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1、 電動(dòng)自行車再生制動(dòng)發(fā)電裝置說(shuō)明書終結(jié)版 1 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。 電動(dòng)自行車再生制動(dòng)發(fā)電裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)者：王銀鴿、楊碩、王波 （西

2、南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，成都， 611756） 【摘要】 電動(dòng)自行車在制動(dòng)的過(guò)程中，采用橡膠摩擦達(dá)到目的，這樣將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，造成能量熵的增大，使其利用性變低，從另一方面說(shuō)也是一種能量的浪費(fèi)，我們就設(shè)想將這部分能量利用起來(lái)，轉(zhuǎn)化為電能達(dá)到節(jié)能的目的。 我們基于法拉第電磁感應(yīng)定律，設(shè)計(jì)了電動(dòng)自行車制動(dòng)發(fā)電裝置。該裝置能夠?qū)x車時(shí)需要舍去的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，利用蓄電池，進(jìn)一步將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，方便再次供電動(dòng)自行車使用。 該裝置分兩大部分：機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)電充電系統(tǒng)。 機(jī)械傳動(dòng)部分是將車輪的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)依次經(jīng)齒輪嚙合，常

3、開(kāi)摩擦離合器，具有無(wú)極變速的帶傳動(dòng)組傳遞到發(fā)電機(jī)。該傳動(dòng)系統(tǒng)的控制開(kāi)關(guān)是剎車把的張合，只有進(jìn)行剎車制動(dòng)時(shí)才工作。當(dāng)制動(dòng)力小于一定數(shù)值時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)工作，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)的阻力產(chǎn)生一定的制動(dòng)效果。當(dāng)制動(dòng)力大于這個(gè)數(shù)值時(shí)，剎車把的張合程度會(huì)達(dá)到第二階段，為確保制動(dòng)安全，開(kāi)始采用自帶橡膠摩擦制動(dòng)和發(fā)電機(jī)阻力制動(dòng)二者的混合制動(dòng)。兩者的組合既能夠達(dá)到能源的回收再利用又保障制動(dòng)的安全性。 發(fā)電充電部分由小型發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓電路與蓄電池構(gòu)成。 本設(shè)計(jì)能夠有效的再生制動(dòng)，到達(dá)節(jié)能的作用。由于現(xiàn)在的大部分電力 2 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不

4、當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。 由火電廠燃煤產(chǎn)生，與此同時(shí)會(huì)排放大量污染氣體，該設(shè)計(jì)制動(dòng)產(chǎn)生的能源能夠以電能的形式重新被利用，進(jìn)一步說(shuō)到達(dá)了減排的作用。 關(guān)鍵詞：無(wú)級(jí)變速 制動(dòng)發(fā)電 混合制動(dòng) 發(fā)電機(jī) 法拉第電磁感應(yīng)定 律 聯(lián)系人：殷悅、、 一、作品背景及意義 1.1 作品背景 隨著煤炭資源的日益困乏，節(jié)約用電和尋找可替代資源或者技術(shù)發(fā)電，已經(jīng)成為人們亟待解決的問(wèn)題。同時(shí)，由于我們國(guó)家人口眾多，人均資源擁有水平低，人均 GDP不高，因此汽車擁有量相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家就較少。而由于電動(dòng)自行車操作簡(jiǎn)單、占用空間小、

5、行駛速度可控、行駛自動(dòng)省人力、利用電能來(lái)驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，極大填補(bǔ)了這方面的不足，受到廣大國(guó)民的喜愛(ài)。對(duì)建立節(jié)約型和諧社會(huì)，有著非常重大的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在中國(guó)電動(dòng)自行車擁有量已經(jīng)突破 2 億輛，占據(jù)中國(guó)巨大的交通工具市場(chǎng)。 1.2 市場(chǎng)上現(xiàn)有電動(dòng)自行車的發(fā)電裝置 (1)摩擦發(fā)電照明燈 (2)腳踩發(fā)電機(jī) 1.3 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 隨著節(jié)能減排被人們接受并積極響應(yīng)，電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)者們逐步增加 3 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。 或者改進(jìn)

6、裝置，來(lái)起到節(jié)能減排的目的，同時(shí)方便消費(fèi)者。例如：摩擦發(fā)電照明燈、電動(dòng)車腳踩充電。可是摩擦發(fā)電的轉(zhuǎn)化率低，而腳踩充電又消耗人力，我們就想對(duì)這部分進(jìn)行改進(jìn)，采取齒輪嚙合制動(dòng)發(fā)電，既達(dá)到了提高能源收集再利用的效率，又節(jié)省人力，同時(shí)起到節(jié)能減排的作用。 二、設(shè)計(jì)方案 2.1 系統(tǒng)工作原理 本設(shè)計(jì)主要分兩個(gè)部分：再生制動(dòng)與輔助制動(dòng)。

7、 4 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。 工作流程如下： 開(kāi)始 駕駛者控制 手閘握力≥設(shè) 是 否 齒輪嚙合 橡膠摩擦制動(dòng) ( 輔助制動(dòng) ) 變速傳送帶傳送 發(fā) 電 機(jī)制 動(dòng) 并發(fā)

8、 結(jié)束 圖1 系統(tǒng)工作流程圖 5 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。 運(yùn)行原理： （一） 工作模式一：再生制動(dòng) 電動(dòng)車勻速運(yùn)行，待需要減速時(shí)，駕駛者按下手閘的壓力小于設(shè)定的制動(dòng)閾值時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)變速箱齒輪與車輪軸上的齒輪嚙合，用車輪的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。發(fā)電機(jī)工作時(shí)對(duì)車輪產(chǎn)生制動(dòng)效果，這樣經(jīng)過(guò)變速箱傳動(dòng)達(dá)到自行車制動(dòng)和動(dòng)能發(fā)電的目的。 （二） 工作模式二：輔助制動(dòng) 當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，駕駛者按下手閘的壓力大于設(shè)定的閾值。此時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)為了保證駕駛者的安全，啟動(dòng)剎車片摩擦制動(dòng)裝置。剎車片制動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)制動(dòng)同時(shí)作用，保證自行車在盡可能短的時(shí)間內(nèi)停止下來(lái)，充分保證了行車安全。 裝置總體結(jié)構(gòu)圖： 6 2020 年 4 月 19 日