專利名稱：一種可自動調速電動健身自行車的制作方法
技術領域：
本發明屬于電動自行車技術領域，尤其是涉及一種具有健身運動功能的電動自行車。
背景技術：
隨著大眾物質文化生活水平的提高，人們對身心健康的重視和對環保的關注，選擇燃燒脂肪而不是燃燒汽油的出行方式已是大勢所趨，采用自行車健身越來越為大眾接受，但目前的健身方法存在如下不足之處:
首先，普通的健身自行車多置于室內或者固定場地，占地面積大，不能隨意移動，因此室內健身只有在特定的時間和地點才能進行，不僅不能完全接觸大自然使得運動過程獲得良好的空氣質量，而且不利于該項運動的推廣普及；
其次，戶外的普通自行車運動固然有其可取之處，但因其巡航速度有限，某些場合無法像較快速度的常規電動車一樣適應日益加快的生活以及工作節奏。人們為了提高效率節約時間，從而無形中忽略了騎自行車運動的機會。而當前的電動自行車因其駕駛簡單、方便快捷、綠色環保被人們視為良好的代步工具，但另一方我們發現電動自行車幾乎沒有起到運動健身的效果。因此研制一種既能到達健身運動效果，又能適應日益增快生活工作節奏從而節約時間的可自動調速電動健身自行車是十分有價值的。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可自動調速電動健身自行車，這種電動自行車既能夠在平時作為健身器材使用，又能夠作為一種高效的代步工具。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
一種可自動調速電動健身自行車，包括安裝在車體上的健身運動系統和車輪、對車輪進行驅動的電機系統、健身測速傳感器、自動和手動調速器、控制器系統以及供電系統。首先騎駛者的騎車腳踏帶動健身運動系統轉動，通過健身測速傳感器即時同步采集因腳踏所形成的轉動速度，將此轉動速度的數字信號經自動調速器進行一定倍數的增加放大，然后將倍增放大后的數字信號輸送至控制器系統，由控制器系統準確控制電機的起動，加速、減速制動。電機把電能轉換為機械動能，驅動電動車行駛。整個控制電路的信號，包括采集、轉換倍增、傳輸、反饋，都是實時同步進行的。騎駛者像騎在傳統自行車上那樣帶動健身車輪，由控制器啟動電池開始“放電”，騎駛者的腳踏頻率越快，則電動自行車的行駛速度越快，反之亦然，這樣就可以給騎駛者一種車隨腳動的切身運動體驗。本發明具有以下突出優點:
1、本發明電動健身自行車，相較以往的健身自行車，騎駛條件不受場時間和場地的限制，有利于戶外運動的普及；2、本發明電動健身自行車，實際行駛速度與健身運動速度之間可以實現無極連續線性放大輸出；
3、本發明電動健身自行車，相較普通腳踏自行車，由于采用電機驅動，運動的同時可以提高生活和工作的效率，節省寶貴時間，是一種優良的代步工具；
4、健身過程產生的動能還可以對電池充電，環保節能。
圖1是本發明中電動健身自行車的連接原理圖。圖2是本發明中電動健身自行車的控制流程圖。
具體實施例方式為能進一步了解本發明內容、特點及功能，茲例舉以下實施例，但此實施例并不限制本發明的保護范圍。請參閱圖1，一種可自動調速電動健身自行車，包括安裝在車體上的健身運動系統和車輪、對車輪進行驅動的電機系統、健身測速傳感器、自動和手動調速器、控制器系統以及供電系統。騎駛者的腳踏運動傳遞給健身運動系統產生一個轉速，由健身測速傳感器采集轉化為數字信號，傳遞給自動調速器實現一定倍數的增加放大，然后將倍增放大后的數字信號輸送至控制器系統，相應改變輸出方波的占空比使負載上的平均電流功率從O 100%變化，可以無極連續調節輸出電壓來實現驅動電機的轉速調節。根據相關法規，不同電動自行車在平路無風狀況下最高行駛速度范圍為20 60km/h。設由驅動電機提供的機械動能產生的最高額定行駛速度為V_，此時對應的輸出電壓為Umax，對應的放大數字信號為Mmax。控制流程如圖2所示，實際的健身運動產生的速度Vejl，經測速傳感器轉化為數字信號Mejl，再傳輸給自動調速器進行η倍放大為將倍增放大后的數字信號輸送至控制器系統通過調節占空比可以實現輸出電壓U㈣的無級連續調節，進而驅動電機的無極連續調速。最終實現健身運動速度Vejl與電機速度Vwa之間的無極連續線性變換控制，騎駛者提供的動能越快，則電動車行駛的速度越快。其中η的范圍從I 3連續可設，M設定=ηΧΜ_，但η設置為I時，健身運動速度與行駛的電機速度相當，即V =V 。當M設定>Mmax時，U設定=Umax,則V電機=Vmax。健身過程產生的動能還可以對電池充電，環保節能。
若將調速器切換為手動調速器，則自動調速器不產生信號輸出，改為手動轉把產生的信號M￥a，輸送給控制器，余下電機控制原理與常規電動車無異。該手動調速器的選項設置以備不進行健身時，該自行車仍可以當作常規電動自行車使用。
權利要求
1.一種可自動調速電動健身自行車，其特征在于:包括安裝在車體上的健身運動系統和車輪、對車輪進行驅動的電機系統、健身測速傳感器、自動和手動調速器、控制器系統以及供電系統。首先騎駛者的騎車腳踏帶動健身運動系統轉動，通過健身測速傳感器即時同步采集因腳踏所形成的轉動速度，將此轉動速度的數字信號經自動調速器裝置實現一定倍數的增加放大，然后將倍增放大后的數字信號輸送至控制器系統，由控制器系統準確控制電機的起動，加速、減速制動。電機把電能轉換為機械動能，驅動電動車行駛。整個控制電路的信號，包括采集、轉換倍增、傳輸、反饋，都是實時同步進行的。
2.如權利要求1所述一種可自動調速電動健身自行車，其特征在于:調速器可以實現自動和手動的切換。
3.如權利要求1所述一種可自動調速電動健身自行車，其特征在于:自動調速器，可以將健身運動信號進行η倍放大，再輸送給控制器，最終實現健身運動速度與電機速度將的無極連續線性放大，η的范圍為I 3。
4.如權利要求1所述一種可自動調速電動健身自行車，其特征在于:當自動調速器的放大數字信號值大于等于最高額定行駛速度對應的數字信號時，輸出電壓為最高額定電壓。
全文摘要
本發明涉及一種可自動調速電動健身自行車，包括安裝在車體上的健身運動系統和車輪、對車輪進行驅動的電機系統、健身測速傳感器、自動和手動調速器、控制器系統以及供電系統。其特征在于該自行車結合了健身和代步兩個功能，通過自動調速器可以實現健身運動速度與電機轉度間的無極連續線性放大變換，騎駛者的腳踏運動頻率越快，則自行車的行駛速度越快，反之亦然，讓騎駛者體驗到車隨腳動的運動感。
文檔編號B62M25/08GK103192944SQ201310107780
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月31日 優先權日2013年3月31日
發明者謝容泉, 謝容財, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:謝容泉