專利名稱：一種將頻率共震應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及ー種電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電領(lǐng)域，具體地說(shuō)屬于，一種電動(dòng)汽車行駛時(shí)，充分利用帶有垂直弾性系統(tǒng)的簧上車身的震動(dòng)，并使設(shè)置在簧上車身上方的，帶有同樣垂直弾性系統(tǒng)的中空托板重物箱發(fā)生頻率共震或有效震動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)能，進(jìn)而使中空托板上固定設(shè)置的動(dòng)能發(fā)電裝置利用產(chǎn)生的動(dòng)能而發(fā)電的方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的利用汽車動(dòng)能發(fā)電的方法是剎車制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能回收，其產(chǎn)生的電能效率較低。電動(dòng)汽車行駛時(shí)所具有的震動(dòng)動(dòng)能，如何通過(guò)動(dòng)能發(fā)電裝置轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢匀踢B續(xù)回收利用的電能，就顯得尤其重要，本發(fā)明目的在于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中的動(dòng)能發(fā)電而提供ー種方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供ー種方法，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中震動(dòng)動(dòng)能的發(fā)電。以固定車輪的車橋框架四角底部為支撐，垂直固定套有支撐彈簧的光軸，電動(dòng)汽車簧上車身通過(guò)車身底板四角設(shè)置的直線軸承，套在車橋垂直光軸處并壓在支撐彈簧的上面，電動(dòng)汽車行駛時(shí)，簧上車身的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于車橋水平方向被限位而不可移動(dòng)，垂直方向能夠上下自由震動(dòng)。同樣，以電動(dòng)汽車簧上車身車底板四角底部為支撐，采用同樣直線軸承套光軸的方法，將四角設(shè)置有直線軸承的中空托板壓在套有光軸的支撐彈簧上面，中空托板上面固定放置有容納重物的車載重物箱，車載重物箱底部有一縱向長(zhǎng)方形通道，在此通道位置的中空托板上方，固定設(shè)置一中心軸，在中心軸上設(shè)置內(nèi)套有同向扭カ單向軸承的齒輪組及增速機(jī)和發(fā)電機(jī)，在齒輪組位置的中空托板處，是上下通孔，使設(shè)置有直齒條的垂直支撐架從此處通孔的中空托板位置穿過(guò)，并上下連接固定在車橋頂?shù)字慰蚣苌?。如此，以車橋四角底部支撐彈簧為支撐?gòu)成簧上車身彈性主系統(tǒng)，以簧上車身底板四角支撐彈簧為支撐構(gòu)成相對(duì)于簧上車身的中空托板重物箱弾性子系統(tǒng)。根據(jù)包括中空托板重物箱的簧上車身重量和中空托板重物箱的重量，分別設(shè)計(jì)相應(yīng)剛度的支撐彈簧，使得弾性主系統(tǒng)的簧上車身振動(dòng)頻率與弾性子系統(tǒng)的中空托板重物箱固有振動(dòng)頻率達(dá)到相同或相近。由于固定在車橋頂?shù)字慰蚣苌系拇怪敝渭苤饼X條是與中空托板上中心軸的齒輪組呈嚙合接觸狀態(tài)，電動(dòng)汽車行駛時(shí)，路面對(duì)汽車無(wú)規(guī)律的顛簸反沖力，透過(guò)車橋及固定在車橋頂?shù)字慰蚣苌系拇怪敝渭苤饼X條，對(duì)簧上車身及中空托板重物箱在電動(dòng)汽車行駛時(shí)振動(dòng)頻率的影響保持一致，有利于這兩個(gè)彈性系統(tǒng)在電動(dòng)汽車行駛時(shí)的共震或有效震動(dòng)的效果。在電動(dòng)汽車主彈性系統(tǒng)簧上車身和子弾性系中空托板重物箱統(tǒng)都處于靜止平衡位置的中空托板的上下兩面處，分別以拉簧向電動(dòng)汽車的車橋支撐框架的頂部和底部?jī)蓚€(gè)方向處預(yù)先拉緊，形成對(duì)中空托板向上和向下的兩個(gè)方向的相反預(yù)緊拉力，反方向預(yù)緊拉力的大小，是在齒輪和直齒條嚙合的カ臂位置處使增速機(jī)和發(fā)電機(jī)能夠剛好旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)扭矩的拉力。為確保簧上車身震動(dòng)時(shí)使中空托板重物箱同時(shí)共震，在簧上車身與中空托板之間設(shè)置效果為直接策動(dòng)カ的策カ鋼絲繩。由于乘員載物的重量變化或車速路況影響，使得簧上車身的振動(dòng)頻率呈動(dòng)態(tài)階段性一定范圍內(nèi)的變化，為保持電動(dòng)汽車行駛時(shí)簧上車身與中空托板重物箱的共震效果，在簧上車身上設(shè)置震動(dòng)加速度傳感器采集簧上車身的振動(dòng)頻率信號(hào)，經(jīng)電子控制器控制壓縮空氣儲(chǔ)氣罐和與中空托板重物箱支撐彈簧并聯(lián)設(shè)置輔助支撐的空氣彈簧，以調(diào)節(jié)空氣彈簧氣壓方式改變中空托板重物箱的弾性子系統(tǒng)的剛度，使得弾性子系統(tǒng)中空托板重物箱的固有振動(dòng)頻率保持與電動(dòng)汽車行駛時(shí)簧上車身的振動(dòng)頻率相同或相近，使弾性子系統(tǒng)的中空托板重物箱能夠獲得共震或有效震動(dòng)的效果。當(dāng)電動(dòng)汽車行駛時(shí)，路面透過(guò)車輪和車橋?qū)缮宪嚿淼淖饔昧Γ箯椥灾飨到y(tǒng)的 簧上車身上下震動(dòng)，并通過(guò)直接策力鋼絲繩策動(dòng)彈性子系統(tǒng)的中空托板重物箱同時(shí)同步同向上下共震。與此同吋，由于中空托板的上下兩個(gè)拉簧分別從車橋的頂部和底部?jī)蓚€(gè)位置，以齒輪和直齒條嚙合位置處為カ臂的，對(duì)中空托板相反兩個(gè)方向的預(yù)緊拉力，是使增速機(jī)和發(fā)電機(jī)能夠開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)扭矩所對(duì)應(yīng)的扭力，而增速機(jī)和發(fā)電機(jī)工作扭矩低于其啟動(dòng)扭矩，所以，當(dāng)電動(dòng)汽車行駛時(shí)，路面對(duì)汽車的反沖作用力透過(guò)車輪和車橋使簧上車身對(duì)弾性主系統(tǒng)的彈簧產(chǎn)生的向下壓カ和彈簧壓縮后產(chǎn)生的向上反弾力，使簧上車身不僅能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做功發(fā)電，而且通過(guò)策動(dòng)力鋼絲繩使中空托板重物箱發(fā)生有效的震動(dòng)或共震，所產(chǎn)生的相應(yīng)震動(dòng)振幅及吸收車身震動(dòng)動(dòng)能為最大，能夠最有效的實(shí)現(xiàn)動(dòng)能，重力勢(shì)能，機(jī)械能，電能，彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)換。由于垂直支撐架上直齒條與中心軸上的內(nèi)套有同向扭カ單向軸承的齒輪呈單側(cè)嚙合狀態(tài)，兩套直齒條與齒輪的組合構(gòu)成一組驅(qū)動(dòng)単元，根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做功所需扭矩的大小，可以在中心軸上設(shè)置ー組或多組驅(qū)動(dòng)單元，中心軸與單向軸承和齒輪彼此之間通過(guò)鍵槽和鍵銷固定。由于采用了在中心軸上設(shè)置內(nèi)套有同向扭カ單向軸承的齒輪結(jié)構(gòu)，在一個(gè)震動(dòng)的上下行程中，以固定在車橋上的垂直支撐架直齒條與內(nèi)套有同向扭カ單向軸承的齒輪之間所產(chǎn)生的輪齒間嚙合的作用力，通過(guò)每組驅(qū)動(dòng)單元里的兩個(gè)齒輪，帶動(dòng)兩個(gè)同向扭カ的單向軸承對(duì)中心軸產(chǎn)生了先后的此有彼無(wú)的同向扭力，完成將中空托板重物箱上下震動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹行妮S同一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，如此，彈性系統(tǒng)和齒輪嚙合裝置與增速機(jī)和發(fā)電機(jī)就構(gòu)成了動(dòng)能發(fā)電的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了將簧上車身和中空托板重物箱震動(dòng)的動(dòng)能通過(guò)具有換向功能的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的做功，使發(fā)電機(jī)發(fā)電的目的。為充分利用包括中空托板重物箱的簧上車身的震動(dòng)的動(dòng)能，將傳統(tǒng)汽車板簧減震摩擦片或懸架中采用的減震器取消，以本裝置機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)做功的動(dòng)能發(fā)電所形成的減震阻尼力來(lái)取代簧上車身原有的減震器的減震功能。同時(shí)，在車橋和簧上車身之間，以固定垂直光軸上設(shè)置外套直線軸承的控制車身橫向運(yùn)動(dòng)方法，實(shí)現(xiàn)了中空托板重物箱和簧上車身相對(duì)于車橋之間，水平方向被限位不可移動(dòng)，僅能夠沿光軸在垂直方向上下震動(dòng)的取代橫向連桿防止側(cè)傾的功能。


圖I是電動(dòng)汽車震動(dòng)動(dòng)能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)2是機(jī)械傳動(dòng)發(fā)電結(jié)構(gòu)3是電動(dòng)汽車震動(dòng)動(dòng)能發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)4是支撐架與直齒條及齒輪與單向軸承結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施方式

以固定車輪的車橋框架2的四角底部為支撐，垂直固定套有支撐彈簧7的光軸1，電動(dòng)汽車簧上車身9通過(guò)車身底板四角設(shè)置的直線軸承11，套在車橋垂直光軸I處并壓在支撐彈簧7的上面，電動(dòng)汽車行駛吋，簧上車身9的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于車橋2水平方向被限位而不可移動(dòng)，垂直方向能夠上下自由震動(dòng)。同樣，以電動(dòng)汽車簧上車身9框架四角底部為支撐，垂直固定套有支撐彈簧8的光軸I，將四角設(shè)置有直線軸承11的中空托板20壓在支撐彈簧8的上面，中空托板20上面可固定放置有容納重物的車載重物箱，車載重物箱底部有一縱向長(zhǎng)方形通道，在此通道位置的中空托板20上方，固定設(shè)置一中心軸14，在中心軸14上設(shè)置內(nèi)套有同向扭カ單向軸承16的齒輪15組及增速機(jī)17和發(fā)電機(jī)18，在齒輪15組位置的中空托板20處，是上下通孔，使設(shè)置有直齒條13的垂直支撐架12從此處通孔的中空托板20位置穿過(guò)，并上下連接固定在車橋頂3底4支撐框架2上。如此，以車橋四角底部支撐彈簧7為支撐構(gòu)成簧上車9身弾性主系統(tǒng)，以簧上車身9底板四角支撐彈簧8為支撐構(gòu)成相對(duì)于簧上車身9的中空托板20重物箱弾性子系統(tǒng)。根據(jù)包括中空托板20重物箱的簧上車身9重量和中空托板20重物箱的重量，分別設(shè)計(jì)相應(yīng)剛度的支撐彈簧，使得彈性主系統(tǒng)的簧上車身9固有振動(dòng)頻率與弾性子系統(tǒng)的中空托板20重物箱固有振動(dòng)頻率達(dá)到相同或相近。由于固定在車橋2上的垂直支撐架12直齒條13是與中空托板20上中心軸14的齒輪15組呈嚙合接觸狀態(tài)，電動(dòng)汽車行駛時(shí)，路面對(duì)汽車無(wú)規(guī)律的顛簸反沖力，透過(guò)車橋2及固定在車橋2頂3底4支撐框架2上的垂直支撐架12直齒條13，對(duì)簧上車身9及中空托板20重物箱在電動(dòng)汽車行駛時(shí)振動(dòng)頻率的影響保持一致，有利于這兩個(gè)彈性系統(tǒng)在電動(dòng)汽車行駛時(shí)的共震或有效震動(dòng)的效果。在電動(dòng)汽車主彈性系統(tǒng)簧上車身9和子弾性系中空托板20重物箱統(tǒng)都處于靜止平衡位置的中空托板20的上下兩面處，分別以拉簧5和6向電動(dòng)汽車的車橋支撐框架2的頂部3和底部4兩個(gè)方向處預(yù)先拉緊，形成對(duì)中空托板20向上和向下的兩個(gè)方向的相反預(yù)緊拉力，反方向預(yù)緊拉力的大小，是在齒輪15和直齒條13嚙合的カ臂位置處使增速機(jī)17和發(fā)電機(jī)18能夠剛好旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)扭矩的拉力。為確?；缮宪嚿?震動(dòng)時(shí)使中空托板20重物箱同時(shí)共震，在簧上車身9與中空托板20之間設(shè)置作用為直接策動(dòng)カ效果的鋼絲繩21。在電動(dòng)汽車行駛吋，由于乘員載物的重量變化或車速路況影響，使得簧上車身9的振動(dòng)頻率呈動(dòng)態(tài)階段性一定范圍內(nèi)的變化，為保持電動(dòng)汽車行駛時(shí)簧上車身9與中空托板20重物箱的共震效果，在簧上車身9上設(shè)置震動(dòng)加速度傳感器10采集簧上車身9的振動(dòng)頻率信號(hào)，經(jīng)電子控制器控制壓縮空氣儲(chǔ)氣罐和與中空托板20重物箱支撐彈簧8并聯(lián)設(shè)置輔助支撐的空氣彈簧19，以調(diào)節(jié)氣壓方式改變中空托板20重物箱的彈性子系統(tǒng)的剛度，使得弾性子系統(tǒng)中空托板20重物箱的固有振動(dòng)頻率保持與電動(dòng)汽車行駛時(shí)簧上車身9的振動(dòng)頻率相同或相近，使弾性子系統(tǒng)的中空托板20重物箱能夠獲得共震或有效震動(dòng)的效果。當(dāng)電動(dòng)汽車行駛時(shí)，路面透過(guò)車輪對(duì)簧上車身9的作用力，使弾性主系統(tǒng)的簧上車身9上下震動(dòng)，并通過(guò)直接策力鋼絲繩21策動(dòng)彈性子系統(tǒng)的中空托板20重物箱同時(shí)同步同向上下共震。與此同吋，由于中空托板20的上下兩個(gè)拉簧5和6分別從車橋的頂部3和底部4兩個(gè)位置，以齒輪15和直齒條13嚙合力臂位置處預(yù)先設(shè)置的，對(duì)中空托板相反兩個(gè)方向的預(yù)緊拉力，是使增速機(jī)17和發(fā)電機(jī)18能夠開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)扭矩所對(duì)應(yīng)的扭力，而 增速機(jī)17和發(fā)電機(jī)18工作扭矩低于其啟動(dòng)扭矩，所以，當(dāng)電動(dòng)汽車行駛時(shí)，路面對(duì)汽車的反沖作用力透過(guò)車輪使簧上車身9對(duì)彈簧7產(chǎn)生的向下壓カ和彈簧7壓縮后產(chǎn)生的向上反弾力，使簧上車身9不僅能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做功發(fā)電，而且通過(guò)策動(dòng)力鋼絲繩21使中空托板20重物箱發(fā)生有效的震動(dòng)或共震,所產(chǎn)生的相應(yīng)震動(dòng)振幅及吸收車身震動(dòng)動(dòng)能為最大，能夠最有效的實(shí)現(xiàn)動(dòng)能，重力勢(shì)能，機(jī)械能，電能，彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)換。由于垂直支撐架12上直齒條13與中心軸14上的內(nèi)套有同向扭カ單向軸承16的齒輪15呈單側(cè)嚙合狀態(tài)，直齒條13與齒輪15的組合就構(gòu)成了一組驅(qū)動(dòng)単元，根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做功所需扭矩的大小，可以在中心軸14上設(shè)置多組驅(qū)動(dòng)單元，中心軸14與單向軸承16和齒輪15彼此之間通過(guò)鍵槽和鍵銷固定。由于采用了在中心軸14上設(shè)置內(nèi)套有同向扭カ單向軸承16的齒輪15結(jié)構(gòu)，在一 個(gè)震動(dòng)的上下行程中，以固定在車橋2上的垂直支撐架12直齒條13所產(chǎn)生的輪齒間嚙合的反作用力，通過(guò)每組驅(qū)動(dòng)單元里的齒輪15，帶動(dòng)同向扭カ的單向軸承16對(duì)中心軸14產(chǎn)生了先后的此有彼無(wú)的同向扭力，完成將中空托板20重物箱上下震動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹行妮S14同一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，如此，彈性系統(tǒng)和齒輪15嚙合裝置與增速機(jī)17和發(fā)電機(jī)18就構(gòu)成了動(dòng)能發(fā)電的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了將簧上車身9和中空托板20重物箱震動(dòng)的動(dòng)能通過(guò)具有換向功能的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的做功，使發(fā)電機(jī)18發(fā)電的目的。為充分利用包括了中空托板20重物箱的簧上車身9的震動(dòng)的動(dòng)能，將傳統(tǒng)汽車板簧減震摩擦片或懸架中采用的減震器取消，以本裝置機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)做功的動(dòng)能發(fā)電所形成的阻尼力來(lái)取代減震的功能。同時(shí)，通過(guò)將車橋2和簧上車身9的框架上以固定垂直光軸I配合直線軸承11的控制車身橫向運(yùn)動(dòng)方法，實(shí)現(xiàn)了中空托板20重物箱和簧上車身9相對(duì)于車橋2之間,水平方向被限位不可移動(dòng)，僅能夠沿光軸I在垂直方向上下震云力的取代橫向 連桿的功能。
權(quán)利要求
1.一種將頻率共震應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電的方法，包括在電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電中對(duì)頻率共震的應(yīng)用。其特征在干在電動(dòng)汽車行駛時(shí)，通過(guò)帶有垂直弾性系統(tǒng)的簧上車身的震動(dòng)策動(dòng)同樣帶有垂直弾性系統(tǒng)的震動(dòng)體之間發(fā)生頻率共震，獲得共震所產(chǎn)生的動(dòng)能和振幅使動(dòng)能發(fā)電裝置發(fā)電，提高電動(dòng)汽車平穩(wěn)行駛時(shí)的發(fā)電效率。
2.一種將頻率共震應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電的方法，在電動(dòng)汽車行駛時(shí)，通過(guò)帶有垂直弾性系統(tǒng)的簧上車身的震動(dòng)策動(dòng)同樣帶有垂直弾性系統(tǒng)的震動(dòng)體之間發(fā)生頻率共震。其特征在于同樣帶有垂直弾性系統(tǒng)的震動(dòng)體，是指設(shè)置在簧上車身上方的，帶有垂直弾性系統(tǒng)的中空托板重物箱，通過(guò)分別對(duì)兩個(gè)垂直弾性系統(tǒng)的剛度的設(shè)計(jì)和控制，使中空托板重物箱的固有震動(dòng)頻率保持與行駛中的電動(dòng)汽車簧上車身的振動(dòng)頻率相同或相近的狀態(tài)，使得簧上車身能夠利用與中空托板之間的策カ鋼絲繩策動(dòng)中空托板重物箱發(fā)生受迫的頻率共震。
3.一種將頻率共震應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電的方法，獲得共震所產(chǎn)生的動(dòng)能和振幅使動(dòng)能發(fā)電裝置發(fā)電。其特征在干動(dòng)能發(fā)電裝置是固定設(shè)置在中空托板上，其驅(qū)動(dòng)單元齒輪組與固定在車橋框架上下頂?shù)撞课恢玫闹渭苤饼X條呈嚙合狀態(tài)，共震所產(chǎn)生的動(dòng)能和振 幅形成輪齒間的作用力和上下位移，驅(qū)動(dòng)動(dòng)能發(fā)電裝置發(fā)電。
4.一種將頻率共震應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電的方法，提高電動(dòng)汽車平穩(wěn)行駛時(shí)的發(fā)電效率。其特征在干電動(dòng)汽車在平坦路面行駛時(shí)，由于簧上車身和中空托板重物箱的振幅較小，影響齒輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)能發(fā)電裝置的發(fā)電效率，通過(guò)中空托板重物箱受迫震動(dòng)發(fā)生共震所產(chǎn)生的動(dòng)能和振幅，可有效驅(qū)動(dòng)輪齒間的位移，不僅提高電動(dòng)汽車平穩(wěn)行駛時(shí)的發(fā)電效率，而且動(dòng)能發(fā)電產(chǎn)生的阻尼可以衰減共震的振幅。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種將頻率共震應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)能發(fā)電的方法，在電動(dòng)汽車行駛時(shí)，使簧上車身上的，帶有垂直彈性系統(tǒng)的中空托板重物箱的固有震動(dòng)頻率保持與行駛中的電動(dòng)汽車簧上車身的振動(dòng)頻率相同或相近的狀態(tài)，使得帶有垂直彈性系統(tǒng)的簧上車身能夠利用與中空托板之間的策力鋼絲繩策動(dòng)使中空托板重物箱發(fā)生受迫的頻率共震，以獲得共震所產(chǎn)生的動(dòng)能和振幅使動(dòng)能發(fā)電裝置發(fā)電，提高電動(dòng)汽車平穩(wěn)行駛時(shí)的發(fā)電效率。
文檔編號(hào)F03G7/08GK102642453SQ201210114580
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者楊亦勇 申請(qǐng)人:楊亦勇