CN102092303A - 利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置，包括一固定安装于车体上的齿轮条和固定安装在车轮轴上的齿轮传动和蓄能***和发电机***。齿轮传动和蓄能***包括第一同轴齿轮组、第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组。第一同轴齿轮组包括一大齿轮和一小齿轮；第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组分别由同轴的一个大齿轮、一个小齿轮和一个棘轮棘爪超越离合器装置构成。第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组再分别通过齿轮传动机构与发电机连接。本发明装在车轴与车体之间，利用车辆悬挂特性，车体与车轮之间的运动产生的功率发电，解决现有电动车行驶中发电，需消耗车辆驱动马达功率或加大车辆行驶阻力等缺陷。

Description

利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置
技术领域
本发明涉及一种车辆，尤其是涉及到车辆的悬挂和动力***。
背景技术
目前电动车和混合动力车依靠刹车能量回收、下坡惯性发电来储存电能，提升续航里程。在发电过程中增加车辆滑行阻力，缩短滑行距离，功率损耗过大。
中国实用新型专利申请号200820045323公开了一种《具有多元能源转换***的能源再利用车》，以解决汽车尾气排放和能源消耗的问题，实现节能减排。该专利在油电混合动力车整体的基础上，在车辆的悬挂***上装有振动能回收***；在紧贴车辆发动机的位置上装有热电发电机组；震动能回收***和热电发电机组经充电电路后与车辆的蓄电池连接。
然而，上述实用新型专利并没有详细的公开热电发电机组和振动能回收***的具体结构。
中国实用新型专利申请号200620081818.1《汽车振动能量电磁发电装置》，包括壳体、磁体、线圈、铁芯、芯轴、车体、悬挂***、车桥和振动弹簧等，壳体内腔中围绕芯轴对称性由内向外分别有磁体、线圈和铁芯，磁体固定于芯轴四周并随芯轴移动于线圈之中，按电磁感应发电机理构成发电单元，发电单元与汽车原有的悬挂***并联制于车体和车桥之间，汽车弹簧上下振动带动发电单元芯轴移动使线圈形成相对运动切割磁力线而产生感应电能；发电单元与电力变换单元电连通，实现感应电能的转换形成常规电量；电力变换单元采用常规的整流、滤波、控制器及光电隔离电路。
中国发明专利 200810060284.8《电动自行车发电减震器》是一种利用震动的上下伸缩过程进行发电的减震器。包括减震装置和震动收集转换装置，震动收集转换装置包括一个与减震缸筒固定的发电缸筒、上端与收震弹簧连接的柱形磁体和套在柱形磁体外面的线圈；在减震缸筒的下侧面固定一根轴，轴上铰接一根震动传递杆，其输入端连接一根主动拉线，在下吊环上装一个轴承，主动拉线绕过轴承后与减震缸筒底部固定，其输出端端通过一根从动推杆与柱形磁体下端连接。减震器受到震动时，减震弹簧发生伸缩，主动拉线带动震动传递杆上下运动，从动推杆的推动和收震弹簧的回复作用使柱形磁铁在发电缸筒内上下运动，发电缸筒带动线圈，使柱形磁体和线圈相互运动产生电能，电能由导线输出。
上述***专利，均是采用电磁切割的发电模式，在实际使用中存在着发电效率不高、不稳定等技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置，以充分的利用能源，节省能源。
本发明的第二个目的在于提供一种包含有上述装置车辆。
为达到本发明的上述第一个目的，本发明提供了以下技术方案：
利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置，包括一固
定安装于车体上的齿轮条和固定安装在车轮轴上的齿轮传动和蓄能***和发电机***。齿轮传动和蓄能***包括第一同轴齿轮组、第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组。第一同轴齿轮组包括一大齿轮和一小齿轮；第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组分别由同轴的一个大齿轮、一个小齿轮和一个棘轮棘爪超越离合器装置构成。第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组再分别通过齿轮传动机构与发电机连接。
根据对上述技术方案的进一步设置，发电机轴上装有配重飞轮，设置在第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组的齿轮传动机构与发电机的驱动齿轮轴之间。
为达到本发明的第二个目的，本发明提供了以下技术方案：
车辆，包括有车体、悬挂***以及车轮轴，还包括一固定安装于车体上的齿轮条和固定安装在车轮轴上的齿轮传动和蓄能***和发电机***。齿轮传动和蓄能***包括第一同轴齿轮组、第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组。第一同轴齿轮组包括一大齿轮和一小齿轮。第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组分别由同轴的一个大齿轮、一个小齿轮和一个棘轮棘爪超越离合器装置构成。第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组再分别通过齿轮传动机构与发电机连接。
根据对上述技术方案的进一步设置，发电机轴上装有配重飞轮，设置在第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组的齿轮传动机构与发电机的驱动齿轮轴之间。
本发明装在车轴与车体之间，利用车辆悬挂特性，车体与车轮之间的相对运动产生的功率发电，不增加车辆负荷（在本装置重量忽略不计的前提下）不增加车辆行驶阻力。
本发明在不增加车辆功率的情况下，利用车辆悬挂的特性。在行驶过程中，道路起伏，为了保证车辆乘坐舒适性，减震器伸缩缓冲，车轮与车体之间相对运动产生的功率发电，解决现有电动车行驶中发电，需消耗车辆驱动马达功率或加大车辆行驶阻力等缺陷。并且同一辆车可以安装多个本发明装置，增大发电量来供应电池所需要的电量。
附图说明
图1为利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置的结构示意图；
图2为包含图1所示装置车辆的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1所示：利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置，包括一固定安装于车体上的齿轮条9和固定安装在车轮轴上的齿轮传动和蓄能***和发电机***。齿轮传动和蓄能***包括第一同轴齿轮组1、2、第二同轴齿轮组3、4和第三同轴齿轮组5、6。第一同轴齿轮组包括一大齿轮1和一小齿轮2；第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组分别由同轴的一个大齿轮、一个小齿轮和一个棘轮棘爪超越离合器装置构成。第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组再分别通过齿轮传动机构与发电机连接。发电机轴上装有配重飞轮15，设置在第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组的齿轮传动机构与发电机的驱动齿轮轴之间。
本装置包括两个部分：
   1：功率转换装置（将车轴与车体之间相对上下运动转变成单一方向持续旋转运动）
    功率转换装置分为两部分；一部分在车体上装一根齿轮条9随车体运动，另一部分包括传动齿轮和发电机，装在车轮轴上随车轴起伏运动。
    在车辆行驶过程中，由于道路的不平，车轮迎合路面的起伏上下跳动，同时为了保持车辆乘坐的舒适性。车辆悬挂***起缓冲作用，车体与车轮之间产生相对运动。当路面较差，坎坷不平时，车辆速度减慢，车轮与车体之间运动幅度增大，运动频率减小。当路面为较平的高速公路时，车辆速度较快，车体与车轮之间运动幅度减小运动频率增加。
我们把车轮看做相对静止，车体相对做上下运动；在运动中当车体往下运动时，由装置在车体上的齿轮条9驱动齿轮2与1顺时针转动。齿轮1与2为同轴变速齿轮。齿轮1驱动齿轮4，3与4为同轴齿轮，齿轮4装有与自行车后轴齿轮原理相同的“飞轮”棘轮棘爪超越离合器，棘轮 10，棘爪11。装置，当4向逆时针方向转动时输出功率驱动齿轮3，反转时不能驱动齿轮3。齿轮3驱动齿轮8,齿轮8驱动发电机上的齿轮7，齿轮8起改变运动方向的作用。为其输出功率使发电机逆时针运转发电。
当车体向上运动时，由装置在车体上的齿轮条9驱动功率转换装置中的齿轮2与1逆时针转动。1与2为同轴变速齿轮。齿轮1驱动齿轮6，5与6为同轴齿轮，齿轮6装有与自行车后轴齿轮原理相同的“飞轮”棘轮棘爪超越离合器，棘轮12，棘爪13。装置，当6顺逆时针方向转动时输出功率驱动齿轮5，反转时不能驱动齿轮5。齿轮5驱动发电机上的 齿轮7，为其输出功率使发电机逆时针运转发电。
发电机14轴上装有配重飞轮15，保证在动力间断传输的情况下持续运转，并保持转速。齿轮4与齿轮6上的棘轮棘爪超越离合器装置，不论车体与齿条9向上还是向下运动，都能保证发电机有同一方向，不间断的动力输入。减少功率损耗。
 2：车用发电机
     发电机15为市面与其车辆电池匹配的普通发电机。
请参考图2，本发明安装在汽车车辆上的示意图，如图所示，齿轮条9安装在车体之上，发电机组与车轮轴16固定连接。17是悬挂减震器。
发明效果与特点：
    本发明不牺牲电动车现有功率，驱动发电机发电，为电池充电，增加续航里程。本发明可以应用于电动车、混合动力车、普通机动车、以至电动自行车等车辆之中。

Claims (4)

1.利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电的装置，其特征在于包括一固定安装于车体上的齿轮条和固定安装在车轮轴上的齿轮传动和蓄能***和发电机***；所述齿轮传动和蓄能***包括第一同轴齿轮组、第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组；所述第一同轴齿轮组包括一大齿轮和一小齿轮；第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组分别由同轴的一个大齿轮、一个小齿轮和一个棘轮棘爪超越离合器装置构成；所述第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组再分别通过齿轮传动机构与发电机连接。
2.根据权利要求1所述利用车辆悬挂车轮与车体之间相对运动产生功率发电装置，其特征在于发电机轴上装有配重飞轮，设置在第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组的齿轮传动机构与发电机的驱动齿轮轴之间。
3.车辆，包括有车体、悬挂***以及车轮轴，其特征在于还包括一固定安装于车体上的齿轮条和固定安装在车轮轴上的齿轮传动和蓄能***和发电机***；所述齿轮传动和蓄能***包括第一同轴齿轮组、第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组；所述第一同轴齿轮组包括一大齿轮和一小齿轮；第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组分别由同轴的一个大齿轮、一个小齿轮和一个棘轮棘爪超越离合器装置构成；所述第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组再分别通过齿轮传动机构与发电机连接。
4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于发电机轴上装有配重飞轮，设置在第二同轴齿轮组和第三同轴齿轮组的齿轮传动机构与发电机的驱动齿轮轴之间。
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