專利名稱:一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)，包括緩沖彈簧、與緩沖彈簧下端相連的頂板和底座，所述緩沖彈簧上端與汽車底部相連，所述頂板下面設(shè)有超磁致伸縮材料和與超磁致伸縮材料磁切割的感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈通過整流電路與蓄電池相連，所述超磁致伸縮材料和感應(yīng)線圈的下端設(shè)于底座上，所述底座設(shè)于汽車車輪聯(lián)軸上，所述超磁致伸縮材料和感應(yīng)線圈外設(shè)有減少車體承力起保護(hù)作用的外殼，緩沖彈簧中間設(shè)有頂桿，所述頂桿與底座相連，所述頂桿減少用于減少車體的作用力保護(hù)超磁致伸縮材料；本裝置利用汽車無用的懸架振動的能量，通過將其轉(zhuǎn)化成有用的電能，大大減少了汽車的無用功部分，所采用的材料能夠重復(fù)循環(huán)利用。
【專利說明】
一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，利用超磁致伸縮材料的磁致伸縮逆效應(yīng)與法拉第電磁感應(yīng)的耦合特性，具體涉及一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)，用于收集汽車中的振動機(jī)械能并將其轉(zhuǎn)化為電能。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)石化能源日益減少，而人類社會對能源的需求卻快速增長，因此，國際社會紛紛將發(fā)展新型清潔能源技術(shù)、提高能源的利用效率提升到國家戰(zhàn)略的高度。作為能夠變廢為寶、綠色無污染的新型電源
[0003] 技術(shù)一一振動發(fā)電技術(shù)對提高能源綜合利用效率、新型能源的開發(fā)和利用都具有重要研究意義，是我國可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的一部分。
[〇〇〇4]在自然界和實際的生產(chǎn)生活中，機(jī)械振動是一種普遍存在的能量形式，持續(xù)或階段性持續(xù)的振動能源很豐富，比如人體振動、汽車等交通工具在行駛中的振動、橋梁的振動等，多數(shù)情況下這些振動能量
[0005] 并沒有得到合理的利用而白白流失。此外，振動不僅能激發(fā)噪聲，而且對人健康構(gòu)成危害，振動病已成為法定職業(yè)病之一。振動會影響精密儀器的正常工作，甚至還會損害機(jī)器和建筑物等，所以振動被國際
[0006] 上列為七大環(huán)境公害之一。
[0007] 因此，將機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境中的振動能量轉(zhuǎn)換為電能，不但會提高能源的綜合利用效率，也為其提供了新的綠色電源系統(tǒng)，可以用來延長傳統(tǒng)蓄電池的使用時間，甚至在一定條件下完全取代蓄電池。此外，由于一部分振動的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，消減了振動的部分能量和沖擊，通過合理的設(shè)計，還能在一定程度上起到減振作用，可謂是一舉多得。
[0008] 振動發(fā)電技術(shù)是新興的研究領(lǐng)域，目前利用振動發(fā)電的方式主要有四種:
[0009] (1)超磁致伸縮式:超磁致伸縮材料具有維拉里效應(yīng)，在外界的壓應(yīng)力作用下，超磁致伸縮材料內(nèi)部的磁通密度會發(fā)生改變。
[〇〇1〇] (2)永磁式:當(dāng)永磁體與感應(yīng)線圈由于外部的機(jī)械振動而產(chǎn)生相對位移時，電磁感應(yīng)會使得線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
[0011] (3)壓電效應(yīng)式:壓電陶瓷是一種應(yīng)用很廣泛的功能材料，加在其上的壓力信號可以變?yōu)殡娦盘枴?br>[0012] (4)靜電式:靜電式振動發(fā)電機(jī)主要基于靜電感應(yīng)的原理。在振動的激勵下導(dǎo)致可變電容的一個基板在位置上發(fā)生平移，由于靜電感應(yīng)，會使得與另一個基板相連的負(fù)載上有電流通過，從而實現(xiàn)機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換。
[0013] 此外，也可以將上述發(fā)電形式進(jìn)行組合，如永磁與壓電陶瓷復(fù)合、超磁致伸縮與壓電陶瓷復(fù)合，以及永磁、壓電、超磁致伸縮的混合，實現(xiàn)復(fù)合式發(fā)電。
【實用新型內(nèi)容】
[0014] 為克服現(xiàn)有的汽車震動造成的能量損失與各種危害的不足，本實用新型提供一種巧妙地利用超磁致伸縮材料的磁致伸縮逆效應(yīng)與法拉第電磁感應(yīng)的耦合特性，收集汽車中的振動機(jī)械能并將其轉(zhuǎn)化為電能的新的解決方案。
[0015] 本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括緩沖彈簧、與緩沖彈簧下端相連的頂板和底座，所述緩沖彈簧上端與汽車底部相連，所述頂板下面設(shè)有超磁致伸縮材料和與超磁致伸縮材料磁切割的感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈通過整流電路與蓄電池相連，所述超磁致伸縮材料和感應(yīng)線圈的下端設(shè)于底座上，所述底座設(shè)于汽車車輪聯(lián)軸上。
[0016] 作為改進(jìn)，所述超磁致伸縮材料和感應(yīng)線圈外設(shè)有減少車體承力起保護(hù)作用的外殼，用以保護(hù)超磁致伸縮材料不被壓壞。
[0017] 作為改進(jìn)，緩沖彈簧中間設(shè)有頂桿，所述頂桿與底座相連，所述頂桿用于減少車體的作用力保護(hù)超磁致伸縮材料。
[0018] 本實用新型有益效果是:
[0019] 本裝置利用汽車無用的懸架振動的能量，通過將其轉(zhuǎn)化成有用的電能，大大減少了汽車的無用功部分，所采用的材料能夠重復(fù)循環(huán)利用。如果能將本裝置應(yīng)用于所有的汽車上，基本沒有破環(huán)車體的原有結(jié)構(gòu)，沒有影響懸桿的正常減震和車體的正常運行。將會在一定程度上促進(jìn)汽車行業(yè)的綠色發(fā)展，為我國向節(jié)能減排的道路上做貢獻(xiàn)，因此本裝置具有很大的推廣前景。
[0020] 具體優(yōu)勢如下:
[0021] 1)適用于不同類型的汽車懸桿，可實現(xiàn)普遍利用。
[0022] 2)操作和控制簡便，容易地使用。
[〇〇23] 3)能量來源廣泛，產(chǎn)電效果可觀。
【附圖說明】

[0024] 圖1是本實用新型安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2是本實用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖3是本實用新型的整流電路結(jié)構(gòu)不意圖。
[0〇27]圖中:1-緩沖彈黃，2_頂板，3_超磁致伸縮材料，4_感應(yīng)線圈，5_外殼，6_頂桿，7_底座，8-蓄電池。
【具體實施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖和具體實施例來對本實用新型做進(jìn)一步的說明。
[0029] 在如圖所示的一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)實施例中，
[0030] 緩沖彈簧1上端連接車底，下端連接頂板2,頂板2與外殼5連接在一起保證頂板2不產(chǎn)生大的位移。頂板2可以在緩沖彈簧1的作用下改變對超磁致伸縮材料3的正應(yīng)力。超磁致伸縮材料3的磁通密度隨正壓力的改變而改變。
[0031] 本實用新型裝置在使用時，由于汽車在行駛過程中產(chǎn)生上下振動，上下振動的汽車底部作用在緩沖彈簧1上，緩沖彈簧1振動作用于頂板2,頂板2作用于超磁致伸縮材料3， 超磁致伸縮材料3在壓應(yīng)力的作用下磁通密度會發(fā)生改變，從而感應(yīng)線圈4的磁通量不斷改變產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。將與超磁致伸縮材料3磁切割的感應(yīng)線圈4與整流電路相連。合并開關(guān) s，使產(chǎn)生的電流通過橋式的整流電路向蓄電池8充電，蓄電池8可向車體各個用電器供電。 頂桿6用于減小車體的作用力保護(hù)超磁致伸縮材料3,外殼5也起到保護(hù)超磁致伸縮材料3的作用。
[0032] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行某些零件的尺寸以及結(jié)構(gòu)的變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則實用新型的意圖也包含這些改動和變形在內(nèi)。
[0033] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括緩沖彈簧(1)、 與緩沖彈簧(1)下端相連的頂板(2)和底座(7)，所述緩沖彈簧(1)上端與汽車底部相連，所 述頂板(2)下面設(shè)有超磁致伸縮材料(3)和與超磁致伸縮材料(3)磁切割的感應(yīng)線圈(4)，所 述感應(yīng)線圈(4)通過整流電路與蓄電池相連，所述超磁致伸縮材料(3)和感應(yīng)線圈(4)的下 端設(shè)于底座(7)上，所述底座(7)設(shè)于汽車車輪聯(lián)軸上。2.如權(quán)利要求1所述一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所 述超磁致伸縮材料(3)和感應(yīng)線圈(4)外設(shè)有減少車體承力起保護(hù)作用的外殼(5)。3.如權(quán)利要求1所述一種基于超磁致伸縮材料的麥弗遜懸掛發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所 述緩沖彈簧(1)中間設(shè)有頂桿(6)，所述頂桿(6)與底座(7)相連，所述頂桿(6)用于減少車體 的作用力保護(hù)超磁致伸縮材料(3)。
【文檔編號】H02N2/18GK205725521SQ201620306516
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】劉佳鵬, 何鳳良, 張保華
【申請人】武漢大學(xué)