專利名稱：具有自充電功能的電動(dòng)自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種電動(dòng)自行車，尤指一種具有自充電功能的電動(dòng)自行車。
背景技術(shù)：
隨著油價(jià)的高漲及對(duì)環(huán)保意識(shí)的重視，因此，具有無(wú)油耗、無(wú)廢氣、低噪 音、低耗電…等等優(yōu)點(diǎn)的電動(dòng)自行車，不僅成為政府一直致力推廣的綠色產(chǎn)品， 也成為近幾年來(lái)非常受歡迎的代歩工具之一。并且，電動(dòng)自行車的使用族群也 由最初的老人、婦女，逐漸擴(kuò)展到學(xué)生族群與上班族群。
請(qǐng)參見(jiàn)圖l，為現(xiàn)有電動(dòng)自行車的方框示意圖。如圖所示，該電動(dòng)自行車
包含一踏板組IOA、 一車輪50A、 一電池20A、 一驅(qū)動(dòng)器30A及一永磁馬達(dá) 40A。該電池20A提供一固定大小的直流電壓。該驅(qū)動(dòng)器30A電性連接該電 池20A，接收該電池20A輸出的該直流電壓，以驅(qū)動(dòng)該永磁馬達(dá)40A而帶動(dòng) 該車輪50A轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，該電動(dòng)自行車可利用一人力踩踏該踏板組IOA而帶 動(dòng)該車輪50A轉(zhuǎn)動(dòng)。又或，利用該電池20A提供該電動(dòng)自行車所需的驅(qū)動(dòng)電 力。故此，該電動(dòng)自行車可依使用者操作需求，調(diào)整驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)自行車的動(dòng)力。 也即，使用者可完全以人力踩踏該電動(dòng)自行車的該踏板組10A，以驅(qū)動(dòng)該電動(dòng) 自行車；或完全以該電池20A提供該電動(dòng)自行車所需的電力；又或依操作習(xí) 慣、實(shí)際路況、使用需求…等等，調(diào)整該電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)方式，使該電動(dòng)自 行車在使用上更為彈性。
但是，當(dāng)該電動(dòng)自行車使用超過(guò)一定耗電時(shí)，必須對(duì)該電池20A進(jìn)行充 電，才能確保該電動(dòng)自行車在下次使用時(shí)，有充足的電力能以驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)自行 車。這樣，除了將造成使用者在操作時(shí)顧慮電力不足之虞，另外該電池20A 也需額外插接外部市電對(duì)其充電，除了增加可觀的電費(fèi)開(kāi)銷，也間接產(chǎn)生了溫 室氣體(如二氧化碳)的排放。
因此，如何設(shè)計(jì)出一種能改善現(xiàn)有缺失的一種具有自充電功能的電動(dòng)自行車，并且使電動(dòng)自行車成為真正綠色產(chǎn)品，乃為本發(fā)明人所欲行克服并加以解 決的一大課題。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有自充電功能的電動(dòng)自行車，該電動(dòng)自行 車可利用支撐腳架固定，而采以定點(diǎn)操作使用，并利用一人力踩踏該電動(dòng)自行 車的一踏板組并帶動(dòng)一車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)成具有自充電及健身功能的電動(dòng)自行車 的目的。
為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有自充電功能的電動(dòng)自行車， 該電動(dòng)自行車包含一發(fā)電裝置、 一控制器、 一電池及一阻尼器。該發(fā)電裝置通 過(guò)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與該車輪聯(lián)結(jié)，或與該車輪直結(jié)，并借助該車輪轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)該發(fā) 電裝置產(chǎn)生一電源。該控制器電性連接該發(fā)電裝置，用以接收該電源并轉(zhuǎn)換該 電源為多個(gè)直流電源。該電池電性連接該控制器，用以接收并儲(chǔ)蓄該控制器輸 出的一第一操作電源。該阻尼器電性連接該控制器，用以接收該控制器輸出的 一第二操作電源，以消耗該發(fā)電裝置所產(chǎn)生的部分電能。
本實(shí)用新型的有益效果在于該電動(dòng)自行車可利用支撐腳架固定，在定點(diǎn) 操作使用時(shí)，可借助施加人力踩踏該電動(dòng)自行車以對(duì)電池進(jìn)行充電，不僅可達(dá) 到運(yùn)動(dòng)健身的目的，并且該電池更不須插接外部市電對(duì)其充電，除了可節(jié)省可 觀的電費(fèi)開(kāi)銷，也可徹底達(dá)成無(wú)間接二氧化碳?xì)怏w排放的影響。
為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功 效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本實(shí)用新型的目的、 特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附附圖僅提供參考與說(shuō) 明用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。


圖1為現(xiàn)有電動(dòng)自行車的方框示意圖； 圖2為本實(shí)用新型電動(dòng)自行車的方框示意圖； 圖3為該電動(dòng)自行車的一控制器的方框示意圖； 圖4為該控制器的第一較佳實(shí)施例的電路圖； 圖5為該控制器的第二較佳實(shí)施例的電路圖。其中，附圖標(biāo)記
(現(xiàn)有技術(shù))10A踏板組
20A電池
30A驅(qū)動(dòng)器
40A永磁馬達(dá)
50A車輪
〔本實(shí)用新型〕10踏板組
20車輪
30發(fā)電裝置
40控制器
402整流電路
404電源供應(yīng)器
406功率開(kāi)關(guān)控制電路
408微處理器
410電池充電器
412閘極驅(qū)動(dòng)集成電路
414升壓電路
50電池
60阻尼器
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說(shuō)明，配合附圖說(shuō)明如下 請(qǐng)參見(jiàn)圖2及圖3 ，分別為本實(shí)用新型電動(dòng)自行車的方框示意圖及該電動(dòng) 自行車的一控制器的方框示意圖。該電動(dòng)自行車可利用支撐腳架(圖未示)固 定，而采以定點(diǎn)操作使用，并利用一人力踩踏該電動(dòng)自行車的一踏板組10并 帶動(dòng)一車輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)一永磁馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，該電動(dòng)自行車更包含一發(fā)電 裝置30、 一控制器40、 一電池50及一阻尼器60。
該發(fā)電裝置30通過(guò)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖未式)與該車輪20聯(lián)結(jié)或與該車輪20直結(jié)，并借助該車輪20轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)該發(fā)電裝置30產(chǎn)生一電源。其中，該發(fā)電 裝置30可通過(guò)對(duì)該永磁馬達(dá)進(jìn)行電能反向操作而得到。該發(fā)電裝置30另可為 一獨(dú)立發(fā)電機(jī)，并為無(wú)刷式永磁發(fā)電機(jī)。此外，該車輪20通過(guò)一皮帶或鏈條(圖 未示)帶動(dòng)并由該人力施力轉(zhuǎn)動(dòng)。該控制器40電性連接該發(fā)電裝置30，用以接 收該電源并轉(zhuǎn)換該電源為多個(gè)直流電源。該電池50電性連接該控制器40，用 以接收并儲(chǔ)蓄該控制器40輸出的一第一操作電源。該電池50為一充電電池或 一超電容(ultracapacitor)。該阻尼器60電性連接該控制器40，用以接收該控制 器40輸出的一第二操作電源，以消耗該發(fā)電裝置30所產(chǎn)生的部分電能。
該控制器40包含一整流電路402、 一電源供應(yīng)器404、 一功率開(kāi)關(guān)控制電 路406、 一微處理器408及一電池充電器410。該整流電路402電性連接該發(fā) 電裝置30，用以將該發(fā)電裝置30所產(chǎn)生的該電源轉(zhuǎn)換為一整流輸出電源。該 電源供應(yīng)器404電性連接該整流電路402，并接收該整流輸出電源，用以切換 該整流輸出電源并輸出一供應(yīng)電源。該功率開(kāi)關(guān)控制電路406電性連接該整流 電路402，并接收該整流輸出電源，用以提供可變工作周期的該第二操作電源 至該阻尼器60。該微處理器408電性連接該電源供應(yīng)器404，并接收該電源供 應(yīng)器404輸出的該供應(yīng)電源，用以提供一功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該功率開(kāi)關(guān)控制電路 406。該電池充電器410電性連接該電源供應(yīng)器404，并接收該電源供應(yīng)器404 輸出的該供應(yīng)電源，用以提供該第一操作電源至該電池50。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4，為該控制器的第一較佳實(shí)施例的電路圖。如圖所示，該控 制器40內(nèi)部的電性連接關(guān)系請(qǐng)參見(jiàn)圖3的說(shuō)明，在此不再贅述。值得一提， 該功率開(kāi)關(guān)控制電路406主要包含一功率型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (Power Metal Oxide Semiconductor Field Transistor, Power MOSFET)。此夕卜，該 控制器40更包含一閘極驅(qū)動(dòng)集成電路412。該閘極驅(qū)動(dòng)集成電路412電性連 接于該微處理器408與該功率開(kāi)關(guān)控制電路406之間，用以接收該微處理器 408輸出的該功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并直接驅(qū)動(dòng)該功率開(kāi)關(guān)控制電路406。
請(qǐng)參見(jiàn)圖5，為該控制器的一第二較佳實(shí)施例的電路圖。如圖所示，該第 二較佳實(shí)施例與圖4的該第一較佳實(shí)施例最主要差異在于，在本實(shí)施例中多增 加一升壓電路414。該升壓電路414主要由至少一二極管(未標(biāo)示)與至少一電 容(未標(biāo)示)組成的一切換網(wǎng)路。該升壓電路414電性連接于該整流電路402的 輸出端，用以借助提高該電容的一非接地對(duì)地的電壓，使該電壓大于該整流電路402的輸出電壓，也即，該升壓電路414用以提高該整流電路402的輸出電 壓，以確保達(dá)成驅(qū)動(dòng)該電源供應(yīng)器404與該功率開(kāi)關(guān)控制電路406。
綜上所述，本實(shí)用新型具有下述的優(yōu)點(diǎn)..該電動(dòng)自行車可利用支撐腳架固 定，在定點(diǎn)操作使用時(shí)，可借助施加人力踩踏該電動(dòng)自行車以對(duì)該電池50進(jìn) 行充電，不僅可達(dá)到運(yùn)動(dòng)健身的目的，并且該電池20A更不須插接外部市電 對(duì)其充電，除了可節(jié)省可觀的電費(fèi)開(kāi)銷，也可徹底達(dá)成無(wú)間接二氧化碳?xì)怏w排 放的影響。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，本實(shí)用新 型的特征并不局限于此，并非用以限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的所有范圍應(yīng) 以下述的申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)，凡合于本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍的精神與其類似 變化的實(shí)施例，都應(yīng)包含于本實(shí)用新型的范疇中，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本 實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾都可涵蓋在以下本實(shí)用新型的專 利范圍。
權(quán)利要求1.一種具有自充電功能的電動(dòng)自行車，該電動(dòng)自行車可利用支撐腳架固定，而采以定點(diǎn)操作使用，并利用一人力踩踏該電動(dòng)自行車的一踏板組而帶動(dòng)一車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)一永磁馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，該電動(dòng)自行車更包含一發(fā)電裝置，通過(guò)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與該車輪聯(lián)結(jié)或與該車輪直結(jié)，并借助該車輪轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)該發(fā)電裝置產(chǎn)生一電源；一控制器，電性連接該發(fā)電裝置，用以接收該電源并轉(zhuǎn)換該電源為多個(gè)直流電源；一電池，電性連接該控制器，用以接收并儲(chǔ)蓄該控制器輸出的一第一操作電源；及一阻尼器，電性連接該控制器，用以接收該控制器輸出的一第二操作電源，以消耗該發(fā)電裝置所產(chǎn)生的部分電能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該控制器包含一整流電路，電性連接該發(fā)電裝置，用以將該發(fā)電裝置所產(chǎn)生的該電源轉(zhuǎn) 換為一整流輸出電源；一電源供應(yīng)器，電性連接該整流電路，并接收該整流輸出電源，用以切 換該整流輸出電源并輸出 一供應(yīng)電源；一功率開(kāi)關(guān)控制電路，電性連接該整流電路，并接收該整流輸出電源， 用以提供可變工作周期的該第二操作電源至該阻尼器；一微處理器，電性連接該電源供應(yīng)器，并接收該電源供應(yīng)器輸出的該供應(yīng) 電源，用以提供一功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該功率開(kāi)關(guān)控制電路；及一電池充電器，電性連接該電源供應(yīng)器，并接收該電源供應(yīng)器輸出的該供 應(yīng)電源，用以提供該第一操作電源至該電池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該發(fā)電裝置可通過(guò)對(duì)該永磁馬達(dá)進(jìn)行電能反向操作而得到。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該發(fā)電裝置可為一獨(dú)立發(fā)電機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于，該獨(dú)立發(fā)電機(jī)為一無(wú)刷式永磁發(fā)電機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該電池為一充電電池或一超電容。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該車輪通過(guò)一皮帶或鏈條帶動(dòng)并由該人力施力轉(zhuǎn)動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該控制器更包含一閘極驅(qū)動(dòng)集成電路，電性連接于該微處理器與該功率開(kāi)關(guān)控 制電路之間，用以接收該微處理器輸出的該功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并直接驅(qū)動(dòng)該功率 開(kāi)關(guān)控制電路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自充電功能的電動(dòng)自行車，其特征在于， 該功率開(kāi)關(guān)控制電路包含一功率型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
專利摘要一種具有自充電功能的電動(dòng)自行車，該電動(dòng)自行車可利用支撐腳架固定，而采以定點(diǎn)操作使用，并利用一人力踩踏該電動(dòng)自行車的一踏板組并帶動(dòng)一車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。該電動(dòng)自行車更包含一發(fā)電裝置、一控制器、一電池及一阻尼器。該控制器用以接收該發(fā)電裝置輸出的一電源并轉(zhuǎn)換該電源為多個(gè)直流電源，并提供該電池做為充電之用，以及提供該阻尼器做為消耗該發(fā)電裝置所產(chǎn)生的部分電能之用。本實(shí)用新型除了具有自充電及健身功能外，還可節(jié)省可觀的電費(fèi)開(kāi)銷，也可徹底達(dá)成無(wú)間接二氧化碳?xì)怏w排放的影響。
文檔編號(hào)B62M7/00GK201291960SQ20082013972
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者蔡文彬 申請(qǐng)人:寰宇電控股份有限公司