CN102761229A - 减速带发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于发电装置技术领域，涉及一种减速带发电装置。该发电装置包括直线发电结构（20）和充电调整电路（21），其中所述的直线发电结构（20）由安装在减速带（1）下方的永久磁铁棒（5）和套在磁棒外并固定于凹槽内的定子线圈组（6）组成，所述的充电调整电路（21）由整流电路（7）、汇流电路（8）、滤波电路（9）及升压电路（10）组成。本发明将减速带的振动与电磁感应往复发电结合起来，将振动的能量以电能的形式回收，为减速带周边的电力设备提供部分所需电能，达到节能的效果。相比于传统的旋转式发电机，本装置采用永磁直线发电的形式，用永磁体代替电励磁，使发电结构更为简单，电气控制更加方便。

Description

减速带发电装置

技术领域

本发明属于发电装置技术领域，涉及一种减速带发电装置。

背景技术

永磁直线式发电是一种用于特种直线发电机的技术，相比于传统的旋转式发电，用永磁体代替了电励磁，使发电结构更为简单，电气控制更为简便。永磁体直线发电机体积小、质量轻、损耗少、效率高，在微型电机领域有很好的应用前景。尤其对于动力源为振荡运动形式的场合，由于省去了运动转化装置，可将机械能直接变为电能，发电效率变的更高。本发明所采的减速带发电结构即采用永磁体直线发电的形式。

减速带是铺设在道路上强行限制行车速度的装置，在道路中央铺设一个高约10厘米的隆起横带，使车辆不能高速通过。本装置就是利用车辆压过减速带的瞬间所产生的能量来发电，重新对减速带进行设计，使之有一定的上下行程，从而磁棒在往复运动中切割磁感线产生电动势，另一方面有上下行程的减速带相对传统的减速带对车辆的损害也有所减轻。

虽然直线发电技术在磁悬浮列车、斯特灵发电机上已经得到了广泛的应用，但在路面减速带上目前未见使用。这是因为减速带的振动幅度较小，现有的直线发电设备难以满足直接安装的要求，同时由于减速带的振荡具有很大的随机性，通过发电结构回收产生的电能波动较大、电压变化剧烈、脉冲信号较多。如果将此回收的电能直接输出，将给蓄电池带来很大的冲击，影响各元件的寿命。因此必须开发具有新型发电结构和调整电路的汽车减震器发电装置。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种减速带发电装置。

本发明对减速带下方结构进行了重新改善改进，并安装配套的电路，这正是专门针对减速带的能量回收所设计的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种减速带发电装置，该发电装置包括直线发电结构和充电调整电路，所述的直线发电结构由安装在减速带下方的永久磁铁棒和套在磁棒外并固定于凹槽内的定子线圈组组成，所述的充电调整电路由整流电路、汇流电路、滤波电路及升压电路组成。

所述的直线发电结构中的定子线圈组中产生的电压通过导线接入充电调整电路，电压经过充电调整电路调整后变为稳定的直流电压，直接为蓄电池充电。

所述的充电调整电路由整流电路、汇流电路、滤波电路及升压电路依次连接构成。

所述的永久磁铁棒采用轴线处磁感应强度为0.5T的铷磁材料圆片与相同尺寸的绝缘材质圆片间隔叠制而成，其中绝缘材质优选为橡胶或塑料等。

所述的定子线圈分别套在每个磁棒外，固结在减速带下方的凹槽的底部。

所述的定子线圈的高低满足减速带振动引起压板和磁棒上下运动时有磁片可以往复穿过。

所述的定子线圈的各组线圈分别由导线引出并接入充电调整电路的整流电路。

所述的充电调整电路中，每个整流电路均采用二极管桥式整流，整流后的电流经过汇流后接入滤波电路。

所述的滤波电路采用超级电容并接，其中超级电容的容量为0.1F~1000F。

所述的升压电路采用低功耗集成模块（空载电流小于5μA）且其芯片供电即为发电装置提供，发电结构产生的交变电流经充电电路调整后由导线接入到蓄电池，从而为周围的交通用电设施提供部分电能。

本发明具有以下有益效果：

本发明将减速带的振动与电磁感应往复发电结合起来，将振动的能量以电能的形式回收，为减速带周边的电力设备提供部分所需电能，达到节能的效果。相比于传统的旋转式发电机，本装置采用永磁直线发电的形式，用永磁体代替电励磁，使发电结构更为简单，电气控制更加方便。

另外，本发明的减速带发电装置不改变减速带胶体原有尺寸，只要对原有减速带下方的结构及安装减速带的路面进行上述改造后便可直接安装。

附图说明

图1为本发明实施例1的减速带发电装置的整体结构示意图。

图2是本发明实施例中直线发电结构示意图。

图3是本发明实施例中充电调整电路示意图。

附图标注：

1减速带橡胶体，  2路面，        3缓冲弹簧，

4压板，          5动子磁棒，    6定子感应线圈，

7整流电路，      8汇流电路，    9滤波电路，

10升压电路，     11蓄电池，     12凹槽，

20直线发电结构， 21充电调整电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种减速带发电装置，该减速带发电装置主要由图2发电结构和图3调整电组成。

该发电装置包括直线发电结构20和充电调整电路21，直线发电结构20由安装在减速带1下方的永久磁铁棒5和套在磁棒外并固定于凹槽内的定子线圈组6组成，充电调整电路21由整流电路7、汇流电路8、滤波电路9及升压电路10组成。

直线发电结构中2的定子线圈组6中产生的电压通过导线接入充电调整电路21，电压经过充电调整电路21调整后变为稳定的直流电压，直接为蓄电池11充电。

充电调整电路21由整流电路7、汇流电路8、滤波电路9及升压电路10依次连接构成。

永久磁铁棒5采用轴线处磁感应强度为0.5T的铷磁材料圆片与相同尺寸的绝缘材质圆片间隔叠制而成。

定子线圈6分别套在每个磁棒5外，固结在减速带1下方的凹槽12的底部。

定子线圈6的高低满足减速带振动引起压板4和磁棒上下运动时有磁片可以往复穿过。

定子线圈6的各组线圈分别由导线引出并接入充电调整电路21的整流电路7。

充电调整电路21中，每个整流电路7均采用二极管桥式整流，整流后的电流经过汇流后接入滤波电路9。

滤波电路采用超级电容并接，其中超级电容的容量为0.1F~1000F。

升压电路采用低功耗集成模块（空载电流小于5μA）且其芯片供电即为发电装置提供，发电结构产生的交变电流经充电电路调整后由导线接入到蓄电池，从而为周围的交通用电设施提供部分电能。

发电结构由永久磁铁棒5与定子线圈6组成，永久磁铁安装在减速带橡胶体1上，定子线圈分别套在磁棒外并固结于减速带下方的凹槽底部，再分别由两根导线引出接入充电调整电路。充电调整电路分为整流、汇流、滤波以及升压环节，其中整流电路7是由四个导通压降小、反向电流小的二极管构成的全桥式整流器，滤波电路9由并联接入的超级电容和稳压管构成，升压电路10采用低功耗的MAX系列高效升压集成电路，经过以上环节的调整后接入蓄电池。当汽车驶过减速带使其产生振动时，减速带发电装置开始工作，减速带的磁棒随压板上下往复运动，磁棒外的闭合线圈切割磁感线产生交变感应电流，该交流电经过外部充电调整电路的整流、汇流、滤波及升压环节后输出稳定的直流电为蓄电池充电。

本装置将减速带的振动与电磁感应现象巧妙联系起来，将汽车压过减速带时产生的机械能合理地进行了回收再利用，同时对车轮起到缓冲作用，既节约了能源又减小了对汽车的损害，达到了一举两得的目的。

永磁体直线式发电形式发电结构简单，电气控制方便，且利于安装。此装置可广泛应用于任何需要布置减速带的路面上，产生的电能见过适当电路的调整即可直接为附近相关设备提供部分所需电能，具有很高的市场应用前景和推广价值。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种减速带发电装置，其特征在于：该发电装置包括直线发电结构（20）和充电调整电路（21），其中所述的直线发电结构（20）由安装在减速带（1）下方的永久磁铁棒（5）和套在磁棒外并固定于凹槽内的定子线圈组（6）组成，所述的充电调整电路（21）由整流电路（7）、汇流电路（8）、滤波电路（9）及升压电路（10）组成。

2.根据权利要求1所述的减速带发电装置，其特征在于：所述的充电调整电路（21）由整流电路（7）、汇流电路（8）、滤波电路（9）及升压电路（10）依次连接构成。

3.根据权利要求1所述的减速带发电装置，其特征在于：所述的永久磁铁棒（5）采用轴线处磁感应强度为0.5T的铷磁材料圆片与相同尺寸的绝缘材质圆片间隔叠制而成的。

4.根据权利要求1所述的减速带发电装置，其特征在于：所述的定子线圈（6）分别套在每个磁棒（5）外，固结在减速带（1）下方的凹槽（12）的底部。

5.根据权利要求1所述的减速带发电装置，其特征在于：所述的定子线圈（6）的各组线圈分别由导线引出并接入充电调整电路（21）的整流电路（7）。

6.根据权利要求1所述的减速带发电装置，其特征在于：所述的充电调整电路（21）中，每个整流电路（7）均采用二极管桥式整流，整流后的电流经过汇流后接入滤波电路（9）。

7.根据权利要求1所述的减速带发电装置，其特征在于：所述的滤波电路采用超级电容并接，其中超级电容的容量为0.1F~1000F。

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