CN106907307A - 基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用汽车动能发电的方法，属于汽车领域。一种基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，在车身左右侧倾或前后倾时，使被定位的振动导向框架在电动汽车行驶中能够绕轴转动，降低振动导向框架的光轴与中空重物托板之间的摩擦热能损失。本发明利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，使振动导向框架能够在车身左右或前后侧倾时，能够自动使其保持动态水平或者单方向的平衡，从而降低振动导向框架在倾斜时与中空重物托板之间的摩擦热能损失。

Description

基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法
技术领域
本发明涉及汽车动能发电的方法，尤其涉及基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法。
背景技术
关于利用汽车动能发电的方法，中国专利申请号为201610496171.7的《基于杠杆原理的电动汽车共振发电优化方法和结构》，提出了基于杠杆原理的电动汽车共振发电优化方法，包括设置于簧上车身处具有垂直弹性系统的中空重物托板上的动能发电装置，动能发电装置包括发电机和增速器，以及在发电机中心轴上设置的内套有单向轴承的齿轮，所述齿轮单侧啮合有直齿条，所述中空重物托板与簧上车身具有相同的固有频率，所述直齿条被杠杆带动，杠杆的支点设置在车轴上，杠杆动力端连接簧上车身，承接簧上车身的振动力，杠杆阻力端带动直齿条沿垂直固定在振动导向框架上的滑轨上下移动，克服发电机转矩阻力；在簧上车身的压缩及反弹行程中，杠杆通过直齿条，驱动直齿条所啮合的齿轮，使发电机中心轴转动，并与中空重物托板在车身振动时的共振的作用力进行叠加，使发电机发电。通过杠杆的设置，将簧上车身的振动通过杠杆传导作用在中空重物托板，以及发电机中心轴上，能够在车身振动很小时放大了振幅的效果，提高了振动能量的捕捉效率，也能起到对车身的抑振；在克服动能发电装置启动扭矩方面简化了多组复合弹性系统的设置，还提高了振动能量的转化效率，使汽车的能源消耗得到巨大的降低。
但是,汽车在行驶过程中，由于路面的多样性和方向的变化，汽车车身会发生左右侧倾或前后倾，同时，振动导向框架也随之发生左右侧倾或前后倾。设置有动能发电装置的中空重物托板悬吊于车底板下方，且通过直线轴承套装在振动导向框架的光轴上，在车身发生倾斜时具有保持垂直悬吊的趋势，但是由于振动导向框架发生倾斜，因此会增加直线轴承与光轴之间的摩擦，进而增加了震动能量以热能方式损失，降低动能发电效率，降低了光轴及直线轴承的使用寿命；且振动导向框架如果受力太大，也会对装置的安全性产生影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，降低震动热能损失，提高动能发电效率，减小振动导向框架的受力，保证振动装置的安全，延长使用寿命。
技术方案
基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，在车身左右侧倾或前后倾时，使被定位的振动导向框架在电动汽车行驶中绕轴转动，降低振动导向框架的光轴与中空重物托板之间的摩擦热能损失。
振动导向框架能够绕转轴发生前后或左右的转动，将振动导向框架设置在水平平台上，水平平台安装在车轴上，所述水平平台使振动导向框架在行驶中车身左右侧倾或前后倾时均能保持动态水平状态。
所述水平平台包括扭力臂，扭力臂和振动导向框架之间采用连接转轴连接，扭力臂通过支撑转轴设置在支撑架上，支撑转轴与连接转轴的方向相垂直，支撑架固定在车轴上。
振动导向框架能够绕转轴发生前后转动，振动导向框架通过前后旋转的连接转轴与扭力臂连接，所述扭力臂固定安装在车轴上，在行驶中车身前后倾时，减少光轴上的摩擦热能损失。
振动导向框架悬吊在车底板下方，通过框架平衡机构调整振动导向框架保持动态水平，在车身左右侧倾或前后倾时减轻振动导向框架的光轴上的摩擦热能损失。
进一步，所述框架平衡机构采用相互垂直、彼此间固定连接的两个转轴套筒，转轴套筒通过两端的转动轴承套装在转轴上，两个转轴套筒的转轴分别为左右转轴和前后转轴，其中一个转轴连接车底板，另一个转轴连接振动导向框架上部中间区域，利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，使振动导向框架在行驶中车身左右侧倾或前后倾时能保持动态水平状态。
进一步，中空重物托板通过直线轴承套装在光轴上，被定位的振动导向框架在电动汽车行驶中绕轴转动，降低光轴与直线轴承之间的摩擦热能损失。有益效果
本发明的基于电动汽车动能发电装置重力的振动导向方法利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置这些共振发电装置的重力，通过重力的恢复力，使振动导向框架能够在车身左右或前后侧倾时，能够自动运动使其保持动态水平或者单方向的平衡，在振动导向框架发生倾斜时，从而减轻垂直设置在框架内的光轴与悬吊在车底板上能够随时保持水平的中空重物托板上直线轴承之间的摩擦。
附图说明
图1为本发明的第一种方案立体示意图；
图2为图1中减去杠杆和空气弹簧后，水平平台和振动导向框架的设置示意图；
图3为本发明的第二种方案立体示意图；
图4为本发明的第三种方案立体示意图；
图5为图4中框架平衡机构的放大示意图。
其中：1-中空重物托板，2-车底板的受力横梁，3-光轴，4-振动导向框架，5-费力杠杆，6-省力杠杆，7-水平平台，8-车轴，9-扭力臂，10-连接转轴，11-支撑转轴，12-支撑架，13-拉簧，14-左右转轴套筒，15-前后转轴套筒，16-车底板下方的空气弹簧，17-车轮，18-框架平衡机构,19-左右转轴。
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。
现在的共振发电装置中，中空重物托板1悬吊在车底板的受力横梁2上，并通过直线轴承套装在光轴3上，光轴3垂直固定在振动导向框架4上，在振动导向框架4的上下横梁之间设置有竖直方向的滑轨，滑轨上安装有滑块，由杠杆驱动的齿条齿轮装置的直齿条固定在滑块上。杠杆包括两根费力杠杆5和一根省力杠杆6，通过分别带动不同的直齿条，驱动直齿条所啮合的不同的齿轮，使发电机中心轴同向连续转动，从而实现发电。直齿条通过滑块滑轨结构，除了能够将振动力作用于发电机中心轴上外，也减轻了振动导向框架的直接受力。
对于在汽车上下坡或转弯时，汽车车身会发生左右侧倾或前后倾，振动导向框架4也随之发生左右侧倾或前后倾，在车身发生倾斜时具有保持垂直悬吊的趋势的中空重物托板1，会增加与光轴3之间的摩擦。
本申请就是提出针对振动导向框架4的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，利用包括振动导向框架4和中空重物托板1及设置在中空重物托板1上的动能发电装置这些共振发电装置的重力，在车身左右侧倾或前后倾时，使被定位的振动导向框架4在电动汽车行驶中绕轴转动，降低振动导向框架的光轴3与中空重物托板1之间的摩擦热能损失。
第一种方案是：让振动导向框架4能够发生前后和左右的四维转动，将振动导向框架4设置在水平平台7上，水平平台7安装在车轴8上，所述水平平台7使振动导向框架4在行驶中车身左右侧倾或前后倾时均能保持动态水平状态。
所述水平平台7包括扭力臂9，扭力臂9和振动导向框架4之间采用连接转轴10连接，扭力臂9通过支撑转轴11设置在支撑架12上，支撑转轴11与连接转轴10在水平面方向相垂直，支撑架12固定在车轴8上。通过相互垂直的连接转轴10和支撑转轴11，使振动导向框架4能发生前后或左右转动，再利用重心平衡和重力悬垂的作用，使其能够动态稳定在水平位置。具体结构如附图1和2中所示意，支撑架12包括前后两根支撑臂，采用支撑转轴11与水平平台转动连接，水平平台侧面又与振动导向框架4之间以连接转轴10转动连接，因此，振动导向框架4就可以实现既能前后转动，又能左右转动。
在汽车发生倾斜时，虽然振动导向框架4受汽车倾斜影响，但是由于包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置这些共振发电装置的重力的悬垂恢复作用，振动导向框架4就会发生前后或左右转动，从而能够使振动导向框架4动态稳定在基本水平的位置。而因为中空重物托板1是通过拉簧13悬吊在车底板的受力横梁2上的，也具有动态的水平恢复力，所以当振动导向框架4也能够保持动态水平时，两者均保持动态水平就能使中空重物托板1上的直线轴承减少与振动导向框架4上的光轴3之间的摩擦，从而降低摩擦热能损失。
第二种方案是：让振动导向框架4能够发生前后两维转动，振动导向框架4通过前后旋转的连接转轴10与扭力臂9连接，所述扭力臂9直接固定安装在车轴8上或者通过支撑架固定在车轴8上，在汽车行驶中车身前后倾时，减少光轴3上的摩擦热能损失。本方案主要是针对一些路面左右晃动不大，而坡度较大或颠簸厉害的情况，车身前后倾的比较剧烈，使振动导向框架4能够维持前后的基本平衡。如附图3的结构示意图示意。
第三种方案是振动导向框架4悬吊在车底板下方时，通过框架平衡机构18调整振动导向框架4保持动态水平，在车身左右侧倾或前后倾时减轻振动导向框架的光轴上的摩擦热能损失。
所述框架平衡机构18采用在水平方向相互垂直、彼此间固定连接的两个转轴套筒，两个转轴套筒的转轴分别为左右转轴19和前后转轴，转轴套筒为左右转轴套筒14和前后转轴套筒15，其中一个转轴套筒的转轴穿过该转轴套筒两端的转动轴承连接车底板，另一个转轴套筒的转轴穿过该转轴套筒两端的转动轴承连接振动导向框架上部中间区域，利用包括振动导向框架4和中空重物托板1及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，使振动导向框架在行驶中车身左右侧倾或前后倾时也能保持动态水平状态，从而也能降低光轴上的摩擦热能损失。如附图4和图5所示意，前后转轴套筒15的转轴穿过轴承固定在车底板的受力横梁2上，左右转轴套筒14的转轴穿过左右转动轴承连接振动导向框架4。
本发明的基于电动汽车动能发电装置重力的振动导向方法利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，通过重力回复的作用，使振动导向框架能够在车身左右侧倾或前后侧倾时，能够自动使其保持动态水平或者某一方向的动态平衡，从而减轻汽车倾斜时，垂直设置在振动导向框架内的光轴与悬吊在车底板上的中空重物托板直线轴承之间的摩擦，降低摩擦热能损失。

Claims (7)

1.一种基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，在车身左右侧倾或前后倾时，使被定位的振动导向框架在电动汽车行驶中能够绕轴转动，降低振动导向框架的光轴与中空重物托板之间的摩擦热能损失。
2.如权利要求1所述的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：振动导向框架能够绕转轴发生前后或左右的转动，将振动导向框架设置在水平平台上，水平平台安装在车轴上，所述水平平台使振动导向框架在汽车行驶中车身发生左右侧倾或前后倾时均能保持动态水平状态。
3.权利要求2所述的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：所述水平平台包括扭力臂，扭力臂和振动导向框架之间采用连接转轴连接，扭力臂通过支撑转轴设置在支撑架上，支撑转轴与连接转轴在水平面方向相垂直，支撑架固定在车轴上。
4.如权利要求1所述的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：振动导向框架能够绕转轴发生前后转动，振动导向框架通过前后旋转的连接转轴与扭力臂连接，所述扭力臂固定安装在车轴上，在行驶中车身前后倾时，减少光轴上的摩擦热能损失。
5.如权利要求1所述的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：振动导向框架悬吊在车底板下方，通过框架平衡机构调整振动导向框架保持动态水平，在车身左右侧倾或前后倾时减轻振动导向框架的光轴上的摩擦热能损失。
6.如权利要求5所述的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：所述框架平衡机构采用相互垂直、彼此间固定连接的两个转轴套筒，转轴套筒通过两端的转动轴承套装在转轴上，两个转轴套筒的转轴分别为左右转轴和前后转轴，其中一个转轴连接车底板，另一个转轴连接振动导向框架上部中间区域，利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，使振动导向框架在行驶中车身左右侧倾或前后倾时能保持动态水平状态。
7.如权利要求1所述的基于电动汽车共振发电装置重力的振动导向方法，其特征在于：所述中空重物托板通过直线轴承套装在光轴上，被定位的振动导向框架在电动汽车行驶中绕轴转动，降低光轴与直线轴承之间的摩擦热能损失。
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