[发明专利]助力自行车及其变速装置

权利要求书

1.一种助力自行车的变速装置，其特征在于，包括：电子控制单元、电源单元、电机单元、变速单元和传感单元；

所述电子控制单元分别与所述电源单元、所述电机单元、所述变速单元和所述传感单元连接；所述变速单元与自行车的车轮轴体连接；所述电机单元与所述自行车的车轮轴体或踏板轴体连接；

所述电源单元用于提供电能；所述传感单元用于采集所述自行车的运动信号；所述运动信号包括踏频信号和力矩信号；所述电子控制单元用于根据所述运动信号和用户预设的运动模式，向所述变速单元输出档位信息，以调节所述变速单元的档位，向所述电机单元输出助力信息，以调节所述电机单元的输出功率；

其中，所述电子控制单元还用于通过下述公式，计算变速比Q＝1/D*J*[E+F*(A-50)]/G/H*I；其中，D为所述自行车的牙盘盘片的齿数，J为所述自行车的飞轮齿数，E为所述自行车的传动比，A为所述自行车的踏频，G，H，I，F皆为单位换算系数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子控制单元还用于通过下述公式，计算助力功率P＝A*B*C*0.105；

其中，A为所述踏频信号；B为所述力矩信号；C为预设的运动模式的系数；所述运动模式包括标准模式、节能模式和运动模式；所述标准模式的系数为1，所述节能模式的系数为0.7，所述运动模式的系数为1.4，0.105助力功率计算系数。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源单元包括相互连接的电源和BMS模块；所述BMS模块与所述电子控制单元连接；

所述BMS模块用于监控所述电源的状态信息，将所述状态信息发送至所述电子控制单元；所述状态信息包括：总电量、剩余电量、充电时间百分比。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机单元包括中置电机和电机控制器；所述电机控制器与所述电子控制单元连接；

所述电机控制器用于接收所述电子控制单元输出的助力信息，根据所述助力信息，调节所述中置电机的输出功率。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感单元包括力矩传感器与踏频传感器；所述力矩传感器和所述踏频传感器设置在所述自行车的车轮轴体的牙盘上；

所述踏频传感器用于采集所述踏频信号，所述力矩传感器用于采集所述力矩信号。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感单元还包括刹车传感器；所述刹车传感器设置在所述自行车的刹车手柄上；所述刹车传感器与所述电子控制单元连接；

所述刹车传感器用于采集刹车信号，将所述刹车信号发送至所述电子控制单元。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分别与所述电子控制单元连接的显示屏和按钮；

所述显示屏用于显示所述自行车的基本信息参数；所述基本信息参数包括速度、踏频、运动模式、当前时间和剩余里程；所述按钮包括开关按钮和运动模式切换按钮。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变速单元包括电控变速箱，所述电控变速箱设置于所述自行车的车架上，与后车轮轴体连接。

9.一种助力自行车，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的助力自行车的变速装置，还包括自行车本体。