本发明涉及一种电动车自充电方法和自充电健身电动车。由带测速发电机的前轮，安装两组蓄电池的“V”型车架，安装调速控制转柄、功能控制转柄的操作手把，操作控制器、充电控制器，调速器、减震器，带驱动电动机的后轮和后车架，传动组件，座凳组成自充电健身电动车。前轮安装在操作手把的前叉内，操作手把与“V”型车架的一端焊接连接。后轮安装在后车架内，后车架与“V”型车架的平底端侧面铰链连接。“V”型车架的另一端安装减震器，连接处安装座凳，减震器的另一端与后车架铰链连接。“V”型车架的平底部分焊接安装的转动筒体内安装转动轴，转动轴上安装大链盘和脚踏板，大链盘上安装的链条与后轮轴上一侧安装的带棘爪小链轮连接。能回收自充电健身电动车运动时具有的动能，利用自充电健身电动车健身锻炼时所消耗的能量，转换成电能储存在蓄电池内。
1.一种电动车自充电方法，其特征是所述的电动车自充电方法包括：
(1)、驱动电动机正极经充电固态继电器触点J1连接到充电器内逆变电路正极，驱动电动机负极连接到充电器内逆变电路负极；充电器内整流电路输出正极连接后位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接后位蓄电池负极；
(2)、后位蓄电池正极经驱动固态继电器J3触点连接调速器正极，后位蓄电池负极经驱动固态继电器J4触点与调速器负极连接；
(3)、前位蓄电池正极经供电固态继电器J5触点连接后位蓄电池的负极；前位蓄电池负极经供电固态继电器J6触点连接驱动电动机负极；
(4)、测速发电机正极经充电固态继电器触点J7连接到充电器内逆变电路正极，测速发电机负极连接到充电器内逆变电路负极；充电器内整流电路输出正极连接前位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接前位蓄电池负极；
(5)、功能控制转柄的输入端连接前位蓄电池的正极，三路触点分别连接三路输出，三路输出分别连接分压电阻，三路分压电阻中点分别连接到操作控制器的三路输入端口；
(6)、前轮测速发电机正极连接分压电阻，分压电阻中点连接到操作控制器的一路输入端口；
(7)、后轮驱动电动机正极连接分压电阻，分压电阻中点连接到操作控制器的一路输入端口；
(8)、操作控制器的两路输出端口，分别连接到充电器内的两路变压固态继电器的控制端，两路变压固态继电器触点分别连接逆变变压器次级线圈一个抽头和整流电路输入端，另一个次级线圈抽头连接整流电路另一个输入端；
(9)、操作控制器的一路输出端口，连接到充电固态继电器J1的控制端；
(10)、操作控制器的一路输出端口，连接到驱动固态继电器J3的控制端；
(11)、操作控制器的一路输出端口，连接到驱动固态继电器J4的控制端；
(12)、操作控制器的一路输出端口，连接到供电固态继电器J5的控制端；
(13)、操作控制器的一路输出端口，连接到供电固态继电器J6的控制端；
(14)、操作控制器的一路输出端口，连接到充电固态继电器J7的控制端；
(15)、操作控制器经启动开关连接到前位蓄电池的正极与负极之间；
(16)、操作功能控制转柄发出控制信号，操作控制器从输入端口采集信号，从控制端口发出控制信号，使：
①、一路控制信号使能充电固态继电器J1的控制端，控制充电固态继电器触点的通、断，控制驱动电动机工作于发电机状态的时间；
②、一路控制信号使能驱动固态继电器J3的控制端，控制驱动固态继电器触点的通、断，控制驱动电动机工作于电动机状态的时间；
③、一路控制信号使能驱动固态继电器J4的控制端，控制驱动固态继电器触点的通、断，控制驱动电动机工作于电动机状态的时间；
④、一路控制信号使能供电固态继电器J5的控制端，控制供电固态继电器触点的通、断，改变驱动电压；
⑤、一路控制信号使能供电固态继电器J6的控制端，控制供电固态继电器触点的通、断，改变驱动电压；
⑥、一路控制信号使能充电固态继电器J7的控制端，控制充电固态继电器触点的通、断，改变充电时间。
2.一种实现权利要求1所述的电动车自充电方法的自充电健身电动车，所述的自充电健身电动车包括前轮，带驱动电动机的后轮和后车架，操作手把、调速控制转柄、刹车把、调速器、蓄电池、传动组件、座凳、尾箱，其特征是前轮安装了测速发电机，车架是带平底的“V”型架，还具有功能控制转柄、操作控制器、充电控制器、蓄电池箱、减震器、支承脚架；具体结构是：带测速发电机的前轮安装在操作手把的前叉内用螺钉固定，操作手把与“V”型车架的一端焊接连接，带驱动电动机的后轮安装在后车架内，后车架与“V”型车架的平底端侧面铰链连接，“V”型车架的另一端安装减震器，连接处安装座凳，减震器的另一端与后车架铰链连接，“V”型车架的平底部分焊接安装的转动筒体内安装滚动轴承，滚动轴承支承转动轴，转动轴上安装大链盘和脚踏板，大链盘上安装的链条与后轮轴上一侧安装的带棘爪小链轮连接，在操作手把的左把上安装功能控制转柄和左刹车把，操作手把的右把上安装调速控制转柄和右刹车把，在“V”型车架的平底部分安装前位蓄电池箱和后位蓄电池箱，蓄电池放置在蓄电池箱内，操作控制器和充电控制器安装在“V”型车架上，挡风板和防尘罩用螺钉安装在“V”型车架上，挡风板和防尘罩结合处用螺钉连接。
3.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是车架采用两根圆钢管弯制成带平底的“V”型车架，“V”型车架一端的两根钢管切割斜口并列焊接在一起，“V”型车架的平底部分和另一端都保持一定距离，用小圆钢管多根焊接连接，“V”型车架的一端的两侧面加工安装挡风板的螺纹孔，平底部分加工安装蓄电池箱的螺纹孔，“V”型车架的一端的两侧面加工安装防尘罩的螺纹孔，平面上加工安装操作控制器、充电控制器的螺纹孔，“V”型车架平底部分焊接安装转动筒体，侧面焊接后车架安装铰链座。
4.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是传动组件由转动筒体、转动轴、大链轮、链条、滚动轴承、螺纹压盖、带棘爪小链轮组成；转动筒体采用20号钢管加工成长圆柱形，两端加工安装滚动轴承的安装位，再加工一段左、右旋内螺纹，转动轴采用45号钢加工，两端中部安装滚动轴承的安装位，一端再加工一段安装脚踏板的键槽，另一端加工安装大链轮、脚踏板的键槽，螺纹压盖采用钢板分别加工成左、右旋外螺纹。
5.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是支承脚架由连接板和脚架组成；
连接板为半圆弧形，半圆弧形上端加工安装孔，圆弧形上加工大于二分之一的弧形槽，脚架采用小角钢弯制成两根“L”形，“L”形上端加工安装孔，两根“L”形下端用小角钢焊接连接，中下部焊接加强小角钢与底端连接，脚架上的安装孔用铆钉活动铆接在二分之一的弧形槽内。
6.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是功能控制转柄由转把、触点板组成；转把采用工程塑料压制成带圆盘的长圆筒形，圆盘上安装一个输入触点，触点板采用工程塑料压制成带圆盘的短圆筒形，圆盘上安装三个输出触点，装入带圆盘的长圆筒形内，输入触点连接前位蓄电池的正极，三路输出触点分别连接三路分压电阻。
7.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是蓄电池箱采用工程塑料分别制作成长方体形，底板上加工安装孔和安装两个铜制的接触电极，蓄电池箱盖采用工程塑料分别制作成长方体形，用铰链连接到蓄电池箱上；蓄电池盒采用工程塑料制作成长方体形，底板上安装两个铜制的弹性接触电极，蓄电池选用高性能蓄电池，装入蓄电池盒内，蓄电池的正极和负极分别与两个弹性接触电极连接，蓄电池盒装入蓄电池箱内，用蓄电池箱盖盖住；
后位蓄电池正极经驱动固态继电器J3触点连接调速器正极，后位蓄电池负极经驱动固态继电器J4触点与调速器负极连接，前位蓄电池正极经供电固态继电器J5触点连接后位蓄电池的负极，前位蓄电池负极经供电固态继电器J6触点连接驱动电动机负极。
8.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是充电控制器由PWM集成芯片及外围电阻、电容、驱动放大管、逆变开关管、逆变变压器、整流二极管、滤波电容组成；PWM集成芯片选用TL494，驱动放大管选用NPN型三极管，逆变开关管选用N沟道MOSFET开关管，在TL494集成芯片的时基5、6引脚外接电阻、电容组成脉宽调制电路，一个电容连接TL494的第5脚，一个电阻连接TL494的第6脚，TL494集成芯片的一路脉冲输出引脚9输出的脉宽控制信号，连接一支驱动放大管NPN型三极管的基极；TL494集成芯片的另一路脉冲输出引脚
10输出的脉宽控制信号，连接另一支驱动放大管NPN型三极管的基极，两支驱动放大管NPN型三极管的集电极连接成推挽连接形式连接测速发电机的负极，两支NPN型三极管的基极与发射极之间分别正向并联二极管，一支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的栅极，连接一支驱动放大管NPN型三极管的发射极，另一支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的栅极，连接另一支驱动放大管NPN型三极管的发射极，两支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的源极连接后接测速发电机的负极，两支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的漏极，分别与逆变变压器初级线圈连接成推挽形式组成逆变主电路，初级线圈的中心抽头经供电固态继电器的触点与测速发电机的正极连接，N沟道MOSFET开关管安装在散热片上，散热片安装在充电控制器盒上，逆变变压器选用铁氧体磁芯绕制，容量30VA，磁芯截面30×40平方毫米，初级绕组用直径0.6毫米漆包线，两根并绕2×60匝，逆变变压器次级绕组用直径0.6毫米绕漆包线绕70匝，50匝、60匝处抽头，60匝、70匝引出端头分别经变压固态继电器触点连接整流电路输入端，整流二极管连接成全桥整流电路，电容器并联在全桥整流电路的正、负极，测速发电机输出的电流整流后经电容器滤波向前位蓄电池充电；驱动电动机正极经充电固态继电器触点J1连接到充电器内逆变电路正极，驱动电动机负极连接到充电器内逆变电路负极，充电器内整流电路输出正极连接后位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接后位蓄电池负极；测速发电机正极经充电固态继电器触点J7连接到充电器内逆变电路正极，测速发电机负极连接到充电器内逆变电路负极，充电器内整流电路输出正极连接前位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接前位蓄电池负极。
9.如权利要求2所述的自充电健身电动车，其特征是操作控制器由单片机系统、输入接口电路、输出功率驱动电路组成，单片机芯片选用AT89C51，输入输出接口芯片选用
82C55，输入接口电路八组，输出功率驱动电路八组；单片机系统、输入接口电路制作在主电路板上，开关控制输出驱动电路分别单独制作单元电路板，两电路板以上下重叠的形式放置，两电路板之间通过插座、电缆、插头连接；82C55的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7作为开关量输入端，输入接口电路具有相同的电路结构：82C55的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7分别接上拉电阻后再接开关的一端，以一路为例：光电耦合隔离选用4N25，输入插口选用单列三脚插座，采集的输入信号经4N25隔离后，连接到82C55的一路输入端口；
功能控制转柄的三路分压电阻中点分别连接到三路输入端口，前轮测速发电机正极连接的分压电阻中点连接到一路输入端口，后轮驱动电动机正极连接的分压电阻中点连接到一路输入端口，右刹车把控制线连接到一路输入端口；PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7作为开关量输出端，输出功率驱动电路八组，具有相同的电路结构：以一路为例，光电隔离选用4N25，集成驱动选用74LS06，开关控制管选用TIP127，继电器选用固态继电器，输出插口选用单列四脚插座，82C55的一路输出信号接光电耦合4N25，经隔离后的信号接集成驱动
74LS06的一个单元，集成驱动74LS06的一个单元输出信号推动功率放大管TIP127，功率放大管TIP127的开关回路串接固态继电器控制端，控制固态继电器触点通、断；一路输出端口连接到充电固态继电器J1的控制端，一路输出端口连接到驱动固态继电器J3的控制端，一路输出端口连接到驱动固态继电器J4的控制端，一路输出端口连接到供电固态继电器J5的控制端，一路输出端口连接到供电固态继电器J6的控制端，一路输出端口连接到充电固态继电器J7的控制端，两路输出端口分别连接到充电器内的两路变压固态继电器的控制端，操作控制器经启动开关连接到前位蓄电池的正极与负极之间。
电动车自充电方法和自充电健身电动车
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电动车自充电方法和自充电健身电动车。由自充电健身电动车的传动组件、功能控制转柄、操作控制器、充电控制器、前轮测速发电机、后轮驱动电动机、蓄电池组成能量回收和自充电系统。技术背景
[0002] 目前使用的电动车一般由后轮电动机、速度控制器、仪表显示组成电驱动系统，驱动电动车运行。电动车的速度控制器，采用由集成芯片和外围电阻、电容组成的PWM脉宽调制电路。输出脉宽可改变的控制信号，经放大后驱动MOSFET开关管的栅极，对串接在蓄电池与MOSFET开关管源极之间的电动机进行直流调压。通过改变施加在后轮电动机的电压，达到电动车调速目的。电动车骑行距离完全决定于携带蓄电池的容量，增加电动车携带的蓄电池的容量，可以提高电动车的骑行距离。但增加蓄电池的容量，会增加电动车的重量，降低电动车的速度。单纯以增加电动车携带蓄电池的容量，来增加电动车骑行距离的方法是不经济的技术方案。因电动车重量增加，同一骑行速度消耗的电能增加，使电动车的性能价格比降低。电动车功能单一，只能作为一种代步工具使用，电动车运行时具有的动能不能有效回收。电动车刹车采用刹车带摩擦刹车盘方式制动，使电动车制动效果差，电动车制动滑行距离长，易发生交通事故。
[0003] 由上所述，采用现有技术的电动车功能单一，携带相同容量的蓄电池续行路程短，制动滑行距离长，安全性能差，电动车运行使具有的动能不能有效回收。
发明内容
[0004] 针对采用现有技术的电动车携带相同容量的蓄电池骑行路程短，制动滑行距离长，安全性能差，电动车运行时具有的动能不能有效回收，功能单一的不足。本发明的主要目的是：提供一种电动车自充电方法，回收电动车运行时具有的能量，转换为电能储存在蓄电池内，增加电动车骑行距离；回收人们健身锻炼所消耗的能量，转换为电能储存在蓄电池内，供家庭家用电器使用。本发明的另一个目的是：提供一种自充电健身电动车，既可作为代步工具使用，又可作为健身锻炼器具使用。由传动组件、功能控制转柄、操作控制器、充电控制器、前轮测速发电机、后轮驱动电动机、蓄电池组成能量回收系统。既能回收自充电健身电动车运动时具有的动能，又能回收利用自充电健身电动车健身锻炼时所消耗的能量，并转换成电能储存在蓄电池内。
[0005] 本发明的上述目的是这样实现的：由带测速发电机的前轮，安装了两组蓄电池箱的带平底的“V”型车架、安装了调速控制转柄、功能控制转柄、刹车把的操作手把，操作控制器、充电控制器，调速器、减震器，带驱动电动机的后轮和后车架，传动组件，座凳，尾箱组成自充电健身电动车。具体结构是：带测速发电机的前轮安装在操作手把的前叉内用螺钉固定，操作手把与“V”型车架的一端焊接连接。带驱动电动机的后轮安装在后车架内，后车架与“V”型车架的平底端侧面铰链连接。“V”型车架的另一端安装减震器，连接处安装座凳，减震器的另一端与后车架铰链连接。“V”型车架的平底部分焊接安装的转动筒体内安装滚动轴承，滚动轴承支承转动轴，转动轴上安装大链盘和脚踏板，大链盘上安装的链条与后轮轴上一侧安装的带棘爪小链轮连接。在操作手把的左把上安装功能控制转柄和左刹车把，操作手把的右把上安装调速控制转柄和右刹车把，在“V”型车架的平底部分安装前位蓄电池箱和后位蓄电池箱，蓄电池放置在蓄电池箱内，操作控制器和充电控制器安装在“V”型车架上。挡风板和防尘罩用螺钉安装在“V”型车架上，挡风板和防尘罩结合处用螺钉连接。
[0006] 由传动组件、功能控制转柄、操作控制器、充电控制器、测速发电机、后轮驱动电动机、蓄电池组成能量回收和自充电系统。其特征是，前轮测速发电机工作在发电机状态，后轮驱动电动机分时工作在电动机状态或发电机状态，电动车自充电方法包括：
[0007] (1)、驱动电动机正极经充电固态继电器触点J1连接到充电器内逆变电路正极，驱动电动机负极连接到充电器内逆变电路负极；充电器内整流电路输出正极连接后位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接后位蓄电池负极；
[0008] (2)、后位蓄电池正极经驱动固态继电器J3触点连接调速器正极，后位蓄电池负极经驱动固态继电器J4触点与调速器负极连接；
[0009] (3)、前位蓄电池正极经供电固态继电器J5触点连接后位蓄电池的负极；前位蓄电池负极经供电固态继电器J6触点连接驱动电动机负极；
[0010] (4)、测速发电机正极经充电固态继电器触点J7连接到充电器内逆变电路正极，测速发电机负极连接到充电器内逆变电路负极；充电器内整流电路输出正极连接前位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接前位蓄电池负极；
[0011] (5)、功能控制转柄的输入端连接前位蓄电池的正极，三路触点分别连接三路输出，三路输出分别连接分压电阻，三路分压电阻中点分别连接到操作控制器的三路输入端口；
[0012] (6)、前轮测速发电机正极连接分压电阻，分压电阻中点连接到操作控制器的一路输入端口；
[0013] (7)、后轮驱动电动机正极连接分压电阻，分压电阻中点连接到操作控制器的一路输入端口；
[0014] (8)、操作控制器的两路输出端口，分别连接到充电器内的两路变压固态继电器的控制端，两路变压固态继电器触点分别连接逆变变压器次级线圈一个抽头和整流电路输入端，另一个次级线圈抽头连接整流电路另一个输入端；
[0015] (9)、操作控制器的一路输出端口，连接到充电固态继电器J1的控制端；
[0016] (10)、操作控制器的一路输出端口，连接到驱动固态继电器J3的控制端；
[0017] (11)、操作控制器的一路输出端口，连接到驱动固态继电器J4的控制端；
[0018] (12)、操作控制器的一路输出端口，连接到供电固态继电器J5的控制端；
[0019] (13)、操作控制器的一路输出端口，连接到供电固态继电器J6的控制端；
[0020] (14)、操作控制器的一路输出端口，连接到充电固态继电器J7的控制端；
[0021] (15)、操作控制器经启动开关连接到前位蓄电池的正极与负极之间。
[0022] (16)、操作功能控制转柄发出控制信号，操作控制器从输入端口采集信号，从控制端口发出控制信号，使：
[0023] ①、一路控制信号使能充电固态继电器J1的控制端，控制充电固态继电器触点的通、断，控制驱动电动机工作于发电机状态的时间；
[0024] ②、一路控制信号使能驱动固态继电器J3的控制端，控制驱动固态继电器触点的通、断，控制驱动电动机工作于电动机状态的时间；
[0025] ③、一路控制信号使能驱动固态继电器J4的控制端，控制驱动固态继电器触点的通、断，控制驱动电动机工作于电动机状态的时间；
[0026] ④、一路控制信号使能供电固态继电器J5的控制端，控制供电固态继电器触点的通、断，改变驱动电压；
[0027] ⑤、一路控制信号使能供电固态继电器J6的控制端，控制供电固态继电器触点的通、断，改变驱动电压；
[0028] ⑥、一路控制信号使能充电固态继电器J7的控制端，控制充电固态继电器触点的通、断，改变充电时间。
[0029] 1、自充电健身电动车作为代步工具使用：
[0030] (1)、功能控制转柄转动到“行驶”位置，操作控制器读取功能控制转柄输出的信号，从输出端口发出控制信号，控制固态继电器触点连接后位蓄电池与后轮驱动电动机，驱动自充电健身电动车行驶；控制前轮测速电动机工作在发电机状态，发出的电压经充电器控制，以较小功率向前位蓄电池充电；
[0031] (2)、自充电健身电动车行驶时，功能控制转柄转动到“加速”位置，操作控制器读取功能控制转柄输出的信号，从输出端口发出控制信号。控制前位蓄电池和后位蓄电池串联连接后向后轮驱动电动机供电，保持自充电健身电动车高速运行；
[0032] (3)、自充电健身电动车行驶中，功能控制转柄转动到“制动”位置，操作控制器读取功能控制转柄输出的信号，从输出端口发出控制信号。控制前轮测速发电机发出的电压经充电控制器，以较大功率向前位蓄电池充电回收动能并产生制动；控制后轮驱动电动机工作在发电机状态，发出的电经充电控制器，以较大功率向后位蓄电池充电回收动能并产生制动。
[0033] 在上述过程中，蹬动转动轴，通过大链盘带动后轮旋转，既补充部分动能保持骑行速度，又可将补充的动能转换为电能向蓄电池充电。转动调速控制转柄，可以改变自充电健身电动车行驶的速度。
[0034] 2、自充电健身电动车作为健身锻炼器具使用：
[0035] (1)、放下自充电健身电动车支承脚架将后轮支承离开地面，功能控制转柄转动到“制动”位置，操作控制器读取功能控制转柄输出的信号，从输出端口发出控制信号。控制固态继电器触点连接驱动电动机与充电控制器连接，充电控制器与后位蓄电池连接；
[0036] (2)、蹬动转动轴，通过大链盘带动后轮驱动电动机旋转，后轮驱动电动机发出的电经充电控制器向后位蓄电池充电，供家庭家用电器使用。后位蓄电池充电过程中消耗人体的能量，达到锻炼身体的目的。
[0037] 采用上述技术的自充电健身电动车具有多种功能，骑行时能回收自充电健身电动车运行时具有的动能转换成电能对蓄电池充电，携带相同容量的蓄电池，续行路程长；制动时回收自充电健身电动车具有的动能，滑行距离短，安全性能好。架车使用健身锻炼时，能回收健身锻炼所消耗的能量，转换成电能储存在蓄电池内。结构紧凑、体积小、重量轻、骑行灵活，因此，非常适宜在家庭中使用。
附图说明
[0038] 以下结合附图对采用本发明的实施例进行具体描述，其中：
[0039] 图1是采用本发明的自充电健身电动车的主视图。
[0040] 图1中标号1是前轮、2是测速发电机、3是前叉、4是调速控制转柄、5是功能控制转柄、6是V型车架、7是前位蓄电池箱、8是后位蓄电池箱、9是座垫、10是传动组件、11是操作控制器、12是充电控制器、13是减震器、14是驱动电动机、15是支承脚架。
具体实施方式
[0041] 图1所示是由带测速发电机的前轮，安装两组蓄电池箱的V型车架，安装调速控制转柄、功能控制转柄、刹车把的操作手把，操作控制器、充电控制器、调速器、减震器、带驱动电动机的后轮和后车架、传动组件、座凳、尾箱、后架、支承脚架组成的自充电健身电动车。
[0042] 如图1所示，车架采用两根圆钢管弯制成带平底的“V”型车架，“V”型车架一端的两根钢管切割斜口并列焊接在一起。“V”型车架的平底部分和另一端都保持一定距离，用小圆钢管多根焊接连接。“V”型车架的一端的两侧面加工安装挡风板的螺纹孔，平底部分加工安装蓄电池箱的螺纹孔，“V”型车架的一端的两侧面加工安装防尘罩的螺纹孔，平面上加工安装操作控制器、充电控制器的螺纹孔，“V”型车架平底部分焊接安装转动筒体，侧面焊接后车架安装铰链座。
[0043] 如图1所示，传动组件由转动筒体、转动轴、大链轮、链条、滚动轴承、螺纹压盖、右旋带棘爪小链轮组成。转动筒体采用20号钢管加工成长圆柱形，两端加工安装滚动轴承的安装位，再加工一段左、右旋内螺纹。转动轴采用45号钢加工，两端中部安装滚动轴承的安装位，一端再加工一段安装脚踏板的键槽，另一端加工安装大链轮、脚踏板的键槽。螺纹压盖采用钢板分别加工成左、右旋外螺纹。滚动轴承、大链轮脚踏板、带棘爪小链轮、链条采用符合国家标准的标准件。
[0044] 如图1所示，支承脚架由连接板和脚架组成。连接板为半圆弧形，半圆弧形上端加工安装孔，圆弧形上加工大于二分之一的弧形槽。脚架采用小角钢弯制成两根“L”形，“L”形上端加工安装孔，两根“L”形下端用小角钢焊接连接，中下部焊接加强小角钢与底端连接。脚架上的安装孔用铆钉活动铆接在二分之一的弧形槽内。
[0045] 如图1所示，功能控制转柄由转把、触点板组成。转把采用工程塑料压制成带圆盘的长圆筒形，圆盘上安装一个输入触点。触点板采用工程塑料压制成带圆盘的短圆筒形，圆盘上安装三个输出触点，装入带圆盘的长圆筒形内，输入触点连接前位蓄电池的正极，三路输出触点分别连接三路分压电阻。
[0046] 如图1所示，两个蓄电池箱采用工程塑料分别制作成长方体形，底板上加工安装孔和安装两个铜制的接触电极，蓄电池箱盖采用工程塑料分别制作成长方体形，用铰链连接到蓄电池箱上。蓄电池盒采用工程塑料制作成长方体形，底板上安装两个铜制的弹性接触电极。蓄电池选用高性能蓄电池，装入蓄电池盒内。蓄电池的正极和负极分别与两个弹性接触电极连接。蓄电池盒装入蓄电池箱内，用蓄电池箱盖盖住。后位蓄电池正极经驱动固态继电器J3触点连接调速器正极，后位蓄电池负极经驱动固态继电器J4触点与调速器负极连接。前位蓄电池正极经供电固态继电器J5触点连接后位蓄电池的负极，前位蓄电池负极经供电固态继电器J6触点连接驱动电动机负极。
[0047] 如图1所示，前轮、后轮、测速发电机、驱动电动机采用符合国家标准的标准件。前轮、后轮选用钢丝辐条形式，在前轮中轴上安装测速发电机，后轮中轴上安装驱动电动机，中轴上一个侧面安装带棘爪小链轮，一个侧面安装刹车盘。
[0048] 如图1所示，前叉、后车架、操作手把、刹车把、减震器、调速控制转柄、调速器采用符合国家标准的标准件。
[0049] 充电控制器的原理和硬件制作如《开关电路技术》、《开关电源》、《新型稳压电源及应用实例》文中所述，其具体制作方法，本专业的技术人员对此已相当熟悉，不用赘述。实施例中，充电控制器由PWM集成芯片及外围电阻、电容、驱动放大管、逆变开关管、逆变变压器、整流二极管、滤波电容组成。PWM集成芯片选用TL494，驱动放大管选用NPN型三极管，逆变开关管选用N沟道MOSFET开关管。在TL494集成芯片的时基5、6引脚外接电阻、电容组成脉宽调制电路。一个电容连接TL494的第5脚，一个电阻连接TL494的第6脚。TL494集成芯片的一路脉冲输出引脚9输出的脉宽控制信号，连接一支驱动放大管NPN型三极管的基极；TL494集成芯片的另一路脉冲输出引脚10输出的脉宽控制信号，连接另一支驱动放大管NPN型三极管的基极，两支驱动放大管NPN型三极管的集电极连接成推挽连接形式连接测速发电机的负极，两支NPN型三极管的基极与发射极之间分别正向并联二极管。一支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的栅极，连接一支驱动放大管NPN型三极管的发射极，另一支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的栅极，连接另一支驱动放大管NPN型三极管的发射极，两支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的源极连接后接测速发电机的负极，两支逆变开关管N沟道MOSFET开关管的漏极，分别与逆变变压器初级线圈连接成推挽形式组成逆变主电路，初级线圈的中心抽头经供电固态继电器的触点与测速发电机的正极连接。N沟道MOSFET开关管安装在散热片上，散热片安装在充电控制器盒上。逆变变压器选用铁氧体磁芯绕制，容量30VA，磁芯截面30×40平方毫米。初级绕组用直径0.6毫米漆包线，两根并绕2×60匝。逆变变压器次级绕组用直径0.6毫米绕漆包线绕70匝，50匝、60匝处抽头，60匝、70匝引出端头分别经变压固态继电器触点连接整流电路输入端。整流二极管连接成全桥整流电路，电容器并联在全桥整流电路的正、负极，测速发电机输出的电流整流后经电容器滤波向前位蓄电池充电。驱动电动机正极经充电固态继电器触点J1连接到充电器内逆变电路正极，驱动电动机负极连接到充电器内逆变电路负极；充电器内整流电路输出正极连接后位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接后位蓄电池负极；测速发电机正极经充电固态继电器触点J7连接到充电器内逆变电路正极，测速发电机负极连接到充电器内逆变电路负极；充电器内整流电路输出正极连接前位蓄电池正极，充电器内整流电路输出负极连接前位蓄电池负极。
[0050] 操作控制器由单片机系统、输入接口电路、输出驱动电路组成。实施例中，单片机芯片选用AT89C51，输入输出接口芯片选用82C55，输入接口电路八组，输出功率驱动电路八组。将操作系统，输入接口电路制作在主电路板上，开关控制的输出驱动电路分别单独制作单元电路板，两电路板以上下重叠的形式放置，两电路板之间通过插座、电缆、插头连接。
[0051] 操作控制器硬件的制作如《MCS-51/96系列单片微型计算机及其应用》、《操作原理及制作》、《操作应用系统设计与实践》、《微型计算机控制基础》文中所述。在选定单片机芯片、输入输出接口芯片后，地址总线、数据总线、控制总线、片选信号可按规定连接，其具体方法，本专业的技术人员对此已相当熟悉，不用赘述。实施例中，82C55的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7作为开关量输入端口，输入接口电路具有相同的电路结构：82C55的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7分别接上拉电阻后再接开关的一端。以一路为例：光电耦合隔离选用4N25，输入插口选用单列三脚插座，采集的输入信号经4N25隔离后，连接到82C55的一路输入端口。功能控制转柄的三路分压电阻中点分别连接到三路输入端口，前轮测速发电机正极连接的分压电阻中点连接到一路输入端口，后轮驱动电动机正极连接的分压电阻中点连接到一路输入端口，右刹车把控制线连接到一路输入端口。PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7作为开关量输出端，输出功率驱动电路八组，具有相同的电路结构：以一路为例，光电隔离选用4N25，集成驱动选用74LS06，开关控制管选用TIP127，继电器选用固态继电器，输出插口选用单列四脚插座。82C55的一路输出信号接光电耦合4N25，经隔离后的信号接集成驱动74LS06的一个单元，集成驱动74LS06的一个单元输出信号推动功率放大管TIP127，功率放大管TIP127的开关回路串接固态继电器控制端，控制固态继电器触点通、断。一路输出端口连接到充电固态继电器J1的控制端，一路输出端口连接到驱动固态继电器J3的控制端，一路输出端口连接到驱动固态继电器J4的控制端，一路输出端口连接到供电固态继电器J5的控制端，一路输出端口连接到供电固态继电器J6的控制端，一路输出端口连接到充电固态继电器J7的控制端，两路输出端口分别连接到充电器内的两路变压固态继电器的控制端。操作控制器经启动开关连接到前位蓄电池的正极与负极之间。
[0052] 如图1所示，前轮中轴安装在前叉内用螺钉固定，操作手把安装在前叉的上面，左把上安装功能控制转柄和刹车把，右把上安装调速控制转柄和刹车把，带平底的“V”型车架上用螺钉安装前位蓄电池箱和后位蓄电池箱，操作控制器、充电控制器用螺钉安装在“V”型架的一端，后轮中轴安装在后车架一端用螺钉固定，后车架另一端与“V”型车架的一端底部侧面铰链连接，“V”型车架的另一端安装减震器，连接处安装座凳，减震器的另一端与后车架铰链连接。“V”型车架的平底端焊接安装的转动筒体内安装滚动轴承、滚动轴承支承转动轴，转动轴上安装大链盘和脚踏板，链盘上安装的链条与后轮轴上一侧安装的带棘爪小链轮连接。挡风板和防尘罩用螺钉安装在“V”型车架上，挡风板和防尘罩结合处用螺钉连接。调速控制转柄输出线用插头和插座与调速器输入线连接，调速器输出线用插头和插座分别连接驱动电动机的正极和负极。左刹车把控制线连接到刹车带上，右刹车把控制线用插头和插座连接到调速器输入控制线。
[0053] 在PC微型计算机上，根据操作控制器的控制功能要求：
[0054] 1、编写实现控制功能的源程序；
[0055] 2、交叉汇编控制源程序；
[0056] 3、汇编后的源程序代码，通过PC微型计算机的通讯接口输入到单片机开发器；
[0057] 4、操作开发器连接输入接口与输出功率驱动电路进行实际调试；
[0058] 5、将调试正确的控制程序代码，固化在AT89C51芯片内。
[0059] 自充电健身电动车使用时，由AT89C51芯片内固化的控制软件控制实现各项功能。
[0060] 以上所述是采用本发明原理，把自充电健身电动车运行时具有的能量，健身锻炼时所消耗的能量，转换成电能储存在蓄电池内的电动车自充电方法，以及制作自充电健身电动车的优化实施例。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，以至开发出其它的产品，也应视为属于本发明原理的保护范围。
