CN101367338A

CN101367338A - 一种利用车轮转动发电的方法及装置

Info

Publication number: CN101367338A
Application number: CNA2007100093769A
Authority: CN
Inventors: 梁法占
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-18

Abstract

一种利用车轮转动发电的方法及装置，主要包括：设置与车轮的转动相关联的动能采集转盘；将车轮的转动通过变速装置和拨叉棘轮传动给所述动能采集转盘；利用动能采集盘的转动为发电机提供发电的动力。本发明利用圆周部分重量较大、中心部分重量较小的动能采集转盘采集车轮的动能，再利用采集到的动能供发电机发电，能大大提高车辆在行走过程中能量的利用效率。

Description

一种利用车轮转动发电的方法及装置

技术领域

本发明涉及发电方法及装置，具体地说是指一种利用车轮转动进行发电的方法及装置。

背景技术

现有利用车轮转动进行发电的方法通常是将发电机的转子固定在车轮的轮毂上，而将发电机的定子固定在车轮的轮轴上，车轮转动时，转子随轮毂一同转动，而定子、轮轴相对于轮毂、转子固定不动，从而达到使发电机发电的目的。

上述发电方法的主要缺点是当车轮转动太慢时，转子的转速过慢，达不到发电机的额定转速，无法进行发电；当车轮转动过快时，转子的转速过快，超过发电机的额定转速，可能会使发电机线圈烧坏。并且，发动机对车轮的行走产生了较大的阻碍作用，利用车轮的转动发电也要消耗向车轮本身输入的驱动车轮转动的能量，并不能达到节约能量的作用。

发明内容

本发明提供一种利用车轮转动发电的方法及装置，其主要目的在于克服现有利用车轮转动的发电方法在车轮转动太慢或太快的情况下均无法正常发电的缺点；本发明的另一目的在于克服现有利用车轮转动的发电方法造成对车轮的行走较大的阻碍，达不到节约能量目的的缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种利用车轮转动发电的方法，包括：1)设置与车轮的转动相关联的动能采集转盘；2)将车轮的转动通过变速装置和拨叉棘轮传动给所述动能采集转盘；3)利用动能采集盘的转动为发电机提供发电的动力。

前述一种利用车轮转动发电的方法中，使所述动能采集转盘与车轮同轴。

所述的变速装置采用行星排传动装置，车轮的转动传给行星排的行星轮，使其公转，行星轮在行星排外齿圈作用下同时自转，其自转传给行星排的太阳轮，太阳轮的转动通过拨叉传给与所述动能采集转盘连接的棘轮。

进一步地，通过电路自动控制切换行星排外齿圈是否固定不动，在所述动能采集转盘转速低于一额定转速时，使该外齿圈固定不动，在所述动能采集转盘转速达到一额定转速时，使该外齿圈可转动。

一种利用车轮转动发电的装置，包括：动能采集转盘，其圆周部分的重量大于其中心部分的重量，该圆周部分设有发电机的转子，其转轴上设有发电机的定子；变速装置，其输入端与车轮相连，其输出端连有一拨叉，所述动能采集盘连设有一与该拨叉相配合的棘轮。

前述一种利用车轮转动发电的装置，其变速装置为一行星排，该行星排包括一个外齿圈、一个与该外齿圈同轴的太阳轮、至少二个啮合于外齿圈和太阳轮之间的行星轮，行星轮的行星架构成所述行星排的输入端，太阳轮构成所述的输出端。

所述太阳轮、棘轮、动能采集转盘和车轮同轴。

进一步地，所述动能采集转盘设于车轮内。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

一，利用圆周部分重量较大、中心部分重量较小的动能采集转盘采集车轮的动能，再利用采集到的动能供发电机发电，能大大提高车辆在行走过程中能量的利用效率。

二，通过变速装置和拨叉、棘轮装置将车轮的转动传动到动能采集转盘，在变速装置的作用下，该动能采集转盘的转速数倍于车轮的转速，因而即使在车轮速度较小的情况下也能使发电机发电；若车轮转速过快，则可通过电路自动控制解除行星排外齿圈的固定状态，使其可自由转动，则行星排放空档，不进行传动，从而可控制动能采集转盘的转速不超过一额定转速。

三，由于采用拨叉、棘轮装置，车轮的转动只会带动动能采集转盘转动，而不会阻碍其转动，因而能更有效地利用动能采集转盘的动能进行发电，即使在车轮停止转动的情况下，动能采集转盘仍然能利用其储存的动能供发电机进行发电；同时，也因此降低了发电机对车轮行走的阻碍作用，提高能量的使用效率。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明行星排的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

本实施例提供一种利用车轮的转动进行发电的方法和装置，该车轮可以是自行车、汽车等各种车辆的车轮，参照图1，该车轮包括轮毂10和轮轴101，轮毂10受动力装置的驱动而带动整个车轮绕轮轴101转动，车轮的其它结构为现有技术，在此不详细说明。

该利用车轮转动发电的装置的主要结构包括动能采集转盘1和变速装置2。

动能采集转盘1设于轮毂10内，与轮毂10同轴，可绕轮轴101转动，其圆周部分的重量大于其中心部分的重量，该圆周部分设有发电机的转子，轮轴101上固定有发电机的定子。动能采集转盘1的结构特点有利于产生较大的转动动能。

变速装置2为一行星排，同时参照图1和图2，该行星排2包括一个外齿圈24、一个与该外齿圈24同轴的太阳轮21、两个啮合于外齿圈24和太阳轮21之间的行星轮22、23，行星轮22、23的转轴为行星架25，行星架25与轮毂10固定连接，构成所述行星排的输入端，太阳轮21构成所述的输出端。

构成输出端的太阳轮21通过一拨叉架31连有拨叉3，所述动能采集盘1固定连接有一与该拨叉3相配合的棘轮4，拨叉3可带动棘轮4朝车轮转动方向转动，但是不会限制其朝该方向转动。太阳轮21、棘轮4、动能采集转盘1和车轮10均同轴。

另外，行星排的外齿圈24还设有锁定装置，该锁定装置可控制外齿圈24是否可绕轮轴101自由转动，该锁定装置由电路自动控制。

当轮毂10转动时，在其转速较低的情况下，轮毂10的转动通过变速装置2，也就是行星排，以及拨叉3、棘轮4传动给动能采集转盘1，由于行星排的变速作用，动能采集转盘1的转速数倍于轮毂10的转速，足以使发电机有效地发电；若轮毂10转速过快，则可通过电路自动控制解除行星排外齿圈24的固定状态，使其可自由转动，则行星排放空档，不进行传动，从而可控制动能采集转盘1的转速不超过一额定转速。

另外，由于采用拨叉3、棘轮4装置，轮毂10的转动只会带动动能采集转盘1转动，而不会阻碍或限制其转动，因而能更有效地利用动能采集转盘1的动能进行发电，即使在轮毂10停止转动的情况下，动能采集转盘1仍然能利用其储存的动能供发电机进行发电。同时，此种结构特征也降低了发电机对轮毂10的转动的阻碍作用，提高能量的使用效率。

上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，例如，本发明中的动能采集转盘也可安装于与车轮联动的传动轴上，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims

1.一种利用车轮转动发电的方法，其特征在于包括：

1)设置与车轮的转动相关联的动能采集转盘；

2)将车轮的转动通过变速装置和拨叉棘轮传动给所述动能采集转盘；

3)利用动能采集盘的转动为发电机提供发电的动力。

2.如权利求1所述的一种利用车轮转动发电的方法，其特征在于：使所述动能采集转盘与车轮同轴。

3.如权利求2所述的一种利用车轮转动发电的方法，其特征在于：所述的变速装置采用行星排传动装置，车轮的转动传给行星排的行星轮，使其公转，行星轮在行星排外齿圈作用下同时自转，其自转传给行星排的太阳轮，太阳轮的转动通过拨叉传给与所述动能采集转盘连接的棘轮。

4.如权利求3所述的一种利用车轮转动发电的方法，其特征在于：通过电路自动控制切换行星排外齿圈是否固定不动，在所述动能采集转盘转速低于一额定转速时，使该外齿圈固定不动，在所述动能采集转盘转速达到一额定转速时，使该外齿圈可转动。

5.一种利用车轮转动发电的装置，其特征在于包括：

动能采集转盘，其圆周部分的重量大于其中心部分的重量，该圆周部分设有发电机的转子，其转轴上设有发电机的定子；

变速装置，其输入端与车轮相连，其输出端连有一拨叉，所述动能采集盘连设有一与该拨叉相配合的棘轮。

6.如权利要求5所述的一种利用车轮转动发电的装置，其特征在于：所述变速装置为一行星排，该行星排包括一个外齿圈、一个与该外齿圈同轴的太阳轮、至少二个啮合于外齿圈和太阳轮之间的行星轮，行星轮的行星架构成所述行星排的输入端，太阳轮构成所述的输出端。

7.如权利要求6所述的一种利用车轮转动发电的装置，其特征在于：所述太阳轮、棘轮、动能采集转盘和车轮同轴。

8.如权利要求7所述的一种利用车轮转动发电的装置，其特征在于：所述动能采集转盘设于车轮内。