CN104405602A - 基于电磁感应回收汽车振动能量的公路收费站减速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于电磁感应原理回收汽车振动能量的公路收费站减速装置，包括减速带，保护套，板簧，箱体，磁铁，整流器总成，电磁感应装置。所述电磁感应装置包括U形励磁永磁体6和馈能线圈，当减速带受到挤压时，板簧长度随之变化，套在U形励磁永磁体6上的馈能线圈随板簧上下移动，U形励磁永磁体6和馈能线圈构成闭合磁路的长度就会随之变化，磁铁和U形励磁永磁体6之间的作用会使这种变化加剧。穿过馈能线圈的磁通量发生变化，线圈中即产生感应电流，并通过整流器总成从而储存在蓄电池中，供公共路收费站内的用电设备使用，从而实现回收汽车振动能量转化为电能利用的过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种公路收费站的减速装置，尤其是涉及一种基于电磁感应原理回收汽车振动能量的公路收费站减速装置。
技术背景
近年来由于我国对道路交通安全问题越来越重视，减速带得到了推广应用。交通管理部门在特殊路段(如学校、社区、高速公路收费站入口，山区下长坡等)设置各种类型的道路减速带，包括驼峰式减速带、减速丘、减速台，减速垫和凸起型人行横道、凸起型交叉口。当机动车以较高车速通过这些道路减速带时会产生比较强烈的振动，振动首先从轮胎开始，然后由轮胎输入的振动会通过车身和座椅传递给驾驶员使其产生一种很不舒服的感觉。所以当驾驶员肉眼观察到这些减速装置后，由经验意识到如果高速通过这些减速装置会使车辆产生较大的振动，由此产生身体的不适感和可能会造成车辆机件损坏的顾虑感，从而促使驾驶员自觉、主动地降低车速。目前，车辆通过减速带耗损的动能通常没有被加以有效利用，而浪费掉。
中国专利申请号为102536691A、名称为“一种用于收集闲散动能的液压电磁发电装置”，公开了一种用于收集闲散动能的液压电磁发电装置，利用汽车压迫保护套使保护套变形，使得集能器内的流体流动，在单向阀中产生压强差，从而使液压马达工作，液压马达带动电磁发电机发电，电能储存在储能器中。由于每辆汽车质量不同，经过减速带产生的压力不相同，从而使得单向阀中的压强差阀值不容易确定，同时靠压强差来实现液压马达工作，液压马达带动电磁发电机产生的电量也很小，效率不高。
中国专利申请号为101882888B、名称为“一种车流碾压发电装置”，公开了一种车流碾压的发电装置，利用汽车压迫减速带使得车辆压板位移下降，压电陶瓷发电并存储在蓄电池中，同时与车辆压板相连的活塞杆推动缸内的液体直到单向阀打开，推动涡轮转动，转动的涡轮带动发电机发电。通过液体压差打开单向阀，单向阀值不容易确定，同时汽车车轮的冲击力很大，推杆可能变形或者折断，影响***可靠性；并且依靠压强差带动涡轮转动，效率不高。
发明内容
本发明的目的就是提供一种具有能量回收功能的公路收费站减速装置，该减速带结构简单、成本低，可靠性好。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：所述的一种基于电磁感应原理回收汽车振动能量的公路收费站减速装置，包括减速带1，固结于减速带1和路面9之间的保护套2，板簧3，箱体5，整流器总成8，电磁感应装置。
路面9的凹槽里设有箱体5；箱体5的侧壁上设有支撑板；所述板簧3位于减速带1和支撑板之间。
所述的电磁感应装置包括U形励磁永磁体6和馈能线圈，所述支撑板上设有通孔，所述U形励磁永磁体6位于箱体内，且U形励磁永磁体6的两个蹄锲穿过通孔。
所述馈能线圈套在U形励磁永磁体6上、且能够随板簧3上下移动；馈能线圈通过整流器总成8与外部蓄电池相连。
所述减速带1下表面的保护套2上固定有两个磁铁4，所述磁铁4分别位于U形励磁永磁体6上方，所述磁铁4与U形励磁永磁体6相邻的一端的极性相同。
所述U形励磁永磁体6与箱体5底面之间设有弹簧圈7。
所述馈能线圈由多匝线圈构成，并和板簧3紧固缠绕在一起。
所述U形励磁永磁体6的两个蹄锲及所述两个磁铁4置于板簧3中。
所述弹簧圈7和U形励磁永磁体6通过铆钉连接。
所述保护套2位于减速带1的下层，与减速带1用铆钉固结在一起，保护套2周围利用混泥土固结在路面9上并密封。
当汽车车轮经过减速带1时，减速带1受到挤压，与减速带1相连接的板簧3受到压缩而变短，与板簧3紧固缠绕在一起的馈能线圈会随着板簧3的压缩而变短，此时U形励磁永磁体6和馈能线圈构成闭合磁路的长度会因为板簧3的压缩而变短，同时由于保护套2上面固结有磁铁4，磁铁4的磁极与U形励磁永磁体6的磁极相同，所以在减速带1向下压的同时，由于同性相斥，U形励磁永磁体6也向下位移一段距离，并且压缩支撑U形励磁永磁体6的弹簧圈7，这就更加使得U形励磁永磁体6与馈能线圈构成的闭合磁路的长度变短。根据法拉第电磁感应定律，穿过馈能线圈的磁通量发生了改变，使得其产生感应电流。当汽车车轮驶过减速带时，具有一定弹性的减速带1伸张，与之固结并且压缩的板簧3舒张而变长，与板簧3固结的馈能线圈舒张，此时U形励磁永磁体6和馈能线圈构成闭合磁路的长度变长，同时，由于减速带1的舒张，固结与保护套的磁铁4的与U形励磁永磁体6距离变长，两者的排斥力减弱，而压缩的弹簧圈7要释放弹性势能，推动U形励磁永磁体6向上位移一段距离，从而使得U形励磁永磁体6与馈能线圈构成的闭合磁路的长度进一步变长，根据法拉第电磁感应定律，穿过馈能线圈的磁通量发生了改变，使得其产生感应电流，馈能线圈产生的感应电流通过整流器总成8而储存在蓄电池中，供公路收费站内的用电设备使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明：
1-减速带；2-保护套；3-板簧；4-磁铁；5-箱体；6-U形励磁永磁体；7-弹簧圈；8-整流器总成； 9-地面。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
最上面布置减速带1，保护套2在减速带1的下层，与减速带1用铆钉固结在一起，保护套2周围利用混泥土固结在路面11上并密封，保护套2上面固结有2个与U形励磁永磁体6极性相同的磁铁4，箱体5放在路面9的凹槽里，2个板簧3分布在减速带1的两侧，其上端与减速带1用铆钉固结，下端与箱体5用铆钉固结，U形励磁永磁体6的两个蹄锲在板簧3中，馈能线圈和板簧3紧固缠绕在一起，馈能线圈由多匝线圈构成，弹簧圈7通过铆钉与U形励磁永磁体6的底部连接，起着支撑U形励磁永磁体6的作用，箱体5的侧壁上设有支撑板；板簧3与箱体5支撑板固结的位置开有通孔，可以使U形励磁永磁体6的两个蹄上下移动，电磁感应装置其一端与馈能电路连接，馈能电路与收费站的储电设备连接。
当汽车车轮驶过减速带时的实施方式。当汽车车轮经过减速带1时，减速带1受到挤压，与减速带1相连接的板簧3受到压缩而变短，与板簧3固结在一起的馈能线圈会随着板簧3的压缩而变短，此时U形励磁永磁体6和馈能线圈构成闭合磁路的长度会因为板簧3的压缩而变短，同时由于保护套2上面固结有磁铁4，磁铁4的磁极与U形励磁永磁体6的磁极相同，所以在减速带1向下压的同时，由于同性相斥，U形励磁永磁体6也向下位移一段距离，并且压缩支撑U形励磁永磁体6的弹簧圈7，这就更加使得U形励磁永磁体6与馈能线圈构成的闭合磁路的长度变短。根据法拉第电磁感应定律，穿过馈能线圈的磁通量发生了改变，使得其产生感应电流。馈能线圈产生的感应电流通过整流器总成8而储存在蓄电池8中，供公路收费站内的用电设备使用。
当汽车车轮驶离减速带时的实施方式。具有一定弹性的减速带1伸张，与之固结并且压缩的板簧3舒张而变长，与板簧3固结的馈能线圈舒张，此时U形励磁永磁体6和馈能线圈构成闭合磁路的长度变长，同时，由于减速带1的舒张，固结与保护套的磁铁4的与U形励磁永磁体6距离变长，两者的排斥力减弱，而压缩的弹簧圈7要释放弹性势能，推动U形励磁永磁体6向上位移一段距离，从而使得U形励磁永磁体6与馈能线圈构成的闭合磁路的长度进一步变长，根据法拉第电磁感应定律，穿过馈能线圈的磁通量发生了改变，使得其产生感应电流，馈能线圈产生的感应电流通过整流器8总成而储存在蓄电池中，供公路收费站内的用电设备使用。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.基于电磁感应回收汽车振动能量的公路收费站减速装置，其特征在于：包括减速带1，固结于减速带1和路面9之间的保护套2，板簧3，箱体5，整流器总成8，电磁感应装置；路面9的凹槽里设有箱体5；箱体5的侧壁上设有支撑板，所述板簧3位于减速带1和支撑板之间；所述的电磁感应装置包括U形励磁永磁体6和馈能线圈，所述支撑板上设有通孔，所述U形励磁永磁体6位于箱体内，且U形励磁永磁体6的两个蹄锲穿过通孔，所述馈能线圈套在U形励磁永磁体6上、且能够随板簧3上下移动；馈能线圈通过整流器总成8与外部蓄电池相连。
2.如权利要求1所述的减速装置，其特征在于，所述减速带1下表面的保护套2上固定有两个磁铁4，所述磁铁4分别位于U形励磁永磁体6上方，所述磁铁4与U形励磁永磁体6相邻的一端的极性相同；所述U形励磁永磁体6与箱体5底面之间设有弹簧圈7。
3.如权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，
所述馈能线圈由多匝线圈构成，并和板簧3紧固缠绕在一起；
所述U形励磁永磁体6的两个蹄锲及所述两个磁铁4置于板簧3中。
4.如权利要求1所述的减速装置，其特征在于，所述弹簧圈7和U形励磁永磁体6通过铆钉连接。
5.如权利要求1所述的减速装置，其特征在于，所述保护套2位于减速带1的下层，与减速带1用铆钉固结在一起，保护套2周围利用混泥土固结在路面9上并密封。
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