CN109787419A - 流体式车胎直线能量回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车胎能量回收领域，具体涉及了一种流体式车胎直线能量回收装置，其第一缸腔和第二缸腔相连通，第二活塞连接于直线电机的动子，第一活塞连接于轮胎的内壁，且第一活塞的有效作用面积大于第二活塞的有效作用面积，当轮胎受外界挤压而产生形变时，轮胎推动第一活塞运动，第一活塞将第一缸腔内的介质泵入第二缸腔，进而推动第二活塞运动，而且第二活塞的位移大于第一活塞的位移，使直线电机的动子能够移动更长的距离，提升直线电机的发电效率和发电量。
Description
技术领域
本发明涉及车胎能量回收领域，特别是涉及一种流体式车胎直线能量回收装置。
背景技术
汽车是主要的交通工具，全球汽车需求量和保有量巨大，并持续增长。汽车的行驶造成的能源消耗和环保问题日益凸显，节能减排已成为汽车发展的重要方向。而能量回收是目前节能减排的重要手段之一。汽车轮胎因承载汽车的重力产生较大的形变，致使轮胎与路面之间产生了较大摩擦力，造成汽车动力的无功损耗较大，从此增加了能源的消耗。那么，如能将这种轮胎的形变所产生的能量进行回收利用，将会大幅节省汽车的能源消耗，达到节能减排的目的。
目前，已有部分的轮胎能量回收装置采用直线电机回收轮胎形变所产生的能量，该类装置中，直线电机的定子设置在轮毂上，直线电机的动子通过传动杆连接于轮胎的内壁，当轮胎产生形变时，轮胎推动动子相对定子移动，使直线电机产生电能。然而由于轮胎的形变量较小，因此动子的位移距离短，导致直线电机的发电效率低下。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种流体式车胎直线能量回收装置，以解决现有的电磁式轮胎能量回收装置的发电效率低的问题。
基于此，本发明提供了一种流体式车胎直线能量回收装置，包括轮胎，还包括增程组件和直线电机，所述增程组件包括第一缸腔、第二缸腔、活动地嵌设于所述第一缸腔的第一活塞和活动地嵌设于所述第二缸腔的第二活塞，所述第一缸腔和第二缸腔相连通，所述第一活塞连接于所述轮胎的内壁，所述第二活塞连接于所述直线电机的动子，所述第一活塞的有效作用面积大于所述第二活塞的有效作用面积。
作为优选的，所述增程组件还包括导管和传动件，所述传动件上开设有容纳腔，所述导管的一端连通于第一缸腔，另一端伸入所述容纳腔，所述容纳腔和导管密封配合且可滑动地相连接，使得所述传动件形成第二活塞，所述导管形成第二缸腔。
作为优选的，所述直线电机的磁铁设在所述传动件的外侧壁上。
作为优选的，所述增程组件还包括中空的套筒，所述套筒套设于所述传动件外且二者滑动相连，所述直线电机的线圈设于所述套筒的内壁。
作为优选的，所述增程组件还包括导向杆，所述传动件上开设有导向孔，所述导向孔可滑动地套设于所述导向杆。
作为优选的，还包括弹性件，所述弹性件的两端分别连接于所述第二活塞和第二缸腔。
作为优选的，所述直线电机、第二活塞和第二缸腔的数量设有多个且三者的数量一致，多个所述第二缸腔连通于所述第一缸腔，每个所述第二活塞连接于一个所述直线电机的动子。
作为优选的，所述第二缸腔的轴线沿所述第一缸腔的径向布置。
作为优选的，所述第一缸腔和第二缸腔并列设置。
本发明的流体式车胎直线能量回收装置，其第一缸腔和第二缸腔相连通，第二活塞连接于直线电机的动子，第一活塞连接于轮胎的内壁，且第一活塞的有效作用面积大于第二活塞的有效作用面积，当轮胎受外界挤压而产生形变时，轮胎推动第一活塞运动，第一活塞将第一缸腔内的介质泵入第二缸腔，进而推动第二活塞运动，而且第二活塞的位移大于第一活塞的位移，使直线电机的动子能够移动更长的距离，提升直线电机的发电效率和发电量。
附图说明
图1是本发明实施例的流体式车胎直线能量回收装置的增程组件的布置结构示意图；
图2是本发明实施例的流体式车胎直线能量回收装置的第一活塞和轮胎的连接结构示意图；
图3是本发明实施例的流体式车胎直线能量回收装置的增程组件的外部结构示意图；
图4是本发明实施例的流体式车胎直线能量回收装置的增程组件的剖面结构示意图；
图5是本发明实施例的流体式车胎直线能量回收装置的直线电机、第二活塞和第二缸体的结构示意图。
其中，1、轮毂；2、轮胎；3、增程组件；31、第一缸腔；32、第二缸腔；33、第一活塞；34、第二活塞；35、导管；36、传动件；361、容纳腔；362、导向孔；37、套筒；38、导向杆；4、直线电机；41、动子；42、定子；5、弹性件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合图1至图5所示，示意性地显示了本发明的流体式车胎直线能量回收装置，包括轮胎2、轮毂1、增程组件3和直线电机4，轮胎2设在轮毂1的外圆周上，直线电机4固定连接于轮毂1。增程组件3包括第一缸腔31、第二缸腔32、活动地嵌设于第一缸腔31的第一活塞33和活动地嵌设于第二缸腔32的第二活塞34，可以理解的是，第一缸腔31和第二缸腔32内可填充液体作为传动介质，也可填充气体作为传动介质，填充液体作为传动介质的有益效果是液体的可压缩性极低，有利于将高效地传递动能；而填充气体作为传动介质的有益效果是气体的重量更轻，有利于降低车轮的重量。第一缸腔31和第二缸腔32相连通，第一活塞33连接于轮胎2的内壁，第二活塞34连接于直线电机4的动子41，且第一活塞33的有效作用面积大于第二活塞34的有效作用面积，这使得第二活塞34的位移大于第一活塞33的位移。在轮胎2受外力挤压而产生形变时，轮胎2推动第一活塞33在第一缸腔31中运动，第一活塞33将传动介质泵入第二缸腔32，进而驱动第二活塞34运动，使直线电机4的动子41相对定子42运动，本发明的增程组件3能够在轮胎2形变量相同的情况下增加直线电机4的动子41的位移，以提升直线电机4的发电效率和发电量。
具体地，如图4和图5所示，增程组件3还包括导管35、传动件36和中空的套筒37，传动件36优选为回转体结构。传动件36上开设有容纳腔361，容纳腔361为圆柱形盲孔，导管35的一端连通于第一缸腔31，另一端伸入容纳腔361，而且容纳腔361和导管35密封配合且可滑动地相连接，进一步的，导管35的端部的外侧壁上设有密封圈，密封圈和容纳腔361的内侧壁密封配合，使得传动件36形成第二活塞34，导管35形成第二缸腔32。套筒37套设于传动件36外且二者滑动相连，直线电机4的线圈(即定子42)设于套筒37的内壁，直线电机4的磁铁(即动子41)设在传动件36的外侧壁上，线圈和磁铁相对设置。当传动介质被泵入导管35，传动件36相对套筒37滑移，使磁铁相对线圈运动，切割磁力线而产生电能。
为了使传动件36在套筒37内的运动更为稳定，增程组件3还包括导向杆38，传动件36上开设有导向孔362，导向孔362可滑动地套设于导向杆38，当然，导向杆38的数量可设有多个，相应的，导向孔362的数量和导向杆38的数量保持一致。套筒37内还设有弹性件5，弹性件5的两端分别连接于套筒37的一端和传动件36的端部，弹性件5能够让传动件36复位。
为了进一步提升发电效率，直线电机4、第二活塞34和第二缸腔32的数量设有多个且三者的数量一致，多个第二缸腔32连通于一个第一缸腔31，每个第二活塞34连接于一个直线电机4的动子41，且第一缸腔31和第二缸腔32并列设置。
在某些可选的实施例当中，为了避免轮胎2旋转而产生的离心力影响第二活塞34的运动，第二缸腔32的轴线沿第一缸腔31的径向布置，具体地，第一缸腔31的轴线沿轮毂1的径向布置，而第二缸腔32的轴线和轮毂1的轴线平行。
综上所述，本发明的流体式车胎直线能量回收装置，其第一缸腔31和第二缸腔32相连通，第二活塞34连接于直线电机4的动子41，第一活塞33连接于轮胎2的内壁，且第一活塞33的有效作用面积大于第二活塞34的有效作用面积，当轮胎2受外界挤压而产生形变时，轮胎2推动第一活塞33运动，第一活塞33将第一缸腔31内的介质泵入第二缸腔32，进而推动第二活塞34运动，而且第二活塞34的位移大于第一活塞33的位移，使直线电机4的动子41能够移动更长的距离，提升直线电机4的发电效率和发电量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种流体式车胎直线能量回收装置，包括轮胎，其特征在于，还包括增程组件和直线电机，所述增程组件包括第一缸腔、第二缸腔、活动地嵌设于所述第一缸腔的第一活塞和活动地嵌设于所述第二缸腔的第二活塞，所述第一缸腔和第二缸腔相连通，所述第一活塞连接于所述轮胎的内壁，所述第二活塞连接于所述直线电机的动子，所述第一活塞的有效作用面积大于所述第二活塞的有效作用面积。
2.根据权利要求1所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述增程组件还包括导管和传动件，所述传动件上开设有容纳腔，所述导管的一端连通于第一缸腔，另一端伸入所述容纳腔，所述容纳腔和导管密封配合且可滑动地相连接，使得所述传动件形成第二活塞，所述导管形成第二缸腔。
3.根据权利要求2所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述直线电机的磁铁设在所述传动件的外侧壁上。
4.根据权利要求2所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述增程组件还包括中空的套筒，所述套筒套设于所述传动件外且二者滑动相连，所述直线电机的线圈设于所述套筒的内壁。
5.根据权利要求2所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述增程组件还包括导向杆，所述传动件上开设有导向孔，所述导向孔可滑动地套设于所述导向杆。
6.根据权利要求1所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件的两端分别连接于所述第二活塞和第二缸腔。
7.根据权利要求1所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述直线电机、第二活塞和第二缸腔的数量设有多个且三者的数量一致，多个所述第二缸腔连通于所述第一缸腔，每个所述第二活塞连接于一个所述直线电机的动子。
8.根据权利要求1所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述第二缸腔的轴线沿所述第一缸腔的径向布置。
9.根据权利要求1所述的流体式车胎直线能量回收装置，其特征在于，所述第一缸腔和第二缸腔并列设置。
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