CN103267000B - 一种提高电动汽车动能发电效率的方法和装置 - Google Patents

一种提高电动汽车动能发电效率的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及利用汽车动能进行发电的方法和装置，属于汽车动能发电领域。一种提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：采用将车身直接振动的动能和车身通过复合弹性系统频率共振转化的动能同时作用在发电机的转轴上，通过设置在发电机转轴上的多组内套有单向轴承的齿轮及匹配啮合的直齿条组成齿轮齿条组，部分齿轮齿条组受车身直接振动后相对上下运动，部分齿轮齿条组受频率共振的振动后相对上下运动，从而带动齿轮内的单向轴承给予发电机转轴单向的持续的转动力，实现既克服动能发电装置的转动阻力矩而发电，又减少动能发电装置的转动阻力矩对频率共振的阻碍，提高通过频率共振产生的振动，从而提高动能发电装置的发电效率。

Description

一种提高电动汽车动能发电效率的方法和装置
技术领域
本发明涉及汽车动能发电系统，尤其涉及一种利用汽车动能进行发电的持续发电的方法和结构。
背景技术
在利用汽车动能进行发电的方法和系统中，目前已知的有两种，一种是刹车制动时的动能回收，但是其产生的电能效率很低；还有一种就是利用汽车行驶时所具有的动能，即在路面平缓或颠簸环境下，因路面起伏形成的汽车振动的垂直的分速度所产生的动能进行回收和发电。对第二种，之前本发明人提出了利用频率共振进行汽车发电的方法，公开的技术方案见专利号为201210114580、201310132727的发明专利申请文件，是将因路面起伏形成的汽车振动的垂直的分速度所产生的动能，通过频率共振的方法，不仅将车身振动的动能转移到动能发电装置，实现车身的减振效果(取消减振器及板簧)，而且能够使动能发电装置吸收车身振动的动能发生共振并进行发电，转化为可以利用的电能，从而减少燃油消耗及尾气排放，使汽车的能源消耗得到巨大的改善。
在汽车动能发电系统中，都需要将汽车动能通过发电装置将动能转换为电能。在发电机发电过程中，随着发电机转动的速度加快，其转动的阻力矩通过增速器逆向放大后，就会影响到动能发电装置中发电机的发电效率，尤其对利用频率共振进行汽车发电的方法和系统，在通过频率共振进行动能发电时，由于被簧上车身振动激励而发生共振的中空重物托板所产生的振动力，小于簧上车身的振动力，随着发电机转速加快而产生的转矩阻力，通过增速器逆向放大后，形成阻碍中空重物托板发生频率共振的越来越大的阻尼，影响了中空重物托板通过频率共振吸收簧上车身振动的动能进行动能发电的发电效率，因此需要找到解决动能发电装置发电时转动阻力矩影响中空重物托板发生频率共振问题的方法，才能提高发电效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高汽车动能发电效率的方法和装置，解决现在汽车动能发电系统中，由于发电机高速旋转产生的阻力矩影响发电机的发电效率的缺陷。
技术方案
一种提高汽车动能发电效率的方法，其特征在于：采用将车身直接振动的动能和车身通过复合弹性系统将车身振动与中空重物托板进行频率共振转化的动能同时作用在发电机的转轴上，给予发电机转轴单向的持续的转动力，实现既能够直接克服动能发电装置的转动阻力矩而发电，又能够减少动能发电装置的转动阻力矩对由车身振动激励的中空重物托板频率共振的振动阻碍，提高通过频率共振产生的有效振动，从而提高动能发电装置的发电效率。
所述车身直接振动的动能和车身进行频率共振转化的动能均通过设置在发电机转轴上的多组内套有单向轴承的齿轮及匹配啮合的直齿条组成传导动能的齿轮齿条组作用在发电机的转轴上，部分齿轮齿条组受车身直接振动后相对上下运动，具有较大动能，迅速启动发电机转轴转动和克服发电机高速旋转产生的阻力矩，部分齿轮齿条组受频率共振的振动后相对上下运动，具有较大振幅，提高发电机转动速度，所述齿轮单侧啮合直齿条，所有齿轮内的单向轴承的受力方向相同。
所述车身的复合弹性系统为在汽车的簧上车身与车桥之间设置有支撑的垂直方向的弹性系统，而以簧上车身为支撑的中空重物托板也设置有垂直方向支撑的弹性系统，所述中空重物托板的垂直方向弹性系统的固有频率设置为与所述簧上车身的垂直方向弹性系统的固有频率相同或相近，在所述中空重物托板或簧上车身或车桥上设置有动能发电装置，所述动能发电装置包括发电机、增速器、设置在发电机转轴上的内套有单向轴承的齿轮，以及被垂直固定的直齿条，所述齿轮与直齿条为单侧啮合接触。
所述车身直接振动的动能是簧上车身受到路面激励发生振动时的动能。
所述受车身直接振动后相对上下运动的齿轮齿条组的齿轮的直径小于等于发生频率共振的振动后相对上下运动的齿轮齿条组的齿轮的直径。
所述受车身直接振动后相对上下运动的齿轮齿条组或发生频率共振的振动后相对上下运动的齿轮齿条组的匹配组合方式每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，使得齿轮齿条组对发电机转轴产生的旋转扭力具有连续性及方向相同。
一种应用上述方法提高汽车动能发电效率的装置，在汽车的簧上车身上设置有垂直方向的弹性系统，以簧上车身为支撑的中空重物托板也设置有垂直方向的弹性系统，所述中空重物托板的垂直方向弹性系统的固有频率设置为与所述簧上车身的垂直方向弹性系统的固有频率相同或相近，其特征在于：还包括动能发电装置，所述动能发电装置包括发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮，以及与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，所有齿轮内的单向轴承对发电机转轴产生的扭力的方向相同，所述齿轮与直齿条配合的齿轮齿条组分为两种，一种齿轮齿条组为对应车身直接振动的齿轮齿条组，受车身直接振动后相对上下运动，具有较大动能，能迅速启动发电机转轴转动和克服发电机高速旋转产生的阻力矩，另一种齿轮齿条组为对应频率共振振动的齿轮齿条组，受中空重物托板和簧上车身的频率共振的振动后相对上下运动，具有较大振幅，能提高发电机转动速度，发电机转轴受到所述两种齿轮齿条组带动，使内套有单向轴承的齿轮通过单向轴承对发电机转轴产生了同向的连续的旋转扭力，带动转轴连续转动而使发电机持续发电。
所述动能发电装置设置在所述中空重物托板上，即所述动能发电装置的发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮都设置在中空重物托板上，与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，一种直齿条垂直固定设置在车桥框架上，另一种直齿条垂直固定设置在簧上车身上，当簧上车身因为车身振动上下振动而设置有动能发电装置的中空重物托板被簧上车身激励沿垂直固定直齿条发生频率共振同时上下振动时，固定在车桥框架上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在簧上车身上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能。
所述动能发电装置设置在簧上车身上，即所述动能发电装置的发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮都设置在簧上车身上，与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，一种直齿条垂直固定设置在车桥框架上，另一种直齿条垂直固定设置在中空重物托板上，当设置有动能发电装置的簧上车身因为车身振动沿垂直固定直齿条发生上下振动时，中空重物托板受频率共振而上下振动时，固定在中空重物托板上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在车桥框架上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能。
所述动能发电装置设置在车桥上，即所述动能发电装置的发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮都设置在车桥上，与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，一种直齿条垂直固定设置在簧上车身上，另一种直齿条垂直固定设置在中空重物托板上，当簧上车身因为车身振动发生上下振动时，中空重物托板受频率共振而上下振动时，固定在中空重物托板上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在簧上车身上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能。
所述对应车身直接振动的齿轮齿条组的齿轮的直径小于等于所述对应频率共振振动的齿轮齿条组的齿轮的直径。
所述两种齿轮齿条组每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，设置方式为间隔对向设置。
所述车桥框架底部固定设置在汽车车桥上，以汽车车桥支撑，所述车桥框架的顶面与底面之间设置有垂直于地面的用于导向的光轴，所述中空重物托板通过直线轴承套装在所述光轴上，沿光轴垂直方向上下振动通过频率共振吸收簧上车身振动的动能。
所述簧上车身的固有频率所对应的垂直方向弹性系统，包括用于支撑的设置在车桥和簧上车身之间的垂直方向弹性系统，以及垂直方向设置的分别连接中空重物托板与车桥框架顶部和底部的上下反向预紧力拉簧组。
所述支撑的设置在车桥和簧上车身之间的垂直方向弹性系统包括设置在车桥和簧上车身之间能够通过调节气压控制刚度的空气弹簧。
所述设置在簧上车身上的用于单独支撑中空重物托板重力的垂直方向弹性系统采用设置在簧上车身上的竖直支撑架形成的支撑框，在所述支撑框顶端和中空重物托板之间用拉簧悬吊连接。
所述直齿条通过直齿条支撑框固定在中空重物托板或簧上车身或车桥框架上，直齿条通过多根压簧固定在直齿条支撑框上。
在所述中空重物托板和簧上车身之间设置有策动力杠杆，在水平方向固定设置联结车桥框架相邻两竖直支架之间的横杆，并以此横杆作为策动力杠杆的支点固定支撑，在簧上车身与策动力杠杆之间以连接部件联结形成动力臂，将中空重物托板与杠杆之间以连接部件联结形成阻力臂，从而构成簧上车身激励中空重物托板发生频率共振的策动力杠杆，所述策动力杠杆的动力臂小于阻力臂，通过放大中空重物托板振幅的方式，提高簧上车身激励中空重物托板发生频率共振的持续时间。
有益效果
本发明的提高汽车动能发电效率的方法和装置将车身直接振动的动能和利用频率共振的动能均作用到动能发电装置，利用车身直接振动的巨大动能克服发电装置的阻力矩，提高频率共振的有效振动，提升发电装置的发电效率，从而使汽车振动的动能的转化利用率更高。
附图说明
图1为本发明的实施例1的结构示意图，动能发电装置设置在中空重物托板上；
图2为图1的动能发电装置局部示意图；
图3为本发明的实施例2的结构示意图，动能发电装置设置在簧上车身上；
图4为图3的动能发电装置局部示意图；
图5为本发明的实施例3的结构部分示意图，动能发电装置设置在车桥上；
图6为策动力杠杆示意图。
其中：1-车桥框架，2-簧上车身，3-中空重物托板，4-光轴，5-空气弹簧，6-反向预紧力拉簧组，7-中空重物托板拉簧，8-带单向轴承的齿轮，9-动能发电装置，10-对应车身直接振动的齿轮齿条组的直齿条，11-对应频率共振振动的齿轮齿条组的直齿条，12-策动力杠杆，13-直齿条支撑框，14-直齿条固定压簧，15-策动力杠杆的横杆，16-策动力杠杆的直杆，17-策动力杠杆的动力臂，18-策动力杠杆的阻力臂。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
在利用频率共振的汽车动能发电装置的设计和实践中，发现利用频率共振后，发电机的转速和汽车动能的转化效率都得到了很大的提升，但是正因为频率共振使发电机的转轴真正地高速旋转起来后，出现了高速旋转产生的阻力矩，对频率共振有阻碍作用，影响了动能发电装置的发电效率。
本发明提出提高汽车动能发电效率的方法，采用将车身直接振动的动能和车身通过复合弹性系统频率共振转化的动能同时作用在发电机的转轴上，通过设置在发电机转轴上的多组内套有单向轴承的齿轮及匹配啮合的直齿条组成传导动能的齿轮齿条组，部分齿轮齿条组受车身直接振动后相对上下运动，具有较大动能，迅速启动发电机转轴转动和克服发电机高速旋转产生的阻力矩，部分齿轮齿条组受频率共振的振动后相对上下运动，具有较大振幅，提高发电机转动角度和速度，从而带动齿轮内的单向轴承给予发电机转轴单向的持续的转动力，实现既能够直接克服动能发电装置的转动阻力矩而发电，又能够减少动能发电装置的转动阻力矩对频率共振的阻碍影响，提高通过频率共振产生的有效振动，从而提高动能发电装置的发电效率，所述齿轮单侧啮合直齿条，所有齿轮内的单向轴承的方向相同。
受车身直接振动的动能对应的齿轮的直径设置为小于所述车身通过复合弹性系统频率共振转化的动能对应的齿轮的直径，在车身受到振动后，对应的齿轮齿条组受到车身直接振动的巨大动能驱动，在同样振幅情况下小齿轮转动的角度更大，而且能减少动能发电装置的转动阻力矩对频率共振的阻碍。虽然受车身直接振动的动能对应的齿轮的直径大时，也能起到部分克服发电机转动阻力矩的作用，但是选择小齿轮的转换效率更高，而且能协助频率共振起到更好的效果。
所述齿轮与受车身直接振动的直齿条或受频率共振的振动的直齿条的匹配组合每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组。设置成两侧的啮合形式，在车身向上或向下振动时，实现中空重物托板频率共振的弹性系统在共振的压缩(拉伸)和回弹行程中，都能够克服动能发电装置的转动阻力矩而连续同向驱动共振齿轮带动发电机旋转发电，提高动能发电装置将簧上车身的振动动能转换为电能的发电效率。
基于上述方法，提出以下三种实施例。
实施例1
如附图1和附图2所示，在汽车的簧上车身上设置有垂直方向的弹性系统，以簧上车身为支撑的中空重物托板也设置有垂直方向的弹性系统，所述中空重物托板的垂直方向弹性系统的固有频率设置为与所述簧上车身的垂直方向弹性系统的固有频率相同或相近，所述中空重物托板上设置有动能发电装置，所述动能发电装置包括发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮，以及与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，所述齿轮齿条组分为两种，一种直齿条固定设置在车桥框架上，另一种直齿条固定设置在簧上车身上，当设置有动能发电装置的中空重物托板被簧上车身激励沿垂直固定直齿条发生上下振动时，固定在车桥框架上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在簧上车身上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能，使内套有单向轴承的齿轮通过单向轴承对发电机转轴产生了同向连续的旋转扭力，带动转轴连续转动而使发电机持续发电。
所述固定设置在簧上车身上的直齿条对应的齿轮的直径小于所述固定设置在车桥框架上的直齿条对应的齿轮的直径。在同样振幅情况下小齿轮转动的角度更大，而且能对频率共振间接驱动的大齿轮产生协助转动的策动力。
所述两种齿轮齿条组每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，也可以设置为间隔对向设置的双数多组。
所述车桥框架底部固定设置在汽车车桥上，以汽车车桥支撑，所述车桥框架的顶面与底面之间设置有垂直于地面的用于导向的光轴，所述中空重物托板通过直线轴承套装在所述光轴上，沿光轴垂直方向上下振动吸收簧上车身振动的动能。
所述簧上车身的固有频率所对应的垂直方向弹性系统，包括用于支撑的设置在车桥框架和簧上车身之间的垂直方向弹性系统，以及垂直方向设置的分别连接中空重物托板与车桥框架顶部和底部的上下反向预紧力拉簧组。
所述支撑的设置在车桥框架和簧上车身之间的垂直方向弹性系统包括设置在车桥和簧上车身之间的空气弹簧。
所述设置在簧上车身上的用于单独支撑中空重物托板重力的垂直方向弹性系统采用设置在簧上车身上的竖直支撑架形成的支撑框，在所述支撑框顶端和中空重物托板之间用拉簧悬吊连接。
所述中空重物托板的上下反向预紧力拉簧组与所述簧上车身的上下反向预紧力拉簧组共用一套。
在所述中空重物托板和簧上车身之间还设置有策动力杠杆，如附图6所示，将车桥框架在中空重物托板和簧上车身之间的两根竖直支架之间以一平行于矩形体车桥框架一边的横杆相连接，垂直横杆并向车桥框架内延长设置直杆，以此横杆作为策动力杠杆的支点固定支撑，在簧上车身与策动力杠杆的直杆之间以钢丝绳或其它连接部件联结形成动力臂，将中空重物托板与直杆之间以钢丝绳或其它连接部件联结形成阻力臂，从而构成簧上车身激励中空重物托板发生频率共振的策动力杠杆，所述策动力杠杆的动力臂小于阻力臂，通过放大中空重物托板振幅的方式，可以提高簧上车身激励中空重物托板发生频率共振的持续时间。
实施例2
如附图3和附图4所示，在与实施例1相同的基于频率共振的汽车动能发电系统中，在簧上车身上设置动能发电装置，所述动能发电装置同样包括发电机、增速器等，以及设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮，和与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，所述齿轮齿条组仍然分为两种，一种直齿条固定设置在车桥框架上，另一种直齿条固定设置在中空重物托板上，当设置有动能发电装置的簧上车身因为车身振动沿垂直固定直齿条发生上下振动时，固定在中空重物托板上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在车桥框架上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能，使内套有单向轴承的齿轮通过单向轴承对发电机转轴产生了同向连续的旋转扭力，带动转轴连续转动而使发电机持续发电。
所述固定设置在车桥框架上的直齿条对应的齿轮的直径小于所述固定设置在中空重物托板上的直齿条对应的齿轮的直径。
所述两种齿轮齿条组每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，或者间隔对向设置为双数多组。
在频率共振的系统中，即在中空重物托板和簧上车身之间也可以设置策动力杠杆。
实施例3
如附图5所示，在与实施例1相同的基于频率共振的汽车动能发电系统中，在车桥上设置动能发电装置，所述动能发电装置同样包括发电机、增速器等，以及设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮，和与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，所述齿轮齿条组分为两种，一种直齿条固定设置在簧上车身上，另一种直齿条固定设置在中空重物托板上，当设置有动能发电装置的簧上车身因为车身振动沿垂直固定直齿条发生上下振动时，固定在中空重物托板上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在簧上车身上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能，使内套有单向轴承的齿轮通过单向轴承对发电机转轴产生了同向连续的旋转扭力，带动转轴连续转动而使发电机持续发电。
所述固定设置在簧上车身上的直齿条对应的齿轮的直径小于所述固定设置在中空重物托板上的直齿条对应的齿轮的直径。
所述两种齿轮齿条组每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，或者采用双数多组且间隔对向设置。
在频率共振的系统中，即在中空重物托板和簧上车身之间也可以设置策动力杠杆。

Claims (18)

1.一种提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：采用将车身直接振动的动能和车身通过复合弹性系统将车身振动与中空重物托板进行频率共振转化的动能同时作用在发电机的转轴上，给予发电机转轴单向的持续的转动力，实现既能够直接克服动能发电装置的转动阻力矩而发电，又能够减少动能发电装置的转动阻力矩对由车身振动激励的中空重物托板频率共振的振动阻碍，提高通过频率共振产生的有效振动，从而提高动能发电装置的发电效率。
2.如权利要求1所述的提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：所述车身直接振动的动能和车身通过复合弹性系统将车身振动与中空重物托板进行频率共振转化的动能，均通过设置在发电机转轴上的多组内套有单向轴承的齿轮及匹配啮合的直齿条组成传导动能的齿轮齿条组作用在发电机的转轴上，部分齿轮齿条组受车身直接振动后相对上下运动，接受到较大动能，迅速克服发电装置的启动阻力，驱动发电机转轴转动和克服发电机高速旋转产生的阻力矩，部分齿轮齿条组受频率共振的振动后相对上下运动，具有较大振幅，提高发电机转动速度，齿轮单侧啮合直齿条，所有单向轴承的受力方向相同。
3.如权利要求1或2所述的提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：所述复合弹性系统为在汽车的簧上车身与车桥之间设置有支撑的垂直方向的弹性系统，而以簧上车身为支撑的中空重物托板也设置有垂直方向支撑的弹性系统，所述中空重物托板的垂直方向支撑的弹性系统的固有频率设置为与所述簧上车身与车桥之间设置的支撑的垂直方向的弹性系统的固有频率相同或相近，在所述中空重物托板或簧上车身或车桥上设置有动能发电装置，所述动能发电装置包括发电机、增速器、设置在发电机转轴上的内套有单向轴承的齿轮，以及被垂直固定的直齿条，所述齿轮与直齿条为单侧啮合接触。
4.如权利要求1或2所述的提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：所述车身直接振动的动能是簧上车身受到路面激励发生振动时的动能。
5.如权利要求2所述的提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：所述受车身直接振动后相对上下运动的齿轮齿条组的齿轮的直径小于等于发生频率共振的振动后相对上下运动的齿轮齿条组的齿轮的直径。
6.如权利要求2所述的提高电动汽车动能发电效率的方法，其特征在于：所述受车身直接振动后相对上下运动的齿轮齿条组或发生频率共振的振动后相对上下运动的齿轮齿条组的匹配组合方式每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，使得齿轮齿条组对发电机转轴产生的旋转扭力具有连续性及方向相同。
7.一种应用如权利要求1所述的方法提高电动汽车动能发电效率的装置，在汽车的簧上车身上设置有垂直方向的弹性系统，以簧上车身为支撑的中空重物托板也设置有垂直方向的弹性系统，所述中空重物托板的垂直方向弹性系统的固有频率设置为与所述簧上车身的垂直方向弹性系统的固有频率相同或相近，其特征在于：还包括动能发电装置，所述动能发电装置包括发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮，以及与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，所有齿轮内的单向轴承对发电机转轴产生的扭力的方向相同，所述齿轮与直齿条配合的齿轮齿条组分为两种，一种齿轮齿条组为对应车身直接振动的齿轮齿条组，受车身直接振动后相对上下运动，接受到较大动能，迅速克服发电装置的启动阻力，驱动发电机转轴转动和克服发电机高速旋转产生的阻力矩，另一种齿轮齿条组为对应频率共振振动的齿轮齿条组，受中空重物托板和簧上车身的频率共振的振动后相对上下运动，具有较大振幅，能提高发电机转动速度，发电机转轴受到所述两种齿轮齿条组带动，使内套有单向轴承的齿轮通过单向轴承对发电机转轴产生了同向的连续的旋转扭力，带动转轴连续转动而使发电机持续发电。
8.如权利要求7所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述动能发电装置设置在所述中空重物托板上，即所述动能发电装置的发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮都设置在中空重物托板上，与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，一种直齿条垂直固定设置在车桥框架上，另一种直齿条垂直固定设置在簧上车身上，当簧上车身因为车身振动上下振动而设置有动能发电装置的中空重物托板被簧上车身激励沿垂直固定直齿条发生频率共振同时上下振动时，固定在车桥框架上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在簧上车身上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能。
9.如权利要求7所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述动能发电装置设置在簧上车身上，即所述动能发电装置的发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮都设置在簧上车身上，与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，一种直齿条垂直固定设置在车桥框架上，另一种直齿条垂直固定设置在中空重物托板上，当设置有动能发电装置的簧上车身因为车身振动沿垂直固定直齿条发生上下振动时，中空重物托板受频率共振而上下振动时，固定在中空重物托板上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在车桥框架上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能。
10.如权利要求7所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述动能发电装置设置在车桥上，即所述动能发电装置的发电机、增速器、设置在发电机的转轴上的多个内套有单向轴承的齿轮都设置在车桥上，与所述齿轮单侧啮合接触的直齿条，一种直齿条垂直固定设置在簧上车身上，另一种直齿条垂直固定设置在中空重物托板上，当簧上车身因为车身振动发生上下振动时，中空重物托板受频率共振而上下振动时，固定在中空重物托板上的直齿条和匹配的齿轮传导频率共振的振动动能，固定在簧上车身上的直齿条和匹配的齿轮传导车身直接振动的动能。
11.如权利要求7至10之一所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述对应车身直接振动的齿轮齿条组的齿轮的直径小于等于所述对应频率共振振动的齿轮齿条组的齿轮的直径。
12.如权利要求7至10之一所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述两种齿轮齿条组每种均至少设置有两组，分别为直齿条与齿轮左侧啮合组，和直齿条与齿轮右侧啮合组，设置方式为间隔对向设置。
13.如权利要求8所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述车桥框架底部固定设置在汽车车桥上，以汽车车桥支撑，所述车桥框架的顶面与底面之间设置有垂直于地面的用于导向的光轴，所述中空重物托板通过直线轴承套装在所述光轴上，沿光轴垂直方向上下振动通过频率共振吸收簧上车身振动的动能。
14.如权利要求7至10之一所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述簧上车身的固有频率所对应的垂直方向弹性系统，包括用于支撑的设置在车桥和簧上车身之间的垂直方向弹性系统，以及垂直方向设置的分别连接中空重物托板与车桥框架顶部和底部的上下反向预紧力拉簧组。
15.如权利要求14所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述支撑的设置在车桥和簧上车身之间的垂直方向弹性系统包括设置在车桥和簧上车身之间能够通过调节气压控制刚度的空气弹簧。
16.如权利要求7至10之一所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述以簧上车身为支撑的中空重物托板的垂直方向弹性系统采用设置在簧上车身上的竖直支撑架形成的支撑框，在所述支撑框顶端和中空重物托板之间用拉簧悬吊连接。
17.如权利要求7至10之一所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：所述直齿条通过直齿条支撑框固定在中空重物托板或簧上车身或车桥框架上，直齿条通过多根压簧固定在直齿条支撑框上。
18.如权利要求7至10之一所述的提高电动汽车动能发电效率的装置，其特征在于：在所述中空重物托板和簧上车身之间设置有策动力杠杆，在水平方向固定设置联结车桥框架相邻两竖直支架之间的横杆，并以此横杆作为策动力杠杆的支点固定支撑，在簧上车身与策动力杠杆之间以连接部件联结形成动力臂，将中空重物托板与杠杆之间以连接部件联结形成阻力臂，从而构成簧上车身激励中空重物托板发生频率共振的策动力杠杆，所述策动力杠杆的动力臂小于阻力臂，通过放大中空重物托板振幅的方式，提高簧上车身激励中空重物托板发生频率共振的持续时间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102678483A (zh) * 2012-06-05 2012-09-19 杨亦勇 一种使电动汽车动能发电的受迫振动的实现方法
CN106150942A (zh) * 2015-03-27 2016-11-23 范斌 应用于车辆悬吊系统的震动式发电装置
CN105299117B (zh) * 2015-09-29 2017-11-03 西安交通大学 一种汽车振动能量回收减震装置
CN105971834B (zh) * 2016-06-29 2018-07-10 杨亦勇 基于杠杆原理的电动汽车共振发电优化方法和结构
CN106014898B (zh) * 2016-06-29 2019-01-29 杨亦勇 一种基于费力杠杆的电动汽车共振发电的车身抑振方法
CN106150944B (zh) * 2016-06-29 2018-06-08 杨亦勇 一种基于费力杠杆的电动汽车共振发电的振动捕捉方法
CN110630459B (zh) * 2019-07-24 2021-10-12 杨亦勇 基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法
CN110686978B (zh) * 2019-10-22 2022-04-12 无锡公正试验检测有限公司 一种桥梁拉索拉伸共振检测装置
CN111396275A (zh) * 2020-05-15 2020-07-10 李子信 新能源机动车能量回收发电系统
CN112698202B (zh) * 2020-12-24 2022-04-22 西安交通大学 一种基于介电弹性体的低频振动发电试验装置及测试方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4032829A (en) * 1975-08-22 1977-06-28 Schenavar Harold E Road shock energy converter for charging vehicle batteries
CN1033963A (zh) * 1988-01-09 1989-07-19 杨运纲 机动车辆吸振发电能量转换装置
GB2347127A (en) * 1999-02-10 2000-08-30 Rover Group An electric generator driven by a vehicle suspension
JP2005096587A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toyota Motor Corp 車両懸架装置
JP4787579B2 (ja) * 2005-09-21 2011-10-05 カヤバ工業株式会社 電磁サスペンション装置および電磁サスペンション装置の制御装置
JP5024105B2 (ja) * 2008-02-20 2012-09-12 株式会社デンソー 車両駆動用アクチュエータ
CN101876300A (zh) * 2009-05-01 2010-11-03 丛洋 机动车颠簸动能再生利用系统、减震系统及机动车
TWI469884B (zh) * 2010-05-17 2015-01-21 Univ Nat Taiwan 雙向避震系統能量回收設計
CN102434413B (zh) * 2011-10-11 2017-08-15 杨亦勇 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
CN102642454B (zh) * 2012-04-18 2017-11-17 杨亦勇 一种降低震动动能损失为电动汽车发电提供动能的方法
CN102678483A (zh) * 2012-06-05 2012-09-19 杨亦勇 一种使电动汽车动能发电的受迫振动的实现方法

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