CN101881257A - 轮毂惯性发电机 - Google Patents

Abstract

轮毂惯性发电机，包括设置在轮毂内壁上的安装管，在安装管内设有若干块挡块，在相邻的两块挡块之间各设有一个惯性发电机构，所述惯性发电机构是由弹簧、磁块和发电线圈组成；所述弹簧由第一弹簧和第二弹簧构成，第一弹簧和第二弹簧均沿轮毂的周向设置，在第一弹簧和第二弹簧之间连接有磁块，在第一弹簧和第二弹簧的另一端还分别与相邻的挡块连接；所述发电线圈沿轮毂的周向布置且套在弹簧和磁块的外侧，发电线圈的两端分别与设置于轮毂上的蓄电池的正、负极相连。本发明轮毂惯性发电机充分利用了车轮轮毂的转动来带动磁块运动产生电能，而且产生的电能持续、稳定，达到了节能、环保的效果。

Description

轮毂惯性发电机

技术领域

本发明属于微型发电机技术领域，具体为一种利用车辆轮毂的转动惯性来产生电能的发电机。

背景技术

汽车轮毂在车辆运行时会绕自身的转轴旋转，如何将汽车轮毂转动时的动能转化为电能，是目前发电机技术研究的新方向，而且由于我国汽车的拥有量越来越大，因此这也是一种有效的节能措施。

现有技术中，还没有专门利用汽车、摩托车的轮毂旋转来带动发电的装置。如申请号为200420078090.8的中国专利，公开了一种“带转轮的轮毂”，它主要由轮毂和转轮构成，转轮通过底座连接在轮毂上，转轮经连接件连接底座，底座经轮网锁与轮毂相连；在转轮的凹槽内安装有自发电发电机，由发电机引出的电线沿线槽布置分别接发光二极管。这种结构的轮毂上虽然也设置有发电机，但是发电机不是依靠轮毂的旋转来发电的，因此它不能起到节能的作用；而且轮毂转动时的动能仍然没有被有效的利用起来，这也是需要进行进一步的研究。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种能够利用汽车轮毂的旋转惯性来产生电能的发电机。

本发明的技术方案：轮毂惯性发电机，其特征在于，包括设置在轮毂内壁上的安装管，在安装管内设有若干块挡块，在相邻的两块挡块之间各设有一个惯性发电机构；所述惯性发电机构是由弹簧、磁块、发电线圈组成，所述弹簧由第一弹簧和第二弹簧构成，第一弹簧和第二弹簧均沿轮毂的周向设置，在第一弹簧和第二弹簧之间连接有磁块，在第一弹簧和第二弹簧的另一端还分别与相邻的挡块连接；所述发电线圈沿轮毂的周向设置且套在弹簧和磁块的外侧，发电线圈的两端分别与蓄电池的正、负极相连。

进一步，所述相邻两个惯性发电机构内的发电线圈的相邻一端均与蓄电池的同一电极连接，相邻两个发电线圈的远端均与蓄电池的另一电极相连。

本发明轮毂惯性发电机充分利用了车轮轮毂的转动来带动磁块运动，从而使磁块与闭合的发电线圈产生相对位移，即利用电磁感应原理使发电线圈切割磁块的磁感线，就可以在闭合的发电线圈内产生电流，再通过蓄电池的储存作用即可转化为所需的电能。由于汽车在行驶过程中轮毂一直处于旋转状态，因此本发明几乎不用消耗额外的能量，对汽车的运行也不构成任何影响，所产生的电能还能提供给汽车使用，达到了节能的目的。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

1、利用车轮轮毂的旋转来带动产生电能：由于在车轮轮毂的内侧设置有磁块和线圈，且磁块的运动方向与线圈的缠绕方向垂直，在磁块两侧还设有弹簧，当轮毂旋转时，磁块会与轮毂同步转动，而当汽车速度发生变化(加速或减速)时，在惯性作用下，磁块会往顺时针或逆时针方向压缩弹簧，这时磁块与线圈之间就发生了相对位移，此时线圈会切割磁块的磁感线，从而在线圈内产生电流；而轮毂动能的一部分在变速过程中转化为了弹簧的弹性势能，因此弹簧在释放能量时会往复运动(汽车变速越频繁，弹簧获得的能量就越多)，从而带动磁块不断的与线圈发生切割，这样就能产生持续的电流并将其储存在轮毂上的蓄电池内，达到利用轮毂转动来发电的目的。

2、本发明的发电机在车轮轮毂顺时针或逆时针转动时都能发电：它是通过在轮毂上设置多个隔离的空间，并在每个单独的空间内设置一个惯性发电机构，更重要的是相邻的两个惯性发电机构的线圈与蓄电池的接线方式完全相反，这样无论是汽车加速还是减速行驶，也不管汽车是前进或倒退，总有一半的惯性发电机构处于工作状态，而当汽车由一个状态变为另一个状态时(如加速变化减速)，另一半的惯性发电机构又继续工作并给蓄电池充电，这样就可以达到相对的平衡，使产生的电流保持稳定。

3、达到了节能、环保的效果：由于是利用汽车轮毂自身转动来发电的，因此不用消耗其他的能源，而且所产生的电能又可以用来提供给车载的小型用电设备使用，因此具有良好的节能效果。

附图说明

图1为本发明轮毂惯性发电机的结构示意图，图中将挡块以透视的效果显示；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1中I部的结构剖视图。

图中，1-轮毂，2-安装管，3-弹簧，31-第一弹簧，32-第二弹簧，4-磁块，5-发电线圈，6-挡块，7-蓄电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种轮毂惯性发电机，包括设置在轮毂1内壁上的安装管2，所述安装管2为圆环形状且卡紧在轮毂1的内壁上，装配后安装管2与轮毂1同轴。安装管2内为空腔，在安装管2内设有若干块挡块6，所述挡块6等间距均匀分布并固定在安装管2内，在相邻的两块挡块6之间各设有一个惯性发电机构，所述惯性发电机构是由弹簧3、磁块4和发电线圈5组成；所述弹簧3由第一弹簧31和第二弹簧32构成，所述第一弹簧31和第二弹簧32均沿轮毂1的周向设置且直径以及长度均分别相等，在第一弹簧31和第二弹簧32之间连接有磁块4，在第一弹簧31和第二弹簧32的另一端还分别与相邻的挡块6连接；所述发电线圈5沿轮毂1的周向布置且套在弹簧3和磁块4的外侧，发电线圈5的两端分别与设置于轮毂1上蓄电池7的正、负极相连。为防止干扰，在发电线圈5的外表面设有绝缘胶层。

参见图1，由于每个惯性发电机构中发电线圈5的绕向均相同，而且相邻两个惯性发电机构内的发电线圈5的相邻一端均与蓄电池7的同一电极连接，相邻的两个发电线圈5的远端均与蓄电池7的另一电极相连，这样就使得相邻的两个惯性发电机构在发电时的正、负极完全相反。例如当轮毂旋转时，每个惯性发电机构中的磁块4均与发电线圈5产生相对位移，从而在发电线圈5中有电流产生，但是由于有一半数量的惯性发电机构线圈的正、负极是与蓄电池7的正、负极对应相连的，而另一半数量的惯性发电机构线圈的正、负极是对应连接的蓄电池7的负、正极，这样，当轮毂加速旋转时，线圈正极与蓄电池7的正极相连的惯性发电机构产生的电能可以被输入到蓄电池中；而线圈正极与蓄电池7的负极相连的惯性发电机构则不能连通，即无电能输入到蓄电池中。而当轮毂减速旋转时，由于磁块4的运动方向变化，因此发电线圈的极性反转，这时与加速旋转时相对应，原来导通线圈的将截止，而原来截止的线圈将与蓄电池连通，从而为蓄电池供电。通过以上的方式，即可在车轮轮毂变速时持续的发电，而且平稳、高效。

在每个发电线圈5与蓄电池7正极相连的一端均正向连接有一个二极管，利用二极管的单向导通作用，可以控制发电线圈5只有在与蓄电池7的极性相同而且电流达到一定值时才导通，这样可以防止电流不稳定对蓄电池造成影响。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.轮毂惯性发电机，其特征在于，包括设置在轮毂(1)内壁上的安装管(2)，在安装管(2)内设有若干块挡块(6)，在相邻的两块挡块(6)之间各设有一个惯性发电机构；所述惯性发电机构是由弹簧(3)、磁块(4)、发电线圈(5)组成，所述弹簧(3)由第一弹簧(31)和第二弹簧(32)构成，第一弹簧(31)和第二弹簧(32)均沿轮毂(1)的周向设置，在第一弹簧(31)和第二弹簧(32)之间连接有磁块(4)，在第一弹簧(31)和第二弹簧(32)的另一端还分别与相邻的挡块(6)连接；所述发电线圈(5)沿轮毂(1)的周向设置且套在弹簧(3)和磁块(4)的外侧，发电线圈(5)的两端分别与蓄电池(7)的正、负极相连。

2.根据权利要求1所述的轮毂惯性发电机，其特征在于，所述相邻两个惯性发电机构内发电线圈(5)的相邻一端均与蓄电池(7)的同一电极连接，相邻两个发电线圈(5)的远端均与蓄电池(7)的另一电极相连。

3.根据权利要求1所述的轮毂惯性发电机，其特征在于，所述安装管(2)为圆环形状且套接在轮毂(1)的内壁上。

4.根据权利要求1所述的轮毂惯性发电机，其特征在于，所述第一弹簧(31)和第二弹簧(32)的直径以及长度均分别相等。

5.根据权利要求1或2所述的轮毂惯性发电机，其特征在于，所述发电线圈(5)连接蓄电池(7)正极的一端先与一个二极管连接后再与蓄电池(7)相连。

6.根据权利要求2所述的轮毂惯性发电机，其特征在于，所述发电线圈(5)的外表面设有绝缘胶层。

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