CN1652430A - 一种利用机动车车轮发电的方法及发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用机动车车轮发电的方法，为将发电机转子线圈直接安装在车轮上，将定子安装在车轮上与发电机转子线圈相对位置，使定子与车轮同心转动，利用车轮在行驶时的转动惯量和空气动力的作用，使发电机转子线圈和定子之间产生相对运动，浮动定子产生交变磁场并切割发电机转子线圈，在发电机转子线圈中进行发电，将发电机转子线圈与安装在给车轮上的电子设备相连接直接进行供电，或将发电机转子线圈与储能装置相连接，对储能装置进行充电。其发电装置包括基板，在基板上设有发电机转子线圈，在基板中心处设有轮轴，在轮轴上安装有风轮，在轮轴或风轮上设有定子。其优点是使用成本低、供电效果好、节能环保。

Description

一种利用机动车车轮发电的方法及发电装置
技术领域
本发明属于一种发电装置，特别涉及一种利用机动车车轮发电的方法及发电装置。
背景技术
随着电子技术的不断发展，汽车的电子技术应用也越来越普及，汽车的智能化程度越来越高。作为汽车的关键部件—轮胎，电子技术的应用已经开始，智能轮胎的概念也已经提出。在轮胎上安装传感器和通信发射装置，对测量到的各种物理参数进行测量，实时传输到驾驶室的中央显示或综合告警系统，使系统能够对轮胎的工作状态进行检测和监控，一旦出现异常发出报警，提醒驾驶人员及时处理。也可在轮胎上直接安装显示装置，显示轮胎的状态。
轮胎是工作在特殊的环境之中，除了路面环境和气候环境外，汽车行驶时它始终是处在转动的状态之中，这样就给供电系统和信号传输带来了问题：普通的车身导线馈电和信号传输不适用。现在的轮胎检测系统多以电池供电，用无线电进行信号传输。其存在的问题是电池受使用寿命限制，需要定期更换电池，操作麻烦，使用成本高；当电池使用一定时间后，输出电压下降，影响供电效果。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种使用成本低、供电效果好、节能环保，可及时给轮胎上的电子设备供电的利用机动车车轮发电的方法及发电装置。
本发明是这样实现的：将发电机转子线圈直接安装在车轮上，将定子安装在车轮上与发电机转子线圈相对位置，使定子与车轮同心转动，利用车轮在行驶时的转动惯量和空气动力的作用，使发电机转子线圈和定子之间产生相对运动，浮动定子产生交变磁场并切割发电机转子线圈，在发电机转子线圈中进行发电，将发电机转子线圈与安装在给车轮上的电子设备相连接直接进行供电或者将发电机转子线圈与储能装置相连接，对储能装置进行充电。
上述的利用机动车车轮发电的方法，在车轮中心处设有轮轴，在轮轴的引出端安装风轮，所说的定子安装在轮轴或风轮上形成浮动定子，风轮同时作为惯性飞轮，且风轮转向与汽车正常行驶方向相反。
上述的利用机动车车轮发电的方法，所说的定子为永磁铁或定子绕组。
一种车轮发电装置，它有一个基板，其特殊之处是：在基板上设有发电机转子线圈，在基板的中心处设有轮轴，在轮轴上安装有风轮，在轮轴或风轮上设有定子，所说的发电机转子线圈的引出端为该车轮发电装置的输出端。
上述的车轮发电装置，所说的定子为永磁铁或定子绕组。
上述的车轮发电装置，在基板上连接有安装架，所说的基板可通过安装架安装在机动车车轮上。
上述的车轮发电装置，所说的基板为车轮护罩。
该车轮发电装置利用车轮在行驶时的转动惯量和空气动力的作用，使发电机转子和定子之间产生相对运动，从而使浮动定子产生交变磁场并切割发电机转子线圈，达到在车轮上发电的目的，通过发电机转子线圈的引出端直接给车轮上的电子设备供电或对储能装置进行充电。因此，使用成本低、供电效果好、节能环保。
图面说明：
图1是本发明的结构示意图(对应实施例1)；
图2是发明的结构示意图(对应实施例2)；
图3是本发明中车轮及风轮相对运动示意图。
图中：1-安装架，2-发电机转子线圈，3-风轮，4-定子，5-轮轴，6-轴承，7-轴承盖，8-锁母，9-垫圈，10-基板，11-螺杆，12-车轮。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，将发电机转子线圈2直接安装在机动车车轮12上，将定子4安装在车轮12上与发电机转子线圈2相对位置，所说的定子4采用永磁铁或定子绕组，在车轮12中心处设有轮轴5，在轮轴5的引出端安装风轮3，所说的定子4安装在风轮3上，风轮3同时作为惯性飞轮，且风轮3转向与汽车行驶方向相反，使定子4与车轮12同心转动；利用车轮12在行驶时的转动惯量和空气动力的作用，使发电机转子线圈2和定子4之间产生相对运动，浮动定子4产生交变磁场并切割发电机转子线圈2，在发电机转子线圈2中进行发电，将发电机转子线圈2与安装在车轮12上的电子设备相连接直接进行供电，或者将发电机转子线圈2与储能装置相连接，对储能装置进行充电。
该车轮发电装置包括安装架1，在安装架1上通过螺杆11和紧固螺母紧固有基板10，(根据车轮结构，也可不采用安装架1)，在基板10上设有发电机转子线圈2，在基板10的中心处通过轴承6和轴承盖7安装有轮轴5，所说的轴承盖7通过螺母8和垫圈9紧固在基板10上，在轮轴5上设有风轮3，在风轮3上设有定子4，所说的定子4为永磁铁或定子绕组，发电机转子线圈2的引出端为该车轮发电装置的输出端。对于没有车轮护罩的车轮，基板10也可作为车轮护罩使用。
安装时，将安装架1通过螺杆11安装在机动车车轮12上，且位于汽车左、右两侧的风轮3反向。如图3所示，当车轮12开始转动时，汽车车轮12由静止到转动，有一个角加速度，由于惯性的作用，此时浮动定子4不能马上跟上车轮12的转动而有一个转速差，即发电机转子线圈2与浮动定子4之间有一个相对的转动。这时，发电机转子线圈2由于受交变磁场切割而产生感应电压(或电流)，只要车轮12有角加速度，这种相对转动就会产生。当汽车匀速行驶时，车轮12的转动也是匀速转动的，没有角加速度，而此时在汽车的行驶方向上会有空气的相对运动，风轮3由于空气动力的作用会产生一个与车轮12转动相反的转动力矩，使浮动定子4与发电机转子线圈2之间产生相对转动，具备发电条件，车速越快，相对转速也越快，通过输出端给安装在车轮上的电子设备供电或给储能装置充电。
实施例2：
如图2所示，将发电机转子线圈2直接安装在机动车车轮12上，将定子4安装在车轮12上与发电机转子线圈2相对位置，所说的定子4采用永磁铁或定子绕组，在车轮12中心处设有轮轴5，在轮轴5的引出端安装风轮3，所说的定子4安装在轮轴5上，风轮3同时作为惯性飞轮，且风轮3转向与汽车行驶方向相反，使定子4与车轮12同心转动；利用车轮12在行驶时的转动惯量和空气动力的作用，使发电机转子线圈2和定子4之间产生相对运动，浮动定子4产生交变磁场并切割发电机转子线圈2，在发电机转子线圈2中进行发电，将发电机转子线圈2与安装在车轮12上的电子设备相连接，直接进行供电；或者将发电机转子线圈2与储能装置相连接，对储能装置进行充电。
该车轮发电装置包括安装架1，在安装架1上通过螺杆11和紧固螺母紧固有基板10，(根据车轮结构，也可不采用安装架1)，在基板10上设有发电机转子线圈2，在基板10的中心处通过轴承6和轴承盖7安装有轮轴5，所说的轴承盖7通过螺母8和垫圈9紧固在基板10上，在轮轴5上设有风轮3，在风轮3上设有定子4，所说的定子4为永磁铁或定子绕组，所说的发电机转子线圈2的引出端为该车轮发电装置的输出端，基板10也可作为车轮护罩。
安装时，将安装架1通过螺杆11安装在机动车车轮12上，且位于汽车左、右两侧的风轮3反向。工作过程与实施例1相同。

Claims (7)

1、一种利用机动车车轮发电的方法，其特征是：将发电机转子线圈直接安装在车轮上，将定子安装在车轮上与发电机转子线圈相对位置，使定子与车轮同心转动，利用车轮在行驶时的转动惯量和空气动力的作用，使发电机转子线圈和定子之间产生相对运动，浮动定子产生交变磁场并切割发电机转子线圈，在发电机转子线圈中进行发电，将发电机转子线圈与安装在给车轮上的电子设备相连接，直接进行供电，或将发电机转子线圈与储能装置相连接，对储能装置进行充电。
2、根据权利要求1所述的利用机动车车轮发电的方法，其特征是：在车轮中心处设有轮轴，在轮轴的引出端安装风轮，所说的定子安装在轮轴或风轮上，形成浮动定子，所说的风轮同时作为惯性飞轮，且风轮转向与汽车行驶方向相反。
3、根据权利要求1或2所述的利用机动车车轮发电的方法，所说的定子为永磁铁或定子绕组。
4、一种车轮发电装置，包括基板(10)，其特征是：在基板(10)上设有发电机转子线圈(2)，在基板(10)的中心处设有轮轴(5)，在轮轴(5)上安装有风轮(3)，在轮轴(5)或风轮(3)上设有定子(4)，所说的发电机转子线圈(2)的引出端为该车轮发电装置的输出端。
5、根据权利要求4所述的车轮发电装置，其特征是：所说的定子(4)为永磁铁或定子绕组。
6、根据权利要求4所述的车轮发电装置，其特征是：在基板(10)上连接有安装架(1)。
7、根据权利要求4所述的车轮发电装置，其特征是：所说的基板(10)为车轮护罩。
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