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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- KERS概念自行車
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目在現(xiàn)有技術(shù)最大的區(qū)別在于安全上，我們采用單線雙控剎車，前后輪同時(shí)剎車功能。而普通自行車是后剎較穩(wěn)，前剎較猛，一般用后剎，危急時(shí)前后一起剎。 速度不快的時(shí)候,一般只用后剎.速度快的時(shí)候先剎后剎,緊接著剎前剎，這樣制動(dòng)距離短一些,對(duì)剎車也有好處,避免對(duì)后剎摩損太大.速度慢的時(shí)候,在人多的時(shí)候也要合理運(yùn)用前剎,我們的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)用前后剎車同時(shí)剎車，克服危急時(shí)不能做到前后一起剎的缺點(diǎn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 節(jié)能力學(xué)計(jì)算書 1、普通自行車受力 （1）設(shè)腳踩踏板的力設(shè)為F，輪胎與地面的摩擦力設(shè)為f，空氣阻力隨著速度的增加而增加計(jì)為f（空）=kv2，其他力（自行車內(nèi)部消耗和人與自行車自間的摩擦力等）設(shè)為X，則F=f+kv2+X 2、節(jié)能自行車受力 （1）設(shè)腳踩踏板的力設(shè)為F1，輪胎與地面的摩擦力設(shè)為f1，空氣阻力隨著速度的增加而增加計(jì)為f1（空）=kv12，電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力設(shè)為A，其他力（自行車內(nèi)部消耗和人與自行車自間的摩擦力等）設(shè)為X1，則：F1+A=f1+kv12+X1 3、普通自行車和節(jié)能自行車的受力和速度比較 （1）在相同速度，即V=V1，相同地面（摩擦力相同）相同環(huán)境下，則F/F1= (f+kv2+X)/ f1+kv12+X1-A≈1倍 （2）在相同受力，即F=F1，相同地面（摩擦力相同）相同環(huán)境下，則V/V1=＜(F-f-X)/k＞/＜(F+A-f-X)/k＞≤0.5即V1至少是V的2倍。 結(jié)論：（1）在相同環(huán)境下，速度相同則可省一半的力。 （2）在相同環(huán)境下，受力相同則可提2倍的速度。 應(yīng)用資料 這種新型電動(dòng)車在剎車和滑行時(shí)，通過將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工作模式進(jìn)行發(fā)電，將自行車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能回充到電池中，從而使電動(dòng)車?yán)m(xù)行里程延長(zhǎng)。一次充電續(xù)行里程最多可增加50%，電池壽命也大大延長(zhǎng)，而每輛新型電動(dòng)車價(jià)格僅比同類產(chǎn)品增加不到200元。 在電動(dòng)車已日益普及的今天，人們要求不斷提高，目前關(guān)于電動(dòng)車動(dòng)力性能的要求集中表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是節(jié)電，二是續(xù)行里程，三是爬坡性能，這使得廠商不得不開始關(guān)注產(chǎn)品獨(dú)特性問題，自主創(chuàng)新，實(shí)施差異化競(jìng)爭(zhēng)。其中，提高電機(jī)效率是近幾年來電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展最迅速、技術(shù)提升最快的環(huán)節(jié)。無刷電機(jī)的出現(xiàn)是行業(yè)的一大創(chuàng)舉，比如變頻雙動(dòng)力、納米電機(jī)等，注重用電效率、穩(wěn)定性、使用壽命的提高，提供多種行駛模式的轉(zhuǎn)換，不過還鮮有人在能量反饋上有所建樹。??? 數(shù)碼變頻發(fā)電新科技，采用了能量回收控制技術(shù)。它是根據(jù)電動(dòng)車剎車減速或轉(zhuǎn)把回零滑行或電池電量少而人力騎行，還有下坡滑行時(shí)，由于剎車手柄打開或轉(zhuǎn)把回零操縱，使電機(jī)處于發(fā)電模式的原理，將所發(fā)電能回充到電池。這樣的話，電動(dòng)車一次充電續(xù)行里程提高10％－50％。其次，數(shù)碼變頻啟動(dòng)扭矩更大 好在無獨(dú)有偶，近日麥德發(fā)電動(dòng)車廠家江蘇新大陸車業(yè)有限公司，成功研發(fā)一種“節(jié)能自發(fā)電控制器”，使其技術(shù)更加成熟并便于推廣。該產(chǎn)品直接利用電動(dòng)車在行駛過程中的輪轂電機(jī)剎車時(shí)反向電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行發(fā)電,使電動(dòng)車在剎車、滑行、減速時(shí)皆可進(jìn)行恒流發(fā)電,能量回收達(dá)35%。由于產(chǎn)品屬于配置機(jī)件，便于組裝，受到了廣大電動(dòng)車生產(chǎn)者、經(jīng)銷商和消費(fèi)者的一致認(rèn)可，目前已在杭州、湖南、湖北、河南等省境內(nèi)遍地開花。?? 據(jù)專業(yè)技術(shù)人員介紹，這種能源回收型電動(dòng)車，可利用自身行駛過程中的輪轂電機(jī)剎車時(shí)反向電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行發(fā)電，并將電動(dòng)車在剎車、滑行、減速行駛過程中所產(chǎn)生的80%以上能量進(jìn)行回收轉(zhuǎn)化為恒流發(fā)電，使每次充電可增加續(xù)行15公里至20公里。目前該產(chǎn)品不僅在國(guó)內(nèi)熱銷，而且相繼進(jìn)入日本、美國(guó)及歐洲等地市場(chǎng)。? 在能源日益緊張的今天，在成本人人關(guān)注的今天……誰都愿意自己的電動(dòng)車能續(xù)行更遠(yuǎn)，誰都愿意自己電動(dòng)車的電池使用壽命更長(zhǎng)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：省力、節(jié)能、提速 思路：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 技術(shù)關(guān)鍵：發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)必須同步 技術(shù)指標(biāo)：不同能之間的轉(zhuǎn)化。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 我們是通過在騎車的過程將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工作模式進(jìn)行發(fā)電，將自行車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能回充到電池中，從而使電動(dòng)車?yán)m(xù)行里程延長(zhǎng)。一次充電續(xù)行里程最多可增加50%，電池壽命也大大延長(zhǎng)，而每輛新型電動(dòng)車價(jià)格僅比同類產(chǎn)品增加不到200元。剎車系統(tǒng)的改變，雙線剎車能有更安全的保障。 普通自行車和節(jié)能自行車的受力和速度比較： （1）在相同速度，即V=V1，相同地面（摩擦力相同）相同環(huán)境下，則F/F1= (f+kv2+X)/ f1+kv12+X1-A≈1倍（2）在相同受力，即F=F1，相同地面（摩擦力相同）相同環(huán)境下，則V/V1=＜(F-f-X)/k＞/＜(F+A-f-X)/k＞≤0.5即V1至少是V的2倍。 結(jié)論：（1）在相同環(huán)境下，速度相同則可省一半的力。（2）在相同環(huán)境下，受力相同則可提2倍的速度。特點(diǎn)：力的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院魯班杯“一等獎(jiǎng)”。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 普通許可
作品可展示的形式
- 圖紙 圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)：電動(dòng)車剎車減速或轉(zhuǎn)把回零滑行或電池電量少而人力騎行，還有下坡滑行時(shí)，由于剎車手柄打開或轉(zhuǎn)把回零操縱，使電機(jī)處于發(fā)電模式的原理，將所發(fā)電能回充到電池。（注解：人們?cè)隍T車行駛時(shí)，通過車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)發(fā)電，提供給為充電電池。） 適應(yīng)范圍：所有自行車使用者、電動(dòng)車使用者。 經(jīng)濟(jì)效益：在相同情況下，只比普通自行車貴幾十元，但在省力和速度上卻大大滿足了自行車愛好者的種種需求。 市場(chǎng)分析：有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)平均每個(gè)人擁有1.2輛自行車或電動(dòng)車。而我們研發(fā)的自行車價(jià)格低廉，不到電動(dòng)車三分之一的價(jià)格，和自行車價(jià)格相差無幾，卻擁有近乎電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)。物美價(jià)廉，相信市場(chǎng)前景必定大好。
同類課題研究水平概述
- 2004年，浙江001集團(tuán)與浙江大學(xué)聯(lián)合成立了杭州001電動(dòng)車研發(fā)中心，001集團(tuán)把研發(fā)重點(diǎn)放在廣大消費(fèi)者最為關(guān)注的電動(dòng)自行車節(jié)能技術(shù)上，對(duì)當(dāng)前電動(dòng)自行車急需解決的節(jié)能、延長(zhǎng)電池壽命、延長(zhǎng)蓄電池一次充電的續(xù)行里程、增加電池容量、降低消費(fèi)者使用成本、提高整車安全性能等技術(shù)課題投入了巨資研發(fā)。集團(tuán)積極運(yùn)用信息技術(shù)，高頻技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)，經(jīng)過近兩年研究，電動(dòng)自行車新技術(shù)的研發(fā)取得了突破性成果。 2005年7月7日，001電動(dòng)自行車節(jié)能自發(fā)電控制器在杭州通過浙江省級(jí)新產(chǎn)品鑒定，該控制器能對(duì)電動(dòng)自行車在行駛過程中所產(chǎn)生的能量進(jìn)行回收，達(dá)到了邊騎邊充電的神奇功效。電動(dòng)自行車裝上001自發(fā)電控制器后，在行駛過程中利用電動(dòng)自行車的輪轂電機(jī)剎車時(shí)反向電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行發(fā)電，電動(dòng)自行車在行駛過程中的紅燈剎車、下坡滑行、減速、車輛交會(huì)時(shí)剎車、平路滑行時(shí)速達(dá)到8碼以上就可進(jìn)行恒流發(fā)電，能量回收達(dá)35%。 集團(tuán)還配套開發(fā)出電動(dòng)自行車可視化儀表盤、電動(dòng)自行車懸浮電子開關(guān)、直線往復(fù)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)自行車燈光控制器、內(nèi)置式控制器的輪轂電機(jī)等8項(xiàng)發(fā)明技術(shù)、19項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)、12項(xiàng)外觀設(shè)計(jì)技術(shù)，并全部申報(bào)了國(guó)家專利。此外，001集團(tuán)系統(tǒng)地對(duì)電動(dòng)自行車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、核心部件進(jìn)行了技術(shù)革新。 本項(xiàng)目在現(xiàn)有技術(shù)最大的區(qū)別在于安全上，我們采用單線雙控剎車，前后輪同時(shí)剎車功能。而普通自行車是后剎較穩(wěn)，前剎較猛，一般用后剎，危急時(shí)前后一起剎。 速度不快的時(shí)候,一般只用后剎.速度快的時(shí)候先剎后剎,緊接著剎前剎，這樣制動(dòng)距離短一些,對(duì)剎車也有好處,避免對(duì)后剎摩損太大.速度慢的時(shí)候,在人多的時(shí)候也要合理運(yùn)用前剎,我們的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)用前后剎車同時(shí)剎車，克服危急時(shí)不能做到前后一起剎的缺點(diǎn)。
