[发明专利]一种轮毂磁悬浮自行车减震制动系统及控制方法

权利要求书

1.一种轮毂磁悬浮自行车减震制动系统，其特征在于：包括车架（8），车架（8）上设置有连接架（4），连接架（4）上连接有后轮毂（2），后轮毂（2）外套设有后轮（1），后轮（1）与后轮毂（2）之间通过滚轮活动相连；后轮（1）可在后轮毂（2）上自由转动；后轮毂（2）上设置有磁浮装置，磁浮装置的横截面呈倒梯形，磁浮装置的顶部设置有若干顶部磁体（21）；后轮（1）上设置有磁浮机构，磁浮机构的横截面呈倒梯形的凹槽结构，凹槽底部设置有若干底部磁体（17），磁浮机构可凹凸套设在磁浮装置上，磁浮机构与磁浮装置之间存有间隙；包括减震装置，减震装置包括若干第三线圈（26），第三线圈（26）设置在顶部磁体（21）上，顶部磁体（21）上均设置有第三线圈（26）；包括储能装置，第三线圈（26）通过电缆与储能装置电连接；包括刹车装置，刹车装置包括刹车电路、霍尔传感器（36），霍尔传感器（36）设置在后轮毂（2）上，霍尔传感器（36）和第三线圈（26）通过电缆与刹车电路电连接；连接架（4）上设置有测量竖直方向加速度的加速度传感器，加速度传感器与刹车电路电连接；后轮毂（2）上设置有信号反射灯，连接架（4）上设置有挡泥板，挡泥板在后轮（1）上方；

减震制动系统的控制方法，包括以下步骤：

1)．霍尔传感器（36）将底部磁体（17）的磁场强度和磁场方向信息转换成电信号001并传递给A/D转换电路，加速度传感器将竖直方向的加速度信息转转换成电信号002并传递给A/D转换电路，变阻器（31）将刹车动作转换成电信号003并传递给A/D转换电路；

2).A/D转换电路将电信号001、电信号002、电信号003转换成数字信号并传递给中央处理单元；

3).中央处理单元中，预设有根据线圈电流方向和磁场方向判断出后轮（1）和后轮毂（2）之间力的方向的数据表，当电信号003表示开始制动时，中央处理单元根据数据表向D/A转换电路发出数字信号004；

4)．D/A转换电路将数字信号004转换成模拟信号005，并传递给电磁继电器，电磁继电器向第一线圈（24）、第二线圈（25）和第三线圈（26）通入阻碍后轮（1）运动的电流，自行车开始制动；

5)．电信号001所示磁场方向发生变化时，中央处理单元向D/A转换电路发出数字信号006，D/A转换电路控制电磁继电器改变第一线圈（24）、第二线圈（25）和第三线圈（26）中的电流方向；

6)．数字信号004所示的变阻器（31）的拉动幅值变大时，中央处理单元向D/A转换电路发出数字信号007，D/A转换电路控制电磁继电器增大第一线圈（24）、第二线圈（25）和第三线圈（26）中的电流增大，制动力增大；

7)．数字信号004所示的变阻器（31）的拉动幅值变小时，中央处理单元向D/A转换电路发出数字信号008，D/A转换电路控制电磁继电器减小第一线圈（24）、第二线圈（25）和第三线圈（26）中的电流；

8).电信号002所示加速度不等于G时，且电信号003表示未制动时，中央处理单元向D/A转换电路发出数字信号009，D/A转换电路控制电磁继电器将第一线圈（24）、第二线圈（25）和第三线圈（26）与升压电路连通，震动转换为电能并通过蓄电池存储起来。

2.如权利要求1所述的一种轮毂磁悬浮自行车减震制动系统，其特征在于：所述车架（8）上设置有空心的牙盘（6），牙盘（6）边沿上连接有两个脚踏板（7），两个脚踏板（7）在车架（8）与牙盘（6）的中心中心对称设置，牙盘（6）通过传动机构与后轮（1）动力相连；所述储能装置包括升压电路，升压电路输出端连接有整流电路，升压电路的输入端与第三线圈（26）电连接，整流电路的输出端连接有低频滤波电路，低频滤波电路的输出端连接有高频滤波电路。

3.如权利要求2所述的一种轮毂磁悬浮自行车减震制动系统，其特征在于：所述磁浮装置的两侧分别设置有第二磁体（19）和第三磁体（20），所述磁浮机构的两侧设置有第一磁体（18）和第四磁体（22），磁浮机构凹凸套设在磁浮装置上时，第一磁体（18）和第二磁体（19）同极相对设置，第三磁体（20）和第四磁体（22）同极相对设置，底部磁体（17）和顶部磁体（21）同极相对设置；第二磁体（19）和顶部磁体（21）之间设置有若干第一线圈（24），顶部磁体（21）和第三磁体（20）之间设置有若干第二线圈（25）；第一线圈（24）和第二线圈（25）通过电缆与升压电路的输入端的输入端电连接。