CN109910624A - 能量回收装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能量利用装置技术领域，尤其是涉及一种能量回收装置和车辆。能量回收装置包括回收主轴、第一连接轴、单向转轮和发电机；第一连接轴设置在回收主轴的两端，且与回收主轴同轴设置；发电机与回收主轴连接，在回收主轴的作用下进行发电；回收主轴与第一连接轴之间通过单向转轮连接。车辆包括上述任一项的能量回收装置。本发明通过将第一连接轴与车辆的非驱动轮连接，当减速的时候，利用非驱动轮带动第一连接轴，进一步通过单向转轮带动回收主轴转动，最终带动发电机进行发电，将产生的电能再输送到电动车的电瓶中，已进行能量的回收。本发明结构简单，使用方便，能够节省电能，减少了资源消耗，提高了电动车续航能力。

Description

能量回收装置和车辆

技术领域

本发明涉及能量利用装置技术领域，尤其是涉及一种能量回收装置和车辆。

背景技术

现在在行驶的车辆中，尤其是电动车，其耗电量较高，在路况较为复杂的情况下，会经常通过刹车进行减速，或停车，之后再进行启动，这样反复操作，会消耗大量的电能，进而影响到电动车上的电池的续航时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量回收装置，以解决现有技术中存在的由于频繁减速和停车而导致的电池续航时间短的技术问题。

本发明提供的能量回收装置，包括回收主轴、第一连接轴、单向转轮和发电机；

所述第一连接轴设置在所述回收主轴的两端，且与所述回收主轴同轴设置；

所述发电机与所述回收主轴连接，在所述回收主轴的作用下进行发电；

所述回收主轴与所述第一连接轴之间通过单向转轮连接。

进一步的，所述单向转轮包括内轮和外轮；

所述内轮的外壁上设置有棘爪，所述外轮的内壁上设置有棘齿；

所述棘爪与所述棘齿相抵，使得内轮或外轮只能单向转动；

或，

所述内轮的外壁上设置有棘齿，所述外轮的内壁上设置有棘爪；

所述棘爪与所述棘齿相抵，使得内轮或外轮只能单向转动。

进一步的，所述内轮与所述回收主轴连接，所述外轮与所述第一连接轴连接；

或，所述内轮与所述第一连接轴连接，所述外轮与所述回收主轴连接。

进一步的，所述第一连接轴远离所述回收主轴的一端连接有第二连接轴；

所述第一连接轴和所述第二连接轴之间设置有离合结构。

进一步的，所述离合结构包括驱动装置、复位装置、主动齿轮、从动齿轮和定位部；

所述主动齿轮设置在所述第二连接轴上；

所述从动齿轮设置在所述第一连接轴上；

所述驱动装置和所述复位装置分别设置在所述主动齿轮相对的两侧，能够带动所述主动齿轮在所述第二连接轴上转动；

所述第一连接轴和所述第二连接轴均转动设置在所述定位部上。

进一步的，所述离合结构还包括点位开关；

所述点位开关与所述驱动装置连接，用于控制所述驱动装置的工作状态。

进一步的，所述驱动装置上设置有计时器，用于控制所述驱动装置的启动时间。

进一步的，所述驱动装置为直线电机；

或，所述复位装置为压簧。

进一步的，所述第一连接轴与所述定位部之间通过轴承连接。

本发明还提供了一种车辆，其包括上述任一项所述的能量回收装置。

本发明提供的能量回收装置和车辆，通过将第一连接轴与车辆的非驱动轮连接，当减速的时候，利用非驱动轮带动第一连接轴，进一步通过单向转轮带动回收主轴转动，最终带动发电机进行发电，将产生的电能再输送到电动车的电瓶中，已进行能量的回收。本发明提供的能量回收装置，结构简单，使用方便，能够极大的节省电能，减少了资源的消耗，提高了电动车的续航能力。

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能量回收装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的能量回收装置的单向转轮的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的能量回收装置的单向转轮的另一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的能量回收装置的离合结构的结构示意图。

附图标记：

1：发电机；2：回收主轴；3：单向转轮；4：第一连接轴；5：离合结构；6：第二连接轴；7：非驱动轮；8：外轮；9：棘齿；10：棘爪；11：内轮；12：从动齿轮；13：直线电机；14：主动齿轮；15：压簧；16：定位部。

具体实施方式

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。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。

如图1所示，本发明提供了一种能量回收装置，包括回收主轴2、第一连接轴4、单向转轮3和发电机1；第一连接轴4设置在回收主轴2的两端，且与回收主轴2同轴设置；发电机1与回收主轴2连接，在回收主轴2的作用下进行发电；回收主轴2与第一连接轴4之间通过单向转轮3连接。

在本发明中，能量回收装置的主要作用，是在电动车进行减速时，对非驱动轮7的转动能量进行回收，具体的回收过程如下：

当车辆在进行减速的时候，电动车的驱动轮开始减速，进而带动非驱动轮7进行减速，此时，非驱动轮7带动能量回收装置上的第一连接轴4进行转动，第一连接轴4通过单向转轮3与回收主轴2连接，使得第一连接轴4能够带动回收主轴2转动，进而使得发电机1在回收主轴2的作用下进行发电。

发电机1进行发电后，可以直接存储到车辆的电瓶中，也可以是单独存储一个电瓶，以作备用，进而保证车辆正常行驶时使用的电瓶的使用寿命。

当第一连接轴4的转速低于回收主轴2的转速时，由于单向转轮3的存在，使得回收主轴2的转动能量不会传递给第一连接轴4，也就不会出现回收主轴2带动非驱动轮7转动的情况，保证了车辆的正常行驶。

具体的，在本实施例中，单向转轮3的结构可以是以下几种情况：

第一种单向转轮3的设置方式中，如图2所示，单向转轮3包括内轮11和外轮8；内轮11的外壁上设置有棘爪10，外轮8的内壁上设置有棘齿9；棘爪10与棘齿9相抵，使得内轮11或外轮8只能单向转动。

当内轮11为主动轮时，有两种情况出现。

其中，当内轮11顺时针转动时，设置在内轮11上的棘爪10不会与棘齿9的止挡面相抵，进而不会带动外轮8转动；当内轮11进行逆时针转动时，设置在内轮11上的棘爪10与棘齿9的止挡面相抵，进而带动外轮8也进行逆时针转动。

同理，当外轮8为主动轮时，也有两种情况出现。

其中，当外轮8进行顺时针转动时，其设置在外轮8内壁上的棘齿9的止挡面与设置在内轮11上的棘爪10相抵，进而带动内轮11也进行顺时针转动；当外轮8进行逆时针转动时，外轮8的内壁上的棘齿9的止挡面不与内轮11上的棘爪10相抵，进而不会带动内轮11转动。

也就是说，当主动轮与车辆的非驱动轮7连接时，主动轮能够带动从动轮转动，而从动轮不会带动主动轮转动。

当车辆的非驱动轮7的转速大于回收主轴2的转速时，主动轮带动从动轮转动，当非驱动轮7的转速小于回收主轴2的转速时，相当于是从动轮转动，主动轮不转动，此时，主动轮不会被从动轮驱动，也就是说，回收主轴2不会带动非驱动轮7转动，以避免出现在减速或停车的过程中，非驱动轮7停不下来的情况出现。

第二种单向转轮3的设置方式中，如图3所示，单向转轮3包括内轮11和外轮8，内轮11的外壁上设置有棘齿9，外轮8的内壁上设置有棘爪10；棘爪10与棘齿9相抵，使得内轮11或外轮8只能单向转动。

本实施例中的具体情况，与前述实施例相反，即内轮11上设置有棘齿9，外轮8上设置有棘爪10，且结构和效果相同。

在上述的两个实施例中，可以看出，内轮11和外轮8均可以作为主动轮使用，即内轮11与回收主轴2连接，外轮8与第一连接轴4连接；或，内轮11与第一连接轴4连接，外轮8与回收主轴2连接。

需要指出的是，在本实施例中，单向转轮3的设置方式为棘齿9与棘爪10配合的结构，但其不仅仅局限于棘齿9棘爪10的单向驱动方式，其还可以是其他的单向驱动方式，也就是说，只要其能够使得第一连接轴4带动回收主轴2转动，而不能使得回收主轴2带动第一连接轴4转动即可。

进一步的，第一连接轴4远离回收主轴2的一端连接有第二连接轴6；第一连接轴4和第二连接轴6之间设置有离合结构5。

通过第二连接轴6与车辆上的非驱动轮7连接，再通过离合结构5将第二连接轴6与第一连接轴4连接，进而使得在需要的时候，非驱动轮7才会带动第一连接轴4和回收主轴2转动，而不是任何时候都会带动回收主轴2转动，进而避免了在车辆加速的过程中，非驱动轮7在加速的过程中，与回收主轴2产生联动，进而避免了回收主轴2对非驱动轮7产生阻力的作用。

也就是说，在车辆进行加速的过程中，离合结构5分离，第二连接轴6转动，第一连接轴4不转动；当车辆进行减速的时候，离合结构5闭合，第二连接轴6转动，带动第一连接轴4转动，实现动能的回收。

具体的，如图4所示，离合结构5包括驱动装置、复位装置、主动齿轮14、从动齿轮12和定位部16；主动齿轮14设置在第二连接轴6上；从动齿轮12设置在第一连接轴4上；驱动装置和复位装置分别设置在主动齿轮14相对的两侧，能够带动主动齿轮14在第二连接轴6上转动；第一连接轴4和第二连接轴6均转动设置在定位部16上。

在使用时，驱动装置固定在车架上，其能够推动主动齿轮14在第二连接轴6上沿其轴向移动，使得主动齿轮14与第一连接轴4上的从动齿轮12啮合；当需要分离时，驱动装置复位，在复位装置的作用下，带动主动齿轮14沿第二连接轴6进行反向的轴向移动，进而与从动齿轮12脱离。

为了保证第一连接轴4和第二连接轴6的转动稳定性，在本实施例中，第一连接轴4的一端转动设置在定位部16上，另一端通过单向转轮3与回收主轴2连接；第二连接轴6的一端转动设置在定位部16上，另一端与非驱动轮7同轴固定连接。这样的设置方式，使得第一连接轴4和第二连接轴6的两端均具有支撑，进而保证了第一连接轴4和第二连接轴6在转动时的稳定性。

为保证第一连接轴4与定位部16之间的转动连接，在本实施例中，在定位部16上设置有轴承，轴承的外圈与定位部16固定连接，内圈与第一连接轴4固定连接，减少了第一连接轴4与定位部16之间的摩擦，减少了能量的浪费，提高了能量的转化率，保证了第一连接轴4的转动平稳性。

同时，第二连接轴6与定位部16之间也使用轴承进行连接，进而包第二连接轴6与定位部16之间的转动平稳性，减少第二连接轴6与定位部16的摩擦，减少了能量的消耗，提高了能量的转化率。

具体的，在本实施例中，定位部16为定位板。

具体的，在本实施例中，驱动装置为直线电机13。

需要指出的是，驱动装置可以是直线电机13，但其不仅仅局限于直线电机13驱动，其还可以是其他的驱动方式，如还可以是液压驱动等，也就是说，只要能够通过驱动装置带动主动齿轮14在第二连接轴6上进行轴向移动即可。

具体的，在本实施例中，复位装置为压簧15。

压簧15的一端与主动齿轮14上远离直线电机13的一侧相抵，另一端与定位部16相抵，实现对主动齿轮14产生推力。

需要指出的是，在本实施例中，复位装置为压簧15，但其不仅仅局限于压簧15，其还可以是其他的复位结构，如还可以是拉簧等，也就是说，其只要具有一定的弹性，能够在直线电机13复位后，带动主动齿轮14进行复位，将主动齿轮14与从动齿轮12分离即可。

进一步的，离合结构5还包括点位开关；点位开关与驱动装置连接，用于控制驱动装置的工作状态。

在本实施例中，通过点位开关的设置，使得在进行刹车时，点位开关得到刹车信号时，将信号传递给直线电机13，直线电机13工作，带动主动齿轮14移动，关闭离合结构5，使得非驱动轮7带动回收主轴2进行能量的回收。

当松开刹车时，点位开关关闭，直线电机13回转复位，在压簧15的作用下，离合结构5打开，即主动齿轮14与从动齿轮12分离，非驱动轮7正常行驶。

点位开关还可以是与电门控制，当减小供电量时，车辆开始减速，此时点位开关得电，控制直线电机13工作，带动主动齿轮14移动，关闭离合结构5，使得非驱动轮7带动回收主轴2进行能量的回收；当增加供电量或保持供电量不变的时候，点位开关不得电，离合结构5不关闭，不进行能量回收。

在本实施例中，驱动装置上设置有计时器，用于控制驱动装置的启动时间。

具体的，直线电机13上设置计时器，通过计时器控制直线电机13的转动时间，进而保证主动齿轮14与从动齿轮12的正常啮合，不会由于转动时间不够或过长，而导致主动齿轮14与从动齿轮12无法啮合。

本发明还提供了一种车辆，其包括上述任一项的能量回收装置。

在本发明中的车辆，可以是电动汽车，也可以是电动自行车，其只要是能够通过能量回收装置，将动能转换为电能即可。

本发明提供的能量回收装置和车辆，通过将第一连接轴4与车辆的非驱动轮7连接，当减速的时候，利用非驱动轮7带动第一连接轴4，进一步通过单向转轮3带动回收主轴2转动，最终带动发电机1进行发电，将产生的电能再输送到电动车的电瓶中，已进行能量的回收。本发明提供的能量回收装置，结构简单，使用方便，能够极大的节省电能，减少了资源的消耗，提高了电动车的续航能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种能量回收装置，其特征在于，包括回收主轴、第一连接轴、单向转轮和发电机；

所述第一连接轴设置在所述回收主轴的两端，且与所述回收主轴同轴设置；

所述发电机与所述回收主轴连接，在所述回收主轴的作用下进行发电；

所述回收主轴与所述第一连接轴之间通过单向转轮连接。

2.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，所述单向转轮包括内轮和外轮；

所述内轮的外壁上设置有棘爪，所述外轮的内壁上设置有棘齿；

所述棘爪与所述棘齿相抵，使得内轮或外轮只能单向转动；

或，

所述内轮的外壁上设置有棘齿，所述外轮的内壁上设置有棘爪；

所述棘爪与所述棘齿相抵，使得内轮或外轮只能单向转动。

3.根据权利要求2所述的能量回收装置，其特征在于，所述内轮与所述回收主轴连接，所述外轮与所述第一连接轴连接；

或，所述内轮与所述第一连接轴连接，所述外轮与所述回收主轴连接。

4.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一连接轴远离所述回收主轴的一端连接有第二连接轴；

所述第一连接轴和所述第二连接轴之间设置有离合结构。

5.根据权利要求4所述的能量回收装置，其特征在于，所述离合结构包括驱动装置、复位装置、主动齿轮、从动齿轮和定位部；

所述主动齿轮设置在所述第二连接轴上；

所述从动齿轮设置在所述第一连接轴上；

所述驱动装置和所述复位装置分别设置在所述主动齿轮相对的两侧，能够带动所述主动齿轮在所述第二连接轴上转动；

所述第一连接轴和所述第二连接轴均转动设置在所述定位部上。

6.根据权利要求5所述的能量回收装置，其特征在于，所述离合结构还包括点位开关；

所述点位开关与所述驱动装置连接，用于控制所述驱动装置的工作状态。

7.根据权利要求5所述的能量回收装置，其特征在于，所述驱动装置上设置有计时器，用于控制所述驱动装置的启动时间。

8.根据权利要求5所述的能量回收装置，其特征在于，所述驱动装置为直线电机；

或，所述复位装置为压簧。

9.根据权利要求5所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一连接轴与所述定位部之间通过轴承连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的能量回收装置。