手動(dòng)控制自行車發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于飛輪電池(或稱飛輪儲(chǔ)能裝置)領(lǐng)域，特別是涉及一種飛輪電池補(bǔ)充能量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在眾多儲(chǔ)能裝置中，飛輪電池突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。當(dāng)飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，就具有一定的動(dòng)能，飛輪電池以其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。飛輪電池與化學(xué)電池相比，以其高效率，充電時(shí)間短、相對(duì)尺寸小、清潔無污染等突出優(yōu)勢(shì)有望成為最具前景的儲(chǔ)能電池。
[0003]飛輪電池的工作原理:飛輪電池中有一個(gè)電機(jī)(電動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)),充電時(shí),該電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式運(yùn)轉(zhuǎn)，將外界輸入的電能通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來，即飛輪電池“充電”；當(dāng)外界需要電能時(shí)，該電機(jī)以發(fā)電機(jī)形式轉(zhuǎn)動(dòng)，通過發(fā)電機(jī)將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載，即飛輪電池“放電”。為了減少風(fēng)阻損耗，摩擦等能量損失，飛輪電池設(shè)置在真空盒內(nèi)，并使用磁懸浮軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng)部件。
[0004]飛輪電池的儲(chǔ)能密度大、相對(duì)尺寸小的特點(diǎn)，尤其適合攜帶于野外無電源場合，特別是對(duì)于騎自行車旅行的車友，在野外宿營時(shí)，非常需要有一個(gè)能給手提電腦、收音機(jī)，較大功率的燈光支持電力的飛輪電池。然而，飛輪電池目前只能用通電的方式驅(qū)動(dòng)真空盒內(nèi)的發(fā)電機(jī)帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使飛輪儲(chǔ)存動(dòng)能，而在野外卻沒有可以給飛輪電池充電的電源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種在自行車行駛中，利用自行車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能的裝置及方法。
[0006]本發(fā)明主要技術(shù)思路:
1、為減少人力負(fù)載，裝置最好是在自行車下坡時(shí)給飛輪電池補(bǔ)充能量。而在上地坡時(shí)，裝置與自行車分離。
[0007]2、飛輪電池必須是在真空盒內(nèi)運(yùn)作，可以用自行車發(fā)的電輸入到飛輪電池真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存動(dòng)能。
[0008]本發(fā)明的具體技術(shù)方案:包括自行車及其把手上的含有鋼繩的調(diào)速盤、后架和后輪、飛輪電池的真空盒和真空盒內(nèi)的飛輪及電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括:
手動(dòng)離合裝置:其包括安裝架、拉伸彈簧和支架；所述安裝架與自行車的后架固連；調(diào)速盤通過鋼繩與支架連接，其中所述支架上部與安裝架上的支軸鉸接；拉伸彈簧的一端與安裝架連接，另一端與支架連接；
動(dòng)力總成:其包括外驅(qū)動(dòng)裝置和飛輪電池；
其中，外驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述真空盒外，它包括摩擦輪、調(diào)速器和發(fā)電機(jī)，摩擦輪與自行車的后輪間斷性接觸；摩擦輪通過調(diào)速器與發(fā)電機(jī)連接；發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線與真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連接；所述支架下部的一部分與外驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速器固連，支架下部的另一部分與真空盒固連；
使用方法:
當(dāng)自行車進(jìn)行上坡行駛期間，操縱自行車把手上的調(diào)速盤，拉動(dòng)鋼繩，鋼繩克服拉伸彈簧的彈力將支架朝自行車的后輪的相反方向拉，安裝在支架上的動(dòng)力總成脫離自行車的后輪；
當(dāng)自行車進(jìn)行下坡行駛期間，操作自行車把手上的調(diào)速盤，松開鋼繩，拉伸彈簧的彈力將支架朝自行車的后輪方向拉，摩擦輪與自行車的后輪接觸，并被自行車的后輪帶動(dòng)；當(dāng)自行車的后輪行駛中產(chǎn)生抖動(dòng)時(shí)，拉伸彈簧的彈力阻止摩擦輪與自行車的后輪分離；轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦輪驅(qū)動(dòng)調(diào)速器，調(diào)速器的輸出軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電通過導(dǎo)線輸入到真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；
當(dāng)自行車進(jìn)行平地行駛時(shí)，操作自行車把手上的調(diào)速盤，拉動(dòng)鋼繩，鋼繩克服拉伸彈簧的彈力將支架朝自行車的后輪的相反方向拉，安裝在支架上的動(dòng)力總成脫離自行車的后輪；摩擦輪與自行車的后輪分離，發(fā)電機(jī)停止發(fā)電；飛輪依靠儲(chǔ)存的動(dòng)能繼續(xù)在真空盒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；
當(dāng)外界需要電能時(shí)，飛輪的動(dòng)能通過電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的特點(diǎn)是:
一、在無電源場合，可以用自行車給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能。
[0010]二、利用自行車的調(diào)速盤控制給飛輪電池補(bǔ)充能量，以減輕人力負(fù)載。即當(dāng)自行車下坡時(shí)，裝置與自行車結(jié)合，向飛輪提供動(dòng)能。當(dāng)自行車上坡或平地行駛時(shí)，裝置與自行車分離，以減輕人力負(fù)載。
[0011]三、給飛輪電池輸入動(dòng)能過程中，飛輪電池可以同時(shí)向外部負(fù)載輸出電能。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的立體示意圖。
[0013]圖2是圖1另一個(gè)角度的立體示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明上坡時(shí)的示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明下坡時(shí)的示意圖。
[0016]圖5是圖3中的D-D剖視圖。
[0017]圖6是本發(fā)明在平地時(shí)的示意圖。
[0018]圖7是另一實(shí)施方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
本發(fā)明中設(shè)有手動(dòng)離合裝置:(參見圖1至圖4)其包括安裝架11、拉伸彈簧12和支架21 ;還包括了現(xiàn)有技術(shù)自行車把手上的含有鋼繩13的調(diào)速盤(未畫出，該調(diào)速盤是現(xiàn)有技術(shù)的變速自行車的零部件，在變速自行車中通過操縱調(diào)速盤拉動(dòng)鋼繩，從而控制自行車的速度。而本發(fā)明利用該調(diào)速盤來操縱本發(fā)明中的機(jī)構(gòu))，所述安裝架11與自行車的后架71固連；調(diào)速盤(未畫出)通過鋼繩13與支架21連接，其中所述支架21上部與安裝架11上的支軸28鉸接；拉伸彈簧12的一端與安裝架11連接，另一端與支架21連接；
參見圖1、圖2和圖5，動(dòng)力總成2包括外驅(qū)動(dòng)裝置4和飛輪電池3 ;
外驅(qū)動(dòng)裝置4設(shè)置在真空盒33外，外驅(qū)動(dòng)裝置4包括摩擦輪41、調(diào)速器42和發(fā)電機(jī)43，摩擦輪41通過調(diào)速器42與發(fā)電機(jī)43連接；需要時(shí)，摩擦輪41與自行車的后輪72接觸，從而用自行車的后輪72帶動(dòng)摩擦輪41和發(fā)電機(jī)43轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電通過導(dǎo)線35輸入到真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34驅(qū)動(dòng)飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；發(fā)電機(jī)43的外殼44與真空盒33固連。
[0020]支架21上部與安裝架11上的支軸28鉸接(參見圖1、圖2);支架21下部的一部分與外驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速器42固連，支架21下部另一部分與真空盒33固連；也就是動(dòng)力總成2的零部件都安裝在支架21上，支架21繞安裝架11上的支軸28轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力總成2也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]上述裝置的使用方法:
參見圖3，當(dāng)自行車進(jìn)行上坡行駛期間，操縱自行車把手上的調(diào)速盤，拉動(dòng)鋼繩13，鋼繩13克服拉伸彈簧12的拉力將支架21朝自行車的后輪72的相反方向拉，安裝在支架21上的動(dòng)力總成2脫離自行車的后輪72 ;這樣可以減輕人力蹬自行車的負(fù)載。
[0022]參見圖4，當(dāng)自行車進(jìn)行下坡行駛期間，操作自行車把手上的調(diào)速盤，松開鋼繩13，拉伸彈簧12的彈力將支架21朝自行車的后輪72方向拉，外驅(qū)動(dòng)裝置4的摩擦輪41與自行車的后輪72接觸，并被自行車的后輪72帶動(dòng)；當(dāng)自行車的后輪72行駛中產(chǎn)生抖動(dòng)時(shí)，拉伸彈簧12的彈力阻止摩擦輪41與自行車的后輪72分離；轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦輪41驅(qū)動(dòng)調(diào)速器42，調(diào)速器42的輸出軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)43轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，發(fā)電機(jī)43發(fā)出的電通過導(dǎo)線35輸入到真空盒33內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34驅(qū)動(dòng)飛輪31轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)存能量；
參見圖6，當(dāng)自行車進(jìn)行平地行駛時(shí)，操作自行車把手上的調(diào)速盤，拉動(dòng)鋼繩13，鋼繩13克服拉伸彈簧12的彈力將支架21朝自行車的后輪72的相反方向拉，安裝在支架21上的動(dòng)力總成2脫離自行車的后輪72 ;外驅(qū)動(dòng)裝置4的摩擦輪41與后輪72分離，發(fā)電機(jī)43停止發(fā)電；飛輪31依靠儲(chǔ)存的動(dòng)能繼續(xù)在真空盒33內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；
當(dāng)外界需要電能時(shí)，飛輪31的動(dòng)能通過電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)34轉(zhuǎn)化為電能，輸出給外部負(fù)載。
[0023]另一實(shí)施方法:對(duì)于體力好的騎者，在平地行駛時(shí)，也可以利用本發(fā)明對(duì)飛輪電池實(shí)施補(bǔ)充能量。方法是在平地上(見圖7)，將摩擦輪41調(diào)整到與后輪72接觸，然后將安裝架11固定在后架71上。這樣，自行車在下坡和平地行駛時(shí)，都可以給飛輪電池補(bǔ)充能量。而在上坡時(shí)，摩擦輪41與后輪72是分離的，不再消耗騎者的體力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手動(dòng)控制自行車發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的裝置，包括自行車及其把手上的含有鋼繩的調(diào)速盤、后架和后輪、飛輪電池的真空盒和真空盒內(nèi)的飛輪及電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括: 手動(dòng)離合裝置:其包括安裝架、拉伸彈簧和支架；所述安裝架與自行車的后架固連；調(diào)速盤通過鋼繩與支架連接，其中所述支架上部與安裝架上的支軸鉸接；拉伸彈簧的一端與安裝架連接，另一端與支架連接； 動(dòng)力總成:其包括外驅(qū)動(dòng)裝置和飛輪電池； 其中，外驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述真空盒外，它包括摩擦輪、調(diào)速器和發(fā)電機(jī)，摩擦輪與自行車的后輪間斷性接觸；摩擦輪通過調(diào)速器與發(fā)電機(jī)連接；發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線與真空盒內(nèi)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連接； 所述支架下部的一部分與外驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)速器固連，支架下部的另一部分與真空盒固連。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種手動(dòng)控制自行車發(fā)電補(bǔ)充飛輪電池能量的裝置。其特別之處是本發(fā)明設(shè)有手動(dòng)離合裝置和外驅(qū)動(dòng)裝置和飛輪電池，手動(dòng)離合裝置是根據(jù)自行車行駛的狀況控制是否給飛輪電池補(bǔ)充能量。外驅(qū)動(dòng)裝置是接受自行車后輪的傳動(dòng)力給飛輪電池補(bǔ)充能量。有益之處是在無電源場合，可以用自行車給飛輪電池補(bǔ)充動(dòng)能。利用手動(dòng)控制給飛輪電池補(bǔ)充能量的時(shí)間，以減輕人力負(fù)載。即當(dāng)自行車下坡時(shí)，裝置與自行車結(jié)合，向飛輪電池提供動(dòng)能。當(dāng)自行車上坡或平地行駛時(shí)，裝置與自行車分離，以減輕人力負(fù)載。
【IPC分類】B62M6-80, B62M1-10
【公開號(hào)】CN104590475
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310520120
【發(fā)明人】杜文娟
【申請(qǐng)人】杜文娟
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月30日