CN102381204A - 一种用于汽车的发电系统 - Google Patents

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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine

Abstract

本发明公开了一种用于汽车的发电系统，包括齿条、齿轮系统、发电机和蓄电池；齿轮系统包括与所述齿条啮合的第一齿轮、第二齿轮和棘轮机构；所述第一齿轮和第二齿轮同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮、棘爪和棘轮，爪轮与第二齿轮传动连接；棘轮设有外齿，经过加速的齿轮对与所述发电机的转子传动连接；齿条和齿轮系统中的一个固设于汽车避震油缸的活塞杆上，另一个固设于汽车避震油缸的缸体上或汽车车身上。本发明利用齿轮传动将汽车颠簸的能量导出，并经过发电机产生电能，从而充分利用了这部分能量，而发出的电量预计可节约能源10％以上，取得了显著的效果，符合当今社会节能环保的主题。

Description

一种用于汽车的发电系统
技术领域
本发明涉及一种发电系统，具体涉及一种利用齿轮传动实现的用于汽车的发电系统。
背景技术
目前，汽车(包括小轿车、面包车、客车等)在国内越来越普及，已然成了千家万户的常用代步工具。然而，由于国内的路况并不好，汽车在行驶过程中难免会有与行驶方向垂直的颠簸现象存在，特别是在野外道路，颠簸现象更为严重。因此，几乎所有的汽车都用弹簧加避震油缸组合形成的悬挂来减少这种颠簸，以提高车辆的舒适性。
事实上，这种颠簸是一种能量，目前并没有很好的收集利用起来，而是白白浪费掉了。如果利用该颠簸能量发电，供汽车使用，则会减少汽车的能量消耗(如汽油消耗)。这在当今鼓励提倡混合动力汽车、电动汽车，强调绿色环保的环境下，具有积极的现实意义。
发明内容
本发明目的是提供一种用于汽车的发电系统，以给汽车提供一定的电能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于汽车的发电系统，包括齿条、齿轮系统、发电机和蓄电池；
所述齿轮系统包括与所述齿条啮合的第一齿轮、第二齿轮和棘轮机构；所述第一齿轮和第二齿轮同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮、棘爪和棘轮，爪轮与所述第二齿轮传动连接；
所述棘轮设有外齿，经过加速的齿轮对与所述发电机的转子传动连接；
发电机的输出端与蓄电池连接；
所述齿条和齿轮系统中的一个固设于汽车避震油缸的活塞杆上，另一个固设于汽车避震油缸的缸体上或汽车车身上。
上文中，所述第一齿轮和第二齿轮同轴连接且相对固定，是指2个齿轮同轴连接，且同向转动，具体结构可以是2个齿轮串在一个轴上且与该轴销接固定，也可以是将2个齿轮直接同轴固定，形成一体结构。
所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮、棘爪和棘轮，这是现有技术，其中，棘爪至少为1个，转动连接于爪轮上。
所述发电机的输出端与蓄电池连接，该蓄电池可以是汽车本身的蓄电池，也可以另外单独设置一个。
上述技术方案中，所述齿条固设于汽车避震油缸的活塞杆上，所述齿轮系统固设于汽车避震油缸的缸体上。上述结构适用于汽车后轮，因其具有较大的空间。当然，也可将齿轮系统固设于汽车车身上。
与之对应的另一种技术方案，所述齿条固设于汽车避震油缸的活塞杆上，所述齿轮系统固设于汽车避震油缸的缸体上，所述齿条和齿轮系统均设于汽车避震油缸内。该结构则适用于汽车前轮，因为前轮空间较小，当然，将齿条和齿轮系统均设于汽车避震油缸内，需要改造汽车避震油缸，扩大油缸缸体，这对本领域技术人员来说是容易实现的，不需要创造性劳动。
进一步的技术方案，所述避震油缸的活塞杆为齿条。即用齿条代替活塞杆，进一步节约空间。
进一步的技术方案，所述第二齿轮有2个，对称设于第一齿轮的两侧，第一齿轮和2个第二齿轮同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；
所述内接式棘轮机构也为2个，2个棘轮同轴固定连接且具有共同的外齿，该外齿经过加速的齿轮对与发电机的转子传动连接；
所述2个第二齿轮分别与2个内接式棘轮机构的爪轮传动连接；2个内接式棘轮机构的作用方向相反。
由于汽车在行驶过程中的颠簸实际上是上下运动，因此齿条也是上下运动的，为了充分利用向上和向下运动的能量，将内接式棘轮机构设成2个，且作用方向相反，同时配合2个第二齿轮，从而无论是齿条向上运动还是向下运动，2个内接式棘轮机构中总有1个能推动发电机发电，从而充分利用了颠簸的能量。
进一步的技术方案，还设有缓冲系统，所述棘轮机构经缓冲系统与所述加速的齿轮对传动连接。这是由于颠簸是间歇性的，其产生的能量也是间歇性的，为了使发电机能更好持续的工作，设置了缓冲机构，即先将能量储存于缓冲机构中，在逐渐传递给后续的齿轮对。该缓冲系统可以采用卷簧等现有技术。
本发明的工作原理是：汽车在行驶过程中，因颠簸而产生上下运动的能量，将该能量传递给齿条，使其相对齿轮系统上下运动；由齿条带动第一齿轮运转，再通过第二齿轮将能量传递给棘轮机构，由于棘轮设有外齿，因而又带动后续的齿轮对运转，经加速的齿轮对带动发电机的转子运动，经切割磁力线而产生电能，产生的电能在储存于蓄电池中。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明利用齿轮传动将汽车颠簸的能量导出，并经过发电机产生电能，从而充分利用了这部分能量，而发出的电量预计可节约能源10％以上，取得了显著的效果，符合当今社会节能环保的主题。
2.本发明将内接式棘轮机构设成2个，且作用方向相反，同时配合2个第二齿轮，从而无论是齿条向上运动还是向下运动，2个内接式棘轮机构中总有1个能推动发电机发电，从而充分利用了汽车上下颠簸的能量，具有较高的利用率。
3.由于颠簸是间歇性的，其产生的能量也是间歇性的，为了使发电机能更好持续的工作，设置了缓冲机构，即先将能量储存于缓冲机构中，在逐渐传递给后续的齿轮对，因而本发明的发电系统稳定性较好，具有较长的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例一的立体图；
图2是本发明实施例一的俯视图。(加速的齿轮对未画出)
其中：1、齿条；2、第一齿轮；3、第二齿轮；4、爪轮；5、棘爪；6、棘轮；7、外齿。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
参见图1～2所示，一种用于汽车的发电系统，包括齿条1、齿轮系统、发电机和蓄电池；
所述齿轮系统包括与所述齿条啮合的第一齿轮2、第二齿轮3和棘轮机构；所述第一齿轮2和第二齿轮3同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮4、棘爪5和棘轮6，爪轮4与所述第二齿轮3传动连接；所述内接式棘轮机构也为2个，2个棘轮6同轴固定连接且具有共同的外齿7，该外齿经过加速的齿轮对与发电机的转子传动连接；
发电机的输出端与蓄电池连接；
所述第二齿轮有2个，对称设于第一齿轮的两侧，第一齿轮和2个第二齿轮同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；
所述2个第二齿轮分别与2个内接式棘轮机构的爪轮传动连接；2个内接式棘轮机构的作用方向相反；
所述齿条固设于汽车后轮的避震油缸的活塞杆上，所述齿轮系统固设于避震油缸的缸体上；
还设有缓冲系统，所述棘轮机构经缓冲系统与所述加速的齿轮对传动连接。这是由于颠簸是间歇性的，其产生的能量也是间歇性的，为了使发电机能更好持续的工作，设置了缓冲机构，即先将能量储存于缓冲机构中，在逐渐传递给后续的齿轮对。该缓冲系统可以采用卷簧等现有技术。
上文中，所述第一齿轮和第二齿轮同轴连接且相对固定，是指2个齿轮同轴连接，且同向转动，具体结构可以是2个齿轮串在一个轴上且与该轴销接固定，也可以是将2个齿轮直接同轴固定，形成一体结构。
所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮、棘爪和棘轮，这是现有技术，其中，棘爪为2个，通过一个连接板与爪轮转动连接。
所述发电机的输出端与蓄电池连接，该蓄电池可以是汽车本身的蓄电池，也可以另外单独设置一个。
本发明的工作原理是：汽车在行驶过程中，因颠簸而产生上下运动的能量，将齿条固定于避震油缸的活塞杆上，跟着汽车颠簸而上下运动，由齿条带动第一齿轮运转，再通过第二齿轮将能量传递给棘轮机构，由于棘轮设有外齿，因而又带动后续的齿轮对运转，经加速的齿轮对带动发电机的转子运动，经切割磁力线而产生电能，产生的电能在储存于蓄电池中。
对于一般的小轿车而言，每个轮子每次颠簸可以产生80～120瓦的电能，那么4个轮子每次颠簸就能产生320～480瓦的电能，可见这部分能量是比较巨大的，其效果是相当显著的。
实施例二：
一种用于汽车的发电系统，包括齿条、齿轮系统、发电机和蓄电池；
所述齿轮系统包括与所述齿条啮合的第一齿轮、第二齿轮和棘轮机构；所述第一齿轮和第二齿轮同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮、棘爪和棘轮，爪轮与所述第二齿轮传动连接；
所述棘轮设有外齿，经过加速的齿轮对与所述发电机的转子传动连接；
发电机的输出端与蓄电池连接；
所述齿条代替原汽车前轮的避震油缸的活塞杆，所述齿轮系统固设于汽车避震油缸的缸体上，所述齿条和齿轮系统均设于汽车避震油缸内。

Claims (6)

1.一种用于汽车的发电系统，其特征在于：包括齿条(1)、齿轮系统、发电机和蓄电池；
所述齿轮系统包括与所述齿条啮合的第一齿轮(2)、第二齿轮(3)和棘轮机构；所述第一齿轮(2)和第二齿轮(3)同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；所述棘轮机构为内接式棘轮机构，包括爪轮(4)、棘爪(5)和棘轮(6)，爪轮(4)与所述第二齿轮(3)传动连接；
所述棘轮(6)设有外齿(7)，经过加速的齿轮对与所述发电机的转子传动连接；
发电机的输出端与蓄电池连接；
所述齿条和齿轮系统中的一个固设于汽车避震油缸的活塞杆上，另一个固设于汽车避震油缸的缸体上或汽车车身上。
2.根据权利要求1所述的用于汽车的发电系统，其特征在于：所述齿条固设于汽车避震油缸的活塞杆上，所述齿轮系统固设于汽车避震油缸的缸体上。
3.根据权利要求1所述的用于汽车的发电系统，其特征在于：所述齿条固设于汽车避震油缸的活塞杆上，所述齿轮系统固设于汽车避震油缸的缸体上，所述齿条和齿轮系统均设于汽车避震油缸内。
4.根据权利要求3所述的用于汽车的发电系统，其特征在于：所述避震油缸的活塞杆为齿条。
5.根据权利要求1所述的用于汽车的发电系统，其特征在于：所述第二齿轮有2个，对称设于第一齿轮的两侧，第一齿轮和2个第二齿轮同轴连接且相对固定，第一齿轮小于第二齿轮；
所述内接式棘轮机构也为2个，2个棘轮同轴固定连接且具有共同的外齿，该外齿经过加速的齿轮对与发电机的转子传动连接；
所述2个第二齿轮分别与2个内接式棘轮机构的爪轮传动连接；2个内接式棘轮机构的作用方向相反。
6.根据权利要求1所述的用于汽车的发电系统，其特征在于：还设有缓冲系统，所述棘轮机构经缓冲系统与所述加速的齿轮对传动连接。
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