CN102797653B - 陆用往复式多极蓄能发电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陆用往复式多极蓄能发电方法，为解决减速能浪费问题，其是在下行路面或者下行台阶或者减速带或者路口或者交通岗或者红绿灯处路面上设置压上去或者踩上去整体或者一侧下行，下压力去掉后自动上行回位的、将路面车辆和行人的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构收集往复机械能；利用加速转换装置将收集的往复机械能转换为旋转机械能，利用多极卷簧蓄能装置将转换加速的旋转机械能储存到多极卷簧蓄能装置中，多极卷簧蓄能装置再将储存的旋转机械能平稳输出给发电机转换成方便利用的电能。其具有结构简单，性能可靠，造价低，安装维护便捷，在下坡或者减速路段设置，对车辆和行人无影响，行人车辆缓冲平顺通过，既有利于行人肢体健康，又有利于车辆保养，行路能量富集效率高，输出发电平稳，适合范围广，使用方便的优点。

Description

陆用往复式多极蓄能发电方法及装置

技术领域

本发明涉及一种路用蓄能发电设备，特别是涉及一种陆用往复式多极蓄能发电方法及装置。 

背景技术

随着汽车技术的迅猛发展，绝大多数汽车行驶最高速度都高于公路最高限速，汽车速度性能严重超过公路允许速度指标，不经意间的超速已经成为众多驾车者难以避免的尴尬。为此，非人性化的公路设置隐蔽的雷达测速，人性化的公路在雷达测速前方设置方便识别的测速度提示，更人性化的公路设置减速带，公路毕竟是人的路，最符合人性的减速带将越来越多地采用。 

但是，减速带在起到减速效果的同时，还让汽车损耗大量动能，在能源日趋紧张和科技日益发达的今天，发明能将减速带损耗的动能转化成方便利用的电能技术装置是必须急早完成的课题。另外，行人在下坡时，为了保持适合的先进速度，必须用力前蹬减速，这种前蹬减速的力不但白白浪费，而且还会使容易疲劳，劳损筋骨。 

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种方便使用的陆用往复式多极蓄能发电方法，本发明目的还涉及用于实施该方法的装置。 

为实现上述目的，本发明陆用往复式多极蓄能发电方法在下行路面或者下行台阶或者减速带或者路口或者交通岗或者红绿灯处路面上设置压上去或者踩上去整体或者一侧下行，下压力去掉后自动上行回位的、将路面车辆和行人的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构收集往复机械能；利用加速转换装置将收集的往复机械能转换为旋转机械能，利用多极卷簧蓄能装置将转换加速的旋转机械能储存到多极卷簧蓄能装置中，多极卷簧蓄能装置再将储存的旋转机械能平稳输出给发电机转换成方便利用的电能。这里所说的“陆”即可以是车辆行驶的路面，也可以是行人行走的下坡路面或者行人行走的下行台阶，需要减速的路口或者交通岗路面上。如此设计，活动板能量转换机构即可用于车辆减速带，也可以用于人行下坡路，在不增加行车或者行人负担的前提下，实现能量富集，并以方便利用的电能形式向外输出，另外行人踏在这样缓冲性的活动板上与踏在硬硬的台阶或者路面上相比，不但能够收集到电能能，而且缓冲力的作用还能减轻行人的疲劳，保护筋骨，增加舒适性。对于车辆，缓冲性的本发明缓冲性的减速带与现有强硬的减速带相比，即能改善舒适性，还能减少强烈硬性振动对车辆的不利影响，避免强性振动损害，有利于延长车辆使用寿命和维护保养。另外，多极卷簧蓄能装置能够将收集的能量首先储存到多个并列的卷簧上，再按一定规则连续输出用于发电，也就是将短时间收集的能量，长时间输出，实现长时间发供电目的。 

作为优化，发电机产生的电能再由蓄电池储存起来用于对外供电或者经逆变器整流和由蓄电池储存起来用于对外供电或者直接通过局域用电网对外供电或者由蓄电池储存起来用于对外供电和同时直接通过局域用电网对外供电。 

作为优化，所述多极卷簧蓄能装置包括一根输入轴，输入轴通过其配装置的一组或者多组超越齿轮啮合一组或者多组对称并列配置的主副齿盘，主副齿盘共同滑配套装输出轴，主副齿盘分别配置储能卷簧，主副齿盘分别通过止逆离合器连接驱动发电机的输出轴。 

作为优化，所述活动板能量转换机构包括一根与前进方向垂直的水平转轴，水平转轴滑配套装向前延伸、并且前部向上翘的翘翘板，翘翘板向下通过长支撑臂固装一个弧形齿条；所述加速转换装置包括一个与弧形齿条啮合的被动小齿轮，被动小齿轮通过加速传动机构驱动多极卷簧蓄能装置的输入轴。 

用于实施本发明所述陆用往复式多极蓄能发电方法的装置(或者称本发明陆用往复式多极蓄能发电方法的装置)包括能够将路面车辆和行车的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构，活动板能量转换机构的往复机械能输出端通过往复运动转换旋转运动的加速转换装置连接多极卷簧蓄能装置，多极圈簧蓄能装置再驱动发电机发电；所述多极卷簧蓄能装置包括一根输入轴，输入轴通过其配装置的一组或者多组超越齿轮啮合一组或者多组对称并列配置的主副齿盘，主副齿盘共同滑配套装输出轴，主副齿盘分别配置储能卷簧，主副齿盘分别通过止逆离合器连接驱动发电机的输出轴。如此设计，活动板能量转换机构即可用于车辆减速带，也可以用于人行下坡路，在不增加行车或者行人负担的前提下，实现能量富集，并以方便利用的电能形式向外输出。另外，多极卷簧蓄能装置能够将收集的能量首先储存到多个并列的卷簧上，再按一定规则连续输出用于发电，也就是将短时间收集的能量，长时间输出，实现长时间发供电目的。 

作为优化，所述止逆离合器由止逆机构和离合机构组成，其中止逆机构是储能时对齿盘的止逆机构，离合机构是释能时将齿盘与输出轴连动在一起的离合机构；所述输出轴还滑配套装分别与主副齿盘固装用于配装主副储能卷簧的主副簧座； 

所述活动板能量转换机构包括一根与前进方向垂直的水平转轴，水平转轴滑配套装向前延伸、并且前部向上翘的翘翘板，翘翘板向下通过长支撑臂固装一个弧形齿条；所述加速转换装置包括一个与弧形齿条啮合的被动小齿轮，被动小齿轮通过加速传动机构驱动多极卷簧蓄能装置的输入轴。 

作为优化，所述止逆离合器由储满状态的卷簧通过操控机构启动其离合机构关闭其止逆机构，由释放到位的弹簧通过操控机构关闭其离合机构启动其止逆机构； 

所述翘翘板设置在人街道的下坡段或者下行台阶或者公路的减速带；所述长支撑臂或者弧形齿条配装有平衡翘翘板重量的配重体。所述翘翘板或者和其附属设备为前后并列布置的多套。当然，多并列的翘翘板可以共用一套附属设备，也可以分别配用。配重体的引入可减轻回位机构，更具体是回位弹簧的负担，避免回位过程中不必要的能量内耗。 

作为优化，同一输出轴的配置的同组卷簧分别通过其各自配置的所述止逆离合器设置时空上间隔开来的储能释放位； 

所述翘翘板前方和后方为钢筋混凝土构筑的路基台，所述翘翘板下方为设备槽坑，设备槽坑一侧或者两侧的路边或者中间隔离带配置相关储能发电设备。所述钢筋混凝土构筑的路基台在其与翘翘板前后部配合的边缘加固有钢板，固有钢板边缘上还可以再进一步配装橡胶缓冲垫。所述翘翘板的前后部都为圆弧形，与之配合的钢筋混凝土构筑的路基台立边也为与之配合的圆弧形，这样不论翘翘板上下转到什么位置，翘翘板前后端与钢筋混凝土构筑的路基台立边之间都不会出现大的缝隙，非常方便行车或者行人正常前行。 

作为优化，所述间隔为依次循环等转数间隔。如此可以长时间平稳输出短时间储存集中能量。 

所述翘翘板或者其长支撑臂或者弧形齿条与路基台或者设备槽坑之间配置有缓冲弹簧和回位弹簧。回位弹簧回位时，可以将弹簧储存的能量传给卷簧，同样用于驱动发电。 

作为优化，对称并列配置的多组主副齿盘配置方向相反超越齿轮；所述发电机进一步连接蓄电池或者逆变器和蓄电池或者所述发电机进一步连接蓄电池和同时连接局部供电网。如此设计，正反方向上的往复机械能都能够得到利用。通过蓄电池向外蓄电输出能够避免入网屏障，使收集到的电能得到充分和持续利用，如用于对外充电或者外接局域供电网络。 

其可在开发利用公路交通，城市交通间车流前进中产生的巨大动能。机组整体结构轻巧，造价低，安装维护便捷，潜能巨大。整机组有：压板，设计合理，对车辆行人几乎没有影响。多极蓄能条装置。齿轮组等，发电机逆变器，蓄电池。适合与交通道口、行人道 口，楼梯间及人流集中的大形场合，非常方便用。 

采用上述技术方案后，本发明陆用往复式多极蓄能发电方法及装置具有结构简单，性能可靠，造价低，安装维护便捷，在下坡或者减速路段设置，对车辆和行人无影响，行人车辆缓冲平顺通过，既有利于行人肢体健康，又有利于车辆保养，行路能量富集效率高，输出发电平稳，适合范围广，使用方便的优点。 

附图说明

图1是本发明陆用往复式多极蓄能发电装置第一种实施方式中多极卷簧蓄能装置蓄能部分的结构示意图； 

图2是本发明陆用往复式多极蓄能发电装置第二种实施方式中多极卷簧蓄能装置蓄能部分的结构示意图； 

图3是本发明陆用往复式多极蓄能发电装置第一、二种实施方式中路用活动板能量转换机构部分的结构示意图。 

具体实施方式

本发明陆用往复式多极蓄能发电方法是在下行路面或者下行台阶或者减速带或者路口或者交通岗或者红绿灯处路面上设置压上去或者踩上去整体或者一侧下行，下压力去掉后自动上行回位的、将路面车辆和行人的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构收集往复机械能；利用加速转换装置将收集的往复机械能转换为旋转机械能，利用多极卷簧蓄能装置将转换加速的旋转机械能储存到多极卷簧蓄能装置中，多极卷簧蓄能装置再将储存的旋转机械能平稳输出给发电机转换成方便利用的电能。发电机产生的电能再由蓄电池储存起来用于对外供电或者经逆变器整流和由蓄电池储存起来用于对外供电或者直接通过局域用电网对外供电。 

所述多极卷簧蓄能装置包括一根输入轴，输入轴通过其配装置的一组或者多组超越齿轮啮合一组或者多组对称并列配置的主副齿盘，主副齿盘共同滑配套装输出轴，主副齿盘分别配置储能卷簧，主副齿盘分别通过止逆离合器连接驱动发电机的输出轴。 

所述活动板能量转换机构包括一根与前进方向垂直的水平转轴，水平转轴滑配套装向前延伸、并且前部向上翘的翘翘板，翘翘板向下通过长支撑臂固装一个弧形齿条；所述加速转换装置包括一个与弧形齿条啮合的被动小齿轮，被动小齿轮通过加速传动机构驱动多极卷簧蓄能装置的输入轴。 

用于实施本发明陆用往复式多极蓄能发电方法的装置实施例： 

实施例一，如图1、3所示，本发明陆用往复式多极蓄能发电装置包括能够将路面车辆 和行车的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构，活动板能量转换机构的往复机械能输出端通过往复运动转换旋转运动的加速转换装置连接多极卷簧蓄能装置，多极圈簧蓄能装置再驱动发电机发电，所述发电机进一步连接蓄电池或者逆变器和蓄电池。 

所述多极卷簧蓄能装置包括一根输入轴1，输入轴1通过其配装置的一组超越齿轮2啮合一组主副齿盘3，主副齿盘3共同滑配套装输出轴4，主副齿盘3分别配置储能卷簧，主副齿盘3分别通过止逆离合器5连接驱动发电机的输出轴4。所述止逆离合器5由止逆机构和离合机构组成，其中止逆机构是储能时对齿盘的止逆机构，离合机构是释能时将齿盘与输出轴连动在一起的离合机构。所述止逆离合器5由储满状态的卷簧通过操控机构启动其离合机构关闭其止逆机构，由释放到位的弹簧通过操控机构关闭其离合机构启动其止逆机构。同一输出轴4的配置的同组卷簧分别通过其各自配置的所述止逆离合器设置时空上间隔开来的储能释放位。所述间隔为依次循环等转数间隔。所述输出轴1还滑配套装分别与主副齿盘3固装用于配装主副储能卷簧的主副簧座6。 

所述活动板能量转换机构包括一根与前进方向垂直的水平转轴7，水平转轴7滑配套装向前延伸、并且前部向上翘的翘翘板8，翘翘板8向下通过长支撑臂9固装一个弧形齿条10；所述加速转换装置包括一个与弧形齿条啮合的被动小齿轮11，被动小齿轮11通过加速传动机构驱动多极卷簧蓄能装置的输入轴1。所述翘翘板8设置在人街道的下坡段或者下行台阶或者公路的减速带。所述弧形齿条10(或者长支撑臂)在与翘翘板8相对的另一侧配装有平衡翘翘板8重量的配重体18。 

所述翘翘板8前方和后方为钢筋混凝土构筑的路基台12，所述翘翘板8下方为设备槽坑13，设备槽坑13一侧或者两侧的路边或者中间隔离带配置相关储能发电设备。所述弧形齿条10(或者翘翘板8或者其长支撑臂9)与路基台12(或者设备槽坑)之间配置有缓冲弹簧14和回位弹簧15。 

实施例二，如图2-3所示，本发明陆用往复式多极蓄能发电装置与实施例1的区别在于所述超越齿轮2及主副齿盘3至发电机之间的其它附件为对称并列配置的两组，且两组超越齿轮2方向相反配置。这样一组用于蓄集正向往复或者旋转能，另一组用于蓄集反向往复或者旋转能，不会浪费能量，能够显著提高能量收集转换效率。 

Claims (9)

1.一种陆用往复式多极蓄能发电方法，其特征在于在下行路面或者下行台阶或者减速带或者路口或者交通岗或者红绿灯处路面上设置压上去或者踩上去整体或者一侧下行，下压力去掉后自动上行回位的、将路面车辆和行人的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构收集往复机械能；利用加速转换装置将收集的往复机械能转换为旋转机械能，利用多极卷簧蓄能装置将转换加速的旋转机械能储存到多极卷簧蓄能装置中，多极卷簧蓄能装置再将储存的旋转机械能平稳输出给发电机转换成方便利用的电能；

所述活动板能量转换机构包括一根与前进方向垂直的水平转轴，水平转轴滑配套装向前延伸、并且前部向上翘的翘翘板，翘翘板向下通过长支撑臂固装一个弧形齿条；所述加速转换装置包括一个与弧形齿条啮合的被动小齿轮，被动小齿轮通过加速传动机构驱动多极卷簧蓄能装置的输入轴。

2.根据权利要求1所述蓄能发电方法，其特征在于发电机产生的电能再由蓄电池储存起来用于对外供电或者经逆变器整流和由蓄电池储存起来用于对外供电或者直接通过局域用电网对外供电。

3.根据权利要求1或者2所述蓄能发电方法，其特征在于所述多极卷簧蓄能装置包括一根输入轴，输入轴通过其配装置的一组或者多组超越齿轮啮合一组或者多组对称并列配置的主副齿盘，主副齿盘共同滑配套装输出轴，主副齿盘分别配置储能卷簧，主副齿盘分别通过止逆离合器连接驱动发电机的输出轴。

4.根据权利要求1所述蓄能发电方法，其特征在于通过下列装置实现，该装置包括能够将路面车辆和行人的减速力转换成往复机械能的路用活动板能量转换机构，活动板能量转换机构的往复机械能输出端通过往复运动转换旋转运动的加速转换装置连接多极卷簧蓄能装置，多极圈簧蓄能装置再驱动发电机发电；所述多极卷簧蓄能装置包括一根输入轴，输入轴通过其配装置的一组或者多组超越齿轮啮合一组或者多组对称并列配置的主副齿盘，主副齿盘共同滑配套装输出轴，主副齿盘分别配置储能卷簧，主副齿盘分别通过止逆离合器连接驱动发电机的输出轴；

所述活动板能量转换机构包括一根与前进方向垂直的水平转轴，水平转轴滑配套装向前延伸、并且前部向上翘的翘翘板，翘翘板向下通过长支撑臂固装一个弧形齿条；所述加速转换装置包括一个与弧形齿条啮合的被动小齿轮，被动小齿轮通过加速传动机构驱动多极卷簧蓄能装置的输入轴。

5.根据权利要求4所述蓄能发电方法，其特征在于所述止逆离合器由止逆机构和离合机构组成，其中止逆机构是储能时对齿盘的止逆机构，离合机构是释能时将齿盘与输出轴连动在一起的离合机构；所述输出轴还滑配套装分别与主副齿盘固装用于配装主副储能卷簧的主副簧座。

6.根据权利要求5所述蓄能发电方法，其特征在于所述止逆离合器由储满状态的卷簧通过操控机构启动其离合机构关闭其止逆机构，由释放到位的弹簧通过操控机构关闭其离合机构启动其止逆机构；

所述翘翘板设置在人街道的下坡段或者下行台阶或者公路的减速带；所述长支撑臂或者弧形齿条配装有平衡翘翘板重量的配重体。

7.根据权利要求6所述蓄能发电方法，其特征在于同一输出轴的配置的同组卷簧分别通过其各自配置的所述止逆离合器设置时空上间隔开来的储能释放位；

所述翘翘板前方和后方为钢筋混凝土构筑的路基台，所述翘翘板下方为设备槽坑，设备槽坑一侧或者两侧的路边或者中间隔离带配置相关储能发电设备。

8.根据权利要求7所述蓄能发电方法，其特征在于所述间隔为依次循环等转数间隔；

所述翘翘板或者其长支撑臂或者弧形齿条与路基台或者设备槽坑之间配置有缓冲弹簧和回位弹簧。

9.根据权利要求4所述蓄能发电方法，其特征在于对称并列配置的多组主副齿盘配置方向相反超越齿轮；所述发电机进一步连接蓄电池或者逆变器和蓄电池。