CN104455166A - 汽车及其液压减振能量回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车的液压减振能量回收装置，包括液压缸(5)，所述液压减振能量回收装置还包括液压发电机(6)，所述液压缸(5)的油口和所述液压发电机(6)的油口通过油管(9)连接；有杆腔油口与进油口之间的油管(9)上具有第一单向阀(1)；出油口与无杆腔油口之间的油管(9)上具有第二单向阀(2)；无杆腔油口与进油口之间的油管(9)上具有第三单向阀(3)；出油口与有杆腔油口之间的油管(9)上具有第四单向阀(4)。通过液压发电机将振动能转换成电能的方式，合理地回收利用了振动能，避免了能源浪费。本发明还公开了一种包括上述液压减振能量回收装置的汽车。

Description

汽车及其液压减振能量回收装置
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种汽车的液压减振能量回收装置。此外，本发明还涉及一种具有上述装置的汽车。
背景技术
汽车在行驶过程中，难免会遇到颠簸路段，这时汽车会产生较大的振动。为了加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，需要在汽车内安装减振器。
供汽车使用的减振器有多种类型，其中使用较广泛的是液压减振器。以下对液压减振器的工作原理做简单地介绍。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞向内移动。无杆腔的容积减少，油压升高，油液经由节流阀流到有杆腔。减振器在伸张行程时，指汽车车轮远离车身，减振器受拉伸，这时减振器的活塞向外移动。有杆腔的容积减少，油压升高，油液经由节流阀流到无杆腔。节流阀的节流在车辆振动时起到阻尼作用，从而形成有效地减振。
车身与车轮相对运动时，减振器内的活塞伸缩移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦及油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车的振动能转化为油液热能，再由减振器吸收并散发到大气中。由此可以得出，在上述的减振过程中，大部分振动能转变为热能进而被耗散掉了。大量的能量被直接耗散，而不是合理使用，造成了能源的浪费。
因此，如何合理地回收利用振动能，避免因能量的直接耗散而造成能源浪费是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车的液压减振能量回收装置，将振动能转换成电能回收利用。本发明的另一目的是提供一种包括上述液压减振能量回收装置的汽车，将振动能转换成电能回收利用进而降低油耗或增加电动汽车的续航里程。
为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车的液压减振能量回收装置，包括液压缸，所述液压减振能量回收装置还包括液压发电机，所述液压缸的油口和所述液压发电机的油口通过油管连接；
所述液压缸的有杆腔油口与所述液压发电机的进油口之间的油管上具有允许液压油由所述有杆腔油口流向所述进油口的第一单向阀；
所述液压发电机的出油口与所述液压缸的无杆腔油口之间的油管上具有允许液压油由所述出油口流向所述无杆腔油口的第二单向阀；
所述液压缸的无杆腔油口与所述液压发电机的进油口之间的油管上具有允许液压油由所述无杆腔油口流向所述进油口的第三单向阀；
所述液压发电机的出油口与所述液压缸的有杆腔油口之间的油管上具有允许液压油由所述出油口流向所述有杆腔油口的第四单向阀。
优选地，所述液压发电机的进油口前设置有节流阀。
优选地，所述液压发电机的电能输出接口导通连接稳压器。
优选地，所述液压减振能量回收装置还包括导通连接输出接口的蓄电池。
本发明还提供了一种汽车，包括车身以及安装于所述车身的液压减振能量回收装置，所述液压减振能量回收装置具体为上述任一项所述的液压减振能量回收装置。
本发明提供的液压减振能量回收装置包括液压缸和液压发电机，在振动发生时，液压油反复的从液压缸的一个腔经由液压发电机流向另一个腔，通过液压发电机产生阻力从而起到减振的作用。同时液压油冲击液压发电机，液压发电机在高速液压油的推动下产生电能。在四个单向阀的作用下，液压油只会从一个方向流入液压发电机，不会因频繁的换向转动而耗散动能，且压缩和伸张两个行程中均会有动能被转化为电能。液压发电机产生的电能可用于汽车的其他设备，从而降低了油耗或增加了电动汽车的续航里程。通过液压发电机将振动能转换成电能，合理地回收利用了振动能，避免了能源浪费。
进一步地，通过设置节流阀提高本发明提供装置的减振效果，并根据实际情况调节节流阀的流量，与液压发电机共同作用完成减振。
进一步地，通过设置稳压器将液压发电机产生的不稳定电压变压为相对稳定的电压，防止液压发电机因振动速度快慢变化而产生的不稳定电压对用电器造成损害。
进一步地，通过设置蓄电池将未使用的电能储存起来，起到更好的节约能源的效果。
本发明提供的汽车具有上述液压减振能量回收装置，由于上述液压减振能量回收装置具有上述技术效果，上述汽车也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的液压减振能量回收装置的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种汽车的液压减振能量回收装置，将振动能转换成电能回收利用。本发明的另一核心是提供一种包括上述液压减振能量回收装置的汽车，将振动能转换成电能回收利用进而降低油耗或增加电动汽车的续航里程。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的液压减振能量回收装置的一种具体实施方式的结构示意图。
在这一具体实施方式中，液压缸5的缸体底端连接车轮所在的车桥，其活塞杆连接车身，或根据实际情况采用其他放置方式，如倒置液压缸5。由于液压缸5的具体结构，其缸体被活塞分为有杆腔和无杆腔，在缸体两端分别具有相应的有杆腔油口和无杆腔油口。本发明具体实施方式所提供的液压减振能量回收装置还具有与液压缸5连通的液压发电机6。一般情况下，液压发电机6中的液压马达可接受两个方向的供油，但是频繁的换向转动会造成能量的浪费。本发明具体实施方式所提供的液压减振能量回收装置为了避免上述问题，在减振过程中，使液压油只从一个油口进入，从另一个油口流出。故液压发电机6中液压油进入的油口为进油口，液压油流出的油口为出油口。使用膨胀系数较小的油管9连接液压缸5的油口与液压发电机6的油口，并通过油管9上的单向阀控制液压油的流向。使用膨胀系数较小的油管9，是为了使高速液压油的动能大部分能够传递给液压发电机，避免能量的浪费，可根据实际情况选择合适的油管，均在本发明的保护范围之内。
在液压缸5的有杆腔油口和液压发电机6的进油口之间的油管9上设置有第一单向阀1，第一单向阀1只允许液压油沿着从有杆腔油口到进油口的方向流动。在液压发电机6的出油口和液压缸5的无杆腔油口之间的油管9上设置有第二单向阀2，第二单向阀2只允许液压油沿着从出油口到无杆腔油口的方向流动。在液压缸5的无杆腔油口和液压发电机6的进油口之间的油管9上设置有第三单向阀3，第三单向阀3只允许液压油沿着从无杆腔油口到进油口的方向流动。在液压发电机6的出油口和液压缸5的有杆腔油口之间的油管9上设置有第四单向阀4，第四单向阀4只允许液压油沿着从出油口到有杆腔油口的方向流动。
车辆在路面行驶产生振动时，本发明具体实施方式所提供的液压减振能量回收装置进行减振作业。当车身和车桥相互远离时，液压缸5的活塞杆伸出，有杆腔容积变小，压力增大，液压油通过有杆腔油口从有杆腔流入油管9。这时，由于第一单向阀1、第三单向阀3和第四单向阀4的安装方式，第一单向阀1流通，第三单向阀3和第四单向阀4关闭。高速液压油经由第一单向阀1从液压发电机6的进油口进入液压发电机6。高速液压油推动液压发电机6的叶片转动，将动能转化为电能，完成发电。之后，液压油通过液压发电机6的出油口流入油管9，这时，由于第二单向阀2、第三单向阀3和第四单向阀4的安装方式，三个单向阀均可流通。但是由于第三单向阀3和第四单向阀4两端的油压均为出油端油压高于进油端油压，故只有第二单向阀2可以流通。低速液压油经由第二单向阀2从液压缸5的无杆腔油口进入无杆腔。从而形成液压油回路，完成了伸出状态下的发电过程。
当车身和车桥相互靠近时，液压缸5的活塞杆缩回，无杆腔容积变小，压力增大，液压油通过无杆腔油口从无杆腔流入油管9。这时，由于第一单向阀1、第二单向阀2和第三单向阀3的安装方式，第三单向阀3流通，第一单向阀1和第二单向阀2关闭。高速液压油经由第三单向阀3从液压发电机6的进油口进入液压发电机6。高速液压油推动液压发电机6的叶片转动，将动能转化为电能，完成发电。之后，液压油通过液压发电机6的出油口流入油管9，这时，由于第一单向阀1、第二单向阀2和第四单向阀4的安装方式，三个单向阀均可流通。但是由于第一单向阀1和第二单向阀2两端的油压均为出油端油压高于进油端油压，故只有第四单向阀4可以流通。低速液压油经由第四单向阀4从液压缸5的有杆腔油口进入有杆腔。从而形成液压油回路，完成了缩回状态下的发电过程。
通过上述两个发电过程，在振动发生时，液压油反复的从液压缸5的一个腔经由液压发电机6流向另一个腔，通过液压发电机6产生阻力从而起到减振的作用。同时液压油冲击液压发电机6的叶片，液压发电机6在高速液压油的推动下产生电能。在四个单向阀的作用下，液压油只会从一个方向流入液压发电机6，不会因频繁的换向转动而耗散动能，且缩回和伸出两个行程中均会有动能被转化为电能。液压发电机6产生的电能可用于汽车的其他设备，从而降低了油耗或增加了电动汽车的续航里程。通过液压发电机6将振动能转换成电能，合理地回收利用了振动能，避免了能源浪费。
在上述具体实施方式中，高速液压油会直接进入液压发电机6，由此进一步可以得到，在液压发电机6的进油口前加装节流阀。高速液压油通过节流阀进入液压发电机6，可以对液压发电机6起到保护的作用。并且，当不需要发电时，使液压发电机6的液压马达空转，直接通过节流阀产生阻力进行减振。可根据实际情况调节节流阀的流量，保证本发明具体实施方式所提供装置的减振效果。也可不安装节流阀，均在本发明的保护范围之内。
由于路面情况的变化，车辆的振动情况也会产生不同的变化，进而液压缸5的伸缩速度也会产生变化，使液压发电机6产生的电压不稳定而对用电器产生损害。由此进一步可以得到，在液压发电机6的电能输出接口连接稳压器7，将液压发电机6产生的不稳定电压变压为相对稳定的电压，防止液压发电机6因振动速度快慢变化而产生的不稳定电压对用电器造成损害。在能保证不损害用电器的情况下，也可不使用稳压器7，均在本发明的保护范围之内。
在上述具体实施方式中，液压发电机6所产生的电能是需要被直接使用的，这在一定程度上会造成能源的浪费，由此可以得到，在本发明具体实施方式所提供的装置中加装蓄电池8。通过蓄电池8储存液压发电机6产生的电能，蓄电池8的电能可用于空调、CD机和起动机等设备，也可用于电动汽车的驱动。通过加装蓄电池8储存多余的电量，起到更好的节约能源的作用。不使用蓄电池8时，各用电器直接使用液压发电机6所产生的电能，也能起到一定节约能源的作用，均在本发明的保护范围之内。
除了上述液压减振能量回收装置，本发明的实施例还提供一种包括上述液压减振能量回收装置的汽车，该汽车其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的汽车及其液压减振能量回收装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车的液压减振能量回收装置，包括液压缸(5)，其特征在于，所述液压减振能量回收装置还包括液压发电机(6)，所述液压缸(5)的油口和所述液压发电机(6)的油口通过油管(9)连接；
所述液压缸(5)的有杆腔油口与所述液压发电机(6)的进油口之间的油管(9)上具有允许液压油由所述有杆腔油口流向所述进油口的第一单向阀(1)；
所述液压发电机(6)的出油口与所述液压缸(5)的无杆腔油口之间的油管(9)上具有允许液压油由所述出油口流向所述无杆腔油口的第二单向阀(2)；
所述液压缸(5)的无杆腔油口与所述液压发电机(6)的进油口之间的油管(9)上具有允许液压油由所述无杆腔油口流向所述进油口的第三单向阀(3)；
所述液压发电机(6)的出油口与所述液压缸(5)的有杆腔油口之间的油管(9)上具有允许液压油由所述出油口流向所述有杆腔油口的第四单向阀(4)。
2.根据权利要求1所述的液压减振能量回收装置，其特征在于，所述液压发电机(6)的进油口前设置有节流阀。
3.根据权利要求1所述的液压减振能量回收装置，其特征在于，所述液压发电机(6)的电能输出接口导通连接稳压器(7)。
4.根据权利要求1所述的液压减振能量回收装置，其特征在于，所述液压减振能量回收装置还包括导通连接输出接口的蓄电池(8)。
5.一种汽车，包括车身以及安装于所述车身的液压减振能量回收装置，其特征在于，所述液压减振能量回收装置具体为权利要求1至4任一项所述的液压减振能量回收装置。
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