CN105529868A - 发电系统 - Google Patents

Abstract

一种发电系统，应用于一车辆上，包含一第一转动件、一第二转动件、一传动齿轮组及一制动模块。其中，该第一转动件具有一第一齿轮、一电磁绕组以及一提供该第二转动件组设的容置空间以及一电输出部。该第二转动件具有一齿数比小于该第一齿轮的第二齿轮、一励磁绕组及一电输入部。该传动齿轮组具有至少一与该第一齿轮及该第二齿轮啮合的传动齿轮，该传动齿轮受该第一齿轮带动而令该第二齿轮产生与该第一齿轮相反的旋转方向。该制动模块感知一刹车踏板与一驱动踏板受驾驶的操作状态而经一第一电刷向该电输入部输出一励磁电流，进行发电。

Description

发电系统

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤其涉及一种应用于一车辆上以回收该车辆减速过程中动力进行发电的发电系统。

背景技术

随着车辆油电混合动力技术的发展，制车厂商为了能够让车辆所配置的电力马达可以取得稳定的电力进行运转，制车厂商无一不针对车辆的动力回收发电技术作研发设计。

现今普遍使用的动力回收发电机技术主要着重于车辆高速行进的状态下，当车辆提高行驶速度高于一预设值时，该车辆所配置的一发电机组即产生运转输出电力，对该车辆的一电池组件进行充电，提供该电力马达启动运转所需要的电能。然而，现今都市交通的拥挤，使车辆常时间处于低速的状态，而无法提高行驶速度启动该发电机组进行充电，导致该车辆的该电池组件无法储蓄足够的电力提供该电力马达工作。

据此，遂有发明人提出了在车辆滑行或刹车过程中回收动能进行发电的技术方案，如中国专利CN103072493A、CN201656546U以及CN102101430A专利案所公开。虽然上述专利提出了可以在车辆滑行或刹车过程中回收动能进行发电的内容，但由于车辆处于低速状态下，该发电机组中受该轮轴带动的一转子受车辆减速的作用，使得该转子与一定子之间转速差并不明显，导致该发电机组的发电效率低落，无法具体的进行发电。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有发电系统发电效果不显著的问题。

为达上述目的，本发明提供一种发电系统，应用于一车辆上，该车辆具有一受驾驶操作而令一驱动件产生相应的转速变化使该车辆以一行进速度前进的驱动踏板，以及一受驾驶操作而启动一轮胎刹车件对该车辆的一轮胎提供一减速作用力的刹车踏板，该发电系统包含有一第一转动件、第二转动件、一传动齿轮组以及一制动模块。其中，该第一转动件穿设于一轮轴，包含有一具有一第一齿数比的第一齿轮、一电磁绕组以及一对应该轮轴成形的容置空间，该第一转动件受该轮轴旋转带动具有一第一转动行程。该第二转动件设置于该容置空间并与该第一转动件同心设置于该轮轴上，包含有一第二齿数比的第二齿轮、一对应该电磁绕组的励磁绕组以及一连接该励磁绕组的电输入部，其中，该第二齿数比小于该第一齿数比。该传动齿轮组具有一连接固定于该车辆上的支撑架，以及至少一枢接于该支撑架上并与该第一齿轮及该第二齿轮产生啮合关系的传动齿轮，每一该传动齿轮于该第一转动行程中带动该第二转动件产生一与该第一转动行程方向相反的第二转动行程，使该电磁绕组与该励磁绕组产生相对运动。该制动模块连接该刹车踏板以及该驱动踏板并具有一对应该电输入部的第一电刷，该制动模块感知该刹车踏板受驾驶操作或驾驶停止对该驱动踏板的操作，而以该第一电刷向该电输入部输出一励磁电流，令该励磁绕组产生励磁与该电磁绕组产生磁力切割，产生电能。

进一步地，该第一转动件具有一提供该轮轴穿设并使该第一转动件固定于该轮轴上的组装部。

进一步地，该第二转动件具有至少一与该轮轴接触提供该第二转动件得相对该轮轴进行该第二转动行程的第一轴承。

进一步地，该支撑架具有一至少一与该轮轴接触使该轮轴得相对该支撑架产生转动的第二轴承。

进一步地，该制动模块的该第一电刷嵌设于该传动齿轮组的该支撑架上。

进一步地，该制动模块包含有一受控令该第一电刷与该电输入部接触的电磁阀。

进一步地，该制动模块更包含有一感知该轮胎旋转速度而决定输出该励磁电流的速度感知单元。

进一步地，该车辆的每一该轮胎装配有该第一转动件、该第二转动件以及该传动齿轮组，该制动模块具有一连接每一该第二转动件并以一时序决定该励磁电流的输出的时序控制模块。

进一步地，该第一转动件具有多个面向一轮框的表面设置于该第一转动行程中提供散热风流的导气沟槽，并具有于该第一转动行程中提供散热风流进入而对该第二转动件进行散热的散热流道。

进一步地，该第一转动件具有一连接该电磁绕组并得与该制动模块的一第二电刷接触以将发电后的电力导出该发电系统的电输出部。

通过本发明上述结构，相较于现有技术具有以下特点：

1.本发明以该第一转动件经该传动齿轮组带动该第二转动件，该第一齿轮所具有的该第一齿数比大于该第二齿轮所具有的该第二齿数比，藉由该第一齿轮以及该第二齿轮之间的齿数比差异，使该第二转动件的转速明显高于该第一转动件，令本发明该发电系统可以应用于该车辆减速而行驶于低速的状态下。

2.本发明得以藉由感知模块根据车辆速度，控制励磁电流的输出大小，以改变该发电系统转动过程中的磁阻，提供不同的刹车力道，达到舒适的驾驶操作效果。

3.本发明发电于该车辆减速而行驶于低速的状态下，进而能够回收该车辆减速过程中动力。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1，本发明发电系统一实施例的结构示意图。

图2，本发明发电系统一实施例的结构分解示意图。

图3，本发明发电系统一实施例的第一齿轮、第二齿轮以及传动齿轮的啮合关系图。

图4，本发明发电系统一实施例的单元组成示意图。

图5，本发明发电系统一实施例的第一齿轮、第二齿轮以及传动齿轮的啮合传动关系图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参阅图1至图5，本发明提供一种发电系统，可提供应用于一车辆10上，该车辆10包含有一驱动件(本图未示)、一传动该驱动件所产生的动力的轮轴11、一组装于该轮轴11上并受该轮轴11传动而产生转动的轮胎12、一受驾驶操作而令该驱动件产生相应的转速变化使该车辆10以一行进速度前进的驱动踏板13、一受驾驶操作而启动一轮胎刹车件14对该车辆10的该轮胎12提供一减速作用力的刹车踏板15。又，本发明所称的该驱动件可以是一引擎或一马达。承上所述，本发明该发电系统包含有一第一转动件20、一第二转动件21、一传动齿轮组22以及一制动模块23。其中，该第一转动件20穿设于该轮轴11之上，该第一转动件20包含有一第一齿轮201、一电磁绕组202以及一对应该轮轴11成形的容置空间203。更具体说明，该第一转动件20的结构态样可以根据该轮胎12的一轮框121态样进行相对应的形状设计，该第一齿轮201可设置于该第一转动件20面对一车辆避震器16的一侧，该第一齿轮201具有一第一齿数比。此外，该第一转动件20更可以是利用多个硅钢片堆迭而成，并提供一电导线以一预定匝数绕制其上完成该电磁绕组202。进一步地，该第一转动件20更可具有一提供该轮轴11穿设而使该第一转动件20固定于该轮轴11上的组装部204。该第一转动件20组装于该轮轴11后，受该轮轴11的带动而相对产生有一第一转动行程，而该第一转动行程的转速度受控于该轮轴11的转速度。再者，本发明该第一转动件20可进一步考量制作因素而以多个机械结构组合而成，该第一转动件20可穿设于该轮轴11，而于本发明实施例中则是以该第一转动件20穿设该轮轴11并设置于该轮胎12内进行举例。又，本发明该第二转动件21设置于该第一转动件20的该容置空间203之中，而与该第一转动件20同心设置于该轮轴11上，而该第二转动件21整体外观亦可以根据该容置空间203的态样进行对应的调整设计。该第二转动件21具有一第二齿轮211、一对应该电磁绕组202设置的励磁绕组212以及一连接该励磁绕组212的电输入部213。更具体说明，该第二齿轮211同样设置于该第二转动件21面向该车辆避震器16的一侧，该第二齿轮211具有一小于该第一齿数比的第二齿数比。该第二转动件21同样可以是利用多个硅钢片堆迭而成，且利用该电导线以另一预定匝数绕制其上完成该励磁绕组212，该励磁绕组212与该电磁绕组202对应设置，以于该第一转动件20相对该第二转动件21进行转动时，产生磁力线的切割。该电输入部213于一实施例中可以是一电极，连接该励磁绕组212以传递一励磁电流令该励磁绕组212产生磁力。

承上所述，本发明该传动齿轮组22具有一连接固定于该车辆10上的支撑架221，以及至少一枢接于该支撑架221上并与该第一齿轮201及该第二齿轮211产生啮合关系的传动齿轮222。更具体说明，该支撑架221可以固定于靠近该车辆避震器16的位置。于一实施例中，每一该传动齿轮222的齿数比可以是介于该第一齿数比以及该第二齿数比，使每一该传动齿轮222与该第一齿轮201以及该第二齿轮211产生啮合，形成一行星式的传动结构。当该第一齿轮201以该第一转动行程带动每一该传动齿轮222转动时，每一该传动齿轮222带动该第二齿轮211产生一与该第一转动行程方向相反的第二转动行程，使该第二转动件21相对该第一转动件20旋转，令该电磁绕组202与该励磁绕组212产生相对运动。而本发明利用该第一齿轮201、该第二齿轮211以及该传动齿轮222的齿数比不同，使具有该第二齿数比的该第二齿轮211转速明显快于该第一齿轮201，使该第一转动件20与该第二转动件21产生了速差，令该电磁绕组202与该励磁绕组212的相对运动更加明显，使该电磁绕组202与该励磁绕组212可以产生明显的磁力线切割。再者，为能令该第二转动件21相对该轮轴11进行该第二转动行程，该第二转动件21更可具有至少与该轮轴11接触而提供该第二转动件21得相对该轮轴11进行该第二转动行程的第一轴承214。进一步地，该支撑架221亦可具有一至少一与该轮轴11接触使该轮轴11得相对该支撑架221产生转动的第二轴承223。

承上所述，本发明该制动模块23连接该车辆10的该驱动踏板13以及该刹车踏板15，并具有一对应该电输入部213的第一电刷231。更具体说明，该制动模块23可以具有一感知该刹车踏板15该驱动踏板13以及受作动状况的感知模块232，该制动模块23利用该感知模块232感知该刹车踏板15受驾驶操作，并于该刹车踏板15受驾驶踩踏时，以该第一电刷231向该电输入部213输出该励磁电流，让该励磁绕组212产生励磁与该电磁绕组202产生磁力切割，产生电能。又或者，该制动模块23利用该感知模块232感知该驱动踏板13受驾驶操作一段时间后而停止对该加油踏板13进行操作时，判断该车辆进入滑行而以该第一电刷231向该电输入部213输出该励磁电流，进行发电。再者，本发明该制动模块23更可以根据该刹车踏板15以及该加油踏板13受驾驶的操作状况，调整该励磁电流的输出大小，举例来说，当驾驶重踩该刹车踏板15时，该感知模块232相应产生较大电流的感知讯号，令该制动模块23输出较大的该励磁电流，使该励磁绕组212进行发电。又或者，当该加油踏板15受驾驶操作后而停止踩踏该加油踏板15超过一停滞时间后，即逐渐增加对该励磁绕组212输出的该励磁电流。更进一步地，于一实施例中，该制动模块23的该第一电刷231嵌设于该传动齿轮组22的该支撑架221上，且设于该支撑架221的表面，与该第二转动件21的该电输入部213接触。再者，本发明该第一电刷231并不是常态与该电输入部213接触，而该制动模块23具有一受控而令该第一电刷231与该电输入部213接触的电磁阀233。该电磁阀233受控于该感知模块232，该电磁阀233在被启动的时候，会将该第一电刷231导引至该电输入部213，使该第一电刷231与该电输入部213接触。

复请参阅图5，承上所述，本发明该发电系统于该车辆10以该行进速度行驶的过程中，该第一转动件20与该第二转动件21虽然分别产生该第一转动行程以及该第二转动行程，但该励磁绕组212未取得该励磁电流，无法与该电磁绕组202产生磁力线的切割。也就是说，本发明该发电系统于该车辆10正常行进的过程中，不会产生电力。然而，当该车辆10受驾驶操作该刹车踏板15或停止对该驱动踏板13的操作以减缓该车辆10的行进速度时，该制动模块23以该第一电刷231向该第二转动件21输出该励磁电流，令该励磁绕组212与该电磁绕组202进行磁力线的切割，产生电力。又，本发明该第一转动件20更可以具有一电输出部205，该电输出部205与该电磁绕组202连接以接受该电磁绕组202与该励磁绕组212作用后所产生电力。进一步地，该制动模块23更具有一可与该电输出部205接触的第二电刷234，该第二电刷234可与该第一电刷231为相同实施方式，于此不多赘述。该第二电刷234从该电输出部205接受的电力，可以进一步储蓄于该车辆10的一充电电池(本图未视)。再者，本发明更利用该励磁绕组212与该电磁绕组202之间所产生的磁阻，提供另一刹车作用力给该车辆10，令该车辆10的行进速度得以明显的降低。

复请参阅图4，于一实施例中，该制动模块23更可以包含有一感知该轮胎12旋转速度而决定输出该励磁电流的速度感知单元235。该速度感知单元235可以用来侦测该轮胎12的转速是否超出一车辆限速值以决定该励磁电流的输出。该速度感知单元235可以被设定为该轮胎12低于该车辆限速值即停止该励磁电流，而该车辆限速值可为该车辆10的该行进速度低于另一定值(如时速10公里等)该轮胎12所产生的相应转速。据此，本发明于该车辆10低于一定时速时，停止该发电系统的工作。除此之外，该车辆10具有多个轮胎12，每一该轮胎12皆可装配有该第一转动件20、该第二转动件21以及该传动齿轮组22。而该制动模块23更可具有一连接每一该第二转动件21并以一时序决定该励磁电流的输出的时序控制模块236。藉此，以控制每一该轮胎12的发电状况。

又，请参阅图1以及图2，于一实施例中，该第一转动件20面向该轮框121的表面具有多个于该第一转动行程中提供散热风流的导气沟槽206。该导气沟槽206可以是斜向成型于该第一转动件20的表面，而其数量与态样则可以根据设计的不同进行适度的调整。除此之外，该第一转动件20更具有一于该第一转动行程中提供散热风流进入而可对该第二转动件21进行散热的散热流道207。据此，本发明可以通过该导气沟槽206以及该散热流道207对该第一转动件20以及该第二转动件21提供散热。

综上所述，本发明该发电系统以该制动模块感知该车辆的该刹车踏板以及该驱动踏板受驾驶的操作状况，并于该刹车踏板受操作或驾驶停止对该驱动踏板的操作时，向该第二转动件提供该励磁电流，使该第二转动件上的该励磁线圈与该电磁绕组产生磁力线的切割，且该第一齿轮的该第一齿数比大于该第二齿轮的第二齿数比，使该第二转动件的转速可以高于该第一转动件，令该励磁线圈与该电磁绕组之间的磁力线切割可以明显，进而产生电力。据此，本发明通过该第一齿轮与该第二齿轮的齿数比不同，使该车辆可以在低速的情况下进行发电，回收了该车辆于减速刹车过程中的动力。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种发电系统，应用于一车辆上，该车辆具有一受驾驶操作而令一驱动件产生相应的转速变化使该车辆以一行进速度前进的驱动踏板，以及一受驾驶操作而启动一轮胎刹车件对该车辆的一轮胎提供一减速作用力的刹车踏板，其特征在于，该发电系统包含有：

一第一转动件，穿设于一轮轴，包含有一具有一第一齿数比的第一齿轮、一电磁绕组以及一对应该轮轴成形的容置空间，该第一转动件受该轮轴旋转带动具有一第一转动行程；

一第二转动件，设置于该容置空间并与该第一转动件同心设置于该轮轴上，包含有一第二齿数比的第二齿轮、一对应该电磁绕组的励磁绕组以及一连接该励磁绕组的电输入部，其中，该第二齿数比小于该第一齿数比；

一传动齿轮组，具有一连接固定于该车辆上的支撑架，以及至少一枢接于该支撑架上并与该第一齿轮及该第二齿轮产生啮合关系的传动齿轮，每一该传动齿轮于该第一转动行程中带动该第二转动件产生一与该第一转动行程方向相反的第二转动行程，使该电磁绕组与该励磁绕组产生相对运动；以及

一制动模块，连接该刹车踏板以及该驱动踏板并具有一对应该电输入部的第一电刷，该制动模块感知该刹车踏板受驾驶操作或驾驶停止对该驱动踏板的操作，而以该第一电刷向该电输入部输出一励磁电流，令该励磁绕组产生励磁与该电磁绕组产生磁力切割，产生电能。

2.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，该第一转动件具有一提供该轮轴穿设并使该第一转动件固定于该轮轴上的组装部。

3.如权利要求2所述的发电系统，其特征在于，该第二转动件具有至少一与该轮轴接触提供该第二转动件得相对该轮轴进行该第二转动行程的第一轴承。

4.如权利要求2所述的发电系统，其特征在于，该支撑架具有一至少一与该轮轴接触使该轮轴得相对该支撑架产生转动的第二轴承。

5.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，该制动模块的该第一电刷嵌设于该传动齿轮组的该支撑架上。

6.如权利要求1或4所述的发电系统，其特征在于，该制动模块包含有一受控令该第一电刷与该电输入部接触的电磁阀。

7.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，该制动模块更包含有一感知该轮胎旋转速度而决定输出该励磁电流的速度感知单元。

8.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，该车辆的每一该轮胎装配有该第一转动件、该第二转动件以及该传动齿轮组，该制动模块具有一连接每一该第二转动件并以一时序决定该励磁电流的输出的时序控制模块。

9.如权利要求8所述的发电系统，其特征在于，该第一转动件具有多个面向一轮框的表面设置于该第一转动行程中提供散热风流的导气沟槽，并具有于该第一转动行程中提供散热风流进入而对该第二转动件进行散热的散热流道。

10.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，该第一转动件具有一连接该电磁绕组并得与该制动模块的一第二电刷接触以将发电后的电力导出该发电系统的电输出部。