CN88102260A - 利用车辆运动发电的系统及其建立和使用方法 - Google Patents

Abstract

一种利用车辆驶过踏板驱动发电的系统，该踏板枢接在垂直轴的顶部，当车辆通过踏板时，垂直轴被压下，压力通过一连杆系作用在上、下压板上，从而压缩一个囊和其中的工作流体。被压缩的流体通过管线送入发电机发电。在另一方案中，缸体和活塞取代了囊，一旦车辆通过时，垂直轴被压下，活塞便被推入缸内，产生的压缩流体送入发电装置。

Description

本发明涉及一种利用车辆及行人通行发电的方法及装置。

图面说明：

图1表示穿过的车辆、高速公路、和本发明的装置相对于高速公路的位置，以及与发电装置及电网有关的涡轮机或马达之间的相互关系的示意剖视图;

图2是安置于路面上的踏板的俯视图，表示利用车辆通过时发电的基本原理;

图3是一种流体压缩装置实施例的局部侧剖视图;

图4是另一种流体压缩装置实施例的局部侧剖视图。

一种压缩流体的装置设置在预定路面（例如公路路面）之下，它被通过其上的车辆驱动，被其压缩的流体被送入地下存贮罐，并从罐中放出送至发电设备，发电设备由于罐中流体的不断供给而连续运转，于是从踏板上瞬时通过的车辆产生的能量被转变成为持续的电能。

发电机发出的电能可直接供公共设施或居民使用，还可直接用来给蓄电池和电瓶车蓄电池充电。这些蓄电池可在沿高速公路设置的充电站充电，供司机方便地将他们的耗尽电的蓄电池更换成新充好电的蓄电池。

所使用的工作流体最好是空气，但也可以是其它气体或液体，包括水。

本发明最明显的特征是具有将车辆通过时产生的少量下压运动通过一系列杠杆及支点转变成为增大了的压缩运动的装置。承受下压力的杠杆系仅允许踏板升出路面极小高度。通过改变杠杆系，压缩装置可由各种形式的通过踏板的物体驱动。某些情况下，仅行人的重量便能驱动压缩装置。本发明一般应用于高速公路，适用于快行区域或慢行区。同样，本发明也适用于铁路交通的慢行区或快行区。

高出公路的接受下压力的踏板能够按照许可的外部施力条件和所要求的需要量垂直移动不同的距离。若将垂直移动距离定为100%，那么踏板高出路面部分占66%，被车辆压下低于路面部分占33%。例如，按照这个比例，在静止状态踏板最好高出路面两英吋左右，而当车辆通过时，踏板被压下路面一英吋左右。

所述的压缩装置可以由一个或多个受上下压板压缩的流体囊构成。这些囊的数量、形状和位置视要求产生的最大流体排量而定，通常具有基本呈扁平的形状，平放在下压板上。车辆通过时，将一垂直轴压下，该垂直运动被分解为两个部分，一部分是压在囊顶部的向下运动，另一部分是挤压囊下面的向上运动。通过杠杆系和上下压板，踏板的100%的移动转变成为压板800%压缩流体囊的运动。以采用前述最好是3英吋的踏板移动距离为例，通过的车辆产生的垂直压力可产生24英吋的压板运动。通过控制杠杆，作用在囊上的压力可以根据需要增加或减少。

这种囊可以由多种材料制成各种形状，材料最好是由半刚性聚合物骨架支撑的弹性物。

另一种压缩装置实施例包括多个流体压缩活塞，可通过进口将流体吸入并通过出口排出。活塞的行程可以通过杠杆的位置和连杆的调整进行调节。这种装置可用于回收重型车辆的能量，如火车或地铁车辆。

在图1中，汽车19在高速公路6上行驶，通过可被其重力压下的踏板2。由于下压，板2压缩囊36，将压缩流体压出排出阀50。弹簧51稍微平衡车辆19的重量并将板2恢复到原始位置，这样使流体通过进口阀52又吸回到囊36中。

压缩流体被贮存在存贮罐10中，以供马达或涡轮机装置13使用，而马达或涡轮机又驱动发电机14发出电能，并由输电线16送入电网11。

在图2中，踏板2铰接在铰接点4，并与高速公路6相衔接。压缩流体通过排出管道7从压缩机装置排出，经单向进入阀8存入压缩流体存贮罐10。

需要时，压缩流体可由罐10通过单向排出阀9送入导管12，导管12将压缩流体导入涡轮机13或类似的装置，以驱动发电机14。

发电机14发出的电流既可通过输电线16送入电网直接使用，也也可送至蓄电池充电站17。

参照图3，略高出高速公路6的并可沿支柱55支撑的基座18滑动的踏板2通过铰接点4铰接在垂直运动的轴20上。车辆通过踏板2时，垂直运动的轴20由与之紧靠的外滚柱38和侧滚柱44的导向向下运动，外滚柱38通过外滚柱销40装在外滚柱座42上，侧滚柱44通过侧滚柱销46装在侧滚柱座48上。当轴20向下运动时，它拉动用枢轴联接的连杆22，而该连杆22又拉下枢接于下转轴29的下杠杆28，推动下连接臂30，并向上推下压板34。同时，装在同一连杆22上的拉杆24向下拉动枢接于上转轴27上的上杠杆26，并通过上连接臂31向下压上压板32。

当压板32被拉下而压板34被推上时，流体从囊36通过单向排出阀50压入存贮罐。返回过程中，减压后的流体通过单向进入阀52回到囊36中。

安装在轴20的底部与槽53的底面之间的弹簧51起平衡少量作用于踏板2上的下压力并使该装置恢复原始状态的作用。

在图4中，当车辆通过装在垂直轴20′枢接点4′上的踏板2′时，垂直轴20′向下运动，向下拉连杆22′，使得杠杆28′绕枢轴29′转动，通过连杆58将压缩运动传至活塞56。当活塞56朝减小缸体60内的容积的方向运动时，流体在缸体内受到压缩并经单向排出阀64排出。车辆驶过踏板2′后，卸掉作用在垂直轴20′上的下压力，作用在活塞56上的压力也即消失，流体在所产生的真空作用下从单向进入阀62吸入缸体60中。

Claims (10)

1、一种利用在预定路面上行驶的车辆的重力产生能量的装置，它具有一个或多个储有流体的囊，一个与所述囊相连的允许工作流体单向流入所述囊的单向进入阀，一个与所述囊相连的允许工作流体单向从所述囊中流出的单向排出阀，一对可垂直运动的平行压板，它由一个上压板和一个下压板组成，所述囊装在它们之间，一对可转动地与所述路面衔接的踏板，由铰接轴相互铰连在一个高出所述路面的铰接点上，一个可垂直运动的垂直轴，其顶部枢接在所述踏板的所述铰接点上，枢接在所述轴上及可转动地装在下转轴上的下杠杆上的多个连杆，所述下杠杆通过下连接臂与所述下压板枢接在一起，多个其最下端与所述连杆枢接同时其最上端与上杠杆枢接的拉杆，所述上杠杆可转动地装在上转轴上，并通过一系列上连接臂枢接在所述上压板上，安装于所述轴的底部，用以平衡少量垂直向下运动的压缩弹簧，用以贮存从所述囊中压出的压缩工作流体的装置，以及用以将至少一部分所述压缩流体的能量转变为机械能或电能的装置。

2、一种利用在路面上行驶的火车或类似车辆的重力产生能量的装置，包括多个活塞和缸体，一个与每个所述缸体连接的允许工作流体单向流入所述缸体的单向进入阀，一个与每个所述缸体相连的允许工作流体单向从所述缸体中单向流出的单向排出阀，一对与所述路面衔接的踏板，它们互相铰接在一起并可相对于路面垂直移动，一个或多个可垂直运动的垂直轴，用枢轴与所述踏板铰接点铰接在一起，与所述轴及可转动地装在下转轴上的下杠杆用枢轴联接的多个连杆，所述下杠杆通过多个连杆与所述活塞枢接在一起，安装于所述轴底部用以平衡少量垂直向下运动的压缩弹簧，用以贮存从所述缸体中压出的压缩工作流体的装置，用以将至少一部分压缩流体的能量转变为机械能或电能的装置。

3、一种利用在预定路面上行驶的车辆的重力产生能量的装置，包括一个或多个与所述路面可转动地衔接的踏板，储有流体的与所述踏板可转动地连接的压缩装置，用以接受车辆通过踏板时产生的向下力，从而压缩所述流体，所述压缩装置包括一个或多个储有所述流体的囊，一对可垂直运动的平行压板，它们由一个上压板和一个下压板组成，所述囊装在它们之间，一个将所述踏板与所述压板可运转地连接的装置，当向下力作用于所述踏板时，该装置可将向上的垂直运动施加于下压板，而将向下的垂直运动施加于上压板，从而所述的囊在所述压板间被压缩，以及用以接收所述压缩流体并利用所述压缩流体产生能量的能量发生装置。

4、一种如权利要求3所述的装置，其特征在于所述踏板为一对在高出所述路面的铰接点铰接起来的踏板。

5、一种如权利要求4所述的装置，其特征在于所述连接装置包括一个基本垂直的能垂直运动的轴，它有一个与所述铰接点枢接的顶端，至少一个与所述轴相枢接的连杆，且所述连杆枢接在至少一个下杠杆上，而所述下杠杆又枢接在所述下压板上，至少一个一端与所述连杆相枢接，另一端与至少一个上杠杆相枢接的拉杆，而所述上杠件又与所述上压板相枢接，以及安装于所述轴底部，用以平衡少量垂直向下运动的压缩弹簧。

6、如权利要求1或3所述的装置，其特征在于每一所述囊由具有弹性的可压缩的材料制成。

7、如权利要求1或3至6所述的装置，其特征在于每个囊装有与所述囊内壁相连的多个弹性支撑。

8、如权利要求1或3至7所述的装置，其特征在于所述囊由多层弹性可压缩材料组成。

9、如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于所述发电装置包括涡轮机。

10、如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于足够驱动本装置的垂直力是通过其上的行人提供的。

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