CN108322093A - 发电车轮和电能应用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了发电车轮和电能应用装置，涉及电动汽车技术领域，包括车轮胎体和与胎体相连接的钢圈；钢圈内部设置有多个外转子发电机，胎体与钢圈之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块，压力发电模块包括第一压力旋转器、第二压力旋转器和与第二压力旋转器齿轮连接的微型发电机，其中，压力发电模块与外转子发电机一一对应，第一压力旋转器与外转子发电机相连接，本申请能够极大程度提高电能的转换效率，满足用户的需求。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及发电车轮和电能应用装置。
背景技术
随着人们生活水平日益提高，拥有汽车的家庭也日益增多，汽车使用的增多相应的能源的消耗也大幅增加，汽车对能源的消耗主要集中在行驶中消耗的汽油、柴油、天然气等不可再生资源和发动机发动前对汽车电瓶中电量的消耗。
目前的发电形式单一，动能转换为电能的效率低，无法满足用户的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供发电车轮和电能应用装置，能够极大程度提高电能的转换效率，满足用户的需求。
第一方面，本发明实施例提供了发电车轮，包括车轮胎体和与所述胎体相连接的钢圈；
所述钢圈内部设置有多个外转子发电机，所述胎体与所述钢圈之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块，所述压力发电模块包括第一压力旋转器、第二压力旋转器和与所述第二压力旋转器齿轮连接的微型发电机，其中，所述压力发电模块与所述外转子发电机一一对应，所述第一压力旋转器与所述外转子发电机相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括多个磁环，所述外转子发电机通过所述磁环将第一电能发送至第一电瓶，所述微型发电机通过所述磁环将第二电能发送至第二电瓶。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，当所述胎体受到压力时，所述压力发电模块中的所述第一压力旋转器和所述第二压力旋转器共同旋转进行发电，其中，所述第一压力旋转器通过带动同轴连接的所述外转子发电机旋转进行发电，所述第二压力旋转器通过齿轮带动所述微型发电机旋转进行发电。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括用于检测旋转速度的编码器和与所述编码器相连接的控制器，以使所述控制器在所述旋转速度超过预设阈值的情况下，发出告警信号，其中，所述编码器分别与电机转轴相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述胎体可拆卸地套设于所述钢圈上。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述胎体包括胎面胶层、带束层、钢丝层、帘布层、气密层和缓冲层中的一种或几种。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括与所述钢圈相连接的多个支架，通过所述支架固定所述微型发电机和所述第二压力旋转器，其中，所述支架的数目与所述压力发电模块的数目相对应。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括与所述外转子发电机相连接的机座，所述外转子发电机通过所述机座固定在车轴上。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述微型发电机的数目包括至少一个。
第二方面，本发明实施例还提供电能应用装置，包括如上所述的发电车轮，还包括逆变器，将第一电瓶中的第一电能和第二电瓶中的第二电能进行逆变，得到车辆应用的交流工作电能。
本发明实施例提供了发电车轮和电能应用装置，包括车轮胎体和与胎体相连接的钢圈；钢圈内部设置有多个外转子发电机，胎体与钢圈之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块，压力发电模块包括第一压力旋转器、第二压力旋转器和与第二压力旋转器齿轮连接的微型发电机，其中，压力发电模块与外转子发电机一一对应，第一压力旋转器与外转子发电机相连接，本申请能够极大程度地提高电能的转换效率，并满足用户的需求。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的压力发电模块结构示意图；
图2为本发明实施例提供的发电车轮透视结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的发电车轮透视结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的发电车轮透视结构示意图之三。
图标：100-压力发电模块；101-第一压力旋转器；102-第二压力旋转器；103-微型发电机；104-支架；105-齿轮；200-钢圈；201-外转子发电机；202-机座；203-刹车装置；300-车轴；400-胎体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前的发电形式单一，动能转换为电能的效率低，无法满足用户的需求。
基于此，本发明实施例提供的发电车轮和电能应用装置，能够极大程度提高电能的转换效率，满足用户的需求；
下面通过实施例进行详细描述。
图2为本发明实施例提供的发电车轮透视结构示意图之一。
参照图2，发电车轮主视视角的透视结构示意图，发电车轮包括车轮胎体400和与胎体400相连接的钢圈200；
钢圈200内部设置有多个外转子发电机201，胎体400与钢圈200之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块100，压力发电模块100包括第一压力旋转器101、第二压力旋转器102和与第二压力旋转器102齿轮105连接的微型发电机103，其中，压力发电模块100与外转子发电机201一一对应，第一压力旋转器101与外转子发电机201相连接。
具体地，通过在钢圈200内部设置多个外转子发电机201，胎体400与钢圈200之间设置多个与外转子发电机201数量相同的压力发电模块100，使得本发明实施例提供的发电车轮在车轮旋转、胎体400受到压力的情况下，外转子发电机201和压力发电模块100同时进行发电，能够极大程度提高电能的转换效率，满足用户的需求；
这里，具体的压力发电模块100的结构可参考图1所示；
进一步的，微型发电机103的数目包括至少一个，通过压力发电模块100内部的多个微型发电机103共同发电，使得发出的电能更多，进一步满足用户的使用需求，节省外部接入电能，更加环保；
其中，微型发电机103的数量可为多个，优选偶数个，两个、四个、六个等等，具体实际应用个数取决于发电车轮应用的电动汽车的型号和发电车轮的直径尺寸；
进一步的，还包括多个磁环，外转子发电机201通过磁环将第一电能发送至第一电瓶，微型发电机103通过磁环将第二电能发送至第二电瓶。
这里，由于微型发电机103与外转子发电机201生成不同电压的直流电能，所以采用两组电瓶，分别存储微型发电机103与外转子发电机201产生的电能；
进一步的，当胎体400受到压力时，压力发电模块100中的第一压力旋转器101和第二压力旋转器102共同旋转进行发电，其中，第一压力旋转器101通过带动同轴连接的外转子发电机201旋转进行发电，第二压力旋转器102通过齿轮105带动微型发电机103旋转进行发电。
具体地，在车轮旋转，胎体400受到压力的情况下，胎体400将压力传递给第一压力旋转器101和第二压力旋转器102，第一压力旋转器101和第二压力旋转器102同时进行旋转，第一压力旋转器101通过与外转子发电机201的连接轴带动外转子发电机201旋转进行发电，第二压力旋转器102通过齿轮105带动与之相连接的多个微型发电机103旋转发电；
这里，在本发明示范性实施例中采用四个微型发电机103进行举例，具体如图4所示，图4为本发明实施例提供的发电车轮的俯视视角的透视结构示意图，发电车轮包括多个压力发电模块100，多个压力发电模块100沿车轮的圆周方向均匀分布，其中，压力发电模块100包括第一压力旋转器101、第二压力旋转器102和与第二压力旋转器102齿轮105连接的四个微型发电机103；
图3为本发明实施例提供的发电车轮侧视视角的透视结构示意图。
参照图3，发电车轮的钢圈200内部设置的外转子发电机201通过连接轴与设置在胎体400与钢圈200间的第一压力旋转器101相连接，钢圈200内部还设置有与车轴300相连接的刹车装置203，发电车轮通过车轴300连接固定于发电汽车上；
需要说明的是，第二压力旋转器102被图3中的第一压力旋转器101所遮挡，与微型发电机103齿轮105连接；
进一步的，还包括用于检测旋转速度的编码器和与编码器相连接的控制器，以使控制器在旋转速度超过预设阈值的情况下，发出告警信号，其中，编码器分别与电机转轴相连接。
这里，为防止电机旋转过快影响电能的获取和车轮内部各个部件的稳定性，发电车轮在使用过程中需实时检测各个发电机的旋转速度，本发明实施例通过在每个发电机转轴上设置编码器实时检测，并将检测的旋转速度发送至控制器中，当旋转速度超过事先预设于控制器的预设速度时，控制器控制警报器发出告警信号，以使用户及时进行查看；
进一步的，还包括与钢圈200相连接的多个支架104，通过支架104固定微型发电机103和第二压力旋转器102，其中，支架104的数目与压力发电模块100的数目相对应。
具体地，第二压力旋转器102和与之齿轮105连接的多个微型发电机103通过环形支架104相固定，并连接于内侧钢圈200上；
同轴相连接，外转子结构磁轭；
这里，需要说明的是，本发明实施例提供的发电车轮与传统车轮和车轴300的连接方式不同，通过轴承与车轴300相连接，车轮钢圈200部分和胎体400一起旋转；
具体地，车轮内侧钢圈200与轴承相连接，轴承与车轴300相连接，通过上述结构以使本发明实施例提供的发电车轮的钢圈200与胎体400一起进行旋转，使得本发明实施例中在车轮旋转、胎体400受到压力的情况下，外转子发电机201和压力发电模块100同时进行发电的方案得以实现；
进一步的，还包括与外转子发电机201相连接的机座202，外转子发电机201通过机座202固定在车轴300上。
这里，机座202呈网笼状，图3中仅示出与一个外转子发电机201相连接的机座202的一部分；
进一步的，胎体400可拆卸地套设于钢圈200上。
这里，本发明提供的发电车轮区别与传统的充气车轮，而是选用厚度高、耐摩擦的胎体400和设置有上述部件的钢圈200，各个部件如上述实施例的说明设置在钢圈200的内部和外部，用户将与钢圈200尺寸匹配的胎体400套设在钢圈200上即可使用；
其中，用户可通过更换发电车轮的胎体400以使车辆达到更好的行驶效果，而无需更换这个车轮，节约成本，于此同时，胎体400的可拆卸也便于对与钢圈200相连接的各个部件的查看和维护；
进一步的，胎体400包括胎面胶层、带束层、钢丝层、帘布层、气密层和缓冲层中的一种或几种。
其中，采用上述结构的胎体400具有极高的耐摩擦、强缓冲的特点，极大程度上保证了应用本发明实施例提供的发电车轮的发电车辆的行驶安全和行驶效果；
进一步的，本发明实施例还提供了电能应用装置，包括如上所述的发电车轮，还包括逆变器，将第一电瓶中的第一电能和第二电瓶中的第二电能进行逆变，得到车辆应用的交流工作电能。
这里，由于分别存储于第一电瓶和第二电瓶的电能电压不同，采用逆变器分别将第一电瓶和第二电瓶中的不同电压逆变成电动汽车的交流工作电压；
例如，存储于第一电瓶中的电能电压为24V，存储于第二电瓶中的电能电压为12V，通过逆变器将上述电压逆变得到380V的交流工作电压，为电动汽车的电能提供补偿，在电动汽车应用外部接入电能的基础上，能够应用自身动能产生发出的电能，以节省外部电能的接入，更加环保；
本发明实施例提供了发电车轮和电能应用装置，包括车轮胎体和与胎体相连接的钢圈；钢圈内部设置有多个外转子发电机，胎体与钢圈之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块，压力发电模块包括第一压力旋转器、第二压力旋转器和与第二压力旋转器齿轮连接的微型发电机，其中，压力发电模块与外转子发电机一一对应，第一压力旋转器与外转子发电机相连接，本申请能够极大程度地提高电能的转换效率，并满足用户的需求。
本发明实施例提供的电能应用装置，与上述实施例提供的发电车轮具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种发电车轮，其特征在于，包括车轮胎体和与所述胎体相连接的钢圈；
所述钢圈内部设置有多个外转子发电机，所述胎体与所述钢圈之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块，所述压力发电模块包括第一压力旋转器、第二压力旋转器和与所述第二压力旋转器齿轮连接的微型发电机，其中，所述压力发电模块与所述外转子发电机一一对应，所述第一压力旋转器与所述外转子发电机相连接。
2.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于，还包括多个磁环，所述外转子发电机通过所述磁环将第一电能发送至第一电瓶，所述微型发电机通过所述磁环将第二电能发送至第二电瓶。
3.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于，当所述胎体受到压力时，所述压力发电模块中的所述第一压力旋转器和所述第二压力旋转器共同旋转进行发电，其中，所述第一压力旋转器通过带动同轴连接的所述外转子发电机旋转进行发电，所述第二压力旋转器通过齿轮带动所述微型发电机旋转进行发电。
4.根据权利要求1或3所述的发电车轮，其特征在于，还包括用于检测旋转速度的编码器和与所述编码器相连接的控制器，以使所述控制器在所述旋转速度超过预设阈值的情况下，发出告警信号，其中，所述编码器分别与电机转轴相连接。
5.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于，所述胎体可拆卸地套设于所述钢圈上。
6.根据权利要求5所述的发电车轮，其特征在于，所述胎体包括胎面胶层、带束层、钢丝层、帘布层、气密层和缓冲层中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于，还包括与所述钢圈相连接的多个支架，通过所述支架固定所述微型发电机和所述第二压力旋转器，其中，所述支架的数目与所述压力发电模块的数目相对应。
8.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于，还包括与所述外转子发电机相连接的机座，所述外转子发电机通过所述机座固定在车轴上。
9.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于，所述微型发电机的数目包括至少一个。
10.一种电能应用装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的发电车轮，还包括逆变器，将第一电瓶中的第一电能和第二电瓶中的第二电能进行逆变，得到车辆应用的交流工作电能。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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