本實用新型涉及車輛技術領域，具體涉及一種多模式驅動的電動自行車。

背景技術：

電動自行車作為一種綠色環保的交通工具，越來越被廣泛使用。

目前的電動自行車，一般為單一模式，即僅由蓄電池提供動力，腳踏板僅為置放腳部的部件，并無實際的腳踏提供騎行動力的功能。也存在雙模式，即騎行人員也可以踩踏腳踏板而進行人力行車和電力行車的轉換。

然而，純電力行車容易受到地形的限制，且耗費電力較快；而純騎行模式，往往容易導致騎行勞累，不能較長時間地享受騎行的樂趣。

因此，亟待對現有的電動自行車進行改良，使其具有更好的地形適應性，提升續航里程，增強騎行樂趣。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種多模式驅動的電動自行車，該自行車具有多種模式，可以適應全地形全路況，能夠長時間地享受到騎行樂趣。

本實用新型提供的多模式驅動的電動自行車，包括控制模塊和力矩傳感器，所述電動自行車的前車輪和后車輪均配備有電動發電機，所述電動發電機均與所述控制模塊相連接；

所述控制模塊能夠控制前車輪、后車輪二者配備的電動發電機進行電力驅動，以實現純電動模式；或根據所述力矩傳感器檢測的腳踏力信號，控制后車輪配備的電動發電機進行電力驅動，由電動發電機和人力腳踏共同提供騎行動力，實現騎行助力模式，所述控制模塊控制所述前車輪的電動發電機進行發電；處于純騎行模式，所述控制模塊控制前車輪以及后車輪的電動發電機均進行發電。

可選地，還包油門操控件，所述油門操控件能夠根據騎行人員的操控向所述控制模塊發送油門控制信號；所述控制模塊能夠根據所述力矩傳感器檢測的腳踏力信號以及所述油門控制信號控制電動發電機提供動力。

可選地，所述控制模塊設有限速值，處于純電動模式時，所述控制模塊控制所述電動自行車的實際車速不超過所述限速值。

可選地，所述電動自行車包括作為動力源的主電池、作為備用動力源的備用電池，以及為車載設備供電的附電池；

所述控制模塊包括供電系統檢測單元以及電源切換單元，所述供電系統檢測單元獲取以上三類電池的電量，所述電源切換單元根據所述供電系統檢測單元的電量信號控制所述電動發電機對相應的電池進行充電。

可選地，所述主電池和/或所述控制模塊的外表面貼設有溫差發電片，所述控制模塊控制所述溫差發電片供電至所述車載設備。

本實用新型提供的多驅動模式自行車，為電動自行車配置了三種驅動模式，相較于傳統的電動自行車，能夠適應于全地形全路況，具備更高的靈活性，也適于健身騎行。尤其是助力騎行模式，能夠根據騎行需求，為人力騎行提供一定的助力，從而既滿足人力騎行的需求，又可以避免過于勞累，具有較好的用戶體驗感，可以長時間地感受騎行樂趣。另外，配備的電動發電機，可以在相應模式下進行發電，從而更為節約能效，延長電動自行車續航里程和時間。

附圖說明

圖1為本實用新型所提供一種電動車的具體體實施例的結構示意圖；

圖2為圖1電動車內示出電池的結構示意圖；

圖3為本實用新型所提供多模式驅動電動自行車的結構框圖；

圖4為圖3中電動自行車的多模式驅動方法流程圖。

圖1-2中附圖標記如下：1-車架；101-車架上管；1011-上管進風口；1012-上管出風口；1013-外擴分叉部；102-車架中柱；103-車架下管；1031-電池保護蓋；104-散熱氣道；10a立柱；

2-后叉；201-后輪電動發電機；202-后輪制動系統；

3-轉向組件；

4-前車輪；40-前叉；401-前叉減震器；402-前輪電動發電機；403-前輪制動系統；

5-后車輪；6-車座；7-腳踏和變速主動齒輪；8-變速從動齒輪；9-后叉減震器；

1001-主電池；1002-附電池；1003-備用電池；1004-控制模塊

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

請參考圖1，圖1為本實用新型所提供一種電動車的具體實施例的結構示意圖；圖2為圖1電動車內示出電池的結構示意圖。

電動自行車包括車架1(圖中為三角形車架)，車架1前后分別連接前叉40和后叉2，前叉40安裝前車輪4，后叉2安裝后車輪5，車架1前方上部安裝轉向組件3。車架1后下端設置腳踏，也可以同時設置變速主動齒輪，即圖中所示的腳踏和變速主動齒輪7，后車輪5的后車軸位置可以設置變速從動齒輪8，形成變速自行車，也可以是非變速自行車。

圖1-2中僅僅是電動自行車一種具體結構的示例，并不是對本文多驅動模式自行車的結構的限制。

請參考圖3，圖3為本實用新型所提供多模式驅動電動自行車的結構框圖，其中示出信號走向；圖4為圖3中電動自行車的多模式驅動方法流程圖。

本實施例中多模式驅動的電動自行車，包括控制模塊1004和力矩傳感器，當騎行人員踩踏腳踏板時，力矩傳感器能夠檢測到腳踏力的信號(具體到本實施例中，可以設置于圖2中所示的腳踏和變速主動齒輪7上)，反應為對行車的動力需求。另外，電動自行車的前車輪4和后車輪5均配備有電動發電機，即既能電動提供驅動力，也能轉動發電。

該電動自行車具有以下三種驅動模式：

一、純電動模式

所述控制模塊1004控制前車輪4、后車輪5二者配備的電動發電機進行電力驅動；此時電動自行車不需人力即可行進；

二、助力騎行模式

在該模式下，人力腳踏和電動驅動并存。騎行人員進行腳踏時，力矩傳感器會檢測到腳踏力信號，并根據該信號，確定此時所需的行車動力，由控制模塊1004進行計算分配，從而控制后車輪5配備的電動發電機進行電力驅動。即此時整車的動力由人力和后車輪5的電動發電機共同提供。

前車輪4的電動發電機在助力騎行模式下不提供動力，可以轉動發電。

三、純騎行模式

容易理解，該模式下，僅由人力腳踏實現驅動，前車輪4和后車輪5配備的電動發電機不再提供動力。此時，人力腳踏帶動前車輪4、后車輪5轉動，相應地，二者配備的電動發電機轉動，均進行發電。

上述方案中，為電動自行車配置了三種驅動模式，相較于傳統的電動自行車，能夠適應于全地形全路況，具備更高的靈活性，也適于健身騎行。尤其是助力騎行模式，能夠根據騎行需求，為人力騎行提供一定的助力，從而既滿足人力騎行的需求，又可以避免過于勞累，具有較好的用戶體驗感，可以長時間地感受騎行樂趣。另外，配備的電動發電機，可以在相應模式下進行發電，從而更為節約能效，延長電動自行車續航的時間。三種驅動模式，騎行人員可以自行選擇，電動自行車上可以設置實體按鈕，或者虛擬app按鈕皆可。

作為進一步的優化，對于純電動模式還可以做出改進。

純電動模式下，可以設置自動感應定速巡航，即騎行人員撥動油門操控件后，電動自行車可以保持在該油門功率下進行驅動，避免繁瑣操作，騎行人員不需要把持當前油門，而且也可以防止油門瞬時斷電而引起的不便，尤其是上坡時油門瞬時斷電而造成的溜車得以避免。

具體地，控制模塊1004中可以設定巡航最小車速值，當騎行人員撥動油門操控件時，如果控制模塊1004檢測到油門對應的速度值超過該巡航最小車速值(例如可以是5km/h)時，可以啟動自動感應定速巡航，騎行人員松開油門操控件后，保持該控制速度行駛。該模式設定為只能增速，一旦車輛發生剎車制動，則取消自動感應定速巡航，速度可以減小，以提高騎行安全性。再重新進行增速時，則增速至超過巡航最小值后，又可以進入自動感應定速巡航，該模式適合于長途模式。

油門控制的信號可以是上述的油門操控件發出，也可以是腳踏傳感轉換得出，二者均考慮為油門信號時，則以較強者控制電動發電機提供合適的動力。

如上所述，本方案中還設有力矩傳感器，作為優化的方案，力矩傳感器在純電動模式下，依然對腳踏力進行檢測。與助力騎行模式一致，力矩傳感器檢測的腳踏力信號反應了騎行人員對電動自行車的動力需求，在純電動模式下，可以轉換為油門實際所需信號。

此時，控制模塊1004會接收到兩路信號：力矩傳感器檢測后轉換的油門實際所需信號、油門操控件傳遞的油門控制信號。控制模塊1004會對以上兩路信號進行比較，并選擇二者中信號更強的一者控制電動發電機轉動。

在純電動模式下，基于該模式的運行方式，騎行人員多數不會進行腳踏動作。然而，在爬坡時，電動發電機轉速降低，需要較大的扭矩，如果騎行人員進行腳踏操作，則可以抵消一部分電動發電機的扭矩，可以起到保護電動發電機的作用；在爬坡階段，進行油門控制時，例如指撥油門的撥動動作未必能夠滿足爬坡的動力需求，而腳部進行踩踏時，電動自行車爬坡時的行駛狀態能夠更為直接地反饋給腳部，因此，在純電動模式下，尤其是爬坡狀態時，結合力矩傳感器的反饋，能夠更為準確地控制電動發電機的動力提供，以便順利地通過上坡路段或是其他類型的路段。

另外，本方案在純電動模式下，會對電動自行車進行限速處理。處于純電動模式，由電動發電機提供動力，車速可以達到相對較高，而地方交通法規一般對于該類車型具有車速限制要求，一般在(20～35)km/h，限速可以防止車速超出法規規定；另外，在純電動模式下，騎行人員對于道路和車輛的反饋意識降低，會下意識地增加速度，危險系數增強，限速設置能夠提高騎行安全。而處于助力騎行模式以及純騎行模式時，則不作限速處理，其最高速度由控制模塊1004和電動發電機本身的參數決定。

針對上述各實施例，由于電動發電機可以進行發電，還可以對發電后的電量用途進行設計。

電動自行車包括作為動力源的主電池1001、作為備用動力源的備用電池1003，以及為車載設備供電的附電池1002。車載設備例如可以是顯示屏、車燈、充電接口等。

可以檢測以上三類電池的電量，控制模塊1004可以設置供電系統檢測單元，以便控制模塊1004獲取各類電池的電量信息，并據此確定當前需要進行充電(欠電或非滿電)的電池，從而控制確定電動發電機為對應的電池進行充電。控制模塊1004內還可設置電源切換單元，當需要充電的電池超過兩類時，即主電池1001、備用電池1003、附電池1002三者中，至少兩者需要充電時，則控制模塊1004控制電源切換模塊按照下述優先級順序進行充電：

備用電池1003、附電池1002、主電池1001。

控制模塊1004內可以設置電源切換模塊，比如三者均需要(非滿電狀態時)充電。則電動發電機首先給備用電池1003充電，充完后，通過電源切換模塊切換至為附電池1002充電，最后再切換至給主電池1001充電。主電池1001作為主要動力源，會經常處于供電狀態，故首先給予作為備用動力源的備用電池1003充電；然后再給附電池1002充電，只有主電池1001電量不足，而備用電池1003作為動力配備時，才給主電池1001充電。當三者電量均較足時，不進行充電。需要說明的是，基于電池的工作原理，電池處于耗電狀態時，均不予充電操作，如上所述的優先級順序也是建立在電池能夠進行充電的基礎上進行充電順序分配。

另外，如圖2所示，車架1包括車架上管101、車架中柱102和車架下管103，呈大致的三角形架體結構。本方案可將主電池1001設置于車架下管103，具體是在車架下管103設置開口朝上的安裝槽，則主電池1001可實現快拆便攜式充電，即能夠很方便的取下并采用充電座進行充電。而備用電池1003和附電池1002分別設于車架中柱102和車架上管101，采用諸如從管體內抽拉式的安裝方式，即便采用安裝槽的安裝方式，車架下管103的主電池1001取放顯然還是更加容易，故在行駛中先為不方便取放的備用電池1003和附電池1002進行充電。

另外，當騎行時間較長，主電池1001、備用電池1003和附電池1002都處于欠電狀態，而純騎行模式狀態下充電又滿足不了騎行需求時，可用外接電纜式充電樁或無線充電樁進行快速充電，充電順序與前述順序一致。

此外，針對上述實施例，可以在主電池1001和/或控制模塊1004的外表面貼設有溫差發電片，主電池1001和控制模塊1004屬于發熱量較大的部件，利用主電池1001和控制模塊1004表面溫度和外部的溫度差，溫差發電片可以進行發電，控制模塊1004可以控制所述溫差發電片供電至所述車載設備。溫差發電片發電量有限，但可以滿足一定的車載設備供電需求，從而充分地利用電動自行車的自身能源。達到高效節能，延長續航里程的目的。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。