專利名稱：一種新型智能自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于交通工具范圍，特別涉及集儲(chǔ)能與導(dǎo)航一體的一種新型智能自行車。具體說(shuō)是利用電磁作用進(jìn)行剎車且裝有北斗導(dǎo)航裝置、天氣預(yù)報(bào)裝置、揚(yáng)聲裝置和風(fēng)速測(cè)量裝置的自行車。
背景技術(shù)：
目前全世界都面臨著環(huán)保與節(jié)能的嚴(yán)峻形勢(shì)。世界上許多大城市的空氣都已嚴(yán)重污染，汽車排出的尾氣是最大的污染源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市交通中盛行的私家汽車、摩托車排放的CO2占到全世界CO2排放總量的1/4以上，而不少城市車輛造成的高于70分貝噪音也 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類聽覺可接受的合適音量。另外，我國(guó)目前私家車每年消耗石油總量超過(guò)I. 15億噸，能源危機(jī)迫在眉睫。自行車由于無(wú)噪音、無(wú)污染、節(jié)約能源、節(jié)省道路空間等特點(diǎn)，被人們稱為綠色交通工具，已受到廣泛關(guān)注，必將在21世紀(jì)成為最好的人類輕型代步工具。幾年前開始擁有成熟制作工藝的電動(dòng)自行車證明依靠自行車領(lǐng)域的發(fā)展在一定程度上替代燃油汽車的思路是可行的。自2008年開始我國(guó)電動(dòng)車市場(chǎng)上又出現(xiàn)了一種能帶自充電功能的電動(dòng)自行車，這種車型可以將電動(dòng)車平地滑行、下坡滑行和騎行時(shí)產(chǎn)生的能量再生利用，使機(jī)械能自動(dòng)轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存進(jìn)蓄電池中，降低了成本?，F(xiàn)在市面上廣泛使用的都是這種車型，但這種車型有兩點(diǎn)不足之處，一方面，這種車型有一個(gè)普遍的問(wèn)題，即用戶騎行時(shí)把一部分力量通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)化電能存入電瓶，電瓶的中的電力再驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)車子前進(jìn)，但用戶騎行的時(shí)候比較費(fèi)力，因此說(shuō)這種設(shè)計(jì)思路有很大的局限性。另一方面，電動(dòng)自行車本身雖然環(huán)保，但是電動(dòng)自行車的電池續(xù)航時(shí)間普遍很短，對(duì)于需要較長(zhǎng)途出行的用戶而言往往是前半段靠電動(dòng)、后半段靠腳蹬，由于電動(dòng)車電池重量大使得腳蹬時(shí)很吃力。這些劣勢(shì)決定了電動(dòng)車至今無(wú)法廣泛取締自行車的現(xiàn)狀?，F(xiàn)在市場(chǎng)上流行的自行車前后剎車設(shè)計(jì)多以鋼線拉動(dòng)脹蹄式制動(dòng)，限制條件強(qiáng)，比如剎車的閘皮和固定輪之間的角度應(yīng)控制在水平30度左右，剎車鼓上面的微調(diào)螺絲需要定期更換等等。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，閘皮、閘線逐漸老化，靈敏度會(huì)降低?，F(xiàn)在大中型城市中交通路況愈加復(fù)雜，用戶到郊外游玩時(shí)也容易迷路，因此在自行車上安裝一個(gè)電子導(dǎo)航裝置是有必要的。自2000年GPS系統(tǒng)開始在中國(guó)機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域流行以來(lái)，很多生產(chǎn)商也把GPS應(yīng)用到摩托車、電動(dòng)自行車上來(lái)。但是GPS系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)防部研制和維護(hù)，我國(guó)用戶的使用權(quán)限必將受制于人。除此之外，當(dāng)用戶在小區(qū)、街道等區(qū)域行駛時(shí)，經(jīng)常遇到大貨車、大客車等大型車輛掉頭的情況。司機(jī)由于車體龐大無(wú)法看到車后部的景象，騎自行車的人來(lái)不及躲閃，沖司機(jī)喊叫又往往聽不見，導(dǎo)致自行車被大車撞倒碾壓。為了安全起見，在自行車上安裝一個(gè)揚(yáng)聲器也是有必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種新型智能自行車，其特征在于，在自行車的后輪位置安裝一個(gè)直流發(fā)電機(jī)，與大梁下面的蓄電池相連；蓄電池分別連接充電器和穩(wěn)壓器；在自行車的前把上固定一個(gè)包括北斗導(dǎo)航儀、天氣預(yù)報(bào)器、揚(yáng)聲器及風(fēng)速儀的功能盒；功能盒外面罩一層防水塑料外罩，安裝在自行車的車把上面，自行車的右閘采用電磁剎車閘，自行車的左閘采用傳統(tǒng)的機(jī)械剎車閘，其一根閘線同時(shí)控制前后兩輪的閘皮，其中穩(wěn)壓器有一個(gè)輸入端，四個(gè)輸出端，輸入端與蓄電池相連，四個(gè)輸出端分別與北斗導(dǎo)航儀、天氣預(yù)報(bào)儀、揚(yáng)聲器、風(fēng)速儀相連。所述功能盒的背部上是與自行車車把相吻合的弧形槽，由螺絲緊固定在車把上。所述北斗導(dǎo)航儀由導(dǎo)航儀開關(guān)和導(dǎo)航儀顯示屏組成。所述天氣預(yù)報(bào)儀由天氣預(yù)報(bào)顯示屏和天氣預(yù)報(bào)開關(guān)組成。所述揚(yáng)聲器為電動(dòng)揚(yáng)聲器，由一個(gè)揚(yáng)聲器開關(guān)、第二可調(diào)電阻及音量調(diào)節(jié)旋鈕、一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭和功率放大電路及其控制電路組成，均安裝在功能盒內(nèi)部。所述風(fēng)速儀安裝在功能盒內(nèi)，由風(fēng)速風(fēng)向顯示屏與風(fēng)速儀開關(guān)組成，功能盒表面對(duì)應(yīng)風(fēng)速儀的前、后兩個(gè)部分各開一個(gè)小孔使空氣流通，風(fēng)速器外部為顯示屏和一個(gè)開關(guān)按鈕，內(nèi)部為一個(gè)差壓變送器及其數(shù)字處理電路。所述直流發(fā)電機(jī)采用無(wú)刷式永磁直流電機(jī)，布置在自行車后輪，轉(zhuǎn)子位于定子徑向外側(cè)，后輪的固定軸上布置定子，定子是一個(gè)圓筒形鐵心，在靠近鐵心外表面的槽里嵌放定子繞組，所述定子繞組的輸出導(dǎo)線與電動(dòng)自行車的蓄電池間接相連；定子的徑向外側(cè)是軸承，軸承外側(cè)是后輪的芯軸，芯軸處布置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為永磁鐵。所述電磁剎車閘的手柄部分與普通的剎車閘結(jié)構(gòu)相似，原理相同。所不同的是電子剎車閘的閘線通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置與第一可調(diào)電阻相連，控制第一可調(diào)電阻的阻值大小，第一可調(diào)電阻與充電器、直流電機(jī)和蓄電池三者串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的功能。本實(shí)用新型的有益效果是采用電磁剎車方式，制動(dòng)性能好壞與車子重量無(wú)關(guān)，提高了安全性。配備北斗導(dǎo)航儀，遇到突發(fā)事故可以通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備及時(shí)報(bào)告用戶所處所處位置，得到救援，這種功能是GPS所不具備的。安裝天氣預(yù)報(bào)儀可以使得用戶在出行前了解天氣情況，避免發(fā)生意外。擴(kuò)音器可作為應(yīng)急使用。具有操作方便、行駛安全、節(jié)省電量等優(yōu)點(diǎn)，蓄電池容量比電動(dòng)自行車的電瓶小得多，重量輕，人性化設(shè)計(jì)，實(shí)用性強(qiáng)。本實(shí)用新型既可作為代步工具，也可用于郊外出游、鍛煉身體，具有很廣闊的市場(chǎng)前景。

圖I是智能自行車的控制電路圖。圖2是智能自行車的功能盒的外觀圖。圖3是智能自行車的整體外觀圖。圖4是電磁剎車閘結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-導(dǎo)航儀開關(guān)，2-天氣預(yù)報(bào)儀開關(guān)，3-揚(yáng)聲器開關(guān)，4-第二可調(diào)電阻，5-風(fēng)速儀開關(guān)，6-第一可調(diào)電阻接入開關(guān)，7-定子繞組接入開關(guān)，8-第一可調(diào)電阻，9-充電開關(guān)，10-充電器,11-穩(wěn)壓器,12-定子繞組,13-揚(yáng)聲器麥克風(fēng)，14-北斗導(dǎo)航儀,15-揚(yáng)聲器音量調(diào)節(jié)旋鈕，16-天氣預(yù)報(bào)儀顯示屏，17-風(fēng)速儀顯示屏，18-蓄電池，19-直流電機(jī)，20-左閘，21-右閘，22-功能盒。
具體實(shí)施方式
[0020]本實(shí)用新型提供了集儲(chǔ)能與導(dǎo)航一體的一種新型智能自行車。
以下結(jié)合附圖予以進(jìn)一步說(shuō)明。圖I所示為智能自行車的控制電路圖，圖2所示為智能自行車的功能盒的外觀圖，圖3所示為智能自行車的整體外觀圖。在圖3中，在自行車的后輪位置安裝一個(gè)直流發(fā)電機(jī)19，與大梁下面的蓄電池18相連；蓄電池18分別連接充電器10和穩(wěn)壓器11 ;在自行車 的前把上固定一個(gè)包括北斗導(dǎo)航儀14、天氣預(yù)報(bào)器16、揚(yáng)聲器13及電子風(fēng)速儀17的功能盒22 ;功能盒22外面罩一層塑料外罩以防水，安裝在車子的車把上面，功能盒的背部上是與自行車車把相吻合的弧形槽，可由螺絲加緊固定在車把上；自行車的右閘21采用電磁剎車閘，通過(guò)捏閘的力量大小控制車子減慢的速度，利用電磁產(chǎn)生的力矩降低車輪的轉(zhuǎn)速，達(dá)到剎車目的，在達(dá)到剎車目的的同時(shí)給蓄電池18充電；自行車的左閘20采用傳統(tǒng)的機(jī)械剎車閘，其一根閘線同時(shí)控制前后兩輪的閘皮，左閘與右閘二者相互備用，提高了產(chǎn)品的可靠性，即使兩閘同時(shí)捏合也不會(huì)對(duì)直流發(fā)電機(jī)19造成損害；其中穩(wěn)壓器10包含有一個(gè)與蓄電池18相連的輸入端，四個(gè)輸出端分別與北斗導(dǎo)航儀14、天氣預(yù)報(bào)儀16、揚(yáng)聲器13和風(fēng)速儀17相連。在智能自行車的后輪位置安裝一個(gè)直流發(fā)電機(jī)19采用無(wú)刷式永磁直流電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)19轉(zhuǎn)子位于定子徑向外側(cè)，后輪的固定軸上布置定子，定子是一個(gè)圓筒形鐵心，在靠近鐵心外表面的槽里嵌放定子繞組12，所述定子繞組的輸出導(dǎo)線與自行車的蓄電池18間接相連，定子的徑向外側(cè)是軸承，軸承外側(cè)是后輪的芯軸。芯軸處布置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為永磁鐵。在自行車騎行時(shí)，分為“充電”模式和“不充電”模式，由充電開關(guān)控制；當(dāng)充電開關(guān)，9撥到“充電”檔位時(shí)，定子繞組接入開關(guān)7、充電開關(guān)9閉合，第一可調(diào)電阻接入開關(guān)6斷開，定子繞組12通過(guò)充電器10與蓄電池18相連，當(dāng)充電開關(guān)，9撥到“不充電”檔位時(shí)，第一可調(diào)電阻接入開關(guān)6、定子繞組接入開關(guān)7斷開(如圖I所示)。當(dāng)騎乘者捏合右閘21進(jìn)行電磁剎車時(shí)，第一可調(diào)電阻接入開關(guān)6、充電開關(guān)9閉合，定子繞組接入開關(guān)7斷開，第一可調(diào)電阻8的阻值大小受右閘21的閘線控制。第一可調(diào)電阻8與蓄電池18固定在一起安裝在車架上。一個(gè)左閘20，采用傳統(tǒng)的機(jī)械剎車方式，但一根閘線同時(shí)控制前后兩輪的閘皮(如圖3所示)。當(dāng)自行車處于“充電”模式下時(shí)，定子繞組通過(guò)充電器與蓄電池相連，人力驅(qū)動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子磁鐵旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于蓄電池電壓從而通過(guò)充電器對(duì)蓄電池充電；當(dāng)自行車處于“不充電”模式下時(shí)，定子繞組與蓄電池?cái)嚅_。在圖2中，導(dǎo)航儀開關(guān)I、天氣預(yù)報(bào)儀開關(guān)2、揚(yáng)聲器開關(guān)3、風(fēng)速儀開關(guān)5和充電開關(guān)9 ;北斗導(dǎo)航儀14、天氣預(yù)報(bào)器16、揚(yáng)聲器13及電子風(fēng)速儀17均集成在功能盒22內(nèi)；固定在車把上。天氣預(yù)報(bào)儀由天氣預(yù)報(bào)器16顯示屏和天氣預(yù)報(bào)開關(guān)2組成，天氣預(yù)報(bào)儀16設(shè)置為常關(guān)，打開天氣預(yù)報(bào)儀16后，天氣預(yù)報(bào)器顯示屏顯示由手機(jī)運(yùn)營(yíng)商發(fā)送的天氣預(yù)報(bào)短信內(nèi)容。揚(yáng)聲器13為電動(dòng)揚(yáng)聲器，由一個(gè)揚(yáng)聲器開關(guān)3、一個(gè)音量調(diào)節(jié)旋鈕15、一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭和功率放大電路及其控制電路(內(nèi)部為一個(gè)差壓變送器及其數(shù)字處理電路)組成，均安裝在功能盒內(nèi)部；使用時(shí)，撥動(dòng)揚(yáng)聲器開關(guān)3，此時(shí)功率放大電路與蓄電池18接通，揚(yáng)聲器13開始工作；旋轉(zhuǎn)音量調(diào)節(jié)旋鈕15可以調(diào)整音量；通過(guò)改變第二可調(diào)電阻4的阻值大小即可調(diào)整功率放大電路的輸出功率。[0025]所述風(fēng)速儀17安裝在功能盒22內(nèi)，功能盒22表面對(duì)應(yīng)風(fēng)速儀的前、后兩個(gè)部分各開一個(gè)小孔使空氣流通，風(fēng)速儀外部為顯示屏和一個(gè)開關(guān)按鈕，內(nèi)部為一個(gè)差壓變送器及其數(shù)字處理電路；風(fēng)速儀可以顯示自行車是 逆風(fēng)行駛還是順風(fēng)行駛；逆風(fēng)行駛時(shí)騎乘者腳蹬頻率可以小些，順風(fēng)行駛時(shí)騎乘者腳蹬頻率可以大些，便于節(jié)省體力。所述北斗導(dǎo)航儀由導(dǎo)航儀開關(guān)和導(dǎo)航儀顯示屏組成，具有實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，由用戶自行設(shè)置，既可全天候的定位、導(dǎo)航、測(cè)速、短信服務(wù)及應(yīng)急救援服務(wù)，還具有防盜功倉(cāng)泛。圖4所示為電磁剎車閘結(jié)構(gòu)示意圖，電磁剎車閘由手柄部分和第一可調(diào)電阻8組成。手柄部分與普通的剎車閘結(jié)構(gòu)相似，原理相同。所不同的是電子剎車閘的閘線通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置與第一可調(diào)電阻8相連，可以控制第一可調(diào)電阻8的阻值大小。第一可調(diào)電阻8與充電器、直流電機(jī)和蓄電池三者串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的功能。當(dāng)騎乘者電磁剎車時(shí)，定子繞組12通過(guò)第一可調(diào)電阻8和充電器10與蓄電池18相連，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)充電器10對(duì)蓄電池18充電，同時(shí)電磁作用對(duì)轉(zhuǎn)子施加一個(gè)阻礙的力矩，迫使后輪減速，直至停止，所述第一可調(diào)電阻的阻值大小受右閘閘線控制，捏閘輕時(shí)阻值較大，定子繞組端電壓較小，轉(zhuǎn)子受到的瞬時(shí)力矩小，自行車減慢的加速度??；捏閘重時(shí)阻值較小，定子繞組端電壓較大，轉(zhuǎn)子受到的瞬時(shí)力矩大，自行車減慢的加速度大，馬上停下。可調(diào)電阻與蓄電池固定在一起安裝在車架上。
權(quán)利要求1.一種智能自行車，其特征在于，在自行車的后輪位置安裝一個(gè)直流發(fā)電機(jī)，與大梁下面的蓄電池相連；蓄電池分別連接充電器和穩(wěn)壓器；在自行車的前把上固定一個(gè)包括北斗導(dǎo)航儀、天氣預(yù)報(bào)器、揚(yáng)聲器及風(fēng)速儀的功能盒；功能盒外面罩一層防水塑料外罩，安裝在自行車的車把上面，自行車的右閘采用電磁剎車閘，自行車的左閘采用傳統(tǒng)的機(jī)械剎車閘，其一根閘線同時(shí)控制前后兩輪的閘皮，其中穩(wěn)壓器有一個(gè)輸入端，四個(gè)輸出端，輸入端與蓄電池相連，四個(gè)輸出端分別與北斗導(dǎo)航儀、天氣預(yù)報(bào)儀、揚(yáng)聲器、風(fēng)速儀相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述功能盒的背部上是與自行車車把相吻合的弧形槽，由螺絲緊固定在車把上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述北斗導(dǎo)航儀由導(dǎo)航儀開關(guān)和導(dǎo)航儀顯示屏組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述天氣預(yù)報(bào)儀由天氣預(yù)報(bào)顯示屏和天氣預(yù)報(bào)開關(guān)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述揚(yáng)聲器為電動(dòng)揚(yáng)聲器，由一個(gè)揚(yáng)聲器開關(guān)、第二可調(diào)電阻及音量調(diào)節(jié)旋鈕、一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭和功率放大電路及其控制電路組成，均安裝在功能盒內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述風(fēng)速儀安裝在功能盒內(nèi)，由風(fēng)速風(fēng)向顯示屏與風(fēng)速儀開關(guān)組成，功能盒表面對(duì)應(yīng)風(fēng)速儀的前、后兩個(gè)部分各開一個(gè)小孔使空氣流通，風(fēng)速器外部為顯示屏和一個(gè)開關(guān)按鈕，內(nèi)部為一個(gè)差壓變送器及其數(shù)字處理電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述直流發(fā)電機(jī)采用無(wú)刷式永磁直流電機(jī)，布置在自行車后輪，轉(zhuǎn)子位于定子徑向外側(cè)，后輪的固定軸上布置定子，定子是一個(gè)圓筒形鐵心，在靠近鐵心外表面的槽里嵌放定子繞組，所述定子繞組的輸出導(dǎo)線與電動(dòng)自行車的蓄電池間接相連；定子的徑向外側(cè)是軸承，軸承外側(cè)是后輪的芯軸，芯軸處布置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為永磁鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能自行車，其特征在于，所述電磁剎車閘的手柄部分與普通的剎車閘結(jié)構(gòu)相似，所不同的是電子剎車閘的閘線通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置與第一可調(diào)電阻相連，控制第一可調(diào)電阻的阻值大??；第一可調(diào)電阻與充電器、直流電機(jī)和蓄電池三者串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的功能。
專利摘要本實(shí)用新型公開了屬于交通工具范圍的一種新型智能自行車。在自行車的后輪位置安裝一個(gè)直流發(fā)電機(jī)，與大梁下面的蓄電池相連；蓄電池分別連接充電器和穩(wěn)壓器；在自行車的前把上固定一個(gè)包括北斗導(dǎo)航儀、天氣預(yù)報(bào)器、揚(yáng)聲器及風(fēng)速儀的功能盒；自行車的右閘采用電磁剎車閘，自行車的左閘采用傳統(tǒng)的機(jī)械剎車閘，左閘與右閘二者相互備用。本實(shí)用新型采用電磁剎車方式，制動(dòng)性能好壞與車子重量無(wú)關(guān)，提高了安全性。配備北斗導(dǎo)航儀，遇到突發(fā)事故可以通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備及時(shí)報(bào)告用戶所處所處位置，得到救援用戶在出行前了解天氣情況，避免發(fā)生意外，擴(kuò)音器可作為應(yīng)急使用。具有操作方便、行駛安全、實(shí)用性強(qiáng)、節(jié)省電量等優(yōu)點(diǎn)，具有很廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)B62J99/00GK202541687SQ20122006924
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者張宇澤, 王震宇 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)