能元件可以是發(fā)光元件。 通過發(fā)光元件發(fā)出的光線可以直觀的指示騎車者踏動腳踏板12的速度。
電源管理模塊5可以分別連接電動機2和蓄電池3，并設(shè)有選擇向電動機 2供電還是向蓄電池3供電的供電對象選擇模塊，由供電對象選擇模塊選擇供 電對象。供電對象選擇模塊可以人為控制，也可以根據(jù)蓄電池3電壓狀態(tài)、 行駛速度自動切換。
一般情況下，蓄電池3的用于充電的充電端子和用于向電動機2供電的 供電端子是同一端子。電源管理模塊5可以連接到蓄電池3和電動機2連接 的端子處，同時連接蓄電池3和電動機2。大多數(shù)情況下，直接為電動機2供 電。
電源管理模塊5包括電壓調(diào)整模塊51，電壓調(diào)整模塊51將發(fā)電機4產(chǎn)生 的電流的電壓調(diào)整為蓄電池3充電的電壓或為電動機2供電電壓。電壓調(diào)整 模塊51，包括一升壓電路511、 一降壓電路512、 一電壓反饋電路513、 一調(diào) 整電路514。電壓反饋電路513的信號采集端連接供電輸出端，電壓反饋電路 513的信號輸出端連接調(diào)整電路514。調(diào)整電路514分別連接并控制升壓電路511、降壓電路512。升壓電路511、降壓電路512的供電輸出端連接蓄電池3。 騎車者踏動腳踏板12時，速度可能變化較大，發(fā)電機4產(chǎn)生的電壓也變 化較大。然而電動機4的供電電壓范圍、蓄電池3的充電電壓范圍較小，特 別是蓄電池3的充電電壓要求較為苛刻。電壓調(diào)整模塊51負責(zé)將發(fā)電機4產(chǎn) 生的不穩(wěn)定的電壓，轉(zhuǎn)化到適合給電動機2的供電電壓范圍，或給蓄電池3 的充電電壓范圍。比如在騎車者踏動腳踏板較慢時，發(fā)電機4產(chǎn)生的電流電 壓較低，電壓調(diào)整模塊51對電流進行升壓；在騎車者踏動腳踏板12較快時， 發(fā)電機4產(chǎn)生的電流電壓較高，電壓調(diào)整模塊51對電流進行降壓，從而保證 盡量多的體力產(chǎn)生的電能盡量多的為行駛做出貢獻。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和 說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提 下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā) 明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1. 人力輔助動力電動車，包括車體，車體上裝有電動機、為電動機供電的蓄電池、控制向所述電動機供電情況的電動機控制電路、受電動機驅(qū)動的后輪，還包括腳踏板，其特征在于，還包括一發(fā)電機，所述發(fā)電機通過一發(fā)電機傳動機構(gòu)與所述腳踏板聯(lián)動；還包括一電源管理模塊，所述發(fā)電機的電能輸出端連接所述電源管理模塊，所述電源管理模塊具有一供電輸出端，所述供電輸出端連接所述蓄電池；所述蓄電池與所述電動機間設(shè)有所述電動機控制電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述電源 管理模塊，為將發(fā)電機產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為為蓄電池充電的電流的電源管理模 塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述電源 管理模塊，為同時將發(fā)電機產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為可以直接為電動機供電的電流 的電源管理模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述電源 管理模塊包括， 一將所述發(fā)電機產(chǎn)生的電流的電壓調(diào)整為蓄電池充電電壓或 電動機供電電壓的電壓調(diào)整模塊，所述電壓調(diào)整模塊，包括一升壓電路、一 降壓電路、 一電壓反饋電路、 一調(diào)整電路，所述電壓反饋電路的信號采集端 連接所述供電輸出端，所述電壓反饋電路的信號輸出端連接所述調(diào)整電路， 所述調(diào)整電路分別控制連接所述升壓電路、降壓電路，所述升壓電路、降壓 電路的供電輸出端連接所述蓄電池。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述電源 管理模塊設(shè)有防止蓄電池過充的蓄電池過充保護模塊，蓄電池過充保護模塊 中設(shè)有一用于消耗發(fā)電機產(chǎn)生的過剩的電能的耗能元件，所述耗能元件是一 發(fā)光元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述電源 管理模塊連接到，蓄電池和電動機連接的端子處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5或6所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述發(fā)電機位于所述腳踏板的腳踏板轉(zhuǎn)軸處，通過一發(fā)電機傳動機 構(gòu)與所述腳踏板轉(zhuǎn)軸聯(lián)動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5或6所述的人力輔助動力電動車，其特 征在于，所述腳踏板與所述后輪間通過后輪傳動機構(gòu)聯(lián)動，后輪傳動機構(gòu)與 所述發(fā)電機聯(lián)動，為所述發(fā)電機提供動力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述后輪 傳動機構(gòu)采用鏈條式傳動機構(gòu)，包括與所述腳踏板固定連接的大齒盤、帶動 后輪轉(zhuǎn)動的小齒盤，所述大齒盤與小齒盤間通過鏈條連接，所述大齒盤與所 述小齒盤間裝有所述發(fā)電機，所述發(fā)電機設(shè)有與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的齒輪， 所述齒輪與所述鏈條咬合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的人力輔助動力電動車，其特征在于，所述后輪 傳動機構(gòu)釆用齒輪式傳動機構(gòu)，采用齒輪式傳動機構(gòu)的后輪傳動機構(gòu)，與所 述發(fā)電機聯(lián)動，為所述發(fā)電機提供動力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種助力車，具體涉及一種電動車。人力輔助動力電動車，包括車體，車體上裝有電動機、為電動機供電的蓄電池、受電動機驅(qū)動的后輪，還包括腳踏板，還包括一發(fā)電機，所述發(fā)電機通過一發(fā)電機傳動機構(gòu)與所述腳踏板聯(lián)動；還包括一電源管理模塊，所述發(fā)電機的電能輸出端連接所述電源管理模塊，所述電源管理模塊具有一供電輸出端，所述供電輸出端連接所述蓄電池。允許騎車者通過自身的體力為人力輔助動力電動車的行駛作出貢獻，減少儲電池的充電次數(shù)，進而減少儲電池使用壽命的損耗，同時又允許騎車者進行身體鍛煉。
文檔編號B62M7/00GK101531233SQ20091004920
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月12日
發(fā)明者王曉林 申請人:王曉林