一種將頻率共振應用于汽車動能發電的方法和結構技術

本發明專利技術涉及一種利用汽車動能發電的方法和結構，屬于汽車領域。一種將頻率共振應用于汽車動能發電的方法，其特征在于：將設置有垂直方向彈性系統的簧上車身以其固有頻率的自由振動，激勵以簧上車身為支撐的，具有相同或相近固有頻率的，同樣設置有垂直方向彈性系統的，安裝有動能發電裝置的中空重物托板發生頻率共振或有效振動，通過頻率共振，簧上車身將振動的動能轉移到中空重物托板以實現自身的減振，同時，被激勵而發生共振的中空重物托板，利用所吸收的簧上車身的動能以及自身振動的動能，驅動中空重物托板上設置的動能發電裝置進行發電。本發明專利技術的方法和結構創新地利用汽車振動的動能，降低了燃油消耗及尾氣排放。

【技術實現步驟摘要】
一種將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法和結構
本專利技術涉及一種汽車動能發電的方法，尤其涉及一種將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法和結構。
技術介紹
目前，公知的利用汽車動能發電的方法是剎車制動時的動能回收，其產生的電能效率很低。汽車行駛時所具有的動能，在路面平緩或顛簸環境下，因路面起伏形成的電動汽車振動的垂直的分速度所產生的動能目前基本沒有回收利用，為避免振動可能對電動汽車行駛造成的不良影響而安裝的電動汽車減震器或減振板簧的摩擦生熱，只消耗少量振動的動能，而汽車行駛時氣囊輪胎減振效應所致的變形，使胎面與路面的摩擦面積和摩擦阻力增大，因此，輪胎減振的代價不僅是通過摩擦阻力做功，消耗汽車行駛時產生的大量振動動能，而且是對汽車驅動能量的重要消耗。現有的電動汽車行駛過程中利用垂直動能的發電裝置，根本不足以驅動機械傳動機構連續做功使發電機發電，因此，事實上這種振動的動能是消耗和浪費了。同時，現在的電動汽車在電動驅動方面，一直考慮的主要方向是直接利用儲能電池作為驅動。但是電池的攜帶、更換等多方面的不便都制約了電動電動汽車的發展。因此，如果能有效利用電動汽車行駛中的振動動能，將其轉換為電動汽車平穩行駛過程中可以回收利用的電能并能提供給電動汽車作為驅動能源，就不僅能創新地利用電動汽車振動的動能，促進能量的回收利用，而且能為油電混合電動汽車或純電動電動汽車提供一種全新的能源驅動模式。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法和結構，解決現在電動汽車行駛中因路面起伏形成的振動的動能基本未得到利用的缺陷，有效利用電動汽車行駛中的振動動能，轉化為可以回收利用的電能。技術方案一種將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：將設置有垂直方向彈性系統的簧上車身以其固有頻率的自由振動，激勵以簧上車身為支撐的，具有相同或相近固有頻率的，同樣設置有垂直方向彈性系統的，安裝有動能發電裝置的中空重物托板發生頻率共振或有效振動，通過頻率共振，簧上車身將振動的動能轉移到中空重物托板以實現自身的減振，同時，被激勵而發生共振的中空重物托板，利用所吸收的簧上車身的動能以及自身振動的動能，驅動中空重物托板上設置的動能發電裝置進行發電。進一步，所述動能發電裝置包括設置在發電機的中心軸上的內套有單向軸承的齒輪，以及被垂直固定在車橋框架內的直齒條，所述齒輪與直齒條為單側嚙合接觸，當設置有動能發電裝置的中空重物托板被簧上車身激勵沿垂直固定直齒條發生上下振動時，齒輪與直齒條之間具有的作用力，使內套有單向軸承的齒輪通過單向軸承對中心軸產生了同向連續的旋轉扭力，帶動中心軸連續轉動而使發電機發電。進一步，所述車橋框架底部固定設置在電動汽車車橋上，以電動汽車車橋支撐，所述車橋框架設置有垂直于地面的用于導向的光軸，所述中空重物托板通過直線軸承套裝在所述光軸上，沿光軸垂直方向上下振動吸收簧上車身振動的動能。進一步，所述簧上車身的固有頻率所對應的垂直方向彈性系統，包括用于支撐的設置在車橋框架和簧上車身之間的垂直方向彈性系統，以及垂直方向設置的分別連接中空重物托板與車橋框架頂部和底部的上下反向預緊力拉簧組。所述設置在車橋框架和簧上車身之間的垂直方向彈性系統包括設置在車橋的通過氣壓調控彈簧剛度以保持所需固有頻率穩定的空氣彈簧。所述垂直方向設置的反向預緊力拉簧組的上下拉簧的拉力接近或等于能夠使所述動能發電裝置啟動的啟動扭矩在齒輪與直齒條的嚙合處為力臂位置的拉力。進一步，所述中空重物托板的垂直彈性系統包括設置在簧上車身上的用于單獨支撐中空重物托板重力的垂直方向彈性系統，以及垂直方向設置的分別連接中空重物托板與車橋框架頂部和底部的上下反向預緊力拉簧組。所述上下預緊力拉簧連接中空重物托板的位置為在所述中空重物托板由設置在簧上車身上的垂直方向彈性系統單獨支撐達到靜止狀態時的位置。進一步，所述齒輪設置有若干個，均安裝在發電機的中心軸上，內套有同向扭力的單向軸承，所述直齒條與齒輪數量相等，設置方式為間隔對向設置，分別與對應的齒輪單側嚙合。進一步，所述發電機的中心軸上還設置有增速器。一種應用上述的方法進行電動汽車動能發電的結構，其特征在于：在電動汽車的簧上車身上設置有垂直方向的彈性系統，以簧上車身為支撐的中空重物托板也設置有垂直方向的彈性系統，所述中空重物托板的垂直方向彈性系統的固有頻率設置為與所述簧上車身的垂直方向彈性系統的固有頻率相同或相近，所述中空重物托板上設置有動能發電裝置，所述動能發電裝置包括設置在發電機的中心軸上的內套有單向軸承的齒輪，以及被垂直固定在車橋框架內的直齒條，所述齒輪與直齒條為單側嚙合接觸，當設置有動能發電裝置的中空重物托板被簧上車身激勵沿垂直固定直齒條發生上下振動時，齒輪與直齒條之間具有的作用力，使內套有單向軸承的齒輪通過單向軸承對中心軸產生了同向連續的旋轉扭力，帶動中心軸連續轉動而使發電機發電。進一步，所述車橋框架底部固定設置在電動汽車車橋上，以電動汽車車橋支撐，所述車橋框架的頂面與底面之間設置有垂直于地面的用于導向的光軸，所述中空重物托板通過直線軸承套裝在所述光軸上，沿光軸垂直方向上下振動吸收簧上車身振動的動能。進一步，所述齒輪設置有若干個，均安裝在發電機的中心軸上，內套有同向扭力的單向軸承，所述直齒條與齒輪數量相等，設置方式為間隔對向設置，分別與對應的齒輪單側嚙合。進一步，所述簧上車身的固有頻率所對應的垂直方向彈性系統，包括用于支撐的設置在車橋框架和簧上車身之間的垂直方向彈性系統，以及垂直方向設置的分別連接中空重物托板與車橋框架頂部和底部的上下反向預緊力拉簧組。所述支撐的設置在車橋框架和簧上車身之間的垂直方向彈性系統包括設置在車橋和簧上車身之間的空氣彈簧。所述垂直方向設置的上下反向預緊力拉簧組包括連接中空重物托板與車橋框架頂部的上拉簧和連接中空重物托板與車橋框架底部的下拉簧，所述上拉簧和下拉簧以豎直嚙合齒條連接，再將所述豎直嚙合齒條與側向嚙合齒條嚙合，所述側向嚙合齒條垂直固定在所述中空重物托板側面上。進一步，所述中空重物托板的垂直彈性系統包括設置在簧上車身上的用于單獨支撐中空重物托板重力的垂直方向彈性系統，以及垂直方向設置的分別連接中空重物托板與車橋框架頂部和底部的上下反向預緊力拉簧組。所述設置在簧上車身上的用于單獨支撐中空重物托板重力的垂直方向彈性系統采用設置在簧上車身上的支撐彈簧。或者，所述設置在簧上車身上的用于單獨支撐中空重物托板重力的垂直方向彈性系統采用設置在簧上車身上的豎直支撐架形成的支撐框，在所述支撐框頂端和中空重物托板之間用拉簧懸吊連接。進一步，所述中空重物托板的上下反向預緊力拉簧組與所述簧上車身的上下反向預緊力拉簧組共用一套。進一步，將所述的電動汽車動能發電結構安裝在載重貨車的車身前端和后端的位置，以超級電容或電池為蓄能電源，采用在車輪的輪轂金屬圈表面固定設置間隔的緩沖塊作為硬質輪胎胎面。有益效果本專利技術的將頻率共振應用于電動電動汽車動能發電的方法和結構通過頻率共振的方法，不僅將車身振動的動能轉移到動能發電裝置，實現車身的減振效果(取消減振器及板簧)，而且能夠使動能發電裝置吸收車身振動的動能發生共振并進行發電，轉化為可以利用的電能；電能儲存后可以直接作為電力本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種將頻率共振應用于汽車動能發電的方法，其特征在于：將設置有垂直方向彈性系統的簧上車身以其固有頻率的自由振動，激勵以簧上車身為支撐的，具有相同或相近固有頻率的，同樣設置有垂直方向彈性系統的，安裝有動能發電裝置的中空重物托板發生頻率共振或有效振動，通過頻率共振，簧上車身將振動的動能轉移到中空重物托板以實現自身的減振，同時，被激勵而發生共振的中空重物托板，利用所吸收的簧上車身的動能以及自身振動的動能，驅動中空重物托板上設置的動能發電裝置進行發電。

【技術特征摘要】
2012.04.18 CN 201210114580.81.一種將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：將設置有垂直方向彈性系統的簧上車身以其固有頻率的自由振動，激勵以簧上車身為支撐的，具有相同或相近固有頻率的，同樣設置有垂直方向彈性系統的，安裝有動能發電裝置的中空重物托板發生頻率共振或有效振動，通過頻率共振，簧上車身將振動的動能轉移到中空重物托板以實現自身的減振，同時，被激勵而發生共振的中空重物托板，利用所吸收的簧上車身的動能以及自身振動的動能，驅動中空重物托板上設置的動能發電裝置進行發電。2.如權利要求1所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述動能發電裝置包括設置在發電機的中心軸上的內套有單向軸承的齒輪，以及被垂直固定在車橋框架內的直齒條，所述齒輪與直齒條為單側嚙合接觸，當設置有動能發電裝置的中空重物托板被簧上車身激勵沿垂直固定直齒條發生上下振動時，齒輪與直齒條之間具有的作用力，使內套有單向軸承的齒輪通過單向軸承對中心軸產生了同向連續的旋轉扭力，帶動中心軸連續轉動而使發電機發電。3.如權利要求1或2所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：車橋框架底部固定設置在電動汽車車橋上，以電動汽車車橋支撐，所述車橋框架設置有垂直于地面的用于導向的光軸，所述中空重物托板通過直線軸承套裝在所述光軸上，沿光軸垂直方向上下振動吸收簧上車身振動的動能。4.如權利要求1所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述簧上車身的固有頻率所對應的垂直方向彈性系統，包括用于支撐的設置在車橋框架和簧上車身之間的垂直方向彈性系統，以及垂直方向設置的分別連接中空重物托板與車橋框架頂部和底部的上下反向預緊力拉簧組。5.如權利要求4所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述設置在車橋和簧上車身之間的垂直方向彈性系統包括設置在車橋框架底部的通過氣壓調控彈簧剛度以保持所需固有頻率穩定的空氣彈簧。6.如權利要求4所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述垂直方向設置的反向預緊力拉簧組的上下拉簧的拉力，接近或等于能夠使所述動能發電裝置啟動的啟動扭矩在齒輪與直齒條的嚙合處為力臂位置的拉力。7.如權利要求1所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述中空重物托板的垂直彈性系統包括設置在簧上車身上的用于單獨支撐中空重物托板重力的垂直方向彈性系統，以及垂直方向設置的分別連接中空重物托板與車橋框架頂部和底部的上下反向預緊力拉簧組。8.如權利要求7所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述上下預緊力拉簧連接中空重物托板的位置為在所述中空重物托板由設置在簧上車身上的垂直方向彈性系統單獨支撐達到靜止狀態時的位置。9.如權利要求2所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述齒輪設置有若干個，均安裝在發電機的中心軸上，內套有同向扭力的單向軸承，所述直齒條與齒輪數量相等，設置方式為間隔對向設置，分別與對應的齒輪單側嚙合。10.如權利要求2所述的將頻率共振應用于電動汽車動能發電的方法，其特征在于：所述發電機的中心軸上還設置有增速器。11.一種應用如權利要求1所述的方法進行電動汽車動能發電的結構，其特征在于：在電動汽車的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亦勇，
申請(專利權)人：楊亦勇，
類型：發明
國別省市：