CN102536691B - 一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，该装置包括保护罩、集能器、单向阀、液压马达、电磁发电机、储能装置和管道；为了控制管道中流体的流速该装置中还包括缓冲装置；储能装置为蓄电池。本发明装置能量转换效率高，抗疲劳、长寿命、可靠性高，能够满足高速公路收费站、减速带、转弯处等车辆减速刹车场合应用，有效收集车辆产生的闲散动能；结构简单、生产成本低、工艺、工程兼容性好、对现有路基路面破坏性小、不会对车辆行驶造成不适，集能器放置在路面之下可抵御雨水等的侵蚀，提高了发电地板的可靠性和稳定性；本发明还可用于大型停车场、加油站等场所，作为照明等用电设备的应急电源。
Description
技术领域
本发明属于新能源技术领域，涉及一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置。
背景技术
随着社会的进步，车辆的应用越来越广泛，尤其在北京、上海等大城市，人流、车流密集，由车辆行驶等产生的无处不在又尚未有效利用的动能更是量大面广，如何能将此类离散的、闲置的动能(以下将这种车辆行驶过程中产生的离散的、闲置的动能简称为闲散动能)收集并用来实现能源的高效利用，将是一个全新的技术节能举措，将为补充能源，节能减排做出重要贡献。
公路发电方面，山东济南的杨扬提出了一种汽车压重公路发电方法，利用车辆碾压力作为动力，驱动发电机发电，为红绿灯装置供能；浙江绍兴的李岳夫提出了一种具有履带式铺面的公路发电方法，用行驶车辆作为动力驱动发电机发电；中国台湾的杨承喜提出了一种公路供电方法，其发电部件突露出部分滚轮在路面上，通过汽车行驶时碾转滚轮的动力带动发电机发电；西安交通大学的曹秉刚等人提出了一种使用路面振动能量的压电发电方法，设想利用汽车行驶产生的振动能量通过压电材料产生电能，用以解决山区及长途道路沿线道路灯具铺设不便的难题；山西阳泉的杜志刚提出了一种公路路面汽车压敏发电及警示标志的方法，利用线圈和磁铁组成压敏装置，利用汽车驶过产生的压力发电，使警示标志发亮，提醒来往车辆注意安全。
以上所提出仅是一些设想和方法，在实际应用上存在多种问题，如对路面改造工程量大，发电量小难以实际应用等。
在国外，已经有一些示范点。据悉，以色列Innowattech科技公司于2009年1月开放世界上第一条可发电的公路，理想情况下汽车每在公路上行驶1英里(1.6公里)便可产生超过640千瓦电量，英国塞恩斯伯里超市格洛斯特分店于2009年6月14日在店外路面嵌入“动力路板”，成为欧洲首家利用泊车供电的超市，这种泊车发电新法每小时能供电30千瓦，超出这家分店所有收款台运转所需电量。
但是上述装置仍存在能量转换效率低、成本高等缺点。
因此如何实现闲散动能能量转换装置的高效转化及低成本生产一直是本领域技术人员致力于研究的方向之一。。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，不仅能量转换效率高，而且具有抗疲劳、长寿命、高可靠性、生产成本低等优点。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，包括保护罩、集能器、第一单向阀、第二单向阀、液压马达、电磁发电机、储能装置和管道，其中：
所述集能器内储存有流体，其主体位于地基内且其顶部凸露出路面；
所述保护罩覆盖在集能器顶部凸露出路面的部分上并固定在路面上；
所述集能器、第二单向阀、液压马达和第一单向阀通过管道依次相连形成一个封闭的流体循环回路；
所述电磁发电机与所述液压马达相连；
所述储能装置与所述电磁发电机相连。
上述的一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，其中，所述装置还包括一缓冲装置，该缓冲装置位于液压马达和第二单向阀之间的管道上。
所述缓冲装置包括缸体、活塞、复位弹簧和封盖，其中：
所述封盖固定在缸体的底端，缸体的顶端设有一连通该缸体与所述液压马达和第二单向阀之间管道的液孔；
所述复位弹簧的一端连接在活塞底面上，另一端连接在封盖的顶面上；
所述活塞的直径与缸体的直径相吻合且可在缸体内由复位弹簧作用而上下运动，所述活塞与缸体之间接合部分用密封圈密封，该密封圈用密封圈固定板固定，且该密封圈固定板固定在活塞上。
上述的一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，其中，所述集能器为当有压力产生时，可产生变形，当压力去除后又回复原状的弹性液囊。
上述的一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，其中，所述储能装置为蓄电池。
本发明装置利用液压传动机构和电磁发电方式相结合，不仅能量转换效率高，而且具有抗疲劳、长寿命、高可靠性等优点，能够满足高速公路收费站、减速带、转弯处等车辆减速刹车场合应用，有效收集车辆产生的闲散动能。同时该液压电磁发电结构具有结构简单、生产成本低、工艺、工程兼容性好、对现有路基路面破坏性小、不会对车辆行驶造成不适等特点，适应低成本、大批量集成制作的工程化应用要求；集能器放置在路面之下可有效抵御雨水等的侵蚀，在不严重破坏路基路面结构的前提下保证结构有效发电，提高了发电地板的可靠性和稳定性；本发明还可用于大型停车场、加油站等场所，作为照明等用电设备的应急电源。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中缓冲装置的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
请参阅图1，图中示出了本发明用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，该装置包括保护罩2、集能器4、第一单向阀5、第二单向阀12、液压马达9、电磁发电机6、储能装置7、管道11和缓冲装置10；储能装置7为蓄电池；
集能器4中储存有流体；集能器4的主体位于地基3内，集能器4凸出于路面1，保护罩2覆盖在集能器4的凸出部分上并固定在路面1上；当有车辆碾压保护罩2时，压力使集能器4中的流体在管道11中流动，在第二单向阀12两端产生压强差，从而使第二单向阀12导通，形成液压流体通路，驱动液压马达9工作，液压马达9带动电磁发电机6发电，电能储存在储能装置7中；流经液压马达9的流体继续在管道11中流动，在流经第一单向阀5时在第一单向阀5的两端产生压强差，从而使第一单向阀5导通，形成流体通路，从而使流体回归到集能器4中，形成一个回路；在液压马达9和第二单向阀12之间的管道11上设置有缓冲装置10；集能器4、第一单向阀5、液压马达9、缓冲装置10、第二单向阀12之间都是通过管道11连接。
上述的集能器4为弹性液囊，当有压力产生时，该弹性液囊产生变形，当压力去除后该弹性液囊可回复原状。
上述的缓冲装置10包括缸体15、17活塞、18复位弹簧和19封盖；封盖19通过螺栓固定在缸体15的底端，缸体15顶端有一通孔即液孔13，液孔13连通缸体15和管道11；复位弹簧18的一端连接在活塞17底面的内凸台上，另一端连接在封盖19顶面的凸台上；活塞17的直径与缸体15的直径相吻合并可以在缸体15内由复位弹簧18作用而上下运动；且活塞17与缸体15之间接合部分用密封圈16密封以防止液体渗漏，密封圈16用密封圈固定板14固定。
工作时，当管道11中的液体流量大时，管道11内的液压升高，则管道11内的液体通过液孔13进入到缸体15内，液体压迫活塞17，活塞17压迫复位弹簧18使复位弹簧18向下运动从而带动活塞17向下运动；当管道11中的液体流量降低、压力降低时，复位弹簧18靠弹力顶起活塞17，从而使缸体15内的液体通过液孔13排出缓冲装置10，进入管道11内。
缓冲装置10主要用来平缓管道中液体的流量，使得车流量较大时管道中的流体流速平稳、连续。其作用是平缓外部部件内产生的瞬间大流量和高压力；使得外部液流更稳定和连续。
实施例2
与实施例1不同的地方在于将多个集能器4以一定间隔并联铺设在路面上，通过管道将液体压力能传输到电磁发电机，从而实现能量连续回收。
实施例3
同实施例1，与实施例1不同之处在于没有缓冲装置10。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (3)
1.一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，其特征在于，该装置包括保护罩（2）、集能器（4）、第一单向阀（5）、第二单向阀（12）、液压马达（9）、电磁发电机（6）、储能装置（7）和管道（11），其中：
所述集能器（4）内储存有流体，其主体位于地基（3）内且其顶部凸露出路面（1）；
所述保护罩（2）覆盖在集能器（4）顶部凸露出路面（1）的部分上并固定在路面（1）上；
所述集能器（4）、第二单向阀（12）、液压马达（9）和第一单向阀（5）通过管道（11）依次相连形成一个封闭的流体循环回路；
所述电磁发电机（6）与所述液压马达（9）相连；
所述储能装置（7）与所述电磁发电机（6）相连，
所述装置还包括一缓冲装置（10），该缓冲装置（10）位于液压马达（9）和第二单向阀（12）之间的管道上，
所述缓冲装置（10）包括缸体（15）、活塞（17）、复位弹簧（18）和封盖（19），其中：
所述封盖（19）固定在缸体（15）的底端，缸体（15）的顶端设有一连通所述液压马达（9）和第二单向阀（12）之间管道与所述缸体（15）的液孔（13）；
所述复位弹簧（18）的一端连接在活塞（17）底面上，另一端连接在封盖（19）的顶面上；
所述活塞（17）的直径与缸体（15）的直径相吻合且可在缸体（15）内由复位弹簧（18）作用而上下运动，所述活塞（17）与缸体（15）之间的接合处设有密封圈（16），该密封圈（16）用密封圈固定板（14）固定，且该密封圈固定板（14）固定在活塞（17）上。
2.如权利要求1所述的一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，其特征在于，所述集能器（4）为当有压力产生时，可产生变形，当压力去除后又回复原状的弹性液囊。
3.如权利要求1所述的一种用于收集车辆闲散动能的液压电磁发电装置，其特征在于，所述储能装置（7）为蓄电池。
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