專利名稱：高性能輕型電動(dòng)自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種高性能、綠色、輕型的電動(dòng)自行車。
九十年代，隨著世界性控制和治理大中城市環(huán)境污染，大力提倡綠色交通，各國(guó)相繼投入開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電力助動(dòng)車和自行車等各種類型的電動(dòng)交通工具。電動(dòng)自行車具有無(wú)污染、低噪聲、能耗少、故障率低、充電方便、易維修和輕巧、靈活、實(shí)用等一系列特點(diǎn)，已為人們接受認(rèn)為是二十世紀(jì)末現(xiàn)代大中城市控制環(huán)境污染最具發(fā)展前景的綠色交通工具。
現(xiàn)代電動(dòng)自行車，從外觀上看似乎是普通自行車加上一個(gè)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工程，但實(shí)際上，由于電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工程一般是由高比能量動(dòng)力電池、高效率電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電子控制器和充電器等組成的系統(tǒng)工程，實(shí)際上是集中新材料、電化學(xué)、新工藝、新技術(shù)和控制技術(shù)以及精密加工為一體高新技術(shù)產(chǎn)品的綜合體。
近幾年，國(guó)內(nèi)外制造商根據(jù)不同的市場(chǎng)需求采用不同的動(dòng)力電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制系統(tǒng)、充電方式和不同的結(jié)構(gòu)材料以及整車的總體布置，已開(kāi)發(fā)了幾十種不同牌號(hào)、規(guī)格、性能的電動(dòng)自行車，按其主要特性、使用特點(diǎn)和整車重量，大致可以歸納為三類，見(jiàn)表1表1.現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)自行車的基本分類
在電動(dòng)白行車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工程中，新型動(dòng)力電池的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是其核心問(wèn)題。不同類型的動(dòng)力電池，其比能量和外形尺寸大小直接影響整車的總體布置結(jié)構(gòu)，整車重量和一次充電續(xù)行里程，其充放電特性還影響電力驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定可靠性和加速性能，其循環(huán)使用壽命又影響電動(dòng)自行車的經(jīng)濟(jì)性等等。
現(xiàn)有技術(shù)中，大部分采用比能量為25-30Wh/kg的小型免維護(hù)鉛酸電池或比能量為30wh/kg左右的鎳鎘電池。為了提高一次充電續(xù)行里程(20KM)，必須增加動(dòng)力電池的容量和相應(yīng)的重量與體積。電動(dòng)自行車的整車重量增加過(guò)多，又對(duì)使用者帶來(lái)諸多不便。
本發(fā)明的目的是提供一種整車重量較輕(＜22公斤)，一次充電續(xù)行里程較大(＞40公里)的輕型高性能電動(dòng)自行車。
本發(fā)明的目的，可能通過(guò)如下手段得以實(shí)現(xiàn)。
1．采用CN98208815.9所述的比能量＞60Wh/Kg的高性能盒式鎳氫電池組作為動(dòng)力電池，并把該鎳氫電池盒裝入一個(gè)專用工種塑料或不銹鋼組合抽斗中鎖緊并與電動(dòng)自行車的書(shū)包架相結(jié)合，組成一個(gè)整體，安裝于后輪上部，可以把電池盒方便地拆卸更換或充電。
2．采用ZL9522724.3所述的穿心軸式高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，將其安裝于電動(dòng)自行車前輪中心，并與輪軸相結(jié)合，組成一個(gè)整體驅(qū)動(dòng)輪；并使驅(qū)動(dòng)器重量與動(dòng)力電池的重量相近，使整車的前輪與后輪二個(gè)部分重量一致，保證整車的重心與原來(lái)自行車的重心位置相當(dāng)，從而提高本發(fā)明的安全可靠性。
3．采用比強(qiáng)度較高的鋁合金或鈦合金、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、纖維復(fù)合材料作為電動(dòng)自行車車身的結(jié)構(gòu)材料，來(lái)減輕整車重量，適應(yīng)市場(chǎng)不消費(fèi)者的需求。
4．采用CN98208817.5或CN97112399.3所述的人電合力電子控制器實(shí)施電力助動(dòng)，延長(zhǎng)一次充電續(xù)行里程。所述的人電合力電子控制器安裝于盒式鎳氫動(dòng)力電池組的前部并用接插件與動(dòng)力電池相聯(lián)結(jié)。
5．采用內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械調(diào)整裝置，安裝于后輪以利人力腳踏行駛加速或降速，提高爬坡性能。
下面是


，借助于下面的附圖極其圖注可更好地了解本發(fā)明所述的高性能輕型電動(dòng)自行車，其中圖1是本發(fā)明所述的高性能、輕型電動(dòng)自行車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的示意圖；圖2是盒式鎳氫動(dòng)力電池、人電合力電子控制器與書(shū)包架相結(jié)合的總體安排示意圖；圖3是本發(fā)明所述的高性能、輕型電動(dòng)自行車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的另一個(gè)具體例子的示意圖；圖4是本發(fā)明所述的高性能、輕型電動(dòng)自行車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的再一個(gè)具體例子的示意圖；圖5是本發(fā)明所述的高性能、輕型電動(dòng)自行車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的還有一個(gè)具體例子的示意圖；在上述附圖中，各部件的標(biāo)號(hào)如下，(1)車身，(2)高效驅(qū)動(dòng)器，(3)鎳氫動(dòng)力電池，(4)人電合力電子控制器，(5)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械調(diào)速裝置，(6)盒式鎳氫動(dòng)力電池，(7)人電合力電子控制器，(8)組合抽斗，(9)電子控制器與動(dòng)力電池聯(lián)結(jié)器，(10)鑰匙開(kāi)關(guān)，(11)充電孔，(12)固定螺栓孔，(13)后輪軸中心。
下面是對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，通過(guò)以下的描述及其實(shí)施例并結(jié)合上述附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明，本發(fā)明所述的高性能、輕型電動(dòng)自行車采用新材料、新工藝技術(shù)制成的高比能量鎳氫動(dòng)力電池和高效率永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，以及人電合力電子控制器和充電器組成輕型、安全、實(shí)用、高效率的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工程，并在整車外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保持與傳統(tǒng)的自行車相近，具有輕便、靈活、實(shí)用的各項(xiàng)特點(diǎn)。從而保證整車重心低、重量輕、行駛時(shí)省電省力，一次充電續(xù)行里程長(zhǎng)；后輪輪軸內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械變速，又可保證人力騎行時(shí)省力和良好的爬坡性能。
由表2所列數(shù)據(jù)對(duì)比，本發(fā)明所述的電動(dòng)自行車EB2405與同類中、輕型電動(dòng)自行車相比，從比較結(jié)果可以清楚地看到，本發(fā)明所述的電動(dòng)自行車的整車重量最輕、一次充電續(xù)行里程已超過(guò)現(xiàn)有技術(shù)制造的中、輕型電動(dòng)自行車。具體見(jiàn)表2
表2.本發(fā)明所述的電動(dòng)自行車與同類中、輕型電動(dòng)自行車的性能比較 ＊1997年日本電動(dòng)自行車產(chǎn)量24萬(wàn)輛，其中YA公司占74.8％，Na公司占17.9％，Ho公司占4.5％。＊＊日本電動(dòng)自行車整車重量最輕，為Na公司的Relacle24”26.5公斤＊＊＊1997年NG公司銷售量21000輛。
表3為本發(fā)明所述的電動(dòng)自行車產(chǎn)品系列的主要特性
下面是本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例一本實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明描述的結(jié)構(gòu)性能制造的EB2405型高性能輕型電動(dòng)自行車，再本實(shí)施例中，采用低合金鋼車架和輪圈，輪徑24″，150W穿心軸式高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(重2.8Kg)直接驅(qū)動(dòng)前輪，24V 5AH盒式高比能量鎳氫動(dòng)力電池(2.3Kg)和“人電合力”電子控制器裝在不銹鋼抽斗中鎖緊與書(shū)包架相結(jié)合成一個(gè)整體，安裝于后輪上部并用螺栓固定，整車重量21Kg，一次充電續(xù)行里程42公里。
整車外觀與結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)，如圖1所示。(1)鋼質(zhì)車身，(2)高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，(3)24V 5AH鎳氫動(dòng)力電池，(4)人電合力電子控制器，(5)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械調(diào)速器。
實(shí)施例二本實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明描述的結(jié)構(gòu)性能制造的EB2405A型高性能輕型電動(dòng)自行車；本實(shí)施例所述的電動(dòng)自行車采用鋁合金車架和輪圈，輪徑24″，150W穿心軸式高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(重2.8KG)直接驅(qū)動(dòng)磁輪，24V 5AH高比能量盒式鎳氫動(dòng)力電池(2.3Kg)裝在工程塑料抽斗中鎖緊與書(shū)包架結(jié)合成一整體安裝于后輪上部并用螺栓固定，人力騎行時(shí)用鏈條傳動(dòng)，并在后輪軸裝設(shè)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械變速裝置。整車重量＜19公斤，一次充電續(xù)行里程44公里。
整車外觀與結(jié)構(gòu)總體如圖3所示。(1)鋁合金車身，(2)150W高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，(3)24V 5AH鎳氫動(dòng)力電池，(4)人電合力電子控制器，(5)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械調(diào)速器。
實(shí)施例三本實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明描述的結(jié)構(gòu)性能制造的EB2410型高性能輕型電動(dòng)自行車；本實(shí)施例所述的電動(dòng)自行車采用了鋁合金車架的輪圈(重13.4g)，輪徑24″，26″，150W穿心軸式高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(重2.8Kg)，24V 10AH盒式鎳氫動(dòng)力電池(4.8Kg)，裝在書(shū)包架的二側(cè)的工程塑料抽斗中鎖緊，與書(shū)包架結(jié)合成一整體安裝于后輪上部并用螺栓固定。人力騎行時(shí)用鏈條傳動(dòng)，并在后輪軸內(nèi)裝設(shè)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械變速裝置。整車重量22公斤，一次充電人電合力續(xù)行里程＞70公里，或電動(dòng)力行駛40公里。也可全部人力騎行，具有優(yōu)異的騎行性。
整車外觀與結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)如圖4所示(1)鋁合金車身，(2)150W高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；(3)24V 5AH 2鎳氫動(dòng)力電池；(4)電子控制器；(5)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械調(diào)速器。
實(shí)施例四本實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明描述的結(jié)構(gòu)性能制造的EB2407型高性能輕型電動(dòng)自行車；采用了鋁合金車架的輪圈(13.4Kg)，150W穿心軸式高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(2.8Kg)直接驅(qū)動(dòng)前輪，24V 6.5AH盒式高比能量鎳氫動(dòng)力電池(2.7Kg)，電子控制器裝在工程塑料抽斗中鎖緊與書(shū)包架鎖緊與書(shū)包架結(jié)合成一整體，安裝于后輪上部，并用螺栓固定。
人力騎行時(shí)用鏈條傳動(dòng)，并在后輪軸安裝設(shè)內(nèi)三級(jí)機(jī)械變速裝置。整車重量＜21公斤，一次充電續(xù)行里程＞45公里。
整車外觀與結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)如圖3所示(1)鋁合金車身，(2)150W高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；(3)24V6.5AH鎳氫動(dòng)力電池；(4)電子控制器；(5)內(nèi)裝三級(jí)機(jī)械調(diào)整器。
本發(fā)明所述的高性能輕型電自行車是由比能量＞65瓦時(shí)/公斤無(wú)污染的盒式鎳氫動(dòng)力電池、穿心軸式驅(qū)動(dòng)器、人一電合力電子控制器、快速充電器組成；整車重量＜22公斤，充電一次續(xù)行里程40-45公里；是適用于嚴(yán)格控制環(huán)境污染的場(chǎng)所的高性能的電動(dòng)自行車。
權(quán)利要求
1．一種高性能輕型電動(dòng)自行車，其特征在于所述的電動(dòng)自行車由比能量＞60瓦時(shí)/公斤盒式鎳氫動(dòng)力電池(1)、高效永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(2)、人-電合力電子控制器(3)和便攜式快速充電器組成，整車重量＜22公斤，一次充電續(xù)行里程40-80公里；
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)器(2)安裝于前輪輪軸位置組成驅(qū)動(dòng)輪
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車，其特征在于所述的盒式鎳氫動(dòng)力電池和人-電合力電子控制器安裝于書(shū)包架(4)的不銹鋼或工程塑料電池抽斗(5)之內(nèi)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車，其特征在于所述的盒式鎳氫動(dòng)力電池由容量為24伏5-7安時(shí)、比能量＞60瓦時(shí)/公斤的圓柱形鎳氫電池組組成，重量＜2.3公斤。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)器如ZL95227242.3所述。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車，其特征在于所述的人力-電力合力電子控制器如98208817.5所述。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高性能輕型電動(dòng)自行車,其特征是所述的電動(dòng)自行車是由比能量>65瓦時(shí)/公斤的盒式鎳氫動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)器、人－電合力電子控制、快速充電器、行駛車速表、電池容量蜂鳴指示器、電子喇叭和安全反光裝置組成;所述的驅(qū)動(dòng)器安裝于前輪輪軸、鎳氫動(dòng)力電池和人－電合力電子控制器安裝在書(shū)包架中;整車重量<22公斤,充電一次續(xù)行里程40—45公里。本發(fā)明所述的電動(dòng)自行車可使使鎳氫動(dòng)力電池延長(zhǎng)一次充電續(xù)行里程80%以上;特別適用于對(duì)環(huán)境污染要求高的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)B62K11/00GK1286193SQ99111629
公開(kāi)日2001年3月7日 申請(qǐng)日期1999年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月25日
發(fā)明者陳迂, 蔡韻, 俞東平 申請(qǐng)人:上海申建冶金機(jī)電技術(shù)工程公司