CN109109661B - 车辆行驶起伏过程中的能量回收*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其包括有支撑底座、阻尼腔室、以及驱动电机，支撑底座之上连接有延伸至阻尼腔室内部的阻尼活塞，阻尼活塞可在阻尼腔室内部运动，以推动阻尼腔室内的阻尼液带动驱动电机工作。采用上述技术方案的车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其可对于车辆行驶起伏过程产生能量进行有效的收集，从而实现了车辆在行驶过程中产生动能与可供使用的电能之间的转换，以在提高了对于车辆工作状态下的能量回收效率的同时，避免了车辆可能的额外能量消耗。

Description

车辆行驶起伏过程中的能量回收***

技术领域

本发明涉及车辆工程领域，尤其是一种车辆行驶起伏过程中的能量回收***。

背景技术

随着车辆技术的发展以及车辆对于节能减排的需求增加，车辆在行驶过程中的能量回收逐渐得以普及，但是，目前车辆的能量回收处理往往集中于车辆制动阶段，而对于车辆行驶的其余工况却无法实现有效的能量回收，进而造成实际的能量回收效率仍较为低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其可解决相关技术中对于车辆行驶状态下的能量回收效率底下的问题。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种车辆行驶起伏过程中的能量回收***，包括有支撑底座，以及设置在所述支撑底座上侧的阻尼腔室，所述支撑底座之上设置有延伸至所述阻尼腔室之中的阻尼活塞，所述阻尼腔室之中，所述阻尼活塞与所述阻尼腔室的上端部之间填充有阻尼液；所述支撑底座设置在车辆底盘之上，所述阻尼腔室连接在车辆悬挂之上，所述阻尼腔室可随所述车辆悬挂相对于所述支撑底座以及所述车辆底盘进行高度方向上的运动；

所述车辆行驶起伏过程中的能量回收***还包括有驱动电机，所述驱动电机设置在所述阻尼腔室外部，所述驱动电机包括有驱动端以及蓄能端，所述驱动端的对应位置设置有驱动转子，所述驱动转子设置于驱动腔室之中；所述驱动转子之上设置有多个驱动叶片，每一个所述驱动叶片均采用朝向所述驱动转子的旋转方向进行弯曲的弧面结构；所述蓄能端电性连接至蓄能模块之中，所述蓄能模块用于接收所述驱动电机的所述驱动端工作而产生的能量；

所述阻尼腔室与所述驱动腔室之间通过连接管路进行连接，所述连接管路包括有第一管路与第二管路，其中，所述第一管路连接至所述阻尼腔室之中，所述第二管路连接至所述驱动腔室之中，所述第二管路的管径小于所述第一管路的管径；所述第一管路包括有位于所述阻尼腔室中的第一端口，所述阻尼腔室之中，所述第一端口位于所述阻尼活塞与所述阻尼腔室的上端部之间；所述第二管路包括有位于所述驱动腔室中的第二端口，所述第二端口位于所述驱动腔室的上端部；所述驱动腔室的底端部设置有延伸至所述阻尼腔室之中的回流管道。

作为本发明的一种改进，所述阻尼腔室之中，所述第一端口内部设置有导流装置，所述导流装置包括有沿所述第一端口径向延伸的导流轴，所述导流轴之上设置有多个导流叶片，每一个所述导流叶片均包括有分别朝向不同方向进行弯曲的第一弯曲部与第二弯曲部；所述导流装置还包括有设置在所述第一端口两侧的导流口，所述导流口用于使得车辆行驶过程中产生的运动方向上的气流进入至所述第一端口内部，并通过气流驱使多个所述导流叶片相对于所述导流轴进行旋转。上述导流装置可通过车辆在前行运动过程中产生的自然气流进入至导流孔内以驱使导流叶片进行旋转，以对于位于第一端口对应位置的阻尼液进行有效的驱动与导流处理。采用上述技术方案，其可在本申请中能量回收***的工作过程中，使得阻尼液导入至连接管路的效率得以增加，进而使得***整体的能量回收效率得以改善。同时，上述导流叶片中第一弯曲部与第二弯曲部的设置可分别对于气流以及阻尼液形成更好的导流效果，既使得导流叶片在气流作用下的旋转效率得以增加，又可另导流叶片对于阻尼液的导流效果得以改善。

作为本发明的一种改进，每一个所述导流口之中均设置有导流端体，所述导流端体经由所述导流口位于所述第一端口内壁之上的边部位置，沿所述导流叶片的旋转方向进行延伸。采用上述技术方案，其可通过导流端体的设置以使得气流在输入过程中沿导流端体倾斜运动，以使其对于导流叶片的驱动效果得以进一步的改善；同时，上述导流端体的设置亦可避免阻尼液经由导流孔流至连接管路外部。

作为本发明的一种改进，所述驱动电机与所述驱动腔室均设置在所述车辆底盘之上，所述连接管路之中，所述第二管路经由竖直方向延伸至所述驱动腔室之中，所述第二管路的第二端口位于所述驱动腔室内部，所述第二管路与所述驱动腔室之间可在车辆行驶起伏过程中在高度方向上进行相对运动；

所述第二管路之上设置有吸流装置，吸流装置保留有第一囊室与第二囊室，其中，所述第一囊室与所述第二囊室均设置在所述驱动腔室外部，且所述第二囊室位于所述第一囊室与所述驱动腔室之间；所述第二囊室由采用水平结构的第一部分，以及经由所述第一部分的边部向下延伸的第二部分构成，所述第二囊室的所述第一部分采用刚性材料制成，所述第二囊室的所述第二部分采用柔性材料制成；

所述第二囊室的第二部分的侧端部设置有多个排气端口，所述驱动腔室的上端部设置有采用环形结构的挤压端体，所述挤压端体用于在所述第二管路向下运动过程中对所述第二囊室进行挤压，使得所述第二囊室内部气体经由所述排气端口排出。

上述驱动电机以及驱动腔室的位置设置使其在车辆行驶起伏过程中与车辆底盘处于相对平稳状态，而连接管路中的第二管路由于连接在阻尼腔室之上，故在车辆起伏过程中第二管路会在驱动腔室内部形成伸缩。在第二管路进行伸缩过程中，吸流装置中的第二囊室亦随之进行高度方向的位移，故使得第二囊室可与驱动腔室之上的挤压端体形成间隙性的接触。当第二囊室的下端与挤压端体接触时，第二囊室中的第二部分受挤压端体作用而发生挤压，可使得第二部分与第一部分贴合，进而使得第二囊室处于闭合状态，此时，第二囊室将其内部以及第二囊室上部的空气同时经由排气端口排出。由于第一囊室设置在第二囊室上方，故此时第一囊室内部空气亦可形成真空状态，从而使得第二管路中第一囊室对应位置相对于第二管路与第一管路连接位置形成负压吸附效果。采用上述技术方案，其可通过吸流装置在工作中于第二管路内形成的负压状态以使得进入至第二管路中的阻尼液可得以吸附处理，进而使得进入至第二管路中的阻尼液得以进一步的加速，以使其进入至驱动腔室时对于驱动叶片的驱动效果亦可随之提升。

作为本发明的一种改进，所述第二囊室之中，每一个所述排气端口均连接有导通至所述驱动腔室内部的排气管道，所述排气管道朝向所述驱动叶片进行延伸。采用上述技术方案，其可使得吸流装置工作中经由第二囊室排出的气流亦可对于驱动叶片进行驱动，进而另驱动叶片在多介质的驱动效果下的运动状态得以改善，以使得驱动电机的工作效率亦随之得以显著提升。

当车辆经过路况不佳的道路而由于颠簸进而出现车身起伏时，车辆悬挂根据道路具体状态进行不同幅度的伸缩，而车辆底盘则保持相对稳定状态；上述车辆行驶起伏过程中的能量回收***中的支撑底座由于连接在车辆底盘之上，故可在车辆起伏过程中相对于路面保持相对稳定的状态，而阻尼腔室则由于连接在车辆悬挂之上，故可随车辆悬挂进行收缩，以使得阻尼腔室相对于支撑底座形成高度方向上的升降运动，进而另支撑底座之上的阻尼活塞在阻尼腔室内部实现推送处理。

上述阻尼活塞在阻尼腔室内部进行运动过程中，即可驱使阻尼腔室内部的阻尼液在阻尼活塞的推动下进入连接管路之中，并依次经由第一管路与第二管路进入至驱动腔室内部；阻尼液在连接管路内部运动过程中，由于第一管路与第二管路之间存在管径差，故阻尼液在经由第一管路进入至第二管路的过程中会形成一定的加速效果，以使得阻尼液经由第二管路进入至驱动腔室内部时可形成高速液流以对于相关部件进行冲击。

当阻尼液进入至驱动腔室内部时，即可对于驱动叶片进行冲击进而驱使其进行旋转；由于驱动叶片所采用的弧面结构，故阻尼液在与驱动叶片接触时会导流至驱动叶片的弧面的凹陷位置之上，进而通过在驱动叶片之上形成堆积以对于驱动叶片进行推动。驱动叶片在旋转过程中即可带动驱动转子进行工作，以使得驱动电机进行发电，并通过蓄能模块对于驱动电机提供的电能进行存储以供后备使用。

采用上述技术方案的车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其可对于车辆行驶起伏过程产生能量进行有效的收集，从而实现了车辆在行驶过程中产生动能与可供使用的电能之间的转换，以在提高了对于车辆工作状态下的能量回收效率的同时，避免了车辆可能的额外能量消耗。

附图说明

图1为本发明实施例示意图；

图2为本发明实施例中驱动电机连接示意图；

图3为本发明实施例中导流装置示意图；

图4为本发明实施例中吸流装置示意图；

附图标记列表：

1—支撑底座、2—阻尼腔室、3—阻尼活塞、4—车辆底盘、5—车辆悬挂、6—驱动电机、601—驱动端、602—蓄能端、7—驱动转子、8—驱动腔室、9—驱动叶片、10—蓄能模块、11—第一管路、12—第二管路、13—第一端口、14—第二端口、15—回流管路、16—导流轴、17—导流叶片、1701—第一弯曲部、1702—第二弯曲部、18—导流口、19—导流端体、20—第一囊室、21—第二囊室、2101—第一部分、2102—第二部分、22—排气端口、23—挤压端体、24—排气管道。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示的一种车辆行驶起伏过程中的能量回收***，包括有支撑底座1，以及设置在所述支撑底座1上侧的阻尼腔室2，所述支撑底座1之上设置有延伸至所述阻尼腔室2之中的阻尼活塞3，所述阻尼腔室2之中，所述阻尼活塞3与所述阻尼腔室2的上端部之间填充有阻尼液；所述支撑底座1设置在车辆底盘4之上，所述阻尼腔室2连接在车辆悬挂5之上，所述阻尼腔室2可随所述车辆悬挂5相对于所述支撑底座1以及所述车辆底盘4进行高度方向上的运动；

所述车辆行驶起伏过程中的能量回收***还包括有驱动电机6，所述驱动电机6设置在所述阻尼腔室6外部，所述驱动电机6包括有驱动端601以及蓄能端602，所述驱动端601的对应位置设置有驱动转子7，所述驱动转子7设置于驱动腔室8之中；所述驱动转子7之上设置有多个驱动叶片9，每一个所述驱动叶片9均采用朝向所述驱动转子7的旋转方向进行弯曲的弧面结构；所述蓄能端602电性连接至蓄能模块10之中，所述蓄能模块10用于接收所述驱动电机6的所述驱动端601工作而产生的能量；上述驱动电机6可为发电机，上述蓄能模块10具体可采用蓄电池。

所述阻尼腔室2与所述驱动腔室8之间通过连接管路进行连接，所述连接管路包括有第一管路11与第二管路12，其中，所述第一管路11连接至所述阻尼腔室2之中，所述第二管路12连接至所述驱动腔室8之中，所述第二管路12的管径小于所述第一管路11的管径；所述第一管路11包括有位于所述阻尼腔室2中的第一端口13，所述阻尼腔室2之中，所述第一端口13位于所述阻尼活塞3与所述阻尼腔室2的上端部之间；所述第二管路12包括有位于所述驱动腔室8中的第二端口14，所述第二端口14位于所述驱动腔室8的上端部；所述驱动腔室8的底端部设置有延伸至所述阻尼腔室2之中的回流管道15。

当车辆经过路况不佳的道路而由于颠簸进而出现车身起伏时，车辆悬挂根据道路具体状态进行不同幅度的伸缩，而车辆底盘则保持相对稳定状态；上述车辆行驶起伏过程中的能量回收***中的支撑底座由于连接在车辆底盘之上，故可在车辆起伏过程中相对于路面保持相对稳定的状态，而阻尼腔室则由于连接在车辆悬挂之上，故可随车辆悬挂进行收缩，以使得阻尼腔室相对于支撑底座形成高度方向上的升降运动，进而另支撑底座之上的阻尼活塞在阻尼腔室内部实现推送处理。

上述阻尼活塞在阻尼腔室内部进行运动过程中，即可驱使阻尼腔室内部的阻尼液在阻尼活塞的推动下进入连接管路之中，并依次经由第一管路与第二管路进入至驱动腔室内部；阻尼液在连接管路内部运动过程中，由于第一管路与第二管路之间存在管径差，故阻尼液在经由第一管路进入至第二管路的过程中会形成一定的加速效果，以使得阻尼液经由第二管路进入至驱动腔室内部时可形成高速液流以对于相关部件进行冲击。

当阻尼液进入至驱动腔室内部时，即可对于驱动叶片进行冲击进而驱使其进行旋转；由于驱动叶片所采用的弧面结构，故阻尼液在与驱动叶片接触时会导流至驱动叶片的弧面的凹陷位置之上，进而通过在驱动叶片之上形成堆积以对于驱动叶片进行推动。驱动叶片在旋转过程中即可带动驱动转子进行工作，以使得驱动电机进行发电，并通过蓄能模块对于驱动电机提供的电能进行存储以供后备使用。

采用上述技术方案的车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其可对于车辆行驶起伏过程产生能量进行有效的收集，从而实现了车辆在行驶过程中产生动能与可供使用的电能之间的转换，以在提高了对于车辆工作状态下的能量回收效率的同时，避免了车辆可能的额外能量消耗。此外，上述车辆行驶起伏过程中的能量回收***在工作中均根据车辆的自身运动而完成能量的回收与存储，避免了额外介入驱动源或电子元器件，以确保了***的工作可靠度。

需要说明的是，上述阻尼腔室即可独立于车辆悬挂设置，采用与车辆悬挂之间通过连接部件（如螺栓连接、卡箍连接等）进行连接的方式，也可与车辆悬挂形成一体，即将阻尼腔室设置在车辆悬挂内部，本实施例中采用上述方式一进行说明。

作为本实施例的一种改进，如图3所示，所述阻尼腔室2之中，所述第一端口13内部设置有导流装置，所述导流装置包括有沿所述第一端口13径向延伸的导流轴16，所述导流轴16之上设置有多个导流叶片17，每一个所述导流叶片17均包括有分别朝向不同方向进行弯曲的第一弯曲部1701与第二弯曲部1702；所述导流装置还包括有设置在所述第一端口13两侧的导流口18，所述导流口18用于使得车辆行驶过程中产生的运动方向上的气流进入至所述第一端口13内部，并通过气流驱使多个所述导流叶片17相对于所述导流轴16进行旋转。上述导流装置可通过车辆在前行运动过程中产生的自然气流进入至导流孔18内以驱使导流叶片17进行旋转，以对于位于第一端口13对应位置的阻尼液进行有效的驱动与导流处理。采用上述技术方案，其可在本申请中能量回收***的工作过程中，使得阻尼液导入至连接管路的效率得以增加，进而使得***整体的能量回收效率得以改善。同时，上述导流叶片中第一弯曲部与第二弯曲部的设置可分别对于气流以及阻尼液形成更好的导流效果，既使得导流叶片在气流作用下的旋转效率得以增加，又可另导流叶片对于阻尼液的导流效果得以改善。

作为本实施例的一种改进，如图3所示，每一个所述导流口18之中均设置有导流端体19，所述导流端体19经由所述导流口18位于所述第一端口13内壁之上的边部位置，沿所述导流叶片17的旋转方向进行延伸。采用上述技术方案，其可通过导流端体的设置以使得气流在输入过程中沿导流端体倾斜运动，以使其对于导流叶片的驱动效果得以进一步的改善；同时，上述导流端体的设置亦可避免阻尼液经由导流孔流至连接管路外部。

作为本实施例的一种改进，如图4所示，所述驱动电机6与所述驱动腔室8均设置在所述车辆底盘4之上，所述连接管路之中，所述第二管路12经由竖直方向延伸至所述驱动腔室8之中，所述第二管路12的第二端口14位于所述驱动腔室8内部，所述第二管路14与所述驱动腔室8之间可在车辆行驶起伏过程中在高度方向上进行相对运动；

所述第二管路12之上设置有吸流装置，吸流装置保留有第一囊室20与第二囊室21，其中，所述第一囊室20与所述第二囊室21均设置在所述驱动腔室外部，且所述第二囊室21位于所述第一囊室20与所述驱动腔室8之间；所述第二囊室21由采用水平结构的第一部分2101，以及经由所述第一部分2101的边部向下延伸的第二部分2102构成，所述第二囊室21的所述第一部分2101采用刚性材料制成，所述第二囊室21的所述第二部分2102采用柔性材料制成；

所述第二囊室21的第二部分2102的侧端部设置有多个排气端口22，所述驱动腔室8的上端部设置有采用环形结构的挤压端体23，所述挤压端体23用于在所述第二管路12向下运动过程中对所述第二囊室21进行挤压，使得所述第二囊室21内部气体经由所述排气端口22排出。

上述驱动电机以及驱动腔室的位置设置使其在车辆行驶起伏过程中与车辆底盘处于相对平稳状态，而连接管路中的第二管路由于连接在阻尼腔室之上，故在车辆起伏过程中第二管路会在驱动腔室内部形成伸缩。在第二管路进行伸缩过程中，吸流装置中的第二囊室亦随之进行高度方向的位移，故使得第二囊室可与驱动腔室之上的挤压端体形成间隙性的接触。当第二囊室的下端与挤压端体接触时，第二囊室中的第二部分受挤压端体作用而发生挤压，可使得第二部分与第一部分贴合，进而使得第二囊室处于闭合状态，此时，第二囊室将其内部以及第二囊室上部的空气同时经由排气端口排出。由于第一囊室设置在第二囊室上方，故此时第一囊室内部空气亦可形成真空状态，从而使得第二管路中第一囊室对应位置相对于第二管路与第一管路连接位置形成负压吸附效果。采用上述技术方案，其可通过吸流装置在工作中于第二管路内形成的负压状态以使得进入至第二管路中的阻尼液可得以吸附处理，进而使得进入至第二管路中的阻尼液得以进一步的加速，以使其进入至驱动腔室时对于驱动叶片的驱动效果亦可随之提升。

作为本实施例的一种改进，如图4所示，所述第二囊室21之中，每一个所述排气端口22均连接有导通至所述驱动腔室8内部的排气管道24，所述排气管道24朝向所述驱动叶片9进行延伸。采用上述技术方案，其可使得吸流装置工作中经由第二囊室排出的气流亦可对于驱动叶片进行驱动，进而另驱动叶片在多介质的驱动效果下的运动状态得以改善，以使得驱动电机的工作效率亦随之得以显著提升。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (4)

1.一种车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其特征在于，所述车辆行驶起伏过程中的能量回收***包括有支撑底座，以及设置在所述支撑底座上侧的阻尼腔室，所述支撑底座之上设置有延伸至所述阻尼腔室之中的阻尼活塞，所述阻尼腔室之中，所述阻尼活塞与所述阻尼腔室的上端部之间填充有阻尼液；所述支撑底座设置在车辆底盘之上，所述阻尼腔室连接在车辆悬挂之上，所述阻尼腔室可随所述车辆悬挂相对于所述支撑底座以及所述车辆底盘进行高度方向上的运动；

所述车辆行驶起伏过程中的能量回收***还包括有驱动电机，所述驱动电机设置在所述阻尼腔室外部，所述驱动电机包括有驱动端以及蓄能端，所述驱动端的对应位置设置有驱动转子，所述驱动转子设置于驱动腔室之中；所述驱动转子之上设置有多个驱动叶片，每一个所述驱动叶片均采用朝向所述驱动转子的旋转方向进行弯曲的弧面结构；所述蓄能端电性连接至蓄能模块之中，所述蓄能模块用于接收所述驱动电机的所述驱动端工作而产生的能量；

所述阻尼腔室与所述驱动腔室之间通过连接管路进行连接，所述连接管路包括有第一管路与第二管路，其中，所述第一管路连接至所述阻尼腔室之中，所述第二管路连接至所述驱动腔室之中，所述第二管路的管径小于所述第一管路的管径；所述第一管路包括有位于所述阻尼腔室中的第一端口，所述阻尼腔室之中，所述第一端口位于所述阻尼活塞与所述阻尼腔室的上端部之间；所述第二管路包括有位于所述驱动腔室中的第二端口，所述第二端口位于所述驱动腔室的上端部；所述驱动腔室的底端部设置有延伸至所述阻尼腔室之中的回流管道；

所述阻尼腔室之中，所述第一端口内部设置有导流装置，所述导流装置包括有沿所述第一端口径向延伸的导流轴，所述导流轴之上设置有多个导流叶片，每一个所述导流叶片均包括有分别朝向不同方向进行弯曲的第一弯曲部与第二弯曲部；所述导流装置还包括有设置在所述第一端口两侧的导流口，所述导流口用于使得车辆行驶过程中产生的运动方向上的气流进入至所述第一端口内部，并通过气流驱使多个所述导流叶片相对于所述导流轴进行旋转。

2.按照权利要求1所述的车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其特征在于，每一个所述导流口之中均设置有导流端体，所述导流端体经由所述导流口位于所述第一端口内壁之上的边部位置，沿所述导流叶片的旋转方向进行延伸。

3.按照权利要求1所述的车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其特征在于，所述驱动电机与所述驱动腔室均设置在所述车辆底盘之上，所述连接管路之中，所述第二管路经由竖直方向延伸至所述驱动腔室之中，所述第二管路的第二端口位于所述驱动腔室内部，所述第二管路与所述驱动腔室之间可在车辆行驶起伏过程中在高度方向上进行相对运动；

所述第二管路之上设置有吸流装置，吸流装置保留有第一囊室与第二囊室，其中，所述第一囊室与所述第二囊室均设置在所述驱动腔室外部，且所述第二囊室位于所述第一囊室与所述驱动腔室之间；所述第二囊室由采用水平结构的第一部分，以及经由所述第一部分的边部向下延伸的第二部分构成，所述第二囊室的所述第一部分采用刚性材料制成，所述第二囊室的所述第二部分采用柔性材料制成；

所述第二囊室的第二部分的侧端部设置有多个排气端口，所述驱动腔室的上端部设置有采用环形结构的挤压端体，所述挤压端体用于在所述第二管路向下运动过程中对所述第二囊室进行挤压，使得所述第二囊室内部气体经由所述排气端口排出。

4.按照权利要求3所述的车辆行驶起伏过程中的能量回收***，其特征在于，所述第二囊室之中，每一个所述排气端口均连接有导通至所述驱动腔室内部的排气管道，所述排气管道朝向所述驱动叶片进行延伸。

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