CN105221372A - 车辆减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆减震装置，包括：线圈，安装在车辆移动时相对震动而产生相对运动的一侧；磁体，安装在车辆上，相对所述线圈安装一侧做相对运动的另一侧，且所述磁体与线圈位置对应，在车辆本体产生相对运动时，所述磁体相对所述线圈做进出运动；蓄电装置，用于接收所述线圈和所述磁体运动时产生的电流。本发明可以把车辆行驶时，车身上下震动的能量转化为电能，供车辆使用，起到节能环保的作用。通过控制电路能够起到自动调节避震效果大小的作用。

Description

车辆减震装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种能够利用车辆震动而进行做功的减震装置。

背景技术

车辆在运动过程中，会由于路况原因而自身产生震动，这种震动会影响乘坐人的舒适性，同时对车辆本身也会造成磨损。因此，一般的车辆都安装在相应的减震系统，如弹簧减震、液压减震、橡皮减震、空气减震和电磁减震等各种减震手段，以降低乘坐人对震动的感觉。

但目前的各种减震手段，都是以降低震动在车辆上的传递为目的，未对这种震动能源进行利用。

发明内容

本发明的目的是要提供车辆减震装置，以在降低车辆震动传递的同时，将此震动能源转化为电能进行利用。

特别地，本发明提供了一种车辆减震装置，包括：

线圈，安装在车辆移动时相对震动而产生相对运动的一侧；

磁体，安装在车辆上，相对所述线圈安装一侧做相对运动的另一侧，且所述磁体与线圈位置对应，在车辆本体产生相对运动时，所述磁体相对所述线圈做进出运动；

蓄电装置，用于接收所述线圈和所述磁体运动时产生的电流。

进一步地，所述线圈安装在所述车辆的车身上，所述磁体安装在所述车辆的悬架上。

进一步地，所述线圈通过控制电路与所述蓄电装置连接。

进一步地，所述控制电路包括调节所述控制电路中电阻大小的调节开关。

进一步地，所述控制电路包括感应车辆震动幅度的检测装置。

进一步地，所述检测装置为超声波传感器。

进一步地，所述控制电路中连接有反映所述控制电路当前工作状态的显示灯。

进一步地，所述线圈和所述磁体与所述车辆的减震系统结合安装。

本发明可以把车辆行驶时，车身上下震动的能量转化为电能，供车辆使用，起到节能环保的作用。通过控制电路能够起到自动调节避震效果大小的作用。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的车辆减震装置的结构示意图；

图中：1-悬架、2-车身、10-磁体、20-线圈、30-蓄电池、40-控制电路、41-调节开关、42-Arduino板、43-超声波感应器、44-显示灯。

具体实施方式

如图1所示，本发明的车辆减震装置一般性地包括安装在车辆上的线圈20、磁体10和蓄电装置。该线圈20安装在车辆上的，车辆发生震动时能够产生相对运动的部件上，如车身2；该磁体10安装在车辆上的，相对线圈2安装的部件在车辆震动时能够作相对运动的另一部件上，如悬架1或车架。安装后的磁体10与线圈20位置对应，并在车辆发生震动时，因为车辆本体自身的相对运动，使得磁体10相对线圈20能够不断做进出运动，磁体10相对线圈20的运动，即可使线圈20产生感应电流。蓄电装置可以是蓄电池30，这里的蓄电池30可以是用来蓄电的独立蓄电池，也可以是某个用电设备的蓄电池。蓄电池30用于接收线圈20产生的电流，进行存储或提供给其它用电设备使用。

本实施例把线圈20固定在车身2上，而磁体10固定在车辆的悬架1上，一但车辆发生震动，车身2相对悬架1会产生相对移动，这种移动会导致磁体10相对线圈20发生相对运动，从而使线圈20中的磁通量发生变化，在线圈20中产生感应电动势，经过整流后给蓄电池30充电，实现能量的转换。再由楞次定律可知，感应电流产生的效果总是要阻碍引起感应电流的原因，即磁体10与线圈20之间的相对运动受到阻尼作用；当车身上下震动幅度越大时，产生的感应电流越大，回馈的能量也越多，磁体10与线圈20之间相对运动受到的阻尼就越大，该阻尼使车身上下震动幅度得到衰减，从而起到避震的效果。本实施例不仅能够减轻车辆的震动，还能够充分利用震动来做功，提高车辆的能源使用效果。

本实施例虽然将线圈20安装在车辆的车身2上，磁体10安装在车辆的悬架1上，但在其它的实施例中，该两者也可以相互调换位置。此外，线圈20和磁体10还可以与车辆上的减震系统组合安装，以及减少安装体积和固定结构。

为更好的控制线圈20和磁体10产生的感应电流，可以采用控制电路40对线圈20和磁体10产生的感应电流进行管理和调整。该控制电路40可以采用Arduino板42作为主控制板，利用桥式电路将线圈20和磁体10产生的感应电流转换为直流电，再输送至蓄电池30进行存储或使用。

为调节控制电路40中的电阻大小，可以在控制电路40上设置调节电阻大小的调节开关41。具体的实现方式可以是：通过调节开关41控制控制电路40的线路并入带有电阻的支线。

为方便根据当前的震动情况而自动调节控制电路40的电阻大小，可以在控制电路40上连接检测车辆震动程度的检测装置43，如超声波传感器，位移传感器或激光传感器等。检测装置43检测到的数据发送至Arduino板42进行分析，当符合预定值时，则对调节开关41进行控制，以自动调节控制电路40中的电阻大小。

进一步地，为使驾驶员能够了解当前控制电路40的工作状态，该控制电路40可以连接一组提醒用LED显示灯44，通过不同颜色的显示灯44，来表示当前控制电路40的状态，包括启动、工作档位、蓄电池充电状态等。

如图1所示，以下以具体电路来说明本实施例的工作过程。

线圈：可根据车辆的需要绕匝数，匝数越多，感应电动势就越大，感应电流越大；

圆柱形磁体N/S：可以采用永磁性磁体，需小于线圈内径；

整流二极管D1、D2、D3、D4为1N4007，组成桥式整流电路把感应电流变成直流电；

滤波电容器C：1000μF；

发光二极管LED1、LED2，指示发电情况，LED1、LED2组成反向并联，可以分别显示磁体相对线圈运动向上和向下时产生感应电流情况；

蓄电池Ec：为12伏，蓄存电能或给车辆其它设备供电；

电阻器R：起负载作用，取值可根据需要选择；

继电器J：12V/10A，其控制开关JK1和JK2的额定电流要大于感应电流的最大值；

超声波传感器：采用超声波模块HC—SR04，以测量当前震动信息；

Arduino模块：采用MINIDriver主控板。

安装时，把线圈20固定在车身2上，而磁体10固定在悬架1上，当线圈20中的磁体10与线圈20发生相对运动时，线圈20中的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知，在线圈20中便产生感生电动势，经过二极管D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路把感应电流变成直流电后给蓄电池30充电。

其中，当线圈20中的磁体10与线圈20发生相对向下运动时，线圈20中产生的感生电流从线圈20的下端→D3→JK2→蓄电池Ec→D2→线圈20的上端。

当线圈20中的磁体10与线圈20发生相对向上运动时，线圈20中产生的感生电流从线圈20的上端→D1→JK2→蓄电池Ec→D4→线圈20的下端。

电阻大小的调节过程可以是：超声波传感器将当前震动数据送到Arduino板42，Arduino板42控制继电器J，继电器J切换控制电路40中电阻的大小，由JK2转接到JK1，降低控制电路40中的电阻，使感应电流变得更大，相应的阻尼作用也变得更大，进而使车身上下震动幅度得到更大衰减，实现自动调节避震效果。

此时，当线圈20中的磁体10与线圈20发生相对向下运动时，线圈20中产生的感应电流从线圈20的下端→D3→JK1→R→D2→线圈20的上端；当线圈20中的磁体10与线圈20发生相对向上运动时，线圈20中产生的感应电流从线圈20的上端→D1→JK1→R→D4→线圈20的下端。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种车辆减震装置，其特征在于，包括：

线圈，安装在车辆移动时相对震动而产生相对运动的一侧；

磁体，安装在车辆上，相对所述线圈安装一侧做相对运动的另一侧，且所述磁体与线圈位置对应，在车辆本体产生相对运动时，所述磁体相对所述线圈做进出运动；

蓄电装置，用于接收所述线圈和所述磁体运动时产生的电流。

2.根据权利要求1所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述线圈安装在所述车辆的车身上，所述磁体安装在所述车辆的悬架上。

3.根据权利要求2所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述线圈通过控制电路与所述蓄电装置连接。

4.根据权利要求3所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述控制电路包括调节所述控制电路中电阻大小的调节开关。

5.根据权利要求3所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述控制电路包括感应车辆震动幅度的检测装置。

6.根据权利要求5所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述检测装置为超声波传感器。

7.根据权利要求1所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述控制电路中连接有反映所述控制电路当前工作状态的显示灯。

8.根据权利要求1所述的车辆减震装置，其特征在于，

所述线圈和所述磁体与所述车辆的减震系统结合安装。