專利名稱：一種直接快速充電式電動摩托車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種直接、快速充電式，尤其是交、直流兩用充電式的電動摩托車。
以往的電動摩托車或者不帶充電器，或者所帶的充電器不僅體積大而且不能做到快速大電流充電也不能進行交、直流兩用充電，更不能進行回饋制動，回收能量。
本實用新型的第一個目的是提供一種又能直接快速充電的電動摩托車。
本實用新型的第二個目的是提供一種能進行交直流兩用充電的電動摩托車。
本實用新型的第三個目的是提供一種能進行回饋制動，回收能量的摩托車。
本實用新型的第四個目的是提供一種帶車載發(fā)電機的摩托車。
本實用新型的第一個目的是這樣實現(xiàn)的一種直接快速充電式電動摩托車，其包括車身、車輪、前叉、電池組、電動機。其特征在于安置于車身上的充電器(C)的結(jié)構(gòu)為交流輸入端(1)與整流器(2)連接，整流器(2)與高頻逆變器(3)的輸入端連接，逆變器(3)的另一輸入端與逆變控制器(4)的輸出端連接，其輸出端與高頻變壓整流器(5)連接，整流器(5)的輸出端與電池組(15)輸入端(6)連接，電池組(15)輸入端(6)分別經(jīng)電壓檢測器(7)、電流檢測器(8)、溫度檢測器(9)與逆變控制器(4)三個輸入端連接。市電交流電經(jīng)交流輸入端(1)進入，經(jīng)整流器(2)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動直流電，經(jīng)高頻逆變器(3)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流電。該電流是具有一定時間間隔與寬度的脈沖型高頻直流電。由于該高頻脈沖型直流電有一定的時間間隔，可以有效地給充電過程提供一個吸收析氣和熱量散失的機會，不致于使密封型電池在大電流充電時產(chǎn)生過大氣壓力與過熱，從而實現(xiàn)安全的快速充電。為了保證充電全過程始終處于受控狀態(tài)，特設(shè)計了電壓檢測器(7)、電流檢測器(8)、溫度檢測器(9)，一來采集充電負載的電壓、電流、溫度等重要參數(shù)，經(jīng)處理后送給具有模糊控制功能逆變控制器(4)，逆變控制器(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)按照設(shè)定的數(shù)學(xué)規(guī)律進行運算，產(chǎn)生用來改變高頻逆變器(3)的占空比的控制信號，使充電器始終工作在特定的工作狀態(tài)，將具有上述特征的快速充電裝置的輸出端與電動摩托車的電池組(15)連接，實現(xiàn)對電池組的快速充電及一系列優(yōu)越性的實現(xiàn)。電機控制器(18)是將電池組(15)的電能在受控狀態(tài)下傳遞給驅(qū)動電機(21)的重要裝置，它是通過速度控制器(20)來根據(jù)駕駛者的意向改變電動機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對汽車行駛速度及功率的控制。為了保證電動機、電池組及控制器本身安全、可靠運行，特別設(shè)計了溫度檢測器(22)、電流檢測器(23)、剎車斷電器(24)等傳感系統(tǒng)，用來判斷電動機在工作過程中的溫度電流等信號。當(dāng)這些參數(shù)超過設(shè)定的安全數(shù)據(jù)時，就會通過控制器中的控制電路來產(chǎn)生保護信號，改變控制器的工作狀態(tài)，從而有效地保證電機、電池組控制器本身的安全。
本實用新型可以這樣完善電池組(15)通過充電自動控制直流輸入端(10)經(jīng)防反接保護器(11)與高頻逆變器(3)的輸入端連接，高頻逆變器(3)的輸入端經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換器(12)與高頻變壓整流器(5)的輸入端連接?？焖俪潆娖?C)與電池組(5)連接，電池組(15)與電機控制器(18)連接；電機控制器(18)與速度控制器(20)連接，電機(21)分別通過溫度檢測器(22)、電流檢測器(23)、剎車斷電器(24)與電機控制器(18)連接，電機(21)的輸出端與汽車傳動系統(tǒng)(25)連接。在電動機(21)與快速充電器之間連接回饋制動器(17)。電池組(15)通過充電自動控制器(19)與車載發(fā)電機(16)連接，車載發(fā)電機(16)與快速充電器(C)連接。設(shè)計的防反接保護器(11)的作用是用來防止直流輸入端(10)在意外的情況下接錯直流電源的極性，而導(dǎo)致電路損壞。設(shè)計電壓轉(zhuǎn)換器(12)的目的在于提高充電器對電源、電壓等級適應(yīng)性，當(dāng)輸入為不同的等級時，電壓轉(zhuǎn)換器會通過一個繼電器的觸點將變壓器切換到與此電壓對應(yīng)的抽頭上，當(dāng)輸入電源為設(shè)定電壓的直流時，它又會自動將變壓器輸入端切換到對應(yīng)的抽頭上，來保證該充電器的輸出電壓固定在一定的范圍內(nèi)不變。
本實用新型具有上述充電裝置的電動摩托車驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于快速充電器(C)與電池組(15)連接，電池組(15)與電機控制器(18)連接；電機控制器(18)與速度控制器(20)連接，電機(21)分別通過溫度檢測器(22)、電流檢測器(23)、剎車斷電器(24)與電機控制器(18)連接，電機(21)的輸出端與摩托車傳動系統(tǒng)(25)連接。將具有上述特征的快速充電裝置的輸出端與電動摩托車的電池組(15)連接，實現(xiàn)對電池組的快速充電及一系列優(yōu)越性的實現(xiàn)。電機控制器(18)是將電池組(15)的電能在受控狀態(tài)下傳遞給驅(qū)動電機(21)的重要裝置，它是通過速度控制器(20)來根據(jù)駕駛者的意向改變電動機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對摩托車行駛速度及功率的控制。為了保證電動機、電池組及控制器本身安全、可靠運行，特別設(shè)計了溫度檢測器(22)、電流檢測器(23)、剎車斷電器(24)等傳感系統(tǒng)，用來判斷電動機在工作過程中的溫度電流等信號。當(dāng)這些參數(shù)超過設(shè)定的安全數(shù)據(jù)時，就會通過控制器中的控制電路來產(chǎn)生保護信號，改變控制器的工作狀態(tài)，從而有效地保證電機、電池組控制器本身的安全。電池組(15)通過充電自動控制器(19)與車載發(fā)電機(16)連接，車載發(fā)電機(16)與快速充電器(C)連接。在電動機(21)與快速充電器(C)之間連接回饋制動器(17)。由于電池組容量所限，目前的摩托車?yán)m(xù)駛里程受到限制，當(dāng)電池組缺電時，如無法及時補充電能，摩托車無法行走，為此，特設(shè)計了電動車車載發(fā)電機組(16)和充電自動控制器(19)，這樣發(fā)電機組(16)可以使用汽油或天燃汽等燃料，當(dāng)電池組缺電時，自動充電控制器(19)就會自動啟動發(fā)電機(16)，發(fā)電機可以是各種燃油發(fā)電機，也可以是其它發(fā)電機，例如汽油、柴油、天燃氣、燃料電池、光電池等的發(fā)電機。通過車載快速充電裝置將發(fā)電機提供的交流電轉(zhuǎn)換為高頻脈沖型直流電。通過上述快速充電裝置的輸出端(6)給電池組在線補充電能，能夠在線充電的原因是上述充電裝置具有恒壓、恒流特征，可以完全保證在線充電時與電池組連接的各部分器件電路不被干擾或損壞。由于電動摩托車在行駛過程中要經(jīng)常出現(xiàn)下坡、剎車等情況，這時會導(dǎo)致由于制動而造成能量損失。本實用新型充分考慮到這些因素，為了提高電動機的續(xù)駛里程，特設(shè)計了回饋制動器(17)，它可以將電動機在出現(xiàn)上述制動過程時產(chǎn)生的電能傳給上述快速充電器的直流輸入端，將此部分電能回饋充給電池組保存起來。
本實用新型的摩托車由于采用了高頻逆變及變壓整流電路結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了如下積極效果1、可以實現(xiàn)電池的快速充電；2、可以消除電池的鈍化，尤其是鎳-鉻電池的鈍化3、可以將充電器的體積大大減小，從而可以實現(xiàn)將這種充電器用于摩托車這樣的裝配空間受到限制的場合；4、由于采用了交直流兩種電源供電電路方式，可以自動適應(yīng)不同電壓等級的交流電源的功能。由于采用了上述充電裝置，電動摩托車具有了上述良好的充電功能，而且，為了使電動摩托車能夠完好運行，該車動力系統(tǒng)還設(shè)計了集充電、控制、檢測電能回收于一體的完整電路結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。


圖1，本實用新型快速充電器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，本實用新型一種摩托車的電路示意圖。
圖3，本實用新型的一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4，本實用新型的一種充電器電路圖。
高頻逆變器(3)由E1、E2、M1、M2、S4、C8、R15組成。
高頻變壓整流器(5)由T2、D2、D3、C2、R8組成。
輸出端(6)由輸出正負接線端子、地線、IC1的POW腳組成。
電壓檢測器(7)由R17、R9、N1、Z1、P6、E4、O2、I1、R13組成。
電流檢測器(8)由T3、D5、E3、R14、R16、O1、R12、IC1的W腳地線組成。
溫度檢測器(9)由R28、IC1的W腳、地線組成。
逆變控制器(4)由T5、D7、D6、R25、R26、N3、N4、N5、N6、E6、E7組成。
直流輸入端(10)由接與防反保護器(11)輸入端的一個專用直流插座組成。
防反接保護器(11)由D8組成。
電壓轉(zhuǎn)換器(12)由S4組成。電動摩托車的其動力系統(tǒng)元件的連接關(guān)系見圖2(C)為上述快速充電器(15)為電動摩托車的可充電電池組，一般為鉛-酸蓄電池(16)為車載交流燃氣發(fā)電機或燃料電池組(17)是由自動接觸器組成的回饋制動器(18)為中山市發(fā)思特電源有限公司(廣東)制造的FK-4850型電動摩托車控制器(19)充電自動控制器(19)是用來判斷電池組是否缺電的裝置，當(dāng)電池、電壓低于設(shè)定值時，它會發(fā)出信號，提示操作者。它由接觸器、電壓傳感器等組成。(20)由帶磁霍爾傳感器調(diào)節(jié)器的手把組成(21)為復(fù)合勵磁重載起動永磁直流電動機(22)由溫度傳感器組成(23)由電流傳感器組成(24)由行程開關(guān)組成(25)由摩托車主減速器和傳動軸組成電動摩托車的各個零部件在車身上的裝置位置見圖3。
權(quán)利要求1.一種直接快速充電式電動摩托車，其包括車身、車輪、前叉、電池組、電動機，其特征在于安置于車身上的快速充電器(C)的結(jié)構(gòu)為交流輸入端(1)與整流器(2)連接，整流器(2)與高頻逆變器(3)的輸入端連接，逆變器(3)的另一輸入端與逆變控制器(4)的輸出端連接，其輸出端與高頻變壓整流器(5)連接，整流器(5)的輸出端與電池組(15)輸入端(6)連接，電池組(15)輸入端(6)分別經(jīng)電壓檢測器(7)、電流檢測器(8)、溫度檢測器(9)與逆變控制器(4)三個輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車，其特征在于直流輸入端(10)經(jīng)防反接保護器(11)與高頻逆變器(3)的輸入端連接，高頻逆變器(3)的輸入端經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換器(12)與高頻變壓整流器(5)的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩托車，其特征在于快速充電器(C)與電池組(15)連接，電池組(15)與電機控制器(18)連接；電機控制器(18)與速度控制器(20)連接，電機(21)分別通過溫度檢測器(22)、電流檢測器(23)、剎車斷電器(24)與電機控制器(18)連接，電機(21)的輸出端與汽車傳動系統(tǒng)(25)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩托車，其特征在于在電動機(21)與快速充電器之間連接回饋制動器(17)，回饋制動器(17)的輸出端接快速充電器(C)的直流輸入端(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩托車，其特征在于電池組(15)通過充電自動控制器(19)與車載發(fā)電機(16)連接，車載發(fā)電機(16)與快速充電器(C)的交流輸入端(1)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種直接快速充電式電動摩托車,其主要特征在于:安裝有快速大容量充電的交直流兩用充電器,令摩托車在其安裝體積較小的情況下,獲得隨車的交、直流兩用充電功能。本實用新型適于二輪、三輪等各種電動摩托車之用。
文檔編號B62K11/00GK2463291SQ01215099
公開日2001年12月5日 申請日期2001年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月6日
發(fā)明者杜炬 申請人:杜炬