基本信息
- 项目名称：
- KERS概念自行车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目在现有技术最大的区别在于安全上，我们采用单线双控刹车，前后轮同时刹车功能。而普通自行车是后刹较稳，前刹较猛，一般用后刹，危急时前后一起刹。 速度不快的时候,一般只用后刹.速度快的时候先刹后刹,紧接着刹前刹，这样制动距离短一些,对刹车也有好处,避免对后刹摩损太大.速度慢的时候,在人多的时候也要合理运用前刹,我们的优点在于运用前后刹车同时刹车，克服危急时不能做到前后一起刹的缺点。
- 详细介绍：
- 节能力学计算书 1、普通自行车受力 （1）设脚踩踏板的力设为F，轮胎与地面的摩擦力设为f，空气阻力随着速度的增加而增加计为f（空）=kv2，其他力（自行车内部消耗和人与自行车自间的摩擦力等）设为X，则F=f+kv2+X 2、节能自行车受力 （1）设脚踩踏板的力设为F1，轮胎与地面的摩擦力设为f1，空气阻力随着速度的增加而增加计为f1（空）=kv12，电动机提供的动力设为A，其他力（自行车内部消耗和人与自行车自间的摩擦力等）设为X1，则：F1+A=f1+kv12+X1 3、普通自行车和节能自行车的受力和速度比较 （1）在相同速度，即V=V1，相同地面（摩擦力相同）相同环境下，则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）相同环境下，则V/V1=＜(F-f-X)/k＞/＜(F+A-f-X)/k＞≤0.5即V1至少是V的2倍。 结论：（1）在相同环境下，速度相同则可省一半的力。 （2）在相同环境下，受力相同则可提2倍的速度。 应用资料 这种新型电动车在刹车和滑行时，通过将电动机转变为发电机工作模式进行发电，将自行车的动能转化为电能，并将电能回充到电池中，从而使电动车续行里程延长。一次充电续行里程最多可增加50%，电池寿命也大大延长，而每辆新型电动车价格仅比同类产品增加不到200元。 在电动车已日益普及的今天，人们要求不断提高，目前关于电动车动力性能的要求集中表现在三个方面：一是节电，二是续行里程，三是爬坡性能，这使得厂商不得不开始关注产品独特性问题，自主创新，实施差异化竞争。其中，提高电机效率是近几年来电动车行业发展最迅速、技术提升最快的环节。无刷电机的出现是行业的一大创举，比如变频双动力、纳米电机等，注重用电效率、稳定性、使用寿命的提高，提供多种行驶模式的转换，不过还鲜有人在能量反馈上有所建树。 数码变频发电新科技，采用了能量回收控制技术。它是根据电动车刹车减速或转把回零滑行或电池电量少而人力骑行，还有下坡滑行时，由于刹车手柄打开或转把回零操纵，使电机处于发电模式的原理，将所发电能回充到电池。这样的话，电动车一次充电续行里程提高10％－50％。其次，数码变频启动扭矩更大 好在无独有偶，近日麦德发电动车厂家江苏新大陆车业有限公司，成功研发一种“节能自发电控制器”，使其技术更加成熟并便于推广。该产品直接利用电动车在行驶过程中的轮毂电机刹车时反向电动势进行发电,使电动车在刹车、滑行、减速时皆可进行恒流发电,能量回收达35%。由于产品属于配置机件，便于组装，受到了广大电动车生产者、经销商和消费者的一致认可，目前已在杭州、湖南、湖北、河南等省境内遍地开花。 据专业技术人员介绍，这种能源回收型电动车，可利用自身行驶过程中的轮毂电机刹车时反向电动势进行发电，并将电动车在刹车、滑行、减速行驶过程中所产生的80%以上能量进行回收转化为恒流发电，使每次充电可增加续行15公里至20公里。目前该产品不仅在国内热销，而且相继进入日本、美国及欧洲等地市场。 在能源日益紧张的今天，在成本人人关注的今天……谁都愿意自己的电动车能续行更远，谁都愿意自己电动车的电池使用寿命更长。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：省力、节能、提速 思路：机械能转化为动能，动能转化为电能，电能转化为动能 技术关键：发电机和电动机必须同步 技术指标：不同能之间的转化。
科学性、先进性
- 我们是通过在骑车的过程将电动机转变为发电机工作模式进行发电，将自行车的动能转化为电能，并将电能回充到电池中，从而使电动车续行里程延长。一次充电续行里程最多可增加50%，电池寿命也大大延长，而每辆新型电动车价格仅比同类产品增加不到200元。刹车系统的改变，双线刹车能有更安全的保障。 普通自行车和节能自行车的受力和速度比较： （1）在相同速度，即V=V1，相同地面（摩擦力相同）相同环境下，则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）相同环境下，则V/V1=＜(F-f-X)/k＞/＜(F+A-f-X)/k＞≤0.5即V1至少是V的2倍。 结论：（1）在相同环境下，速度相同则可省一半的力。（2）在相同环境下，受力相同则可提2倍的速度。特点：力的转化，机械能转化为动能，动能转化为电能，电能转化为动能。
获奖情况及鉴定结果
- 浙江建设职业技术学院鲁班杯“一等奖”。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 普通许可
作品可展示的形式
- 图纸 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点：电动车刹车减速或转把回零滑行或电池电量少而人力骑行，还有下坡滑行时，由于刹车手柄打开或转把回零操纵，使电机处于发电模式的原理，将所发电能回充到电池。（注解：人们在骑车行驶时，通过车轮的转动带动微型发电机发电，提供给为充电电池。） 适应范围：所有自行车使用者、电动车使用者。 经济效益：在相同情况下，只比普通自行车贵几十元，但在省力和速度上却大大满足了自行车爱好者的种种需求。 市场分析：有关部门统计，在中国平均每个人拥有1.2辆自行车或电动车。而我们研发的自行车价格低廉，不到电动车三分之一的价格，和自行车价格相差无几，却拥有近乎电动车的优点。物美价廉，相信市场前景必定大好。
同类课题研究水平概述
- 2004年，浙江001集团与浙江大学联合成立了杭州001电动车研发中心，001集团把研发重点放在广大消费者最为关注的电动自行车节能技术上，对当前电动自行车急需解决的节能、延长电池寿命、延长蓄电池一次充电的续行里程、增加电池容量、降低消费者使用成本、提高整车安全性能等技术课题投入了巨资研发。集团积极运用信息技术，高频技术、控制技术、电子技术，经过近两年研究，电动自行车新技术的研发取得了突破性成果。 2005年7月7日，001电动自行车节能自发电控制器在杭州通过浙江省级新产品鉴定，该控制器能对电动自行车在行驶过程中所产生的能量进行回收，达到了边骑边充电的神奇功效。电动自行车装上001自发电控制器后，在行驶过程中利用电动自行车的轮毂电机刹车时反向电动势进行发电，电动自行车在行驶过程中的红灯刹车、下坡滑行、减速、车辆交会时刹车、平路滑行时速达到8码以上就可进行恒流发电，能量回收达35%。 集团还配套开发出电动自行车可视化仪表盘、电动自行车悬浮电子开关、直线往复发电机、电动自行车灯光控制器、内置式控制器的轮毂电机等8项发明技术、19项实用新型技术、12项外观设计技术，并全部申报了国家专利。此外，001集团系统地对电动自行车结构设计、核心部件进行了技术革新。 本项目在现有技术最大的区别在于安全上，我们采用单线双控刹车，前后轮同时刹车功能。而普通自行车是后刹较稳，前刹较猛，一般用后刹，危急时前后一起刹。 速度不快的时候,一般只用后刹.速度快的时候先刹后刹,紧接着刹前刹，这样制动距离短一些,对刹车也有好处,避免对后刹摩损太大.速度慢的时候,在人多的时候也要合理运用前刹,我们的优点在于运用前后刹车同时刹车，克服危急时不能做到前后一起刹的缺点。
