专利名称：超级电容电动助力自行车的制作方法
技术领域：
本设计超级电容电动助力自行车属电动自行车类。二背景技术：
众所周知，电动自行车(俗称电动车)就是传统自行车加装蓄电池和电动机后的 普通百姓的座骑。电动车的出现给无汽车族带来方便和享受，但也给环境带来了污染和威 胁。成千上万的电动车废弃蓄电池需要妥善处理，对社会不仅是沉重的负担，也是一大难 题。因此提高蓄电池寿命，延缓报废，寻求蓄电池特别是铅酸电池的替代品，已成为当今社 会，特别是科技界十分关注的课题。三、发明内容鉴于电动自行车在给人们带来方便和享受的同时，也给社会带来大量的蓄电池废 弃物需要处理的难题，本设计提供一种既可以提高蓄电池寿命，利于环境保护，又能改善其 行车性能，使之更轻松、快速，并且在相同安时数下实现更长的行驶里程的超级电容电动助 力车(简称电容助力车)。本设计首次采用超级电容以改善启动性能，并用磷酸铁锂电池替 代铅酸电池，具体电路如付图所示。付图所示为本电容电动助力车电动机驱动电路原理图。该助力车有一含超级电容 的电动机驱动电源电路，该电路由蓄电池E、超级电容C、电动机M、二极管D、限流电阻R、开 关K1、K2、K3及逆变器N组成。Kl Κ2为联控开关，Kl常闭，Κ2常开，Κ3为单控开关。Ε、 M、C三者呈并联关系；蓄电池E在Kl合k2、K3开路时通过R对C充电，又可在Kl开K2、K3 合时通过N实现E+C对M的联合启动，而在Kl、Κ3开Κ2合时为C经N对M放电——启动。 刹车时，电动机M由电动转为发电的瞬间再生制动能量通过D回收于C中。由于传统动力蓄电池在高功率输出、快速充电、宽温范围使用以及寿命等方面很 大的局限性，不能满足电动车在启动、加速、爬坡时对功率的需求(大电流放电会损坏电 池)；面超级电容因其有储存能量大、充放电速度快、瞬间输出电流大、寿命长等特点，能较 好地满足电动车在启动、加速、爬坡时对功率的需求。本电路超级电容C与动力电池E的配 合使用可以取长补短，既满足了电动车的启动、加速、爬坡对功率的要求，又避免了大电流 放电对电池的伤害，显著延长了电池的使用寿命，也改善电动车的行车性能，能让车子跑得 更快，更轻松，所走的里程数更多。此外，本设计电路中还设有D，利用D的单向导电性确保车子由电动工作模式转为 发电工作模式，使刹车瞬间的再生能量回收于超级电容C中。而且所说电动机的驱动电流 为脉冲大电流，它有利于驱动力矩的增加，脉冲电流的波形为锯齿波，它的产生借助于Κ1、 Κ2、Κ3不同状态的调整。前已述及，当Kl合Κ2 Κ3开时为E给C充电；而Kl Κ3开Κ2合 时，C经Κ2和N对M放电——驱动，从而实现了 E通过C对M的脉冲式驱动；必要时，亦可 同时合上Κ3 Κ2 (Kl开)而变C对M的单独驱动为E+C对M的联合驱动，此时的驱动为相对 稳态。再者，Kl Κ2 Κ3可以手控，也可以根据速度的大小和启动、爬坡的需求自动控制，当 然这需要另设的自动控制电路的支持。本电容助力车因超级电容的使用改善了电池的工作条件，提高电池寿命，利于环境保护，更改变了整车的启动性能和行使性能。 \[0010] 四
附图为本设计电容助力车的电动机驱动电路原理图。五、实施方式本设计电容助力车由专门制作的电源电路组件、超级电容、蓄电池，分别组装于电 动车车体的设定位置而成。本电容电动助力车经研制和试验证明，它能有效地延长蓄电池寿命，有利于环境 保护，能大大改善电动车的行车性能，能让车子跑得更快，更轻松，安全，在相同安时数下行 驶更多的里程数(如本试验提高原里程数的15%)，有很不错的节能效果。因此本设计电 容助力车有较好的社会、经济效益。
权利要求一种交通用超级电容电动助力自行车，其特征在于该助力车有一含超级电容的电动机驱动电源电路，该驱动电路由蓄电池E、超级电容C、电动机M、二极管D、限流电阻R、开关K1、K2、K3及逆变器N组成；K1、K2为联控开关，K1常闭，K2常开，K3为单控开关；E、M、C三者呈并联关系；蓄电池E在K1合K2、K3开路时通过R对C充电，又可在K1开K2、K3合时通过N实现E+C对M的联合驱动，而在K1、K3开K2合对为C经N对M放电 驱动；刹车时，电动机M由电动转为发电的瞬间再生制动能量通过D回收于C中。
专利摘要本设计为交通用超级电容电动助力自行车。它在普通电动车的基础上引入含超级电容的电源电路为电动机的驱动电源，超级电容的使用改善了电动机的启动性能，提高了电池使用寿命，大大改善整车的行驶性能和效果，也有利于环境保护，有好的社会经济效益。
文档编号B62K11/00GK201712722SQ200920176570
公开日2011年1月19日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者张光阳, 张福工, 查民义, 袁宏文, 郭才陶 申请人:张光阳;郭才陶;查民义;张福工;袁宏文