新能源自行車

馬鐿洺

摘 要：隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源危機(jī)日益突出，已經(jīng)成為了制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，尤其是汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對能源的消耗量與日俱增，因此，如何能夠使用新能源交通工具，來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，降低能源的消耗，已經(jīng)成為了當(dāng)今社會的核心話題。本文針對新能源自行車進(jìn)行了深入的研究，這也是世界上幾乎所有國家都在努力提倡的健康出行手段，本文首先分析了新能源自行車的發(fā)展現(xiàn)狀，從而提出適合我國現(xiàn)階段發(fā)展新能源自行車的有效戰(zhàn)略舉措，來為新能源自行車的快速發(fā)展提供支持。

關(guān)鍵詞：新能源自行車；發(fā)展現(xiàn)狀；戰(zhàn)略；措施分析

0 引言

汽車工業(yè)的快速發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，與此同時(shí)，也促進(jìn)了出行的方便快捷，但是，也帶來了一定的社會問題，比如說環(huán)境污染問題、交通堵塞問題、能源消耗問題等等，這與綠色、健康、環(huán)保、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略相偏離，所以，開發(fā)新能源自行車，勢在必行。筆者根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究，并結(jié)合了相關(guān)的理論知識，針對我國新能源自行車的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，優(yōu)勢等進(jìn)行了總結(jié)性的研究，從思想觀念的轉(zhuǎn)變及宣傳、戰(zhàn)略的制定、政策的扶持、技術(shù)的研發(fā)等等各方面展開了論述，為 我國的新能源自行車事業(yè)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)[1]。

1 系能源自行車介紹

1.1 新能源自行車的組成和原理

對于新能源自行車，主要是以自行車為結(jié)構(gòu)的主體，對于動(dòng)力來源，主要是摩擦發(fā)電機(jī)、摩擦發(fā)電感應(yīng)器、蓄電池、微型驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等組成的系統(tǒng)，來產(chǎn)生能源、提供動(dòng)力。具體設(shè)置時(shí)，摩擦發(fā)電感應(yīng)器被安放在自行車的前后輪之上，摩擦發(fā)電機(jī)位于距離摩擦發(fā)電感應(yīng)器較近的位置。在自行車運(yùn)行的過程中，輪胎的橡膠顆粒通過相互間的摩擦和擠壓作用會差生一定的能量，發(fā)電機(jī)會將這些能量進(jìn)行搜集和轉(zhuǎn)化，使其以電能的形式儲存起來，所用的裝置就是蓄電池，然后在蓄電池與微型驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間建立一定的連接，這樣就可以將能量的產(chǎn)生、搜集、轉(zhuǎn)化、儲存、傳遞和使用結(jié)合在一起，形成供需鏈。

1.2 新能源自行車的優(yōu)勢

第一，這種新能源自行車，可以將運(yùn)行過程中的能源進(jìn)行搜集，減少能源浪費(fèi)；第二，這種新型自行車可以將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將其進(jìn)行儲存，然后再利用到運(yùn)行當(dāng)中，除此以外，這些電能還可以為其他電子產(chǎn)品提供電源；第三，可以將太陽能電池的組件所產(chǎn)生的能量導(dǎo)入蓄電池之中，提高了能源的利用率；第四，還可以設(shè)置帶U口的插座，為手機(jī)等一些充電設(shè)備提供電源，方便快捷；第五，在車架下方安裝蓄電池，可以避免陽光暴曬造成的腐蝕和老化在，增強(qiáng)了設(shè)備的使用壽命。

1.3 新能源自行車的特征

新能源自行車的特征體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，具有飛輪發(fā)電機(jī)裝置，并且與自行車本體的飛輪連接在了一起，這一過程可以進(jìn)行動(dòng)能向電能的轉(zhuǎn)化，然后進(jìn)行儲存；第二，在自行車本體后架，還具有相應(yīng)的太陽能發(fā)電裝置，可以進(jìn)行光能的轉(zhuǎn)化，并將其儲存在蓄電池中；第三，具有對電壓的調(diào)節(jié)功能，通過可調(diào)變壓器可以實(shí)現(xiàn)對電能的不同利用；第四，新能源自行車還設(shè)置了GPS定位系統(tǒng)，為其提供方向的指引，這一系統(tǒng)的能量來源于蓄電池；第五，在自行車的前后部位置設(shè)置了LED車燈，為其方便、安全出行提供了保障。

2 實(shí)例分析

2.1 結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)相關(guān)的理論，我們對新能源自行車設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖如下：

在本圖當(dāng)中，1代表自行車本體，2電表摩擦發(fā)電機(jī)，3代表摩擦法典感應(yīng)裝置，4代表儲存電能的蓄電池，5代表太陽能發(fā)電系統(tǒng)，6代表為其他電子設(shè)備所提供的充電U口，7代表飛輪發(fā)電機(jī)，8代表后飛輪，9代表具有電壓調(diào)節(jié)能力的變壓器。

2.2 設(shè)計(jì)方案概述

在具體設(shè)計(jì)時(shí)，本方案將自行車的蓄電池設(shè)置在了車體的后車架位置，將摩擦發(fā)電感應(yīng)器設(shè)置在了自行車的前后輪胎之上，將摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置在了自行車的前叉和后叉位置，將飛輪發(fā)電機(jī)與車體額后飛輪連接在一起。當(dāng)使用者在騎車行進(jìn)過程中，如果感覺到疲勞，可以使用微型馬達(dá)來代替人力。

2.3 升級版構(gòu)思

在本方案當(dāng)中，使用了飛輪發(fā)電機(jī)，并且將飛輪發(fā)電機(jī)與后飛輪之間形成連接，在這一過程，可以將自行車飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能進(jìn)行收集，并將其轉(zhuǎn)為電能儲存在蓄電池中。除此之外，太陽能發(fā)電組件5可以將光能進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)化，并且在組裝時(shí)蓄電池位于組件5的下方，避免陽光直射造成的腐蝕和老化。對于蓄電池電壓可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整，輸出更加靈活，并且變壓器也設(shè)置在太陽能光伏組件的下方，對其起到一定的保護(hù)作用，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，GPS系統(tǒng)有助于騎車者的定位和跟蹤，有利于一些突發(fā)情況的處理，增加了安全性，并且通過LED車燈來為夜間出行提供保障。

3 新能源自行車的研發(fā)建議

3.1 改變傳統(tǒng)的思想意識，加強(qiáng)宣傳力度

新能源自行車的未來發(fā)展是既定的趨勢，也是現(xiàn)在各個(gè)國家都在提倡并奮力追趕的世界潮流，所以要加強(qiáng)宣傳力度，轉(zhuǎn)變意識。第一，政府要加強(qiáng)宣傳，使社會意識到新能源自行車的重要意義和生態(tài)價(jià)值，支持新能源自行車的研發(fā)，使人民群眾從依靠汽車出行的觀點(diǎn)里轉(zhuǎn)向新能源自行車出行；第二，對于學(xué)術(shù)界和研究人員要注重新能源自行車的研發(fā)，這并不僅僅是經(jīng)濟(jì)價(jià)值的體現(xiàn)，更是社會發(fā)展到一定程度，人與自然和諧共生的體現(xiàn)，更是一種高科技技術(shù)的體現(xiàn)。

3.2 加大研發(fā)投入和政策扶持

第一，政府要加大資金投入、技術(shù)投入和研發(fā)力量的投入，建立專業(yè)的研發(fā)基地，并把其作為國家的主要科研項(xiàng)目，從戰(zhàn)略上進(jìn)行規(guī)劃，制定相應(yīng)的研發(fā)計(jì)劃，實(shí)施分部研發(fā)，階段性推進(jìn)的策略；第二，加強(qiáng)政策上的扶持，鼓勵(lì)社會投資，集中各方面力量，協(xié)調(diào)發(fā)展，用政策去推動(dòng)研發(fā)。比如說對于一些投資于新能源自行車研發(fā)的企業(yè)給與一定的資金支持和免稅政策。

3.3 注重新能源的開發(fā)和節(jié)能意識的提升

第一，加大新能源的開發(fā)力度，注重太陽能、風(fēng)能和生物能源的使用，使其能夠轉(zhuǎn)化為電能，用于系能源自行車當(dāng)中，還要繼續(xù)開發(fā)其他的新能源，來為新能源自行車提供能源選擇；第二，加強(qiáng)節(jié)能和環(huán)保意識的提升，注重社會效應(yīng)的影響，鼓勵(lì)人民群眾出行方式盡量環(huán)保、健康，為新能源自行車的使用創(chuàng)造條件和市場。

3.4 發(fā)展前景

本項(xiàng)目雖然僅涉及自行車，但是同樣可以應(yīng)用到橡膠輪胎的其他物體，比如汽車輪胎，如果能將汽車輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的摩擦動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，作為推動(dòng)汽車前進(jìn)的動(dòng)力，將會大大節(jié)省汽車燃油消耗，減少大氣污染排放量，緩解目前PM2.5污染嚴(yán)重的問題，相信在科技不斷進(jìn)步的今天，這很快會變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

4 結(jié)語

我國發(fā)展新能源自行車的主要目的是為了緩解環(huán)境壓力以及能源短缺問題，所以，要重視新能源自行車的研發(fā)，加大投入，從思想意識上提高對新能源自行車實(shí)際價(jià)值的認(rèn)識，從戰(zhàn)略上進(jìn)行合理規(guī)劃，增強(qiáng)新能源的開發(fā)，使之有效的應(yīng)用于研發(fā)工作，既能方便出行，又能節(jié)能環(huán)保，除此之外，還要降低新能源自行車的使用成本，這樣才能促進(jìn)使用的普及，為建造良好的社會生活環(huán)境提供保障。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：天津市第四十一中學(xué)）