本發(fā)明涉及交通工具領(lǐng)域，特別涉及一種腳踏車發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

自法國人西夫拉克于1790年發(fā)明腳踏車以來，世界各地制造和使用的腳踏車不計(jì)其數(shù)，目前共享單車在全中國范圍如雨后春筍一般在各個(gè)城市興起，成為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，而且無論是在城市還是農(nóng)村，許多人士都擁有自己的腳踏車，腳踏車作為交通工具的基本功能早已體現(xiàn)得淋漓盡致，方便，環(huán)保還鍛煉身體。龐大的腳踏車擁有量和廣泛地使用還可以挖掘出更多的附加價(jià)值，因而，現(xiàn)有技術(shù)中就有了一些具有發(fā)電功能的腳踏車。

現(xiàn)有的發(fā)電腳踏車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且在騎行發(fā)電時(shí)，會(huì)增加負(fù)載，使騎車的人非常費(fèi)力，因而需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)背景技術(shù)中所述的現(xiàn)有的發(fā)電踏板車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，騎車費(fèi)力的問題，提供一種能夠解決前述問題的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的技術(shù)方案如下：

一種腳踏車發(fā)電系統(tǒng)，其包括腳踏車以及設(shè)置在腳踏車上的發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置、充放電控制管理裝置及磁助力裝置，所述的磁助力裝置包括殼體、定子、轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)軸，定子固定在殼體內(nèi)側(cè)壁上，轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子的中心軸孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，定子與轉(zhuǎn)子均為永磁體，定子和轉(zhuǎn)子的磁極設(shè)置使得踏板車前進(jìn)時(shí)產(chǎn)生前進(jìn)扭矩，旋轉(zhuǎn)軸穿過腳踏車的驅(qū)動(dòng)輪的軸孔并與驅(qū)動(dòng)輪固定連接，腳踏車的腳踏板分別對(duì)應(yīng)固定在旋轉(zhuǎn)軸的兩端，所述的發(fā)電裝置的驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在腳踏車的前輪、后輪或驅(qū)動(dòng)輪中的一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)上，所述的充放電控制管理裝置控制充電裝置和儲(chǔ)能裝置的充電和放電工作。

上述方案中，所述的發(fā)電裝置的驅(qū)動(dòng)輪為蝸輪，驅(qū)動(dòng)輪通過蝸桿帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使發(fā)電機(jī)設(shè)置在距離腳踏車的前輪、后輪或驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)軸一定距離的地方，可以使腳踏車的各個(gè)部件布局更加合理，避免相互干擾，降低故障率。

上述方案中，所述的儲(chǔ)能裝置為蓄電池組或儲(chǔ)能飛輪，所述的充放電控制管理裝置將發(fā)電裝置產(chǎn)生的交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔懿⒂行У貙?duì)蓄電池組進(jìn)行充放電管理和保護(hù)，或?qū)l(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的能量用于增加儲(chǔ)能飛輪的旋轉(zhuǎn)速度。

上述方案中，所述的充放電控制管理裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)騎行者的體能狀態(tài)，關(guān)閉或開啟發(fā)電裝置。充放電控制管理裝置可以通過騎行者騎行的時(shí)間和騎行的速度來判斷騎行者的體能狀態(tài)，來控制發(fā)電裝置的開啟和關(guān)閉。

上述方案中，所述充放電控制管理裝置內(nèi)置陀螺儀，在腳踏車處于上坡狀態(tài)時(shí)，控制發(fā)電裝置停止發(fā)電，以減少腳踏車上坡阻力。

上述方案中，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)所儲(chǔ)存的能量通過逆變系統(tǒng)輸送到電網(wǎng)低壓側(cè)，或直接用于驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，或通過逆變后驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。

上述方案中，所述的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)還包括定位裝置，定位裝置與遠(yuǎn)程的控制管理平臺(tái)通信，控制管理平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控和跟蹤腳踏車實(shí)時(shí)狀態(tài)和位置。

上述方案中，所述的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸裝置，數(shù)據(jù)傳輸裝置與控制管理平臺(tái)通信，將腳踏車的發(fā)電數(shù)據(jù)以及向電網(wǎng)輸電的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制管理平臺(tái)。

上述方案中，所述腳踏車發(fā)電系統(tǒng)還包括識(shí)別騎行者身份的身份識(shí)別裝置，通過身份識(shí)別裝置將車輛與騎行者身份信息、騎行時(shí)間、使儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存的電量的相關(guān)信息綁定，并通過數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送至控制管理平臺(tái)。通過收集上述的信息，可以便于根據(jù)騎行者創(chuàng)造的電能的價(jià)值來作為支付報(bào)酬的依據(jù)。

上述方案中，所述腳踏車上還設(shè)有充電插座，充電插座與儲(chǔ)能裝置電連接，方便騎行者在騎行過程中對(duì)需要充電的設(shè)備進(jìn)行充電。通過設(shè)置充電插座可以為手機(jī)、手提電腦、電燈等設(shè)備充電，便于這些用電器在戶外使用。

本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)置了磁助力裝置，使得腳踏車在充電時(shí)不增加或較少增加騎行的阻力，減少騎行者的體能消耗，保障騎行的舒適度。本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，各部件之間相互干擾少，腳踏車的故障率更低。本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)用途廣泛，既可以在停電時(shí)作為應(yīng)急電源使用，又可以將騎行過程中發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置內(nèi)用于其他用電設(shè)備的充電，還可以逆變?yōu)榻涣麟姾蟛⒕W(wǎng)發(fā)電。本發(fā)明的充放電控制管理裝置可以根據(jù)騎行者的體能狀態(tài)、路況等狀態(tài)決定充電裝置的開啟和關(guān)閉，保障騎行者騎行的舒適度。

說明書附圖

圖1為本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為發(fā)電裝置安裝在前輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為發(fā)電裝置安裝在后輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為磁助力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為腳踏車發(fā)電系統(tǒng)與控制管理平臺(tái)通信示意圖；

圖中，1為腳踏車，11為前輪、12為后輪，13為驅(qū)動(dòng)輪，14為充電插座，2為發(fā)電裝置，21為蝸輪，22為蝸桿，23為發(fā)電機(jī)，3為儲(chǔ)能裝置，4為充放電控制管理裝置，5為磁助力裝置，51為殼體，52為定子，53為轉(zhuǎn)子，54為旋轉(zhuǎn)軸，6為控制管理平臺(tái)，7為定位裝置，8為數(shù)據(jù)傳輸裝置，9為身份識(shí)別裝置。

具體實(shí)施方式

下面為本發(fā)明的具體實(shí)施方式：

如圖1～圖5所示，一種腳踏車發(fā)電系統(tǒng)，其包括腳踏車1以及設(shè)置在腳踏車1上的發(fā)電裝置2、儲(chǔ)能裝置3、充放電控制管理裝置4及磁助力裝置5，所述的磁助力裝置5包括殼體51、定子52、轉(zhuǎn)子53和旋轉(zhuǎn)軸54，定子52固定在殼體51內(nèi)側(cè)壁上，轉(zhuǎn)子53設(shè)置在定子52的中心軸孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子53與旋轉(zhuǎn)軸54固定連接，定子52與轉(zhuǎn)子53均為永磁體，定子52和轉(zhuǎn)子53的磁極設(shè)置使得踏板車前進(jìn)時(shí)產(chǎn)生前進(jìn)扭矩，旋轉(zhuǎn)軸54穿過腳踏車1的驅(qū)動(dòng)輪13的軸孔并與驅(qū)動(dòng)輪固定連接，腳踏車1的腳踏板分別對(duì)應(yīng)固定在旋轉(zhuǎn)軸54的兩端，所述的發(fā)電裝置2的驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在腳踏車1的前輪11、后輪12或驅(qū)動(dòng)輪中的一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)上，如圖1所示為發(fā)電裝置2的驅(qū)動(dòng)輪安裝在腳踏車1的驅(qū)動(dòng)輪13上的示意圖，圖2為發(fā)電裝置2的驅(qū)動(dòng)輪安裝在腳踏車1的前輪11上的示意圖，圖3為發(fā)電裝置2的驅(qū)動(dòng)輪安裝在腳踏車1的后輪12上的示意圖，所述的充放電控制管理裝置4控制充電裝置和儲(chǔ)能裝置3的充電和放電工作。所述的儲(chǔ)能裝置3通常可以固定在腳踏車1的車座支柱、橫梁、前斜梁、后斜梁或貨架上，也可以根據(jù)需要固定在腳踏車1的其他部位。所述的充放電控制管理裝置4安裝在儲(chǔ)能裝置3上、發(fā)電裝置2上或安裝在腳踏車1上，充放電控制管理裝置4分別與充電裝置及儲(chǔ)能裝置3電連接。

上述方案中，所述的發(fā)電裝置2的驅(qū)動(dòng)輪為蝸輪21，驅(qū)動(dòng)輪通過蝸桿22帶動(dòng)發(fā)電機(jī)23產(chǎn)生電能。通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)23的轉(zhuǎn)子53轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使發(fā)電機(jī)23設(shè)置在距離腳踏車1的前輪11、后輪12或驅(qū)動(dòng)輪13的轉(zhuǎn)軸一定距離的地方，可以使腳踏車1的各個(gè)部件布局更加合理，避免相互干擾，降低故障率。發(fā)電機(jī)23為內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子的永磁發(fā)電機(jī)23。

上述方案中，所述的儲(chǔ)能裝置3為蓄電池組或儲(chǔ)能飛輪，所述的充放電控制管理裝置4將發(fā)電裝置2產(chǎn)生的交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔懿⒂行У貙?duì)蓄電池組進(jìn)行充放電管理和保護(hù)，或?qū)l(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的能量用于增加儲(chǔ)能飛輪的旋轉(zhuǎn)速度。

上述方案中，所述的充放電控制管理裝置4實(shí)時(shí)檢測(cè)騎行者的體能狀態(tài)，關(guān)閉或開啟發(fā)電裝置2。充放電控制管理裝置4可以通過騎行者騎行的時(shí)間和騎行的速度來判斷騎行者的體能狀態(tài)，來控制發(fā)電裝置2的開啟和關(guān)閉。

上述方案中，所述充放電控制管理裝置4內(nèi)置陀螺儀，在腳踏車1處于上坡狀態(tài)時(shí)，控制發(fā)電裝置2停止發(fā)電，以減少腳踏車1上坡阻力。

上述方案中，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)所儲(chǔ)存的能量通過逆變系統(tǒng)輸送到電網(wǎng)低壓側(cè)，或直接用于驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，或通過逆變后驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。

上述方案中，所述的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)還包括定位裝置7，定位裝置7與遠(yuǎn)程的控制管理平臺(tái)6通信，控制管理平臺(tái)6遠(yuǎn)程監(jiān)控和跟蹤腳踏車1實(shí)時(shí)狀態(tài)和位置。

上述方案中，所述的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸裝置8，數(shù)據(jù)傳輸裝置8與控制管理平臺(tái)6通信，將腳踏車1的發(fā)電數(shù)據(jù)以及向電網(wǎng)輸電的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制管理平臺(tái)6。

上述方案中，所述腳踏車發(fā)電系統(tǒng)還包括識(shí)別騎行者身份的身份識(shí)別裝置9，通過身份識(shí)別裝置9將車輛與騎行者身份信息、騎行時(shí)間、使儲(chǔ)能裝置3儲(chǔ)存的電量的相關(guān)信息綁定，并通過數(shù)據(jù)傳輸裝置8發(fā)送至控制管理平臺(tái)6。通過收集上述的信息，可以便于根據(jù)騎行者創(chuàng)造的電能的價(jià)值來作為支付報(bào)酬的依據(jù)。

上述方案中，所述腳踏車1上還設(shè)有充電插座14，充電插座14與儲(chǔ)能裝置3電連接，方便騎行者在騎行過程中對(duì)需要充電的設(shè)備進(jìn)行充電。通過設(shè)置充電插座14可以為手機(jī)、手提電腦、電燈等設(shè)備充電，便于這些用電器在戶外使用。

本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)，多個(gè)腳踏車1可以分別與遠(yuǎn)程的控制管理平臺(tái)6通信，將騎行者身份信息，騎行時(shí)間，產(chǎn)生的電能等數(shù)據(jù)傳輸至控制管理平臺(tái)6，便于對(duì)腳踏車1進(jìn)行管理，同時(shí)便于對(duì)騎行者的產(chǎn)生的電能的價(jià)值進(jìn)行估算，以便于對(duì)其支付適當(dāng)?shù)膱?bào)酬。本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)置了磁助力裝置5，腳踏車1在騎行時(shí)，磁助力裝置5的旋轉(zhuǎn)軸54能夠?qū)δ_踏車1的驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生向前的扭矩，以減少騎行者的體能消耗，從而使發(fā)電裝置2發(fā)電時(shí)，不會(huì)增加或較少增加騎行者的騎行體能消耗，保障騎行者的騎行舒適度。本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置了陀螺儀，在上坡時(shí)能夠關(guān)閉發(fā)電裝置2，停止發(fā)電，便于腳踏車1上坡。本發(fā)明的腳踏車發(fā)電系統(tǒng)用途廣泛，既可以在停電時(shí)作為應(yīng)急電源使用，又可以將騎行過程中發(fā)電裝置2產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置3內(nèi)用于其他用電設(shè)備的充電，還可以逆變?yōu)榻涣麟姾蟛⒕W(wǎng)發(fā)電。本發(fā)明的充放電控制管理裝置4可以根據(jù)騎行者的體能狀態(tài)、路況等狀態(tài)決定充電裝置的開啟和關(guān)閉，保障騎行者騎行的舒適度。

需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。