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拥有这样的一款既能发电又能电动的自行车电机你认为怎么样呢

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我一直想设计一套发电电动助力系统,这套系统可以改装到自行车上,这套系统的核心部分电机是利用电动机和发电机的可逆性来实现同一个电机既能发电又能电动的功能,电动功能可以用于电动助力起步、爬坡。而发电功能可以在下坡、减速时回收能量,还可以将后驱支撑起来原地骑行发电,就是像健身自行车一样在原地骑行发电,而发的电经过转换处理后为车上的锂电池充电,这样一来可以为锂电池续航,外出骑行确实没电了还可以将后驱支撑起来马上发电供急使用,因为天气原因不能外出骑行锻炼的还可以在家骑行发电锻炼。它还可以像自行车那样骑行,就是既不需要电动时的电能消耗,又没有发电时的阻力,就像市面上助力自行车不需要助力的时候一样。这样的一套系统对于骑行爱好者来说就可以实现助力爬坡、起步;下坡、减速发电(发电产生的阻力可以在紧急减速停车时缩短刹车时间,达到快速制动停车,还可以在下陡坡时减小行车速度,降低危险,这样一来还可以减少刹车来令片的磨损);平路时就纯骑行。这样就为骑行者带来了更多的帮助和乐趣。
写这篇文章主要是想征求大家的意见,看这样的一套系统到底适不适用,因为我想研发设计一套这样的系统,下面我为大家描述下具体的实施方案。
1 电机
现在市面上的自行车直流无刷电机在轮子通过辐条带动电机外壳正转的时候(就是没通电的时候骑行)内部的离合自动将外壳的转动与电机转子断开,这样转子不旋转(就是磁极不切割元件——线圈)就不会在线圈导线中产生电流,而这个电机中的离合永远是这样的(就是电动时电机转子可以通过行星齿轮带动电机外壳做减速转动;而外壳正转时将不能带动电机内部的转子作增速转动;)这样一来就实现了电动助力和纯骑行功能,但现在还差一个发电功能,我们现在就利用在自行车的把横上安装一个像变速器指拨一样的拨动开关,而拨动开关与电机之间采用刹车线用的钢丝来传动,钢丝与电机的连接通过卡扣的方式可以快速拆卸,以便安装电机,而电机内部的离合器可以通过钢丝的传动来实现离合器的正向锁死(就是说可以实现电机外壳正向转动时带动电机转子转动,电机转子转动,转子上的磁极就会切割定子绕组线圈,这样一来就能在定子绕组线圈中产生电流,就能达到发电功能),这样只要我们拨动开关就可以实现发电功能,当需要纯骑行时就可以关闭拨动开关,同时还可以助力骑行,这样就可以实现骑行中的三个模式。
2 锂电池
锂电池与电机控制器、转换器合为一体,便于安装,美观。这里电池和控制器就不介绍了,它就是市面上通用的东西,主要介绍下转换器。转换器是负责将电机发出的电处理后为锂电池充电,转换器可以理解为电动车的充电器,转换器的充电输出电流限制在2A以内,和市面上的充电器电流一样大,转换器的输出充电线从电池壳的底部引出可以随时与电池的充电孔对插充电使用,当然这里也可以不用发电来充电,可以直接使用电池充电器接家用电充电。而整个电池壳里控制器转换器都与电池电芯隔开了,不会影响电芯的性能。整个电池的安装方式是通过车架下管的水壶安装孔来安装的,电机线是通过防水接头对接使用的,而转把线和5V USB转换器线都是通过电池底部的一个航空插头对接使用的。这样一来对于电池的安装拆卸就很方便,且看上去美观。
3 USB 5V转换器
这个5V转换器是利用电池供电且单独外装于把横上的,最大输出电流2A,这样一来的话,为手机,车灯,码表等电子产品供电就很方便了。而这个转换器有开关控制,不用时可以关闭实现真正的零消耗,且整个转换器都是防水的,将防水盖盖上后,用雨淋是没有任何问题的。
4 转把助力
看到这里很多人可能会问为什么要用转把助力呢,市面上不是有扭矩助力吗,下面我为大家说明一下,转把助力可以很好的使脚踩的速度与电机的转速同步,就是说它可以做到使整车前进的动力一半来至人体,一半来至电机,因为转把转动的多少(这里转把转动的多少可以理解为电机转速的多少)是可以通过人体感受脚踩的力度来增减的,达到合理的助力,当我们感觉自己骑行的力气太大太累了,就能证明这个时候电机提供的动力没有用到,那么这时就可以适当的多转动一点转把来平衡协调,直到我们自己能接受的脚踩的力度;当感觉自己像踩空了一样的话,那么这个时候就能证明轮子转动的速度超过了我们脚踩的速度,要是现在处于助力模式的话,那么就只有电机在提供动力(除下坡路速度很快的时候),这个时候我们就可以适当的减少转把的转动,来平衡协调人体和电机提供的动力。这样的话我们既能轻松骑行,又能减少电机的能耗,增长助力骑行行程,电机不长期工作在满负荷状态下还能增长电机寿命。而扭矩助力虽然有几个档位,但这几个档位远不能适应骑行中的各个路段,坡度,因为它只有几个档位,而每个档位都是固定的,它只能让人去调节自己的速度来适应它,而在这个适应过程中是非常繁琐的,比如,现在我们用其中一个档位在骑行,要想保证一半动力来自人体一半动力来至电机,我们的脚踩速度就要时刻去追赶或降低来达到平衡,即使换一个档位也是一样的,因为它不能保证每个档位都能适应广大的使用者和骑行的每个时间段(这里指的是骑得累不累的时候),还有每个路段情况(这里指的是坡度不一样,道路障碍限制的时速不一样)。这样单方面一方固定(指扭矩助力),另一方变换(指人体)来实现,远不如双方同时变换来实现好,因为后者可以互补。还有要是改装车的话想改装扭矩助力是非常麻烦的,而改装转把助力是很方便的,零部件也少,故障也少。最后还要说明的是也可像电动车那种纯电动骑行的。
5 后驱双支撑
后驱双支撑可改装于山地自行车的后驱上,将后驱支撑起来后就可以原地骑行发电了,它的功能就不多说了上面最开始就已经介绍了,当然还可以用于停车,且结实多了,代替了自行车的斜支撑。
最后我希望大家帮我提出自己真实的看法,看有需要改进增加的功能吗?有什么好的建议?不合理的或者错误的地方?这样的一套系统你愿意用吗?有疑问的也可以留言或者加QQ1659912920向我提出,我一定一一回答。在此衷心感谢大家的参与,谢谢!


1楼2017-02-12 19:39回复
    不错的想法


    IP属地:上海2楼2017-03-04 13:18
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