自發(fā)電自行車

1、目錄一、研究背景及意義二、設(shè)計方案2.1主要器件2.2基本設(shè)計3、 具體設(shè)計方案3.1設(shè)計思路3.2源動力機構(gòu)設(shè)計3.3器件位置的定位4、 數(shù)據(jù)計算和器件比較4.1、數(shù)據(jù)計算 4.2、器件比較五、創(chuàng)新點及應(yīng)用 5.1創(chuàng)新點5.2設(shè)計的不足： 5.3應(yīng)用前景六、設(shè)計總結(jié)一、背景及意義 近幾年，研究全球氣候變幻無常、水土流失嚴(yán)重、溫室效應(yīng)明顯、耕地沙化蔓延、生存環(huán)境日益惡化，嚴(yán)重威脅著全人類的健康與生命。因此，全社會倡導(dǎo)低碳生活 共建綠色家園的倡議書。其中有一條就是“節(jié)能減排，提升環(huán)保理念，做低碳生活的引領(lǐng)者”。提倡多步行、多騎自行車、多乘坐公共交通工具。汽車是二氧化碳的排放大戶需要購買汽車的話，

2、應(yīng)盡量選擇低油耗、更環(huán)保的汽車。自行車可謂是既環(huán)保又安全的交通工具，可是我感覺在自行車方面還有很多沒被開發(fā)的資源，現(xiàn)在有很多的發(fā)電方式，譬如說：煤炭發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核發(fā)電、太陽能等等。其中煤炭發(fā)電現(xiàn)在占得比重還很大，對環(huán)境污染的很嚴(yán)重，以上的這些發(fā)電方式基本上都是依賴于大自然的力量。但如果我們可以給自行車自行車裝一個自發(fā)電的裝置，我們可以在騎車的同時也獲得了電能，還會有一種小小的成就感。雖然市場上存在這種自發(fā)電的自行車，但技術(shù)還不夠成熟需要一些改進，并沒有大規(guī)模的推廣，還有很大的發(fā)展空間，我觀察了我們學(xué)校的自行車，具有自發(fā)電裝置的自行車?？上攵?，如果有效利用了這個資源，可以節(jié)約很多

3、能源。希望通過我們的項目，來響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，使用綠色能源，倡導(dǎo)大家在生活點滴中做到低碳環(huán)保。 二、設(shè)計方案 2.1主要器件：節(jié)能車燈 、發(fā)電機、逆變器、電整流裝置、蓄電池、按鈕開關(guān)、插座等2.2基本設(shè)計 把軸輪式的發(fā)電機作為前車輪的軸輪或前車輪減震器式（主要是山地自行車）發(fā)電機驅(qū)動的自行車發(fā)電方式，并利 用發(fā)電機形成各種擴展功能。譬如可以裝置一個蓄電電池，可以給一些小的用電器充電使用，也可以在夜晚騎車時照明使用。自發(fā)電多用途自行車的車燈與一發(fā)電機的輸出相連的插頭或插座及在由干電池供電、由發(fā)電機供電及由發(fā)電機對干電池充電之間進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)裝置相連。并提供有為該車燈供電且由自行車車輪直接驅(qū)

4、動的發(fā)電機。使用該車燈后在夜晚行車時由發(fā)電機照明，下車后可方便的取下作手電筒照明，而白天行車時則可向干電池充電。三、具體設(shè)計方案3.1設(shè)計思路 1、在車的前輪軸或后輪軸（山地自行車在減震器）安裝一個相應(yīng)功率發(fā)電機，發(fā)電機盡可能的輕巧，如果太重的話會對車輪的轉(zhuǎn)動帶來一定的影響。測出自行車在一般速度下的各類數(shù)值指標(biāo)，根據(jù)測的結(jié)果作為選擇器材的標(biāo)準(zhǔn)。 2、在自行車的車座的下面安裝蓄電池、逆變器、電整流裝置，蓄電池上有插座，可以對一些小用電器進行充電。 3、手動轉(zhuǎn)換器安裝在車把處，方便轉(zhuǎn)換。白天轉(zhuǎn)換接通發(fā)電機與與蓄電池的電路，對電池進行充電，電能儲存在蓄電池中。夜晚轉(zhuǎn)換接通發(fā)電機與車燈的電路，可以照明

5、使用。 4、在整個裝置中盡可能的減少對自行車性能的影響，盡可能體積小少占空間。3.2源動力機構(gòu)設(shè)計 我們設(shè)計的自發(fā)電自行車是靠車輪的滾動帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)動，把動能轉(zhuǎn)化成電能。進而為車燈供電，或儲存在蓄電池中，可以為小用電器充電。白天騎車時，發(fā)電機產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池里；夜晚的時候，可以打開車燈，這樣是邊騎車邊充電。做到只要車輪轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生電能。3.3器件位置的定位發(fā)電機：位于前車輪充當(dāng)輪軸，通過車輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電；節(jié)能車燈：放在車頭前面，便于照明，可以摘卸；開關(guān)按鈕 : 安裝在車把上，方便操作，當(dāng)夜里時，可打開按鈕，車燈開始照明，不照明時可以把電儲存在蓄電池中。蓄電池：把蓄電池，整流器放在車座

6、的下面，那里空間比較大，適合放體積較大的器件。通過測量，蓄電池放在那里不會影響到自行車的行駛。 四、數(shù)據(jù)計算和器件比較4.1、數(shù)據(jù)計算 測量的數(shù)據(jù)：車輪的半徑R: R=30cm; 自行車的平均速度V: V=30KM/H或8.3m/s 車輪的角速度w: w=V/R=27 rad/s 車輪的轉(zhuǎn)速N：N=w/2=4.3 r/s /表示圓周率/ 發(fā)電機的規(guī)格：額定電壓：12V 額定功率：20W 工作效率：y>=70% 蓄電池的規(guī)格：額定電壓：12V 輸出最大功率：100W 節(jié)能車燈的規(guī)格：額定電壓：12V 額定功率：15W 4.2器件的比較：五、創(chuàng)新點及應(yīng)用5.1創(chuàng)新點1、 這個的發(fā)電機是軸輪式

7、的，很方便；其它的大部分是皮帶帶動的，會占去很大空間，而且效率不高。2、 我們的這個自發(fā)電自行車不僅僅發(fā)的電給車燈用，蓄電池上有插座，還可以給一些用電器用，譬如給手機充電等。是真正的多用途自行車，邊走邊存電。5.2設(shè)計的不足1、 由于我們對某些器件的了解不夠清晰，可能會出現(xiàn)錯誤，對于發(fā)電機、蓄電池的選擇不夠精確，造成結(jié)果與預(yù)期有差距。2、 由于技術(shù)的原因，發(fā)電機可能做不到較高的工作效率，是目前最大的難題，如果不能解決，自發(fā)電自行車如紙上談兵，失去了意義。3、 因為在自行車上安置了這些器件，車身的重量會加重，如果過重會影響正常行駛，因此，在選擇器材時一定選擇合適的，避免過重。4、 自發(fā)電自行車肯定比同類的自行車價格高些，因此，合理的價格也會影響這種自行車的推行。5.3應(yīng)用前景 現(xiàn)在，全社會倡導(dǎo)低碳生活、節(jié)能減排，自發(fā)電自行車是綠色、環(huán)保的，剛好順應(yīng)社會的潮流。市場上，這種自行車還沒有被推廣，說明是有很大的機會把它做大做強，相信，當(dāng)技術(shù)更加成熟后，自發(fā)電自行車將大行其道。6、 設(shè)計總結(jié)以上就是我們這個項目的具體內(nèi)容，當(dāng)然我們的項目還有很多不足的地方，這現(xiàn)在還是一個想法，缺乏實踐。本身我們也不是太懂，之前并沒有接觸過類似的項目，可能，現(xiàn)在的設(shè)計還不能達到我們預(yù)期的效果，不過我們還會逐步完善我們的設(shè)計。比如在器件的選擇上會更