CN108347131A - 一种安装在轮子中心的发电装置及其设计方法 - Google Patents

一种安装在轮子中心的发电装置及其设计方法 Download PDF

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石志刚
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Abstract

本发明的目的在于提供一种安装在轮子中心的发电装置及其设计方法，用于解决对车辆轮毂上用电监测装置供电的技术问题，以摆脱用电监测装置充电困扰。包括壳体、转动组件、吊坠组件和发电整流稳压模块。发明有益效果：在车辆轮子处巧妙的设计，利用轮子的旋转动力形成磁铁与线圈之间的相对转动，产生电能，对轮毂上的用电监测设备充电。免除了用电设备需要拆装充电的困扰。

Description

一种安装在轮子中心的发电装置及其设计方法
技术领域
本发明涉及发电装置技术领域，具体地说是一种安装在轮子中心的发电装置及其设计方法。
背景技术
为了掌控车辆的运行状态，目前在车辆的车轮上常见的监测装置包括列车轴故障侦测装置、汽车轮胎防爆装置等。这些监控装置均采用无线监控方式，这些无线设备使用充电电池或非充电电池作为电力来源，一旦无线设备的电池耗尽，无线设备将无法起作用；直到用户在电池充电或更换电池后无线设备才起到作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安装在轮子中心的发电装置及其设计方法，用于解决对车辆轮毂上用电监测装置供电的技术问题，以摆脱用电监测装置充电困扰。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种安装在轮子中心的发电装置，包括壳体、转动组件、吊坠组件和发电整流稳压模块；所述壳体安装在车辆轮子上，转动组件安装在壳体上；转动组件包括中心轴和旋转件，中心轴与车辆轮子同轴心设置，旋转件可转动的安装在中心轴上；所述的吊坠组件包括磁铁，磁铁安装在旋转件的下端；发电整流稳压模块安装在壳体上，发电整流模块包括线圈和整流稳压模块，线圈与所述磁铁位置对应设置。
进一步的，所述的壳体包括底盘和盖子，所述的发电整流稳压模块安装在盖子上。
进一步的，所述的线圈设有多处，均匀分布。
进一步的，所述的吊坠组件包括吊杆，吊杆的上端与旋转件连接，所述的磁铁设置在吊杆的下端。
进一步的，所述的吊杆采用永磁铁材料。
进一步的，所述的磁铁采用钕铁硼材料。
进一步的，所述的旋转件为轴承。
一种安装在轮子中心的发电装置设计方法，包括：
根据发电需求大小要求，结合车辆转速，选择合适的线圈尺寸参数；
将发电整流稳压模块安装在壳体上，将中心轴安装在壳体上，旋转件可转动的安装在中心轴上；将铁磁安装在旋转件上，并与所述发电整流稳压模块的线圈位置对应设置；
将壳体安装在车辆车轮上，中心轴与车轮同轴心设置上。
进一步的，所述的线圈设置在壳体的盖子上，均匀设有多处。
进一步的，所述的磁铁与旋转件之间通过吊杆连接。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明在车辆轮子处巧妙的设计，利用轮子的旋转动力形成磁铁与线圈之间的相对转动，产生电能，对轮毂上的用电监测设备充电。免除了用电设备需要拆装充电的困扰。
附图说明
图1为本发明实施例结构剖视示意图；
图中：1.底盘；2.盖子；3.轮毂；4.中心轴；5.转动轴承；6.吊杆；7.铁磁；8.线圈；9.整流稳压模块；10.用电装置。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，一种安装在轮子中心的发电装置，包括壳体、转动组件、吊坠组件和发电整流稳压模块。
所示的壳体包括底盘1和盖子2，底盘1通过螺栓与车辆的轮毂3连接(或者是轴承盖等车轮上可以固定的位置)，所述盖子2边缘位置通过螺栓与底盘1连接，并位于底盘1的外侧；底盘1优选采用铝铸材料，盖子2采用尼龙塑料。
所述的转动组件包括中心轴4和转动轴承5，所述中心轴4安装在壳体内，中心轴4与车辆的轮毂3同轴心设置，优选的中心轴4的两端分别与所述的底盘1和盖子2固定连接；所述的转动轴承5可转动的安装在中心轴4上。
所述的吊装组件包括吊杆6和铁磁7，吊杆6的上端与所述转动轴承5的下端焊接固定，铁磁7固定设置在吊杆6的下端部。当车辆的车轮转动时，由于转动轴承5与中心轴4可转动的连接，因此吊杆6和铁磁7在重力作用下始终处于竖直状态，而不会随车轮转动。优选的，所述的吊杆6整体也可采用永磁材料。
所述发电整流稳压模块包括线圈8和整流稳压模块9，所述的线圈8设有3处，3处线圈8均匀安装在壳体上，与所述的铁磁7位置相应设置；优选的所述的线圈8和整流稳压模块9安装在所述盖子2上。由于线圈8可以伴随车轮转动，因此线圈8与所述的铁磁7之间产生切割运动，线圈8将产生电流。所述的线圈8与整流稳压模块9电连接，线圈8产生的电流经整流稳压模块9处理后，可以给轮毂3上的用电装置10直接充电；或者给壳体内设置的蓄电池充电，蓄电池与用电装置10电连接。
一种安装在轮子中心的发电装置设计方法，包括：
根据电磁切割发电原理，磁感应强度B＝E/LV，E为感应电动势，L为切割磁感线的线圈长度，V为线圈切割磁感线速度；
由于感应电动势E与磁感应强度B、切割磁感线的线圈长度L、切割磁感线速度V成正比；因此，感应电动势E不仅与车轮转速有关(车轮越快发电效率越高)，还与线圈大小、磁铁的磁感应强度有关。因此，根据发电需求大小要求，结合车辆转速，选择合适的绕线粗细、长度、直径大小参数；优选的，磁铁选用稀土钕铁硼材料。
将线圈8和整流稳压模块9安装在盖子2上，线圈8均匀设置3处，线圈8与整流稳压模块9电连接；整流稳压模块9的电源输出端与用电装置10电连接，或者通过蓄电池与用电装置10电连接。
将中心轴4安装在底盘1上，并与底盘1同轴心设置，转动轴承5可转动的安装在中心轴4上。
将下端安装有铁磁7的吊杆6安装在所述转动轴承5上，铁磁7与所述线圈8位置对应设置。
将底盘1安装在车辆的轮毂3上，并与轮毂3同轴心安装；然后将盖子2安装在底盘1上。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，包括壳体、转动组件、吊坠组件和发电整流稳压模块；所述壳体安装在车辆轮子上，转动组件安装在壳体上；转动组件包括中心轴和旋转件，中心轴与车辆轮子同轴心设置，旋转件可转动的安装在中心轴上；所述的吊坠组件包括磁铁，磁铁安装在旋转件的下端；发电整流稳压模块安装在壳体上，发电整流模块包括线圈和整流稳压模块，线圈与所述磁铁位置对应设置。
2.根据权利要求1所述的一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，所述的壳体包括底盘和盖子，所述的发电整流稳压模块安装在盖子上。
3.根据权利要求1所述的一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，所述的线圈设有多处，均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，所述的吊坠组件包括吊杆，吊杆的上端与旋转件连接，所述的磁铁设置在吊杆的下端。
5.根据权利要求4所述的一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，所述的吊杆采用永磁铁材料。
6.根据权利要求1所述的一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，所述的磁铁采用钕铁硼材料。
7.根据权利要求1所述的一种安装在轮子中心的发电装置，其特征是，所述的旋转件为轴承。
8.一种安装在轮子中心的发电装置设计方法，其特征是，包括：
根据发电需求大小要求，结合车辆转速，选择合适的线圈尺寸参数；
将发电整流稳压模块安装在壳体上，将中心轴安装在壳体上，旋转件可转动的安装在中心轴上；将铁磁安装在旋转件上，并与所述发电整流稳压模块的线圈位置对应设置；
将壳体安装在车辆车轮上，中心轴与车轮同轴心设置上。
9.根据权利要求8所述的一种安装在轮子中心的发电装置设计方法，其特征是，所述的线圈设置在壳体的盖子上，均匀设有多处。
10.根据权利要求8所述的一种安装在轮子中心的发电装置设计方法，其特征是，所述的磁铁与旋转件之间通过吊杆连接。
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