DE817095C

DE817095C - Electrically powered bicycle

Info

Publication number: DE817095C
Application number: DEP30049A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Gebhardt
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1949-01-01
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1951-10-15

Description

Elektrisch angetriebenes Fahrrad In der früheren Literatur tauchen Vorschläge für elektrisch angetriebene Krafträder mit Batterie auf. Solche Vorschläge haben aber keine praktische Bedeutung erlangt, offenbar weil ein Kraftrad einen verhältnismäßig starken Antrieb erfordert, dieser wieder eine größere Batterie verlangt, die ihrerseits die :Masse des Kraftrades stark vergrößert. Es wird dadurch schwerfällig und verlangt beispielsweise bei Bergfahrt eine dem Batteriegewicht entsprechend größere Antriebskraft. Erst bei Kraftwagen, bei denen die Traglast keine so große Rolle spielt und stabil gelagert werden kann, kann auch eine größere Batterie in Kauf genommen werden. Es sind deshalb Elektrokraftwagen z. B. für Stadtfahrten in größerem Umfang in Gebrauch.Electrically Powered Bicycle Appear in earlier literature Suggestions for electrically powered motorcycles with batteries. Such suggestions but have gained no practical importance, apparently because a motorcycle has one requires a relatively strong drive, this again requires a larger battery, which in turn greatly increases the mass of the motorcycle. This makes it cumbersome and, for example, when driving uphill, requires a corresponding to the weight of the battery greater driving force. Only in vehicles where the payload is not that great Plays a role and can be stored stably, a larger battery can also be in Purchase to be taken. There are therefore electric vehicles such. B. for city trips in greater extent in use.

Es ist auch vorgeschlagen worden, ein Fahrrad in der Art elektrisch zu betreiben, daß man wie bei Oberleitungsomnibussen den Strom Fahrdrähten entnimmt. Das Fahrrad braucht dann nur den Antriebsmotor mit Getriebe zu tragen und bleibt dadurch handlich.It has also been suggested a bicycle in the electric style to operate that one takes the power from contact wires as with trolleybuses. The bike then only needs to carry the drive motor with gearbox and remains therefore handy.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein Fahrrad durchschnittlich nur wenig Antriebskraft erfordert, denn ein Mensch kann auf die Dauer nur etwa 50 W leisten. Nur vorübergehend kann diese Leistung nennenswert erhöht werden. Auf ebener Strecke ist der Kraftbedarf des Fahrrades infolge seiner leichten Bauart wesentlich kleiner. Er liegt beispielsweise in der Größenordnung von etwa 20 W.The invention is based on the knowledge that a bicycle requires only little driving force on average, because a person can only provide about 50 W in the long run. This performance can only be significantly increased temporarily. The power requirement of the bicycle is much smaller on a level route due to its lightweight construction. For example, it is on the order of about 20 W.

Weiterhin geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß im großen Durchschnitt die ununterbrochene Benutzungsdauer eines Fahrrades nur Bruchteile einer Stunde beträgt, weil das Fahrrad in der überwiegenden Zahl der Fälle für Fahrten von und zur Arbeitsstelle, Fahrten zum Einkauf, zur Ablieferung o. dgl. benutzt wird und die zurückzulegenden Strecken selten mehr als io km betragen.Furthermore, the invention is based on the knowledge that in large Average uninterrupted use of a bike is only a fraction one hour, because in the vast majority of cases the bike is used for journeys from and to Job, trips to shopping, to delivery or the like is used and the distances to be covered are seldom more than 10 km.

Des weiteren fußt die Erfindung auf der Überlegung, daß sich bei der großen Zahl der Fahrräder die Einrichtung von Ladestellen für Batterien an den Arbeitsstätten, den Häuserblocks, Miethäusern lohnt, ebenso die Errichtung von Tankstellen zum Auswechseln oder Nachladen von Batterien. Erfindungsgemäß erhält deshalb das Fahrrad außer dem Elektromotor eine Batterie, etwa von der Größe einer Motorradbatterie, die beim Motorrad nur für Zündung und Beleuchtung verwendet wird und eine Kapazität von etwa io Ah aufweist. Das Gewicht dieser Batterie kann das Fahrrad leicht tragen, ohne an Handlichkipit zu verlieren, und eine solche Batterie ist ohne weiteres in der Lage, die durchschnittlich für Radfahrten benötigte mechanische Arbeit in Form von Ladungsenergie zu speichern. Der Batterie gibt man eine Spannung von etwa 12 V, also von jener Größe, daß beim Schalten und Kommutieren praktisch keine Lichtbögen auftreten können.The invention is based on the consideration that in the large number of bicycles the means of loading points for batteries at the workplace, the blocks, apartment buildings worth, as is the construction of filling stations for the replacement or recharging of batteries. According to the invention, the bicycle therefore receives, in addition to the electric motor, a battery, approximately the size of a motorcycle battery, which is only used for ignition and lighting in a motorcycle and has a capacity of approximately 10 Ah. The bicycle can easily carry the weight of this battery without losing its handiness, and such a battery is easily able to store the mechanical work required on average for cycling in the form of charge energy. The battery is given a voltage of around 12 V, that is, of the size that practically no arcing can occur when switching and commutating.

Es empfiehlt sich für den Fahrradantrieb einen Motor mit möglichst hohem Wirkungsgrad, beispielsweise 6o bis 70 °/o zu verwenden, weil dadurch erheblich an Kapazität und damit an Gewicht und Aufwand für die Batterie gespart werden kann. Der Motor, der durchschnittlich etwa 30 W und nur kurzzeitig höhere Leistungen, beispielsweise ioo W aufzubringen hat, kann leicht und klein gebaut werden. Für die Erzielung eines guten Wirkungsgrades kann auch ein höherer Aufwand in Kauf genommen werden, da er mit Batterie immer noch wesentlich billiger ausfällt als ein kleiner Verbrennungsmotor, seine Betriebskosten wesentlich niedriger sind als beim Verbrennungsmotor und seine Lebensdauer wesentlich höher als bei diesen ist. Daß auch im übrigen der Elektromotor dem kleinen Verbrennungsmotor überlegen ist, liegt auf der Hand. Er verursacht wesentlich weniger Geräusch, ist viel einfacher zu steuern und benötigt weniger Platz, so daß man also auch größere Freizügigkeit hinsichtlich der Unterbringung des Motors am Fahrrad hat. Er kann als Vorder- oder Hinterradantrieb eingebaut werden, kann mittels Reibrad oder mittels Seilscheibe und Riemen das Rad antreiben.It is advisable to use a motor with the highest possible efficiency, for example 6o to 70%, for the bicycle drive, because this saves a considerable amount of capacity and thus weight and effort for the battery. The motor, which has an average of around 30 W and only has to generate higher outputs for a short time, for example 100 W, can be built light and small. In order to achieve a good degree of efficiency, a higher level of effort can be accepted, since it is still much cheaper with a battery than a small internal combustion engine, its operating costs are much lower than with internal combustion engines and its service life is much longer than with these. It is obvious that the electric motor is also superior to the small combustion engine in other respects. It causes much less noise, is much easier to control and takes up less space, so that you have greater freedom of movement with regard to the location of the motor on the bike. It can be installed as a front or rear wheel drive, can drive the wheel by means of a friction wheel or a pulley and belt.

Die Batterie wird man am besten dort anordnen, wo sie räumlich und gewichtsmäßig am wenigsten stört, also beispielsweise am Gepäckträger oder im Rahmen. Der Schalter für den Motor wird am besten an der Lenkstange angebracht. Die Batterie ist leicht abnehmbar angeordnet oder mit einer Steckvorrichtung versehen, so daß sie bequem an eine Ladestelle angeschlossen werden kann.The battery is best placed where it is spatially and least disturbing in terms of weight, for example on the luggage rack or in the frame. The switch for the motor is best placed on the handlebar. The battery is easily removable or provided with a plug-in device so that it can be conveniently connected to a charging point.

Gegebenenfalls kann man am Fahrrad auch noch einen Gleichrichter und einen Kleintransformator anbringen, wenn man besonderen Wert darauf legt, die Batterie durch einfachen Anschluß an einer Netzsteckdose für Wechselspannung zu laden.If necessary, you can also have a rectifier and Attach a small transformer if you put special emphasis on the battery to be charged by simply connecting it to a mains socket for AC voltage.

Unter Umständen kann man das Fahrrad auch mit Trockenbatterien betreiben, die jeweils nach Erschöpfung weggeworfen werden können. Werden solche Batterien in :lassen hergestellt, dann läßt sich ihr Kaufpreis so niedrig halten, daß der elektrische Fahrradantrieb mit dem Antrieb durch einen kleinen Verbrennungsmotor konkurrenzfähig ist.Under certain circumstances you can also operate the bike with dry batteries, which can be thrown away after exhaustion. Will such batteries in: let manufactured, then their purchase price can be kept so low that the electric bicycle drive powered by a small internal combustion engine is competitive.

Bei Talfahrten kann der '.Motor auch auf Nutzbremsung geschaltet und dadurch für das Nachladen der Batterie herangezogen werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt noch darin, daß der Antrieb praktisch keine Reparaturen erfordert und von der Batterie abgesehen, fast keiner Wartung bedarf.When driving downhill, the engine can also be switched to regenerative braking and can thus be used to recharge the battery. A particular advantage Another aspect of the invention is that the drive requires practically no repairs and apart from the battery, almost no maintenance is required.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric motor-driven bicycle, characterized by a battery carried on the bicycle of relatively small capacity (roughly the size of the battery used for the ignition on a motorcycle) for supplying the electric motor that drives the bicycle.

2. Bicycle drive according to claim i, characterized by the use of a drive motor which has a relatively high efficiency (about 6o to 70%) at low power (about 2o to 30 W).

3. Bicycle drive according to claim i, characterized in that that the battery voltage is below the arc voltage (about 12 V).