CN201821148U - 流体重力集成发电汽车充电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流体重力集成发电汽车充电站，包括重力采集器、液压发电机、将重力采集器采集到的重力能量传递到液压发电机的液压系统、与液压发电机连通的蓄电器、与蓄电器连通的自动刷卡充电机；本实用新型所发电能进入蓄电池备用，并进入汽车充电站点供汽车充电，也可入电网，自动稳压输出、可根据所需发电量进行集成组合，发电量可调，不消耗汽油、柴油、煤炭、天然气等任何能源，无污染、无排放、无噪声，设备小巧，集成度高，投资小安装维护方便，可达到无人职守，发电成本极低，发展前景十分广阔。

Description

流体重力集成发电汽车充电站

技术领域

本实用新型涉及一种流体重力集成发电汽车充电站。

背景技术

目前重力发电系统存在结构复杂、维护投资成本高，使用寿命短、工作效率不高、自损耗大、不可集成应用、实用性不强等缺陷，近年来出现了一些相关领域的专利申请，如：申请号为CN200420078486.2 ，名为“重力蓄能发电机”的专利，是一种靠涡卷弹簧蓄能机构存储动能发电方式；申请号为CN200510070530.4、名为“重力发电机”的专利，属于纯机械式运动方式，自身机械磨损就比较大；申请专利号为CN92104983.8、名为“重力转换系统组合的液压能发电”的专利，占用空间大，结构复杂，响应慢，投资维护成本大，具体应用性不高；申请号：200710071315、名为“液压发电系统”的专利，液压系统不能自行起到稳压稳流作用，需发电后进行二次稳压，只能算单体设备，不能集成，发电功率小，设备复杂投资维护高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前国内普遍存在的重力发电系统结构复杂、投资高、寿命短、应用面不广及实用性不强等问题，提供一种流体重力集成发电汽车充电站。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现： 

一种流体重力集成发电汽车充电站，包括重力采集器、液压发电机、将重力采集器采集到的重力能量传递到液压发电机的液压系统、与液压发电机连通的蓄电器、与蓄电器连通的自动刷卡充电机。  

作为优选方式，所述重力采集器包括安装在路面地沟内的内部装有流体介质的缸体、 所述缸体底部连接的竖直方向压缩的回位弹簧、回位弹簧顶端连接的活塞、活塞顶部连接的不低于道路路面的压板，所述缸体底部设有输入孔和输出孔，在所述缸体外部设有和输入孔及输出孔连通的液压系统，所述缸体上设有设有排气孔。

作为优选方式，所述的液压系统包括和输入孔连通的输入管道、和输出孔连通的输出管道、液压发电机的输入端的稳压系统及稳流系统，所述输入孔与输入管道之间设有单向止回阀，所述输出孔与输出管道之间设有单向止回阀。

作为优选方式，所述稳压系统包括：

1号单向止回阀，安装于重力采集器流体输出孔与输出管道之间；

3号单向止回阀，安装于重力采集器输出管道上的；

1号蓄能器，安装在3号单向止回阀的出口与1号安全调压阀入口之间的管道上；

1号安全调压阀，并联安装于1号蓄能器出口与减压稳压阀入口之间的管道上，1号安全调压阀的出口经管道与蓄油箱相连；

减压稳压阀，串联安装于1号蓄能器出口与可调式节流阀入口之间的管道上；

可调式节流阀，串联安装于减压稳压阀出口与液压发电机入口之间的管道上。

作为优选方式，所述稳流系统包括：

蓄油箱，

液压泵，它由电机驱动，液压泵的入口连接蓄油箱，液压泵的出口与4号单向止回阀的入口通过管道相连接；

流体压力继电器，它的入口安装于4号单向止回阀的出口与2号蓄能器入口的管道之间；

2号安全调压阀，其入口与流体压力继电器入口相连接，其出口经管道与蓄油箱相连；

5号单向止回阀，其出口安装于4号单向止回阀的出口与2号安全调压阀入口之间的管道上，5号单向止回阀的入口与蓄油箱相连；

2号单向止回阀，它安装于重力采集器输入孔与输入管道之间管道上；

液压发电机，液压发电机入口与可调式节流阀的出口经管道相连，所发电量经输出电缆与蓄电器相连接。

作为优选方式，液压发电机出口和蓄油箱之间设有过滤器。

作为优选方式，蓄电器同时与电网入口连通。

作为优选方式，在2号单向止回阀和输出管道之间设有阀门。

作为优选方式，在路面地沟内安装有安装钢槽，所述安装钢槽通过水泥浇注料固定于路面的地沟内，所述缸体固定在安装钢槽内部。

作为优选方式，所述的流体介质为水或油。

本实用新型中各零件的作用如下：重力采集器的功能是将采集到的重力能转化为液压能，通过流体介质经管道传输并经稳压、稳流、蓄能后推动液压发电机发电，并提供汽车充电及其它用电；单向止回阀的功能是防止流体回流，管道内流体只能按要求单向通过。蓄电器的功能是贮存流体能量，吸收流体脉动与冲击。安全调压阀的功能是将管道内流体压力控制在设定安全值范围内。减压稳压阀的功能是将压力按设定值降低，并稳定压力。可调式节流阀的功能是按设定值流量输出。蓄油箱具备一般液压系统所要求的基本功能，如循环过滤、流体温度调节、油位指示等；液压泵的功能是补充流体。流体压力继电器的功能是检测流体压力并变为电信号输出。安全调压阀的功能是将管道内流体压力控制在设定安全值范围内。液压发电机是由液压马达与发电机集成后的一种发电设备，市场上已有成熟产品，也可由液压马达来驱动发电机发电，两者分离安装，但其功能不会发生变化，它的主要功能是将液压能转变为电能。流体重力集成发电汽车充电站可单独运行，它们之间也可进行相互联网相互支持并组成更大的发电系统。不仅可利用汽车重力发电，也可利用人流等其它重力进行发电，其系统功能原理是一样的。所述的各种控制阀类由于国内外名称及外形有所差别，甚至可由其它阀类组合替代，但其实现的原理功能是不会改变的。

本实用新型的工作流程：当运动行进的汽车经过压板时，汽车重量产生的重力将压板压下，带动活塞向下运动压缩流体介质，缸体内的流体介质全部被挤压出缸体，流体介质由此采集到汽车重量产生的重力能量，带能量的流体介质通过重力采集器的输出孔并经过1号单向止回阀进入输出管道中，1号单向止回阀的作用是防止活塞向上运动时流体介质回流。带能量的流体介质通过输出管道传输并推开3号单向止回阀进入到1号蓄能器中进行能量贮存。1号蓄能器压力开始上升，汽车高速经过重力采集器压板所产生的瞬时压力冲击能量被蓄能器1所吸收，瞬间造成的流体压力波动被及时消除，从而带瞬时冲击能量的流体介质被1号蓄能器稳定贮存下来。随着高速行进的汽车经过重力采集器的次数增多，众多的重力采集器压板被压下，带能量的流体介质也越来越多，1号蓄能器中的贮存能量压力将越来越大，所安装压力表可显示1号蓄能器压力贮存状况。当流体介质压力达到减压稳压阀所设定压力值时，减压稳压阀开启，在可调式节流阀的作用下，1号蓄能器开始缓慢释放所贮存能量从而推动液压发电机进行发电作业。可调式节流阀对流体介质流量进行自动控制，确保液压发电机得到所需额定流体介质流量。当1号蓄能器能量贮存到一定安全值时， 1号安全调压阀自动开启进行卸流，卸流流体介质通过管道流到蓄油箱，从而起到系统保护作用。由于1号蓄能器在稳压系统的作用下缓慢持久的释放液压发电机所需的稳定压力流量，液压发电机必然发出稳定电压的电流，从而起到稳压作用。1号安全调压阀的调压值根据1号蓄能器的贮存大小进行设定。在蓄能器的缓冲作用、及减压稳压阀和可调式节流阀的共同作用下，带能量的流体介质输出稳定的压力流量后推动液压发电机进行发电。

汽车离开重力采集器压板后，在弹簧的作用下缸体内活塞被推回原来位置，这时缸体内产生真空造成负压力，在真空造成的负压力的作用下，油箱中的流体介质推开5号单向止回阀经输入管道并打开2号单向止回阀经过缸体输入孔吸入流体介质为下一次汽车经过压缩做准备。但由于如果汽车数量过多，会造成缸体内活塞来不及推动重力采集器压板回到原来位置就可能被第二次压下造成活塞向下做无用功，影响系统流量稳定供应，造成系统流体介质流量供应不足从而影响发电效率。为达到吸油快速响应、重力采集器压板快速回位稳定流量的目的，缩短重力采集器响应时间，提高系统工作效率，由低压大流量液压泵对重力采集器缸体进行补油。为此，低压大流量液压泵将在整个吸油回路及重力采集器缸体内保持一定少量压力，从而使重力采集器保证稳定且快速响应的输入输出流体介质量。当整个吸油输入管道及重力采集器缸体内的流量供应不足导致响应慢，输入管道内压力低于设定极限值时，压力开关自动检测到输入管道压力低发出信号启动低压大流量液压泵。液压泵启动后，流体介质推开4号单向止回阀进入到输入管道中，并经过输入管道打开2号单向止回阀通过缸体输入孔进入缸体并保持一定的输入压力，提高输入流体介质的输入速度，从而达到吸油快速响应、重力采集器压板快速回位稳定流量的目的；与此同时，液压泵也向2号蓄能器供应流体介质，2号蓄能器开始贮存能量，当2号蓄能器的贮存压力达到重力采集器所需压力值时，压力开关将自动检测到压力信号关闭液压泵，这时，液压泵停止供油。2号蓄能器同时起到重力采集器保压作用，确保重力采集器的流体介质供应，从而达到稳定流量的目的。当整个吸油回路压力高于极限值时，2号安全调压阀自动开启卸流保证系统安全，所卸流体介质经管道流回油箱。低压大流量泵在系统首次启动时用外部电源，正常运行后可使用自发电源。

本实用新型的有益效果：本实用新型所发电能进入蓄电池备用，并进入汽车充电站点供汽车充电，也可入电网，自动稳压输出、可根据所需发电量进行集成组合，发电量可调，不消耗汽油、柴油、煤炭、天然气等任何能源，无污染、无排放、无噪声，设备小巧，集成度高，投资小安装维护方便，可达到无人职守，发电成本极低，发展前景十分广阔。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图中，1为电网入口，2为重力采集器，3为道路路面，4为1号单向止回阀，5为2号单向止回阀，6为阀门，7为输出管道，8为1号蓄能器，9为3号单向止回阀，10为2号蓄能器，11为流体压力继电器，12为4号单向止回阀，13为液压泵，14为蓄油箱，15为1号安全调压阀，16为5号单向止回阀，17为2号安全调压阀，18为稳压减压阀，19为可调式节流阀，20为过滤器，21为液压发电机，22为输出电缆，23为蓄电器，24为自动刷卡充电机，25为输入管道，26为回位弹簧，27为输出孔，28为水泥浇筑料，29为安装钢槽，30为缸体，31为排气孔，32为压板，33为活塞，34为输入孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种流体重力集成发电汽车充电站，包括重力采集器2、液压发电机21、将重力采集器采集到的重力能量传递到液压发电机21的液压系统、与液压发电机21连通的蓄电器23、与蓄电器23连通的自动刷卡充电机24。在路面地沟内安装有安装钢槽29，所述安装钢槽29通过水泥浇注料28固定于路面的地沟内，重力采集器2包括内部装有流体介质的缸体30，流体介质为水或油，缸体30固定在安装钢槽29内部，所述缸体底部连接竖直方向压缩的回位弹簧26，回位弹簧26顶端连接活塞33，活塞顶部连接不低于道路路面3的压板32，即压板高于路面或与路面平齐，以使压板具有向下运动的行程，缸体底部设有输入孔34和输出孔27，所述缸体上设有排气孔31，在所述缸体外部设有和输入孔及输出孔连通的液压系统，所述液压系统包括和输入孔连通的输入管道25、和输出孔连通的输出管道7、液压发电机21的输入端的稳压系统及稳流系统，所述输入孔34与输入管道25之间设有单向止回阀，所述输出孔27与输出管道7之间设有单向止回阀。

所述稳压系统包括安装于重力采集器流体输出孔与输出管道之间的1号单向止回阀4、安装于重力采集器输出管道上的3号单向止回阀9、安装在3号单向止回阀9的出口与1号安全调压阀15入口之间的管道上的1号蓄能器8、并联安装于1号蓄能器8出口与减压稳压阀18入口之间的管道上的1号安全调压阀15、1号安全调压阀15的出口经管道与蓄油箱14相连；串联安装于1号蓄能器8出口与可调式节流阀19入口之间的管道上的减压稳压阀18、串联安装于减压稳压阀18出口与液压发电机21入口之间的管道上的可调式节流阀19；

所述稳流系统包括：蓄油箱14、由电机驱动的液压泵13，液压泵13的入口连接蓄油箱14，液压泵13的出口与4号单向止回阀12的入口通过管道相连接；流体压力继电器11，它的入口安装于4号单向止回阀12的出口与2号蓄能器10入口的管道之间；2号安全调压阀17，其入口与流体压力继电器11入口相连接，其出口经管道与蓄油箱14相连；5号单向止回阀16，其出口安装于4号单向止回阀12的出口与2号安全调压阀17入口之间的管道上，5号单向止回阀16的入口与蓄油箱14相连；2号单向止回阀5，它安装于重力采集器输入孔34与输入管道25之间管道上；液压发电机21，液压发电机入口与可调式节流阀19的出口经管道相连，所发电量经输出电缆22与蓄电器23相连接。

如图所示，重力采集器可根据所需发电量进行集成组合，自动刷卡充电机也可根据需要集成组合，液压发电机21出口和蓄油箱14之间设有过滤器20。蓄电器23同时与电网入口1连通。在2号单向止回阀5和输出管道7之间设有阀门6，便于维修。

本实用新型中各零件的作用如下：重力采集器的功能是将采集到的重力能转化为液压能，通过流体介质经管道传输并经稳压、稳流、蓄能后推动液压发电机发电，并提供汽车充电及其它用电；单向止回阀的功能是防止流体回流，管道内流体只能按要求单向通过。蓄电器的功能是贮存流体能量，吸收流体脉动与冲击。安全调压阀的功能是将管道内流体压力控制在设定安全值范围内。减压稳压阀的功能是将压力按设定值降低，并稳定压力。可调式节流阀的功能是按设定值流量输出。蓄油箱具备一般液压系统所要求的基本功能，如循环过滤、流体温度调节、油位指示等；液压泵的功能是补充流体。流体压力继电器的功能是检测流体压力并变为电信号输出。安全调压阀的功能是将管道内流体压力控制在设定安全值范围内。液压发电机是由液压马达与发电机集成后的一种发电设备，市场上已有成熟产品，也可由液压马达来驱动发电机发电，两者分离安装，但其功能不会发生变化，它的主要功能是将液压能转变为电能。流体重力集成发电汽车充电站可单独运行，它们之间也可进行相互联网相互支持并组成更大的发电系统。不仅可利用汽车重力发电，也可利用人流等其它重力进行发电，其系统功能原理是一样的。所述的各种控制阀类由于国内外名称及外形有所差别，甚至可由其它阀类组合替代，但其实现的原理功能是不会改变的。

本实用新型的工作流程：当运动行进的汽车经过压板时，汽车重量产生的重力将压板32压下，带动活塞33向下运动压缩流体介质，缸体内的流体介质全部被挤压出缸体30，流体介质由此采集到汽车重量产生的重力能量，带能量的流体介质通过重力采集器2的输出孔27并经过1号单向止回阀4进入输出管道7中，1号单向止回阀4的作用是防止活塞向上运动时流体介质回流。带能量的流体介质通过输出管道传输并推开3号单向止回阀9进入到1号蓄能器8中进行能量贮存。1号蓄能器8压力开始上升，汽车高速经过重力采集器压板所产生的瞬时压力冲击能量被1号蓄能器8所吸收，瞬间造成的流体压力波动被及时消除，从而带瞬时冲击能量的流体介质被1号蓄能器8稳定贮存下来。随着高速行进的汽车经过重力采集器的次数增多，众多的重力采集器压板被压下，带能量的流体介质也越来越多，1号蓄能器8中的贮存能量压力将越来越大，所安装压力表可显示1号蓄能器8压力贮存状况。当流体介质压力达到减压稳压阀18所设定压力值时，减压稳压阀18开启，在可调式节流阀19的作用下，1号蓄能器8开始缓慢释放所贮存能量从而推动液压发电机21进行发电作业。可调式节流阀19对流体介质流量进行自动控制，确保液压发电机得到所需额定流体介质流量。当1号蓄能器8能量贮存到一定安全值时， 1号安全调压阀15自动开启进行卸流，卸流流体介质通过管道流到蓄油箱14，从而起到系统保护作用。由于1号蓄能器8在稳压系统的作用下缓慢持久的释放液压发电机所需的稳定压力流量，液压发电机必然发出稳定电压的电流，从而起到稳压作用。1号安全调压阀15的调压值根据1号蓄能器8的贮存大小进行设定。在蓄能器的缓冲作用、及减压稳压阀和可调式节流阀的共同作用下，带能量的流体介质输出稳定的压力流量后推动液压发电机进行发电。

汽车离开重力采集器压板后，在回位弹簧26的作用下缸体内活塞被推回原来位置，这时缸体内产生真空造成负压力，在真空造成的负压力的作用下，油箱中的流体介质推开5号单向止回阀16经输入管道并打开2号单向止回阀5经过缸体输入孔34吸入流体介质为下一次汽车经过压缩做准备。但由于如果汽车数量过多，会造成缸体内活塞来不及推动重力采集器压板回到原来位置就可能被第二次压下造成活塞向下做无用功，影响系统流量稳定供应，造成系统流体介质流量供应不足从而影响发电效率，为达到吸油快速响应、重力采集器压板快速回位稳定流量的目的，缩短重力采集器响应时间，提高系统工作效率，由低压大流量液压泵13对重力采集器缸体30进行补油。为此，低压大流量液压泵13将在整个吸油回路及重力采集器缸体内保持一定少量压力，从而使重力采集器保证稳定且快速响应的输入输出流体介质量。当整个吸油输入管道25及重力采集器缸体内的流量供应不足导致响应慢，输入管道内压力低于设定极限值时，压力开关自动检测到输入管道压力低发出信号启动低压大流量液压泵。液压泵启动后，流体介质推开4号单向止回阀12进入到输入管道25中，并经过输入管道打开2号单向止回阀5通过缸体输入孔34进入缸体并保持一定的输入压力，提高输入流体介质的输入速度，从而达到吸油快速响应、重力采集器压板快速回位稳定流量的目的；与此同时，液压泵13也向2号蓄能器10供应流体介质，2号蓄能器10开始贮存能量，当2号蓄能器10的贮存压力达到重力采集器所需压力值时，压力开关将自动检测到压力信号关闭液压泵，这时，液压泵停止供油。2号蓄能器10同时起对重力采集器的保压作用，确保重力采集器的流体介质供应，从而达到稳定流量的目的。当整个吸油回路压力高于极限值时，2号安全调压阀17自动开启卸流保证系统安全，所卸流体介质经管道流回蓄油箱14。低压大流量泵在系统首次启动时用外部电源，正常运行后可使用自发电源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：包括重力采集器（2）、液压发电机（21）、将重力采集器采集到的重力能量传递到液压发电机（21）的液压系统、与液压发电机（21）连通的蓄电器（23）、与蓄电器（23）连通的自动刷卡充电机（24）。

2.如权利要求1所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：所述重力采集器包括安装在路面地沟内的内部装有流体介质的缸体（30）、 所述缸体底部连接的竖直方向压缩的回位弹簧（26）、回位弹簧（26）顶端连接的活塞（33）、活塞顶部连接的不低于道路路面（3）的压板（32），所述缸体底部设有输入孔（34）和输出孔（27），在所述缸体外部设有和输入孔及输出孔连通的液压系统，所述缸体上设有排气孔（31）。

3.如权利要求2所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：所述的液压系统包括和输入孔连通的输入管道（25）、和输出孔连通的输出管道（7）、液压发电机（21）的输入端的稳压系统及稳流系统，所述输入孔与输入管道之间设有单向止回阀，所述输出孔与输出管道之间设有单向止回阀。

4.如权利要求3所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：所述稳压系统包括：

1号单向止回阀（4），安装于重力采集器流体输出孔与输出管道之间；

3号单向止回阀（9），安装于重力采集器输出管道上；

1号蓄能器（8），安装在3号单向止回阀（9）的出口与1号安全调压阀（15）入口之间的管道上；

1号安全调压阀（15），并联安装于1号蓄能器（8）出口与减压稳压阀（18）入口之间的管道上，1号安全调压阀（15）的出口经管道与蓄油箱（14）相连；

减压稳压阀（18），串联安装于1号蓄能器（8）出口与可调式节流阀（19）入口之间的管道上；

可调式节流阀（19），串联安装于减压稳压阀（18）出口与液压发电机（21）入口之间的管道上。

5.如权利要求3或4所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：所述稳流系统包括：

蓄油箱（14），

液压泵（13），它由电机驱动，液压泵（13）的入口连接蓄油箱（14），液压泵（13）的出口与4号单向止回阀（12）的入口通过管道相连接；

流体压力继电器（11），它的入口安装于4号单向止回阀（12）的出口与2号蓄能器（10）入口的管道之间；

2号安全调压阀（17），其入口与流体压力继电器（11）入口相连接，其出口经管道与蓄油箱（14）相连；

5号单向止回阀（16），其出口安装于4号单向止回阀（12）的出口与2号安全调压阀（17）入口之间的管道上，5号单向止回阀（16）的入口与蓄油箱（14）相连；

2号单向止回阀（5），它安装于重力采集器输入孔（34）与输入管道（25）之间管道上；

液压发电机（21），液压发电机入口与可调式节流阀（19）的出口经管道相连，所发电量经输出电缆（22）与蓄电器（23）相连接。

6.如权利要求5所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：液压发电机（21）出口和蓄油箱（14）之间设有过滤器（20）。

7.如权利要求1或6所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：蓄电器（23）同时与电网入口（1）连通。

8.如权利要求7所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：在2号单向止回阀（5）和输出管道（7）之间设有阀门（6）。

9.如权利要求2或8所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：在路面地沟内安装有安装钢槽（29），所述安装钢槽（29）通过水泥浇注料（28）固定于路面的地沟内，所述缸体（30）固定在安装钢槽（29）内部。

10.如权利要求2所述的流体重力集成发电汽车充电站，其特征在于：所述的流体介质为水或油。

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