CN102434413A - 一种电动汽车行驶时车载重物箱垂直动能发电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种电动汽车行驶过程中利用车载重物箱垂直动能发电的方法，属于电动汽车动能发电领域。具体是，公知的利用汽车动能发电的方法是刹车制动时的动能回收，其产生的电能效率很低，而电动汽车颠簸行驶时，分为水平速度形成的动能和垂直速度形成的动能，本发明方法是利用电动汽车行驶过程中车载重物箱的垂直动能发生装置所产生的动能，通过机械传动机构连续做功，使发电机发电的方法。本发明主要应用于电动汽车颠簸行驶时，车载重物箱的垂直动能回收利用，可以有效增加电动汽车的行程。

Description

一种电动汽车行驶时车载重物箱垂直动能发电方法
技术领域
本发明是涉及一种电动汽车动能发电领域，具体地说属于，一种电动汽车颠簸行驶时，利用车载重物箱的垂直动能发生装置所产生的动能，通过机械传动机构连续做功，使发电机发电的方法。 
背景技术
目前，公知的利用汽车动能发电的方法是刹车制动时的动能回收，其产生的电能效率很低。电动汽车行驶时所具有的动能，随着路面凸凹起伏，分为水平速度形成的动能和垂直速度形成的动能。其中水平动能克服风阻做功和轮胎摩擦阻力做功。垂直动能被乘座舒适功能减震器吸收消耗。如何在不影响乘座舒适性情况下，减少垂直动能的浪费，并将其转换为行驶过程中，可以全程连续回收利用的电能，就显得尤其重要，本发明目的在于提高电动汽车动能发电的效率而提供一种方法。 
发明内容
本发明目的是提供一种方法，在电动汽车行驶时，由于路面凸凹起伏，其动能可分为水平速度形成的动能和垂直速度形成的动能。将蓄电池组等车载重物集中放置在车载重物箱内并与车载重物箱彼此整体固定，将车载重物箱放置在仅有弹簧柔性平衡支撑的中空托板上面进行固定。中空托板被车厢顶底板间垂直立柱光轴穿孔并水平定位，使车载重物箱相对于车底板水平方向不可移动，仅可以随支撑弹簧的压缩和回弹而上下震动，由于车载重物箱重量较大，汽车颠簸行驶的垂直分速度也较高，在弹簧柔性平衡支撑的情况下，电动汽车行驶中车载重物箱会产生很大的垂直动能。在对应中空托板开口处位置，设置有驱动发电机发电的主动传动中心轴并通过轴座支撑架与车底板固定，中空托板开口形状和尺寸在其下落时，可以使相对固定在车底板上方的支撑架上的主动传动中心轴的轴座及主动传动中心轴上设置的主动链轮无障碍通过。在主动传动中心轴上设置有主动链轮盘及两个内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮，单向轴承内圈与主动传动中心轴由键销紧密固定，单向轴承外圈与齿轮内圈由键销紧密固定，在中空托板开口相对面的边缘处的垂直支撑架上通过螺栓将调整垂直度及缓冲作用的弹簧与两个直齿条间接紧固，如此，两个直齿条位置就处于主动传动中心轴两侧并分别设置在与两个内套有顺时针扭力单向轴承齿轮的啮合状态，当具有垂直动能的车载重物箱直接向下作用于中空托板，带动起力臂作用的两个直齿条随中空托板同时下降时，主动传动中心轴一侧的直齿条使内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮受顺时针扭力转动，并通过顺时针扭力单向轴承带动主动传动中心轴顺时针转动，与此同时，主动传动中心轴另一侧的直齿条也同时随中空托板下降，带动其对应啮合的内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮逆时针方向转动，此时，被逆时针方向带动转动的单向轴承对主动传动中心轴不产生逆时针方向的扭力，之后，当弹簧被压缩后回弹时，中空托板带动两个直齿条上升，使这两个套有顺时针扭力单向轴承的齿轮转动方向发生反方向改变，进而对主动传动中心轴产生顺时针扭力作用的单向轴承发生了角色的互换，如此，使得主动传动中心轴顺时针方向连续转动，并通过主动传动中心轴上设置的主动链轮盘由链条带动同样固定在车底板上的从动传动中心轴和从动链轮盘的转动。从动传动中心轴的轴座与增速器和发电机都固定在车底板上，处于同一轴线位置，形成一个相对固定的整体，从动传动中心轴与增速器输入轴同轴，增速器输出轴与发电机转子轴同轴，如此，当具有垂直动能的车载重物箱对机械传动机构连续做功时，也就实现了动能回收使发电机发电的目的。 
因为本发明的方法是电动汽车颠簸行驶时，通过车载重物箱的垂直动能发生装置所产生的动 能连续驱动机械传动机构做动使发电机发电，比电动汽车制动时的动能回收利用方式，动能利用效率大为提高。 
附图说明：
图1是车载重物箱垂直动能发电装置装配图 
图2是车载重物箱垂直动能发生装置装配图 
图3是机械传动发电结构图 
图4是车载重物箱垂直动能发电装置结构图 
图5是支撑架与齿条及齿轮与单向轴承结构图 
具体实施方式
1在电动汽车车厢尾部的车顶板26和车底板25之间，通过上光轴座23和下光轴座3固定设置四根定位立柱光轴1，在这四根定位立柱光轴1下端处，分别套有四个托板支撑弹簧2，在托板支撑弹簧2上面，是被四根定位立柱光轴1穿孔处固定设置的直线轴承24水平定位的中空重物托板4，如此，组成了电动汽车行驶时的车载重物箱的动能发生装置。在中空重物托板4开口边缘处的支撑架通过直齿条弹簧5和6用直齿条紧固螺栓27垂直固定设置起力臂作用的两根直齿条7和8。在对应于中空重物托板4开口位置的车底板上，设置支撑架20，将主动中心轴18的传动轴座22固定在上面，主动中心轴18上以销键16固定单向轴承14和15，单向轴承14和15外圈以销键17与齿轮9和10固定，齿轮9和10的位置与直齿条7和8相啮合。主动中心轴18上设置主动链轮盘11，以传动链条13带动从动中心轴19上固定的处于同一平面的从动链轮盘12，从动中心轴19通过传动轴座21固定在车底板上，与同样固定在车底板上的增速器27和发电机28处于同一的轴向位置，如此，组成了电动汽车的使发电机发电的机械传动机构。 

Claims (7)

1.一种电动汽车行驶时利用车载重物箱垂直动能发电的方法，包括车载重物箱的垂直动能发电装置的位置以及驱动发电机发电的机械传动机构在支撑弹簧的压缩和回弹过程中的连续做功。其特征在于：车载重物箱的垂直动能发电装置的位置是固定设置于车底板上方位置，驱动发电机发电的机械传动机构在支撑弹簧的压缩和回弹过程中的连续做功，是指具有垂直动能的车载重物箱直接作用于机械传动机构的在前做功，与弹簧被压缩后形成的回复弹力对机械传动机构的在后做功是连续的。
2.根据权利要求1所述的，一种电动汽车行驶时利用车载重物箱垂直动能发电的方法，车载重物箱垂直动能的发电装置。其特征在于，车载重物箱是设置在中空托板之上，仅由弹簧柔性平衡支撑，与被车厢顶底板间垂直立柱光轴穿孔水平定位的中空托板之间固定连接，相对于车底板水平方向不可移动，仅可以随支撑弹簧的压缩和回弹而上下震动，固定容纳有重物的载物箱，车载重物箱与车厢底板，中空托板，车厢顶底板间的垂直立柱定位光轴，支撑弹簧共同构成车载重物箱的垂直动能发生装置，并与机械传动机构，增速器和发电机组成车载重物箱垂直动能的发电装置，电动汽车颠簸行驶时，车载重物箱垂直动能发生装置的车载重物箱的振幅大于电动汽车车体的振幅。动能不具有方向性，车载重物箱的垂直动能仅是指车载重物箱在汽车颠簸行驶时所具有的垂直于地面的分速度后所形成的这部分动能。
3.根据权利要求1所述的，一种电动汽车行驶时利用车载重物箱垂直动能发电的方法，具有垂直动能的车载重物箱直接作用于机械传动机构的在前做功，与弹簧被压缩后形成的回复弹力对机械传动机构的在后做功是连续的。其特征在于，在对应中空托板开口处位置，设置有驱动发电机发电的主动传动中心轴并通过轴座支撑架与车底板固定，在主动传动中心轴上设置有主动链轮盘及两个内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮，单向轴承内圈与主动传动中心轴由键销紧密固定，单向轴承外圈与齿轮内圈由键销紧密固定，在中空托板开口相对面的边缘处的垂直支撑架上通过螺栓将调整垂直度及缓冲作用的弹簧与两个直齿条间接紧固，如此，两个直齿条位置就处于主动传动中心轴两侧并分别设置在与两个内套有顺时针扭力单向轴承齿轮的啮合状态，当具有垂直动能的车载重物箱直接向下作用于中空托板，带动起力臂作用的两个直齿条随中空托板同时下降时，主动传动中心轴一侧的直齿条使内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮受顺时针扭力转动，并通过顺时针扭力单向轴承带动主动传动中心轴顺时针转动，与此同时，主动传动中心轴另一侧的直齿条也同时随中空托板下降，带动其对应啮合的内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮逆时针方向转动，此时，被逆时针方向带动转动的单向轴承对主动传动中心轴不产生逆时针方向的扭力，之后，当弹簧被压缩后回弹时，中空托板带动两个直齿条上升，使这两个套有顺时针扭力单向轴承的齿轮转动方向发生反方向改变，进而对主动传动中心轴产生顺时针扭力作用的单向轴承发生了角色的互换，如此，使得主动传动中心轴顺时针方向连续转动，实现具有垂直动能的车载重物箱对机械传动机构的连续做功使发电机发电。
4.根据权利要求2所述的，车载重物箱与车厢底板，中空托板，车厢顶底板间的垂直立柱定位光轴，支撑弹簧共同构成车载重物箱的垂直动能发生装置。其特征在于，支撑弹簧套在定位垂直立柱光轴外面或按需要特别设置，上下两端分别是中空托板底部和车底板上部，重物是指蓄电池等可以随中空托板及载物箱发生上下移动的随车重物，中空托板上被垂直定位光轴穿孔处固定设置有直线轴承，减少车载重物箱垂直动能的摩擦损耗，弹簧的柔性平衡支撑使电动汽车颠簸行驶时，车载重物箱的振幅大于电动汽车车体的振幅。
5.根据权利要求1所述的，驱动发电机发电的机械传动机构。其特征在于，在对应中空托板开口处位置，设置有驱动发电机发电的主动传动中心轴并通过轴座支撑架与车底板固定，在主动传动中心轴上设置有主动链轮盘及两个内套有顺时针扭力单向轴承的齿轮，单向轴承内圈与主动传动中心轴由键销紧密固定，单向轴承外圈与齿轮内圈由键销紧密固定，主动传动中心轴上设置的主动链轮盘由链条带动同样固定在车底板上的从动传动中心轴和从动链轮盘的转动。从动传动中心轴的轴座与增速器和发电机都固定在车底板上，处于同一轴线位置，形成一个相对固定的整体，从动传动中心轴与增速器输入轴同轴，增速器输出轴与发电机转子轴同轴。
6.根据权利要求3所述的，当具有垂直动能的车载重物箱直接向下作用于中空托板，带动起力臂作用的两个直齿条随中空托板同时下降时。其特征在于，中空托板开口形状和尺寸在其下落时，可以使相对固定在车底板上方的支撑架上的主动传动中心轴的轴座及主动传动中心轴上设置的主动链轮无障碍通过。在中空托板开口相对面的边缘处的垂直支撑架上通过螺栓将调整垂直度及缓冲作用的弹簧与两个直齿条间接紧固，如此，两个直齿条位置就处于主动传动中心轴两侧并分别设置在与两个内套有顺时针扭力单向轴承齿轮的啮合状态，当具有垂直动能的车载重物箱直接向下作用于中空托板，就带动起力臂作用的两个直齿条随中空托板同时下降。
7.根据权利要求1所述的，一种电动汽车行驶时利用车载重物箱垂直动能发电的方法，车载重物箱的垂直动能发电装置的位置是固定设置于车底板上方位置。其特征在于，车底板上方位置包括电动乘用车的车厢底板上方位置，载物电动货车的载货车厢底板上方位置和单独拖车拖行方式的拖斗底板的上方位置，车载重物箱的垂直动能发电装置的车底板下方位置可以采用橡胶实心轮胎，加大支撑弹簧的振幅，提高车载重物箱垂直动能发生装置的动能利用效率。
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