人力车用柔性直流传动系统及方法与流程

本发明涉及人力车传动系统，具体为一种人力车用柔性直流传动系统及方法。

背景技术：

1、人力车是现代社会中所常见的交通工具，常见的人力车包括两轮脚踏自行车、三轮脚踏自行车、含有人力驱动功能的助力自行车、含有人力驱动功能的电动两轮或三轮车等，在骑行过程中，需要骑行人员通过踩动人力车上的机械传动机构来实现对人力车的驱动，由此实现骑行人员的骑行活动。

2、人力车上常见的机械传动机构大多由踏板、齿盘以及传动链条组成，由于齿盘与传动链条之间是啮合连接，在长时间的工作过程中，容易出现滑脱的情况，暴露在外界的传动结构也容易锈蚀，进而导致传动过程的不流畅，因此需要定期对传动结构进行维护保养，尤其是有机械变档功能的因为结构更复杂更是如此，使用过程存在一定的不便。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

2、人力车用柔性直流传动系统，包括：

3、发电模块，其包括设于人力车车体上的发电装置、以及设于发电装置发电输入端的驱动组件，所述驱动组件能够带动发电装置发电输入端活动，促使发电装置输出电能；

4、驱动电机，其输入端与发电装置输出端相连，所述驱动电机的输出端能够驱动人力车行进；

5、电子调速模块，其包括用于检测发电装置与驱动电机电能数据的监测部、能够控制驱动电机启停的执行部、以及设于发电装置中接收监测部电信号并对执行部进行控制的处理部，所述处理部能够根据发电装置输出电能通过执行部来控制驱动电机转速；

6、所述发电模块以及驱动电机外部均设有将二者包裹在其内部的密封外壳，所述密封外壳与人力车车体相连。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

8、进一步的，所述发电装置输出为三相交流电，且发电装置输出端与驱动电机之间设有整流滤波模块。

9、进一步的，所述驱动电机内部设有动能回收模块。

10、进一步的，所述电子调速模块连接有为电子调速模块整体进行供电的外接电源，所述外接电源与动能回收模块相连。

11、人力车用柔性直流传动方法，其特征在于：包括以下步骤：

12、s1.发电装置在驱动组件的带动下产生交流电并输送至整流滤波模块进行整流滤波；

13、s2.整流滤波模块将整流滤波后的直流电输送至电子调速模块；

14、s3.监测部检测整流滤波模块输出电能符合启动标准后，由电子调速模块中的处理部控制执行部来将输出电能输入驱动电机，促使驱动电机启动；

15、s4.在输入驱动电机电能达到标准后，电子调速模块保持驱动电机占空比为100％

16、s5.停止活动驱动组件，发电装置不再为驱动电机供给电能，驱动电机在人力车整体惯性作用下继续活动，动能回收模块对驱动电机内部此时产生电能进行回收并输送至外接电源中；

17、s6.人力车整体停止活动，外接电源继续对电子调速模块进行供电，电子调速模块中的监测部实时对发电装置输出电能进行监测，在发电装置输出电能时，重复步骤s3～s6。

18、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进

19、进一步的，所述步骤s3中，整流滤波输出电能标准为ug-uz＞us时启动驱动电机，其中，ug为发电装置整流输出的电压理想值，uz为整流滤波模块压降，us为传动系统整体最低传动电压。

20、进一步的，所述步骤s4中，电子调速模块调节驱动电机pwm为i*(rg+rm+re)/(ug-um-uz)，其中，i为传动系统整体额定电流，rg为发电装置内阻，rm为驱动电机内阻，re为电子调速模块内阻，um为驱动电机的反电动势。

21、进--步的，所述步骤s4中当(ug-um-uz)<＝(rg+rm+re)*i时，经电子调速模块驱动的驱动电机占空比＝100％。

22、进一步的，所述当驱动电机占空比为100％时，ig＝im，其中，ig为无刷发电机整流输出电流，im为无刷电动机电流。

23、有益效果

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、本发明通过所设的发电模块以及驱动电机来代替现有人力车中机械传动结构，在驾驶人员活动驱动装置时，即可由发电模块产生电能来促使驱动电机运动，而发电模块与驱动电机外部可设置全包裹式的密封外壳也能够有效的实现驱动电机以及发电装置的防水以及防尘，有效的减少对人力车的维护次数，同时，由于人力在控制驱动组件进行发电时，其输出极为不稳定，因此，通过电子调速器对驱动电机的控制方法，将驱动电机的占空比限制为只有0％与100％两种状态，有效的避免了在发电过程中电流过大而烧坏驱动电机的情况，确保了驱动电机在骑行过程中的正常工作。

技术特征：

1.人力车用柔性直流传动系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的人力车用柔性直流传动系统，其特征在于：所述发电装置(102)输出为三相交流电，且发电装置(102)输出端与驱动电机(2)之间设有整流滤波模块。

3.根据权利要求2所述的人力车用柔性直流传动系统，其特征在于：所述驱动电机(2)内部设有动能回收模块。

4.根据权利要求3所述的人力车用柔性直流传动系统，其特征在于：所述电子调速模块连接有为电子调速模块整体进行供电的外接电源(3)，所述外接电源(3)与动能回收模块相连。

5.人力车用柔性直流传动方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的人力车用柔性直流传动方法，其特征在于：所述步骤s3中，整流滤波输出电能标准为ug-uz＞us时启动驱动电机(2)，其中，ug为发电装置(102)整流输出的电压理想值，uz为整流滤波模块压降，us为传动系统整体最低传动电压。

7.根据权利要求5所述的人力车用柔性直流传动方法，其特征在于：所述步骤s4中，当(ug-um-uz)＞(rg+rm+re)*i时，电子调速模块调节驱动电机(2)占空比为i*(rg+rm+re)/(ug-um-uz)，其中，i为传动系统整体额定电流，rg为发电装置(102)内阻，rm为驱动电机(2)内阻，re为电子调速模块内阻，um为驱动电机(2)的反电动势。

8.根据权利要求7所述的人力车用柔性直流传动方法，其特征在于：所述步骤s4中当(ug-um-uz)<＝(rg+rm+re)*i时，经电子调速模块驱动的驱动电机(2)占空比为100％。

9.根据权利要求8所述的人力车用柔性直流传动方法，其特征在于：当驱动电机(2)占空比为100％时，ig＝im，其中，ig为无刷发电机整流输出电流，im为无刷电动机电流。

技术总结
本发明提供了一种人力车用柔性直流传动系统，包括能够进行发电的发电模块、与发电模块相连的驱动电机、以及能够对驱动电机进行控制的电子调速模块；通过所设的发电模块以及驱动电机来代替现有人力车中机械传动结构，而发电模块与驱动电机外部可设置全包裹式的密封外壳也能够有效的实现驱动电机以及发电装置的防水以及防尘，有效的减少对人力车的维护次数，同时，由于人力在控制驱动组件进行发电时，其输出极为不稳定，因此，通过电子调速器对驱动电机的控制方法，将驱动电机的占空比限制为只有0％与100％两种状态，有效的避免了在发电过程中电流过大而烧坏驱动电机的情况，确保了驱动电机在骑行过程中的正常工作。

技术研发人员：王志鹏
受保护的技术使用者：王志鹏
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15