專利名稱：具有太陽能供電裝置的電力自行車的制作方法
具有太陽能供電裝置的電力自行車
技術領域：
本發(fā)明涉及自行車制造技術領域的電動自行車，具體地說，是一種能有 效利用太陽能作為動力源的、具有太陽能供電裝置的電力自行車。
背景技術：
自行車是目前人們廣為采取的一種交通或健身工具。作為交通工具，為 實現(xiàn)省力、快捷的目的，現(xiàn)在人們多喜歡使用電動自行車，它結構簡單，充 電方便，速度介于自行車和(燃油)助動車之間，對空氣的污染小，符合城 市管理對非機動車的要求。因此，目前市場上的電力自行車是琳瑯滿目，品 種繁多。
電動自行車制造和應用最關鍵的是蓄電池，蓄電池的材料和壽命關系到 電動自行車產(chǎn)品的價格、使用以及報廢的蓄電池是否會影響環(huán)境，是否會對 環(huán)境造成危害。
就目前市場上使用的電動自行車來說，應該還是有改進和提高的空間的， 無論是在供電裝置上還是在車體結構上。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能有效利用太陽能作 為動力源的、蓄電池壽命更長、供電系統(tǒng)更合理、電能損耗低、能源供給更 長久的、具有太陽能供電裝置的電力自行車。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案為 一種具有太陽能供電裝置 的電力自行車，含有車體、控制器——包含第一控制器、第二控制器、第三 控制器，控制電路、滑動變阻器、蓄電池組、行駛開關、自行車直流電機、 充電座，其特征在于，還包括由太陽能單片電池板構成的太陽能電池板組件；由控制電路與控制器構成的充電裝置；由二至四個單體蓄電池構成的蓄 電池組；所述供電裝置的電路構成為將太陽能電池組件連接入充電裝置， 充電裝置中的單個控制器分別連接一個單體蓄電池，單體蓄電池在輸出端彼 此串聯(lián)——通過單體蓄電池的正負極相互串聯(lián)后，伸出一條正極線、 一條負 極線，正極線上設置滑動變阻器接至自行車直流電機，負極線上設行駛開關 通向自行車直流電機，形成一個電路循環(huán)，由直流蓄電池組為電源驅動電力 自行車運轉。
所述控制電路的控制流程是
指令第一控制器接通充電1分鐘，放電1秒鐘，斷開；
在第一控制器斷開時指令第二控制器接通充電1分鐘，放電1秒鐘，斷
開；
在第二控制器斷開時指令第三控制器接通充電1分鐘，放電1秒鐘，斷
開；
再回復到指令第一控制器接通充電、放電、斷開； 如此循環(huán)，分別使單體蓄電池間歇充電、放電、斷開。 所述的充電裝置以間歇式、單體循環(huán)式、浮充充電方式控制充電。 間歇式單體循環(huán)充電是在一個工作周期內進行包括正向充電脈沖、反
向瞬間放電脈沖和停充維持三個階段的充電方式；
浮充充電是電力自行車在行駛中邊放電(行駛耗電)邊充電(通過太
陽能電池板實時充電)的充電方式。
所述的太陽能電池板組件由3 5塊并聯(lián)的太陽能單片電池板構成。 所述的太陽能單片電池板設置在車體的前檔板、車龍頭面板和儲物箱蓋
板上；
所述的太陽能單片電池板設置在車體儲物箱打開狀的箱面和蓋面上； 所述的控制器由邏輯電路與2 4個控制器構成。
在充電裝置單個控制器與一個單體蓄電池的連接線路中設有大容量電容器(用于放電)。
在單體蓄電池串聯(lián)后輸出端的正極線、負極線上并聯(lián)設有交流電充電座。
本發(fā)明具有太陽能供電裝置的電力自行車，通過安裝在車體上的太陽能 電池板將吸收的太陽光轉化為電能供給電力自行車充電，安裝在自行車上的 充電裝置以間歇式充電、單體循環(huán)充電和浮充充電的方式為蓄電池進行充電； 以直流蓄電池組為電源驅動電力自行車運轉。
其中的間歇式單體循環(huán)充電是在一個工作周期內進行包括正向充電脈 沖、反向瞬間放電脈沖和停充維持的三個階段運轉，它大大縮短了蓄電池快 速充電的時間，其優(yōu)點是使蓄電池充電快速，電池不會發(fā)燙、不易硫化、 能延長蓄電池的使用壽命。
l秒鐘放電的特點在修補性充電周期內留出l秒鐘時間來放電，對消除 鉛酸電池在充電時產(chǎn)生的電化學極化和濃差極化、增加蓄電池容量和延長蓄 電池使用壽命等方面會產(chǎn)生重要的作用。
浮充充電采用與車身 一體化的太陽能電池組件通過充電裝置給蓄電池 充電，其優(yōu)點是在白天的行駛中電力自行車能邊放電(行駛耗電)邊充電(通 過太陽能電池板實時充電)，達到電力自行車的蓄電池在陽光下浮充充電的效 果，由于太陽能電池板提供的充電電壓不會過高，但卻可以不斷地補充蓄電 池因行駛耗電的損失，維持蓄電池內的氧循環(huán)，使蓄電池的浮充壽命達到十 年以上。
本發(fā)明在利用太陽光轉化為電能給電力自行車充電的同時，還設有交流電 充電裝置，使電力自行車在陰雨天或晚上時，或是太陽光充電不足時也能繼 續(xù)使用。
本發(fā)明具有太陽能供電裝置的電力自行車的積極效果是
(1) 可利用太陽光轉化為電能驅動電力自行車，輔以交流電充電裝置， 實現(xiàn)自行車的電力驅動。
(2) 充電裝置可以間歇式、單體循環(huán)和浮充充電的方式進行充電。
(3) 采用了單體蓄電池，無須升壓裝置，可低電壓、大電流充電，且速度快，電能損耗低。
(4) 使用了太陽能電池板分體并聯(lián)， 一是能加大電流，二是在太陽能單 片電池板損壞一或二塊的情況下，其它的單片電池板仍可照常工作，保證有 足夠的輸出功率；
(5) 本發(fā)明的電力自行車節(jié)能、省力、無污染，可廣泛用于高原、草原、 農(nóng)村、城市等廣大地區(qū)，適合做交通工具和運動休閑工具。


附圖1為本發(fā)明具有太陽能供電裝置的電力自行車的結構示意圖; 附圖2為本發(fā)明太陽能單片電池板設置的結構示意圖； 附圖3為本發(fā)明太陽能吸收、轉化、利用的電路簡圖； 附圖4為本發(fā)明蓄電池充電曲線圖。
具體實施方式

以下結合附圖給出本發(fā)明的具體實施方式
。
參見附圖l、 2。本發(fā)明具有太陽能供電裝置的電力自行車含有車體17、 控制器——包含第一控制器l、第二控制器2、第三控制器3，控制電路4、 太陽能電池板組件——包含第一太陽能單片電池板5，第二太陽能單片電池板 6、第三太陽能單片電池板7、第四太陽能單片電池板8、第五太陽能單片電 池板9，滑動變阻器10、蓄電池組——包含第一蓄電池11、第二蓄電池12、 第三蓄電池13，行駛開關14、自行車直流電機15、充電座16，以及大容量 電容器18。
本發(fā)明對車體17整體的形狀未作具體的設計要求，可利用現(xiàn)有的電動自 行車進行改裝；控制器——包含第一控制器l、第二控制器2、第三控制器3 及蓄電池組——S含第一蓄電池11、第二蓄電池12、第三蓄電池13設置在 車體17的座位底部，太陽能電池板組件由3 5塊太陽能單片電池板并聯(lián)構 成，可以包括第一太陽能單片電池板5，第二太陽能單片電池板6、第三太陽能單片電池板7、第四太陽能單片電池板8、第五太陽能單片電池板9，可將 單片的太陽能電池板分別設置在電動自行車的前檔板、車龍頭面板和儲物箱 蓋板上；也可以將其設置在車體儲物箱打開狀的箱面和蓋面上(在停駛的狀 態(tài)下可打開儲物箱蓋直接接受陽光，加強充電的進行)；控制電路4采用單片 機邏輯控制，設置在車龍頭下方的前叉箱內，用電線與相關部分連接，控制 電路4與控制器——包含第一控制器l、第二控制器2、第三控制器3—起構 成的充電裝置，其中，第一控制器l連接第一蓄電池ll，第二控制器2連接 第二蓄電池12,第三控制器3連接第三蓄電池13;滑動變阻器10設置在車 龍頭的一側，行駛開關14設置在前叉箱上控制電路4的上方，用車鑰匙進行 開關的控制；自行車直流電機15設置在電力自行車的驅動輪上，在車體的大 梁上、踏腳板的前端設置充電座16。
上述結構的特點是能利用太陽能單片電池板通過充電裝置為蓄電池組 充電，依靠蓄電池的電力驅動電力自行車。
參見附圖3。本發(fā)明電力自行車供電裝置的電路構成為將由第一太陽能 單片電池板5，第二太陽能單片電池板6、第三太陽能單片電池板7、第四太 陽能單片電池板8、第五太陽能單片電池板9 (一塊太陽能單片電池板的功率 為10W)并聯(lián)構成的太陽能電池組件連接入充電裝置，充電裝置中的單個控制 器分別連接一個單體蓄電池，第一控制器l連接第一蓄電池l，第二控制器2 連接第二蓄電池12，第三控制器3連接第三蓄電池13，(一個單體蓄電池的 容量為12V);在單個控制器與單個蓄電池的連接線路中設有容量為2000Uf的 大容量電容器18 (用于放電)，三個單體蓄電池ll、 12、 13在輸出端彼此串 聯(lián)——第一蓄電池11的負極與第二蓄電池12的正極連接、第二蓄電池12的 負極與第三蓄電池13的正極連接，然后由第一蓄電池11的正極伸出一條正 極線、由第三蓄電池13的負極伸出一條負極線，正極線上設置滑動變阻器10 接至自行車直流電機15，負極線上設行駛開關14通向自行車直流電機15， 形成一個電路循環(huán)，由直流蓄電池組為電源驅動電力自行車運轉；
在單體蓄電池串聯(lián)后輸出端的正極線、負極線上并聯(lián)設有交流電充電座16，它能使電力自行車17在陽光不夠的情況下進行交流電充電，保證蓄電池 有足夠的電力。
參見附圖4?？刂齐娐?的控制流程(蓄電池充電曲線)是
指令第一控制器l接通充電l分鐘，放電1秒鐘，斷開；
在第一控制器1斷開時指令第二控制器2接通充電1分鐘，放電1秒鐘， 斷開；
在第二控制器2斷開時指令第三控制器3接通充電1分鐘，放電1秒鐘， 斷開；
再回復到指令第一控制器l接通充電、放電、斷開； 如此循環(huán)，分別給第一蓄電池11、第二蓄電池12、第三蓄電池13間歇 充電、放電、斷開。
所述的充電裝置可以間歇式、單體循環(huán)式、浮充充電方式控制充電。
權利要求
1、一種具有太陽能供電裝置的電力自行車，含有車體、控制器——包含第一控制器、第二控制器、第三控制器，控制電路、滑動變阻器、蓄電池組、行駛開關、自行車直流電機、充電座，其特征在于，還包括由太陽能單片電池板構成的太陽能電池板組件；由控制電路與控制器構成的充電裝置；由二至四個單體蓄電池構成的蓄電池組；所述供電裝置的電路構成為將太陽能電池組件連接入充電裝置，充電裝置中的單個控制器分別連接一個單體蓄電池，單體蓄電池在輸出端彼此串聯(lián)——通過單體蓄電池的正負極相互串聯(lián)后，伸出一條正極線、一條負極線，正極線上設置滑動變阻器接至自行車直流電機，負極線上設行駛開關通向自行車直流電機，形成一個電路循環(huán)，由直流蓄電池組為電源驅動電力自行車運轉。
2、 根據(jù)權利要求l所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在 于，所述控制電路的控制流程是指令第一控制器接通充電1分鐘，放電1秒鐘，斷開；在第一控制器斷開時指令第二控制器接通充電1分鐘，放電1秒鐘，斷開；在第二控制器斷開時指令第三控制器接通充電1分鐘，放電1秒鐘，斷開；再回復到指令第一控制器接通充電、放電、斷開； 如此循環(huán)，分別使單體蓄電池間歇充電、放電、斷開。
3、 根據(jù)權利要求l所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在 于，所述的充電裝置以間歇式、單體循環(huán)式、浮充充電方式控制充電。
4、 根據(jù)權利要求l所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在 于，所述的太陽能電池板組件由3 5塊并聯(lián)的太陽能單片電池板構成。
5、 根據(jù)權利要求l、或4所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在于，所述的太陽能單片電池板設置在車體的前檔板、車龍頭面板和儲 物箱蓋上。
6、 根據(jù)權利要求l、或4所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其 特征在于，所述的太陽能單片電池板設置在車體儲物箱打開狀的箱面和蓋面上。
7、 根據(jù)權利要求l所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在 于，所述的控制器由邏輯電路與2 4個控制器構成。
8、 根據(jù)權利要求l所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在 于，在充電裝置單個控制器與一個單體蓄電池的連接線路中設有大容量電容 器。
9、 根據(jù)權利要求l所述的具有太陽能供電裝置的電力自行車，其特征在 于，在單體蓄電池組串聯(lián)后輸出端的正極線、負極線上并聯(lián)設有交流電充電 座。
全文摘要
具有太陽能供電裝置的電力自行車，含有車體、由太陽能單片電池板構成的太陽能電池板組件、由控制電路與控制器構成的充電裝置、由若干單體蓄電池構成的蓄電池組，以及直流電機、行駛開關等；其供電裝置的電路構成為太陽能電池組件連接充電裝置，充電裝置的另一端分開連接二至四個單體蓄電池，單體蓄電池在輸出端彼此串聯(lián)，伸出一條正極線、一條負極線，正極線上設置滑動變阻器接至直流電機，負極線上設行駛開關再接至直流電機，形成電路循環(huán)，由蓄電池組為電源驅動電力自行車運轉。本發(fā)明的優(yōu)點是，可利用太陽能為電力自行車供電、并輔有交流電充電裝置，可廣泛用于高原、草原、農(nóng)村、城市等廣大地區(qū)，適合做交通工具和運動休閑工具。
文檔編號B62K11/00GK101439747SQ20071017081
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權日2007年11月22日
發(fā)明者偉 張, 謝新文 申請人:上海本通實業(yè)有限公司