CN203822564U - 一种汽车重力势能发电系统 - Google Patents

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张立平
屈向超
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李龙
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Abstract

本实用新型公开了一种汽车重力势能发电系统,凸棱位于地面上;大弹簧和小弹簧的下端均固定在固定钢盘上;大弹簧的上端固定在凸棱的下端面上;液压缸活塞在液压缸的内壁中滑动;液压缸活塞的伸出部分的上端与凸棱的下端面铰接:油箱通过液压油管与液压缸连接;蓄能器通过液压油管与液压缸、往复活塞式液压缸连接;调速阀、减压阀安装在蓄能器与往复活塞式液压缸的液压油管之间;单向阀安装在液压油管中;电磁换向阀与往复活塞式液压缸、调速阀连接;电磁换向阀的电磁部分与电磁信号孔连接;往复活塞在往复活塞式液压缸内滑动;连杆的两端通过球形铰接与往复活塞、曲柄马达连接。本实用新型具有成本低,效率高,占用空间小,寿命长的特点。

Description

一种汽车重力势能发电系统
技术领域
本实用新型属于发电技术领域,涉及一种汽车重力势能发电系统。
背景技术
随着社会的发展进步,人们的生活水平不断提高,速的工业化步伐,促进更多工业效应再利用,速度势能发电研究课题。从牛马、帆船到汽车、火车、飞机技术等,快速进入息息相关的生存和生活之中,这些应运而生的技术创新和工业化产品,所产生的后能量,是否能再循环利用,成为技术和应用盲点。现在各种新能源开发利用显山露水,他们包括:太阳能电、生物质电能、石油电能、海水盐电能、风能电、水电能、植物电能、煤电能、潮夕电能方兴未艾,层出不穷,使人耳目一新的技术,争先恐后的发展起来,并更多更广泛的投入到实际运用中来,更证明创新的力量是日新月异。
而一种因科技和工业发展进步产生的巨大无形资源,并迅速在社会生活实践运用普及大众的汽车、火车、地铁、飞机速度势能却未被利用,该资源成为不可替代,不可缺少,更多易广泛利用,更环保的速度势能却未被发现。
现有势能发电通常为水力发电,这是由水的势能转变为动能做功的过程,而经过做功后的水经过尾水管流至下河段去。水电是一种洁净能源,但受季节变化和地域影响很明显,另外发电区域远离用户,传输不变。
现有发电技术几乎为利用“自然”资源发电比如,太阳能发电、潮汐发电、火力发电等。但这些发电形式都有严格的地域和季节要求,而且距离用户较远,电能传输有很大损耗。
实用新型内容
为了克服现有技术中的缺陷,解决上述技术问题,本实用新型提供一种汽车重力势能发电系统,该系统充分利用“非自然”资源“汽车的重力势能”来发电,解决了发电地域、季节、距离、污染等技术问题。
其技术方案如下:
一种汽车重力势能发电系统,凸棱6位于地面7上;大弹簧8和小弹簧9的下端均固定在固定钢盘10上;大弹簧8的上端固定在凸棱6的下端面上;液压缸活塞12在液压缸11的内壁中滑动;液压缸活塞12的伸出部分的上端与凸棱6的下端面铰接;油箱5通过液压油管与液压缸11连接;蓄能器4通过液压油管与液压缸11、往复活塞式液压缸15连接;调速阀1、减压阀2安装在蓄能器4与往复活塞式液压缸15的液压油管之间;单向阀3安装在液压油管中;电磁换向阀13与往复活塞式液压缸15、调速阀1连接;电磁换向阀13的电磁部分与电磁信号孔14连接;往复活塞16在往复活塞式液压缸15内滑动;连杆18的两端通过球形铰接17与往复活塞16、曲柄马达19连接。
进一步优选,所述凸棱6距路面高度为10cm。
进一步优选,所述凸棱6的宽度<1/3路宽。
进一步优选,两个凸棱之间的距离0.5m-1.5m。
本实用新型的有益效果:
现有技术的缺点:
①发电装置必须安装在斜坡路段,车流量受到限制,发电效率低
②跷板机构容易损坏
③修改路面,占用空间大,发电系统成本高
本实用新型克服了以上缺点,在不影响正常交通的前提下,充分利用了车流量大的汽车重力资源,利用液压和曲柄滑块机械机构发电,成本低,效率高,占用空间小,寿命长。
附图说明
图1为汽车示意图;
图2为减速处的凸棱示意图;
图3为本实用新型汽车重力势能发电系统的原理图,1-调速阀;2-减压阀;3-单向阀;4-蓄能器;5-油箱;6-凸棱;7-地面;8-大弹簧;9-小弹簧;10-固定钢盘;11-液压缸;12-液压缸活塞;13-电磁换向阀;14-电磁信号孔;15-往复活塞式液压缸;16-往复活塞;17-球形铰接;18-连杆;19-曲柄马达;
图4为曲柄马达带动发电机发电流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。
图1中的汽车行驶到减速处时,车轮轧到图2中的凸棱,在经过图3曲柄马达转动,使曲柄马达快速转动,然后通过图4曲柄马达带动发电机发电,从而使发电机发电。
参照图1,在汽车收费站、减速带、城市公交站、十字路口等公路处,车流量非常大,而且汽车行驶速度慢,这就为在不影响正常交通的前提下,利用汽车重力发电提供了基础。以上地方都必须低速行驶,所以路面处有凸棱,其高出地面10cm,如果没有,在减速处设置减速凸棱。
如图2所示,凸棱距路面高度h:h=10cm,两个凸棱的距离D:0.5m<D<L2,L2为1.5m左右,每个凸棱的宽度d:d<1/3路宽,汽车轧过每个凸棱时产生的能量E约为1/2(mgh),m为车重,经过减速路段产生的总能量E1约为1/2(nmgh),n为凸棱个数,凸轮的设计原则保证了一辆汽车只能同时扎同一条线上路宽的两个凸棱,不能同时轧过四个凸棱,这样使汽车势能集中,提高发电效率。而且保证了两辆汽车不可能连续轧同一个凸棱,这样保证了有间隔时间(t=L1/v,v为车速),使图3中的大弹簧8和小弹簧9拉动前一辆车轧过的凸棱复位。
参照图3,凸棱6位于地面7上;大弹簧8和小弹簧9的下端均固定在固定钢盘10上;大弹簧8的上端固定在凸棱6的下端面上;液压缸活塞12在液压缸11的内壁中滑动;液压缸活塞12的伸出部分的上端与凸棱6的下端面铰接;油箱5通过液压油管与液压缸11连接;蓄能器4通过液压油管与液压缸11、往复活塞式液压缸15连接;调速阀1、减压阀2安装在蓄能器4与往复活塞式液压缸15的液压油管之间;单向阀3安装在液压油管中;电磁换向阀13与往复活塞式液压缸15、调速阀1连接;电磁换向阀13的电磁部分与电磁信号孔14连接;往复活塞16在往复活塞式液压缸15内滑动;连杆18的两端通过球形铰接17与往复活塞16、曲柄马达19连接。凸棱6可以在地面7上下移动;固定钢盘10为固定的。所述凸棱6距路面高度为10cm。所述凸棱6的宽度<1/3路宽。两个凸棱之间的距离0.5m-1.5m。
本实用新型汽车重力势能发电系统在具体使用过程中:当汽车行驶到减速区域时,轮胎轧过凸棱6,汽车重力使凸棱6向地面7下面压缩移动,使大弹簧8持续压缩,大弹簧8初始状态为压缩从而保证汽车行驶凸棱后,凸棱回到原位。小弹簧9起稳定保护作用,同时使液压缸活塞12向下移动,液压缸11下腔体积变小,上腔为空气,输出高压油,流入减压阀2,多余部分储存在蓄能器4中后,压力稳定,在流经调速阀1,使油液流量按预定流量工作;电磁换向阀13和往复活塞式液压缸15和往复活塞16组成往复系统,往复活塞16在往复活塞式液压缸15内往复运动,图3中的电磁换向阀13的位置为回程开始,往复活塞式液压缸15的下腔连通由流过调速阀1后的高压油,上腔通回油。受下腔高压油的影响,往复活塞16加速上移到一定位置时,通过电磁信号孔14反馈给电磁换向阀13,这是电磁换向阀13换向,左位接通,往复活塞式液压缸15上下腔均为高压油,形成了差动连接。由于往复活塞式液压缸15上腔的环形面积大于下腔的环形面积,所以上腔油压大于下腔油压,往复活塞16在压差作用下,回程制动,同时又在差动连接下开始冲程,直至回到初始状态,又开始下一回程,如此反复回程冲程。往复活塞16和连杆18和曲柄马达19共同构成曲柄滑块机构,该曲柄滑块机构是用曲柄和滑块来实现转动和移动相互转换的平面连杆机构,每个经历一个冲程和回程则曲柄马达19转一圈。经调速阀1后液压流量越大,往复活塞式液压缸15直径越小,则冲程活塞冲程回程的频率越大,曲柄马达19转动越快。另外,图3为两个凸棱6并联,还可以多个并联,多余的液压能都储存在蓄能器4中,在车流量较少的时间段利用蓄能器4中释放液压能继续是马达工作。
如图4所示,曲柄马达19的运转通过转速和转矩带动发电机工作,发电机发电输出电压供电负载使用。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,本实用新型的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种汽车重力势能发电系统,其特征在于,凸棱位于地面上;大弹簧和小弹簧的下端均固定在固定钢盘上;大弹簧的上端固定在凸棱的下端面上;液压缸活塞在液压缸的内壁中滑动;液压缸活塞的伸出部分的上端与凸棱的下端面铰接;油箱通过液压油管与液压缸连接;蓄能器通过液压油管与液压缸、往复活塞式液压缸连接;调速阀、减压阀安装在蓄能器与往复活塞式液压缸的液压油管之间;单向阀安装在液压油管中;电磁换向阀与往复活塞式液压缸、调速阀连接;电磁换向阀的电磁部分与电磁信号孔连接;往复活塞在往复活塞式液压缸内滑动;连杆的两端通过球形铰接与往复活塞、曲柄马达连接。
2.根据权利要求1所述的汽车重力势能发电系统,其特征在于,所述凸棱距路面高度为10cm。
3.根据权利要求1所述的汽车重力势能发电系统,其特征在于,所述凸棱的宽度<1/3路宽。
4.根据权利要求1所述的汽车重力势能发电系统,其特征在于,两个凸棱之间的距离0.5m-1.5m。
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