CN110630459B - 基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法,属于汽车新能源领域。将带有液压控制阀的二驱四双串联液压振动回路中的双主动液压缸作为振动输入端,设置在以车轴为支撑且在车身抑振位置处,将所有分别由四个从动液压缸构成的振动输出端,都设置于同一个共振发电装置的振动导向框架顶部,通过单活塞杆联结齿条,单侧啮合发电机转轴上内套有单向轴承的齿轮,将源自各车轮处的车身振动力,汇聚至共振发电装置的转轴处进行集中式驱动,通过各液压振动输出端将分流的共振发电装置系统阻尼,逆向传导至各液压振动输入端进行车身的分散式抑振,不仅实现了高效率共振发电和均衡性车身抑振,而且实现了大功率发电机在共振发电装置的有效应用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车动能发电系统和方法,尤其涉及基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法。
背景技术
众所周知,汽车减振器通过节流阻尼做功和摩擦散热,耗散了车身振动的大部分能量,现有的汽车振动发电技术,都是针对车身振动能量被减振器耗散后的残余振动能量而开发利用的,也就是在减振器上附加一个小功率发电机,利用车身减振器抑振后的随机振动力进行驱动发电,而利用随机振动发电的缺点也很明显,主要是:1)由于车身振动能量大部分被减振器节流阻尼做功所分流耗散,驱动小功率发电机的剩余振动力很低且车身振幅很小,致使影响发电机发电效率的关键要素转矩和转速都很低,导致了分散设置在车身各减振器上小功率发电机的效率很低,进而导致对车身残余振动能量的整体回收效率也很低,缺乏应用前景;2)同时,也导致了利用振动能量发电而产生的电磁阻尼很小,无法仅利用电磁阻尼进行车身的有效抑振,因此现有振动能量的随机振动发电技术无法有效代替现有的减振器,而且能量回收发电效果差,车身抑振均衡性也很差。
申请人从2010年开始一直在研究利用频率共振,实现新能源汽车的车身振动能量回收发电的前沿技术研究,并持续进行了改进,希望能够将这一有利于大幅提高振动能量利用效率的技术完美地在汽车产业上实现应用,从而节省能源,能够真正实现颠覆性能量再生技术的落地应用。
从2012年提出一种应用于电动汽车动能发电的频率共振实现方法(专利号:CN201210114577.6),到2013年时,进一步提出将频率共振应用于汽车动能发电的方法和结构(专利号:CN201310132727.0),并在此基础上研发了第一代的共振发电装置和系统。但鉴于对车身振动的控制,既需要高效利用振动能量,又需要控制振动对车身颠簸的影响,申请人在2016年又提出了基于杠杆原理的电动汽车共振发电优化方法和结构(专利号:CN201610496171.7),研发了第二代的共振发电装置和系统。
但刚性杠杆对于车辆底盘区域的安装兼容性较差,且刚性杠杆无法控制振动力的大小,因此在2018年提出第三代的基于杠杆效应的电动汽车共振发电液压驱动方法和装置,利用液压装置不仅实现杠杆效应,而且改善兼容性和振动力大小的控制。
但是第二代的杠杆驱动方法和第三代的液压驱动方法,虽然在抑制车身振动和利用振动力进行共振发电方面具有一定的效果,但由于这两种结构和方法都是基于单组的三驱三刚性杠杆单元驱动和单组的三驱三液压单元驱动,都受到与底盘区域推力杆、稳定杆及代替减振器设置的兼容性限制,难于以每根车轴为支撑而设置多组振动传导单元,在车身抑振的均衡性方面和振动发电的高效性方面仍有不足。
发明内容
本发明提供了一种基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法,解决的技术问题之一是提高装置与整车的集成兼容性和提高共振发电的效率,能够有效实现车身抑振的均衡性,从而在工程化集成应用方面非常容易地匹配现有的减振设计的车身和车身底盘;
解决的技术问题之二是解决原有的三条液压油路中的每个主动液压缸活塞在车身振动的冲击和反弹行程中,都是单行程做功发电,存在着发电效率较低的问题,且三个从动液压缸在共振弹性系统的反弹行程中,缺少对车身振动力的导入助力,存在着这段行程中仅靠共振弹性系统反弹力无法有效抑制共振发电装置系统阻尼对共振振幅衰减所致的发电机转速下降的问题,本发明进一步提高了振动能量转化发电的效率且实现驱动系统在底盘区域兼容性的优化。
技术方案
一种基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统,其特征在于:包括液压传动系统单元和共振发电装置;
所述液压传动系统单元包括振动输入端和振动输出端以及两端之间相连的油路,所述振动输入端包括分散设置在车身下方以车轴为支撑的代替减振器的车身抑振位置处,采用两个主动液压缸并列紧邻安装,主动液压缸的活塞杆连接车身底板,承接车身振动;所述振动输出端包括集中设置在同一个共振发电装置上的从动液压缸,且每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联;
所述共振发电装置包括振动导向框架,设置在振动导向框架内并与车身采用弹性系统相连的中空重物托板,中空重物托板上设置有包括发电机和增速器的共振旋转发电组件,所述共振旋转发电组件还包括在发电机转轴上设置的内套有单向轴承的齿轮,齿轮单侧啮合有齿条,齿条由设置在振动导向框架顶部的作为振动输出端的从动液压缸的活塞杆带动,每个从动液压缸的活塞杆带动一个齿条,将振动输出端传送的振动力通过与齿条啮合的齿轮驱动发电机转轴旋转,从而发电;
所述振动输入端的两个主动液压缸分别各自与两个从动液压缸组成了两条一驱二串联式液压振动回路,两条液压振动回路的从动液压缸活塞输出的扭力在发电机转轴两侧同向叠加,构成将车身振动力转换为共振发电装置发电机转轴的旋转扭力的二驱四液压混合驱动系统;
所述振动输入端在车身下方抑振位置处分散设置有多个,所述共振发电装置集中设置为一个,从动液压缸的数量根据振动输入端的主动液压缸的数量而定,且沿发电机转轴两侧集中垂直排列安装在振动导向框架顶部位置,构成共振发电的集中驱动与系统阻尼的分散抑振的分布式架构。
进一步,所述中空重物托板通过与车身连接的弹性系统与车身实现共振,中空重物托板通过直线轴承在垂直设置于振动导向框架上的光轴上实现垂直方向的上下滑移。
进一步,所述每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联,是采用油路将每个液压缸内由活塞隔离形成的上下油腔进行串联,并使得主动液压缸活塞在压缩和拉伸的全行程实现连续的做功发电。
进一步,所述两条液压振动回路的每条回路中的两个从动液压缸活塞杆连接的齿条对发电机转轴的驱动旋转方向分别交替为顺时针和逆时针,而且,随主动液压缸活塞压缩和拉伸的出力,每条一驱二串联式液压振动回路中的两个从动液压缸活塞,交替承接转轴的负载。
在两条液压振动回路中设置有流量控制阀,通过流量控制产生的节流阻尼用于车身的抑振。
进一步,所述共振发电装置设置在车身底板上方紧靠卡车驾驶室后方位置或紧靠客车后排座椅后方的位置处。
一种基于集中驱动和分散抑振的共振发电方法,其特征在于:采用两条分别由一个主动液压缸驱动两个从动液压缸的且带有液压控制阀的二驱四串联式液压振动回路作为液压传动系统单元,每个液压传动系统单元中的两个主动液压缸作为振动输入端,所述振动输入端在车身需要抑振的位置处代替减振器以车轴为支撑进行分散设置,将所有液压传动系统单元中分别由四个从动液压缸构成的振动输出端,都垂直设置于同一个共振发电装置上,从动液压缸的单活塞杆下方联结齿条,齿条单侧啮合发电机转轴上内套有单向轴承的齿轮,所有的振动输入端与振动输出端之间,都是通过二驱四的双串联液压振动油路所连接,通过各振动输入端将源自各车轮处的车身振动力,汇聚至共振发电装置的发电机转轴处进行集中式驱动,以及,通过各振动输出端将分流的共振发电装置系统阻尼,逆向传导至各振动输入端进行车身的分散式抑振,实现搭建高效率共振发电和均衡性车身抑振所需要的分布式架构,同时,也实现了大功率发电机在共振发电装置的有效应用。
进一步,所述两条液压振动回路的每条回路中的两个从动液压缸活塞杆连接的齿条对发电机转轴的驱动旋转方向分别交替为顺时针和逆时针,随主动液压缸活塞压缩和拉伸的出力,每条一驱二串联式液压振动回路中的两个从动液压缸活塞交替承接转轴的负载,且两条液压振动回路中分别各有一个从动液压缸活塞在转轴两侧对转轴交替产生同向的扭力。
进一步,所述振动输入端的主动液压缸分散设置于不同车轮处代替减振器的车身抑振位置处,以每根车轴作为支撑而设置的振动输入端的位置和数量,分别是左右各设置一个,或者是左右各设置两个。
进一步,所述共振发电装置将各车轮处的车身振动力汇聚至发电机转轴处,所带来的叠加扭力能够实现大功率发电机的高效驱动,所述共振发电装置设置在车底板上方紧靠卡车驾驶室后方位置或紧靠客车后排座椅后方的位置处。
有益效果
本发明的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法采用两条一驱二的串联式液压振动回路,振动输入端优化为仅有两个主动液压缸,不仅能够在主动液压缸的活塞压缩和拉伸的全行程中做功,而且因为主动液压缸的数量减少了,能够在车轴上进行单轴多个或者多轴多个的分布式设置,从而直接代替车身减振器,实现车身底盘的兼容性优化;振动输出端优化为四个从动液压缸,通过活塞杆连接齿条,在发电机转轴两侧垂直方向与齿轮单侧啮合,交替构成使发电机转轴连续旋转的扭力,有效抑制了共振发电装置系统阻尼所致的反弹行程衰减带来的发电机转速下降;而且通过二驱四液压振动回路将分布式的车身振动力,汇聚至共振发电装置的发电机转轴处,实现大功率发电机的集中式扭力驱动;与此同时,各振动输出端分流共振发电装置的系统阻尼,逆向传导至对应的振动输入端,实现车身的分散式抑振;这种在多个车身抑振位置处,利用多个二驱四液压混驱系统共同联结到同一个共振发电装置的多配一组合,构成了能够集中驱动与分散抑振的高效率共振发电的多配一分布式架构。本发明通过将振动输入端优化为仅有的两个主动液压缸,实现了代替减振器设置的兼容性优化,还实现了主动液压缸活塞压缩和拉伸的全行程能够连续做功高效发电,提高了发电效率。
附图说明
图1为本发明振动输入端结构安装位置的示意图。
图2为本发明的一个二驱四液压传动系统单元结构放大示意图。
图3为本发明的分布式架构关于振动输入端和振动输出端设置的示意图。
图4为本发明的一个二驱四液压传动系统单元油路连接示意图。
图5为本发明的一个二驱四液压传动系统单元油路中设置有分流泄压油路的连接示意图。
其中:1-光轴,2-振动导向框架,3-主动液压缸,4-从动液压缸,5-齿条,6-发电机转轴,7-内套有单向轴承的齿轮,8-大转角高扭矩的单向旋转装置,9-中空重物托板,10-车身底板,11-车轴。
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。
之前本申请人提出的技术方案中,是以车轴为支撑的杠杆驱动方法和液压驱动方法,虽然在抑制车身振动和利用振动力进行发电方面具有一定的效果,但在车身抑振的均衡性方面和振动发电的高效性方面仍有不足。2018年的液压驱动方法中由于承接车身振动力且驱动发电机转轴旋转是由三条一驱一的主从动液压缸回路仅构成一个驱动单元,产生的问题包括:(1)在一个驱动单元中,主动液压缸数量多导致代替减振器与底盘车身抑振区域兼容性差带来的设置困难,(2)每个主动液压缸活塞在车身振动的冲击和反弹行程中,都是单行程做功发电,存在着发电效率较低的问题,(3)三个从动液压缸的设置,在共振弹性系统的反弹行程中,缺少车身振动力的导入助力,存在着这段行程中无法有效抑制共振发电装置系统阻尼对共振振幅衰减所致的发电机转速下降的问题。
因此,本申请提出一种基于集中驱动与分散抑振的共振发电分布式架构,采用将两条都带有液压控制阀的一驱二串联式液压振动回路中的两个主动液压缸,设置为紧邻的以车轴为支撑,且以单活塞杆承接车身振动力和进行车身抑振的振动输入端,两条串联油路中的四个从动液压缸作为振动输出端设置于振动导向框架顶部,两条串联回路中分别各有一个从动液压缸活塞在发电机转轴两侧产生同向叠加的扭力,构成将车身垂直方向的振动力转换为共振发电装置转轴扭力的二驱四液压混驱系统;将二驱四液压混驱系统的振动输入端,代替车身减振器在车身抑振位置进行分布式的设置,与此对应,将对应的振动输出端共同设置在同一个共振发电装置的振动导向框架处顶部,且通过向下单活塞杆联结齿条所啮合的内套有单向轴承齿轮,将分布式的车身振动力,汇聚至共振发电装置的转轴处,实现扭力的集中式驱动,与此同时,各振动输出端分流共振发电装置的系统阻尼,逆向传导至对应的振动输入端,实现车身的分散式抑振;这种在多个车身抑振位置处,利用多个二驱四液压混驱系统共同联结在同一个共振发电装置的多配一组合,构成了能够集中驱动与分散抑振的高效率共振发电的多配一分布式架构。
如附图1~3示意,整体系统包括液压传动系统单元和共振发电装置,液压传动系统单元包括振动输入端和振动输出端以及两端之间相连的油路,在车身底部原设置减振器的位置,分别设置振动输入端的两个主动液压缸3,且并列紧邻安装,主动液压缸3的活塞杆连接车身底板,承接车身振动;振动输出端包括集中设置在共振发电装置上的四个从动液压缸4,且每个主动液压缸3均与两个从动液压缸4通过油路串联;
所述共振发电装置包括四周安装光轴1的振动导向框架2,设置在振动导向框架2内并与车身采用弹性系统相连的中空重物托板,中空重物托板通过设置的直线轴承实现在光轴上的垂直方向上的滑移,中空重物托板上设置有包括发电机和增速器的共振旋转发电组件,所述共振旋转发电组件还包括在发电机转轴6上设置的内套有单向轴承的齿轮7,齿轮单侧啮合有齿条5,齿条5由设置在振动导向框架2顶部的作为振动输出端的从动液压缸4的活塞杆带动,每个从动液压缸4的活塞杆带动一个齿条5,将振动输出端传送的振动力通过与齿条啮合的齿轮驱动发电机转轴6旋转,从而发电;
所述振动输入端的两个主动液压缸分别与每个主动液压缸分别连接的两个从动液压缸组成了两条液压振动回路,两条液压振动回路中各有一个从动液压缸活塞所传导的振动力随主动液压缸活塞压缩和拉伸而交替叠加作用于共振旋转发电组件的发电机的中心转轴上,构成将车身振动力转换为共振发电装置的旋转扭力的二驱四液压混合驱动系统;
所述振动输入端在车身下方分散设置有多个,所述共振发电装置设置为一个,从动液压缸的数量根据振动输入端的主动液压缸的数量而定,且对应发电机转轴上方两侧位置分两排排列安装在振动导向框架顶部,并分别连接齿条带动发电机转轴上的齿轮转动。
中空重物托板通过与车身连接的弹性系统与车身实现共振。共振发电装置的系统阻尼包括共振发电的电磁阻尼,光轴与直线轴承间上下滑移的摩擦阻尼,机械传动的啮合阻尼。
所述每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联,是采用油路将每个液压缸内由活塞隔离形成的上下油腔进行串联。
所述两条液压振动回路的每条回路中的两个从动液压缸活塞杆连接的齿条,随各自主动液压缸压缩和拉伸对发电机转轴的驱动旋转方向分别交替为顺时针和逆时针,即每条回路中的两个从动液压缸活塞不同时承接发电机转轴的负载。
所述从动液压缸的活塞杆连接的齿条,其中一个齿条啮合大转角高扭矩的单向旋转轴承(见本申请人在2016年申请的专利“一种实现大转角高扭矩的单向旋转装置”,申请号为CN201610497298.0),所述大转角高扭矩的单向旋转轴承包括设置在中间的齿轮,齿轮的两端各通过联轴件同轴连接有一个单向轴承,所述齿轮的外径小于单向轴承的外径,两个单向轴承为同向受力的单向轴承,所述齿轮的轴心为空心设置,两个单向轴承的中心连接轴非接触地穿过所述齿轮的轴心,将两个单向轴承同轴连接在一起。
在两条液压振动回路中设置有流量控制阀,通过流量控制产生的节流阻尼用于车身的抑振。
本发明的系统在实践时的工况情况为:
1)将两个紧邻的主动液压缸作为车身振动能量的振动输入端,代替传统减振器设置于以车轴为支撑的车身抑振位置处,通过向上方的单活塞杆承接车身振动力,且分流传导共振发电装置系统阻尼抑制车身振动。
2)两个主动液压缸各自串联驱动两个从动液压缸,使得四个从动液压缸成为车身振动能量的振动输出端,从动液压缸的缸体垂直设置于振动导向框架顶部,使向下方的单活塞杆联结齿条传导振动力,且啮合至共振发电装置转轴上内套有单向轴承齿轮处驱动发电。
3)每个二驱四液压传动系统振出输出端所对应的垂直设置于振动导向框架顶部的四个从动液压缸,不仅,在转轴同侧的两个从动液压缸活塞出力使所联结齿条对转轴的扭力方向交替互为顺时针和逆时针,而且,随主动液压缸活塞压缩和拉伸的出力,每条一驱二串联式液压振动回路中的两个从动液压缸活塞交替承接转轴的负载,两条液压振动回路中分别各有一个从动液压缸活塞在转轴两侧对转轴产生同向的叠加扭力。
4)在多个车身抑振的位置处,通过将多个二驱四液压传动系统单元,与同一个共振发电装置搭建多对一的共振发电架构,实现将各车轮处激励产生的振动力汇聚传导至共振发电装置转轴处集中驱动高效发电,同时,将共振发电装置系统阻尼分流传导至车身抑振位置处实现分散的抑振。
5)可以采用磁粉测功机确定汽车满载工况下共振发电装置的发电机转轴的输出功率,设计该功率下应匹配发电机额定的转速及转矩,将基于参数设计的大功率发电机匹配至共振发电装置。
6)由于将各车身抑振位置处振动输入端所承接的车身振动力,集中传导至共振发电装置转轴处,与按车身固有振动频率发生共振的共振发电旋转组件的弹性系统进行正向或反向的叠加,使每个振动输入端采集的振动力,无论是放大或衰减共振的振幅,都对发电机转速具有增速的作用。
而将抑制车身振动的振动输入端代替减振器,在分别以一根或多根车轴为支撑的车身抑振位置处进行相应的匹配设置,在对发电机转速进行高效驱动方面带来了增速效果的同时,也在车身振动的冲击行程中,发电机转轴产生的转矩阻尼效应也对车身支撑弹簧的缓冲性带来了劣化,但是同时利用共振发电装置共振发电旋转组件中弹性系统的冲击力,能够通过与振动输出端传导的车身振动冲击力之间相互叠加,有效减轻车身缓冲性的劣化程度。
7)在液压传动系统单元中,可以设置能够通过流量控制产生节流阻尼的流量控制阀,用以实现对车身抑振的主动控制。
8)在串联式液压振动回路中设置流量控制阀,在汽车起步阶段,共振发电系统阻尼较小或尚未产生阻尼时,利用调节流量阀产生的节流阻尼进行抑振;在汽车行驶路况颠簸、车身振动剧烈时,仅靠共振发电阻尼无法有效抑振,此时利用调节流量控制阀产生的节流阻尼与共振发电系统阻尼叠加,实现对车身振动的综合抑振。
如图4所示意,两条一驱二的液压振动回路中,A与B分别为其中一条回路,A1与A2所连接的齿条对发电机转轴的作用扭力相反,A1与B1为在转轴两侧通过齿条对转轴产生同向作用扭力,B1与B2所连接的齿条对发电机转轴的作用扭力相反,A2与B2为在转轴两侧通过齿条对转轴产生同向作用扭力。
图5中示意的油路,为在液压振动回路A中增加了分流泄压油路,油路上设置的流量阀能够在车身受到颠簸路况,车身受到冲击力度较大时,通过分流泄压油路减轻共振发电旋转组件发生触底的冲撞。
上述附图2中为了清晰显现振动输入端与振动输出端的具体结构,在共振发电装置的转轴上,仅显示一个振动输出端的四个从动液压缸活塞,以及,与所驱动的四个内套有单向轴承的齿条齿轮啮合的一个组合,以及,以车轴为支撑的由两个主动液压缸的振动输入端所组合构成的一个液压传动系统单元,但是,在车身振动能量的实际利用中,按汽车有前后两个轴设计,每轴左与右各有一个减振器,全车合计有四个减振器进行配置,则共振发电装置转轴上,需匹配四组合计16个齿轮齿条的啮合,以及,对应的设置于振动导向框架顶部的16个从动液压缸,以及,对应的代替每个减振器功能而设置的两个紧邻且以车轴为支撑的主动液压缸,也就是全车合计设置四组计8个主动液压缸,如附图3所示意,图中示意出4组液压传动系统单元,包括分布在车身底盘区域、临近车轮位置以车轴为支撑的四组振动输入端和集中垂直设置在共振发电装置的振动导向框架顶部的四组振动输出端。
用于集中驱动的共振发电装置可以有多种设置方法,分别应用于不同类型的车辆,例如:(1)货车类,可以设置在紧靠驾驶室后面且位于车身底板上方的前置立式方案,(2)客车类,设置为紧靠后排座椅后面且位于车身底板上方的后置立式方案,或设置在车身底板下方的卧式方案,或者采用(3)前后分置的立式与卧式组合方案。上述设置的位置使共振发电装置的整车集成兼容性更好,其中立式方案使共振发电旋转组件在垂直方向具有较大共振振幅所需的行程空间,提供了发电机高转速所需的垂直方向切线位移的高度空间。
Claims (9)
1.一种基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统,其特征在于:包括液压传动系统单元和共振发电装置;
所述液压传动系统单元包括振动输入端和振动输出端以及两端之间相连的油路,所述振动输入端包括分散设置在车身下方以车轴为支撑的代替减振器的车身抑振位置处,采用两个主动液压缸并列紧邻安装,主动液压缸的活塞杆连接车身底板,承接车身振动;所述振动输出端包括集中设置在同一个共振发电装置上的从动液压缸,且每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联;
所述共振发电装置包括振动导向框架,设置在振动导向框架内并与车身采用弹性系统相连的中空重物托板,中空重物托板上设置有包括发电机和增速器的共振旋转发电组件,所述共振旋转发电组件还包括在发电机转轴上设置的内套有单向轴承的齿轮,齿轮单侧啮合有齿条,齿条由设置在振动导向框架顶部的作为振动输出端的从动液压缸下方的活塞杆带动,每个从动液压缸的活塞杆带动一个齿条,将振动输出端传送的振动力分别通过齿条在发电机转轴两侧与齿轮啮合驱动发电机转轴旋转,从而发电;
所述振动输入端的两个主动液压缸分别各自与两个从动液压缸组成了两条一驱二串联式液压振动回路,两条液压振动回路中从动液压缸活塞输出的扭力在发电机转轴两侧同向叠加,构成将车身振动力转换为共振发电装置发电机转轴的旋转扭力的二驱四液压混合驱动系统;
所述振动输入端在车身下方抑振位置处分散设置有多个,且对应的所有振动输出端都设置在同一个共振发电装置上,从动液压缸的数量根据振动输入端的主动液压缸的数量而定,且沿发电机转轴两侧上方集中垂直排列安装在振动导向框架顶部位置,构成共振发电的集中驱动与系统阻尼的分散抑振的分布式架构;
所述两条液压振动回路的每条回路中的两个从动液压缸活塞杆连接的齿条对发电机转轴的驱动旋转方向分别交替为顺时针和逆时针,而且,随主动液压缸活塞压缩和拉伸的出力,每条一驱二串联式液压振动回路中的两个从动液压缸活塞,交替承接转轴的负载。
2.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统,其特征在于:所述中空重物托板通过与车身连接的弹性系统与车身实现共振,中空重物托板通过直线轴承在垂直设置于振动导向框架上的光轴上实现垂直方向的上下滑移。
3.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统,其特征在于:所述每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联,是采用油路将每个液压缸内由活塞隔离形成的上下油腔进行串联,并使得主动液压缸活塞在压缩和拉伸的全行程实现连续的做功发电。
4.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统,其特征在于:在两条液压振动回路中设置有流量控制阀,通过流量控制产生的节流阻尼用于车身的抑振。
5.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统,其特征在于:所述共振发电装置设置在车身底板上方紧靠卡车驾驶室后方位置或紧靠客车后排座椅后方的位置处。
6.一种如权利要求1所述的共振发电系统的基于集中驱动和分散抑振的共振发电方法,其特征在于:采用两条分别由一个主动液压缸驱动两个从动液压缸的且带有液压控制阀的二驱四串联式液压振动回路作为液压传动系统单元,每个液压传动系统单元中的两个主动液压缸作为振动输入端,所述振动输入端在车身需要抑振的位置处代替减振器以车轴为支撑进行分散设置,将所有液压传动系统单元中分别由四个从动液压缸构成的振动输出端,都垂直设置于同一个共振发电装置上,从动液压缸的单活塞杆下方联结齿条,齿条单侧啮合发电机转轴上内套有单向轴承的齿轮,所有的振动输入端与振动输出端之间,都是通过二驱四的双串联液压振动油路所连接,通过各振动输入端将源自各车轮处的车身振动力,汇聚至共振发电装置的发电机转轴处进行集中式驱动,以及,通过各振动输出端将分流的共振发电装置系统阻尼,逆向传导至各振动输入端进行车身的分散式抑振,实现搭建高效率共振发电和均衡性车身抑振所需要的分布式架构,同时,也实现了大功率发电机在共振发电装置的有效应用。
7.如权利要求6所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电方法,其特征在于:所述两条液压振动回路的每条回路中的两个从动液压缸活塞杆连接的齿条对发电机转轴的驱动旋转方向分别交替为顺时针和逆时针,随主动液压缸活塞压缩和拉伸的出力,每条一驱二串联式液压振动回路中的两个从动液压缸活塞交替承接转轴的负载,且两条液压振动回路中分别各有一个从动液压缸活塞在转轴两侧对转轴交替产生同向的扭力。
8.如权利要求6所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电方法,其特征在于:所述振动输入端的主动液压缸分散设置于不同车轮处代替减振器的车身抑振位置处,以每根车轴作为支撑而设置的振动输入端的位置和数量,分别是左右各设置一个,或者是左右各设置两个。
9.如权利要求6所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电方法,其特征在于:所述共振发电装置将各车轮处的车身振动力汇聚至发电机转轴处,所带来的叠加扭力能够实现大功率发电机的高效驱动,所述共振发电装置设置在车底板上方紧靠卡车驾驶室后方位置或紧靠客车后排座椅后方的位置处。
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