TW201427849A - 車用發電裝置 - Google Patents

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ren-li Liao
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Abstract

本發明係一種車用發電裝置，該裝置主要係設置在車體底部上，該車用發電裝置包括：至少一固定裝置；至少一重樑，其係樞接該固定裝置上，該重樑可上下作位移；至少一支桿，其係固定於該重樑未與固定裝置樞接之一端上；至少一發電機，其係設置在重樑下；至少一滾輪，其係樞接在該支桿遠離該重樑另一端，該滾輪滾動時係呈上下起伏，且該滾輪恰可碰觸到地面；至少一電池，其並與該發電機電性相連；透過車輛行進時，帶動滾輪滾動，而當滾輪上下起伏時，使重樑上下跳動，當重樑往下跳時，即將其動能傳給發電機，藉發電機將動能轉為電能而儲存於電池中。

Description

車用發電裝置
本發明係一種車用發電裝置，其係設置在車體底部上，透過與地面接觸之滾輪跳動所產生之動態勢能，再經由發電機轉換成電能，儲存至電池中之裝置。
按，車輛係現代人日常生活的常用交通工具，由於近年來石油耗竭、節能減碳、綠能應用等議題，使得電動車之發展已成為當今及未來之主要方向，且因電動車不會帶來空氣汙染、環境噪音等，同時也是一種極具環保訴求之交通工具。而由於車輛行進時具有動態勢能，故利用車輛動態勢能來進行發電，遂成一熱門趨勢。
相關現有技術如第M390361號專利案，其係揭示一種利用輪子壓過之動能轉換為發電電能之裝置，其技術手段係在輪子會經過的道路或鐵軌上裝設活動壓板，活動壓板下方設有固定座，活動壓板與固定座之間設有若干極性相同磁性相斥的磁性元件，讓活動壓板高出道路或鐵軌一些，活動壓板側邊設有一排齒，排齒旁邊設有傳遞動能的第一、二與第三齒輪，第一齒輪分別與排齒及第二齒輪嚙合，第二齒輪與第三齒輪中心設有傳動軸，第二齒輪與傳動軸之間設有單向軸承，使第二齒輪僅能作單向轉動，第二齒輪與第三齒輪之間設有渦旋彈簧，第三齒輪與發電機的齒輪嚙合，利用輪子壓過活動壓板之動能，帶動排齒，轉動第一齒輪與第二齒輪並轉緊渦旋彈簧、再由渦旋彈簧釋放動能，帶動第三齒輪轉動發電機的齒輪，達到發電目的。
然，該技術需在輪子經過之道路或鐵軌上裝設活動壓板，理論上雖能發電，但其整體設施龐大不易實行，且增加危險性，顯非理想之設計。
另，如專利申請號第095107781號申請案，其係揭示一種交通工具車輛發電動力、空氣動力、電子閥動力再生能源裝備，其技術手段係在輪胎之側邊 緣設置有凹槽、輪圈及定子矽鋼片緊固，定子矽鋼片上設置有銅線及磁鐵片；轉心固定在輪圈上，轉子轉盤套置在轉心上，轉子轉盤上還設置有磁鐵片，與定子矽鋼片上之磁鐵片同極相對設置；小齒輪設置在齒輪轉心上，與轉子轉盤之齒輪嚙合，齒輪轉盤上還設有偏心軸；定子矽鋼片上設置有空壓機汽缸，汽缸內設置有彈簧、活塞及推空氣片，還設置有分隔板，其中推空氣片與偏心軸樞接；回輪杆穿過轉心固定在轉子轉盤中心；兩個推杆相對設置，分別樞接於回輪杆兩端；銅線通過導線連接到充電器及電池；由此可以加強車輛動力，進行發電，給輪胎自動充氣及節省燃油。
上述之技術雖能利用輪胎轉動相繼帶動回輪杆、轉子轉盤轉動，並使轉子轉盤與定子矽鋼片產生相對轉動，而藉以發電，然，由於其係利用輪胎設置相關機構，且整體構成複雜，使得實施應用上仍有相當之困難，亦有一併加以改良突破之必要。
如是，由於動能轉為電能之技術(即發電機)於現階段已可實施，問題在於係在車體行進時所產生若干動態勢能如何選擇應用？及如何配合車輛來完善其可確實應用之技術態樣？因此，如何利用車輛行駛中之動態勢能，並改善習知相關車輛動能發電之缺失，應為今後努力之課題。
本發明有鑑於習用之缺點，因此乃針對其癥結所在，開始著手加以謀求改善，補其所缺，以期尋求一項合理解決之道，經過無數次之研析、設計，終於完成本發明之車用發電裝置。
本發明之一目的，在提供一種車用發電裝置，其係一種適用於汽車、電動車、巴士、卡車、機動三輪車、火車等，該裝置主要係設置在車體底部上，該車用發電裝置包括：至少一固定裝置，其係設在該車體底部上；至少一重樑，其係樞接該固定裝置上，該重樑可上下作位移；至少一支桿，其係固定於該重樑未與固定裝置樞接之一端上；至少一發電機，其係設置在重樑下；至少一滾輪，其係樞接在該支桿遠離該重樑另一端，該滾輪滾動時係呈上下起伏，且該滾輪恰可碰觸到地面； 至少一電池，其並與該發電機電性相連；透過車輛行進時，帶動滾輪滾動，而當滾輪上下起伏時，使重樑以上下跳動，當重樑往下跳時，即將其動能傳給發電機，藉發電機將動能轉為電能而儲存於電池中，如此，不斷重複可以產生動態勢能，再透過轉換將動態勢能轉換成電能，然後，儲存至電池中。
本發明之另一目的，在提供一種車用發電裝置，其發電裝置係設置在車體底部之車體底盤中央空間處或車體底部之後面行李車廂周邊處，其中，電池可設置在前車蓋下方，而在滾輪之輪軸間可設一橫桿，且該橫桿下可設置至少一發電機。
本發明之又一目的，在提供一種車用發電裝置，其發電機可為線性發電機、踏板發電機、觸控按壓發電機等，發電機之種類並不受限制，只要可接收動能即可。
本發明之再一目的，在提供一種車用發電裝置，其發電裝置上設有一自動控制器，且其電池至少設有兩個並與一馬達相連接，該兩個電池分別為第一電池與第二電池，並以下述方法由發電機對電池充電：當第一電池供電給車內耗電裝置，耗電至剩40%存量時，自動控制器令第一電池暫停供電，令第二電池接替繼續供電，此時所有發電機全部對第一電池進行充電，直到第一電池充滿電為止，而前述第二電池接替繼續供電時，也是耗電至剩40%存量時，再由自動控制器令第二電池暫停供電，令第一電池再接替繼續供電，依此法，發電機對兩個電池互換充電。
本發明之再一目的，在提供一種車用發電裝置，其電池至少設有兩個，該兩個電池分別為第一電池與第二電池，並以下述方法由一電池對另一電池充電：該第一電池連接一馬達，該馬達帶動一第一傳動輪，該第一傳動輪嚙合一第二傳動輪，該第二傳動輪內部嚙合三個第三傳動輪，該等第三傳動輪嚙合一第四傳動輪，該第四傳動輪連接該第二電池，當第一電池之存電量較第二電池多時，該第一電池輸出電力讓與其連接之馬達轉動，該馬達帶動第一傳動輪，該第一傳動輪帶動該第二傳動輪，該第二傳動輪帶動該第三傳動輪，該第三傳動輪帶動該第四傳動輪，該第四傳動輪對與其連接之第二電池充電，如此即可由第一電池對第二電池充電。
10‧‧‧車體
11‧‧‧底盤
20‧‧‧發電裝置
21‧‧‧固定架
22‧‧‧重樑
23‧‧‧發電機
24‧‧‧支桿
25‧‧‧滾輪
251‧‧‧凸體
26‧‧‧橫桿
27‧‧‧固定裝置
30‧‧‧電池
40‧‧‧馬達
41‧‧‧第一傳動輪
42‧‧‧第二傳動輪
43‧‧‧第三傳動輪
44‧‧‧第四傳動輪
45‧‧‧馬達
第1圖：為本發明之裝置與車輛結合示意圖。
第2圖：為本發明之裝置示意圖。
第3圖：為本發明作動時之斷面示意圖。
第4圖：為本發明作動時之斷面放大示意圖。
第5圖：為本發明之滾輪立體示意圖。
第6圖：為本發明之滾輪另一實施例作動示意圖。
第7圖：為本發明之發電機另一實施例作動示意圖。
第8圖：為本發明裝置應用在機動三輪車示意圖。
第9圖：為本發明之電池互相充電結構示意圖。
第10圖：為本發明與電池相連接之馬達結構示意圖。
請參閱第1、2、3圖所示，本發明係一種車用發電裝置，其係一種適用於汽車(如第1圖所示)、電動車、巴士、卡車、機動三輪車(如第8圖所示)、火車等，本實施例為設置在汽車上，該汽車上設有一車體10，該車體10設有一底部，該車體10底部上設有一發電裝置20，於本實施例中該發電裝置20可設於該車體10底部之車體底盤11中央空間處或車體10底部之後面行李車廂周邊處，且該發電裝置20上設有一固定裝置，於本實施例該固定裝置為一固定架21，該固定架21兩端分別設有互相平行且具有一定間距之重樑22，該重樑22可活動於固定架21作上下擺動，而該等重樑22下分別壓靠有至少一發電機23，該發電機23主要可將動態勢能轉變成電能，而該發電機23可為踏板發電機、線性發電機(如第7圖所示)或觸控按壓發電機，且該等發電機23分別與電池30相連接，於本實施例該電池30安置在前車蓋下方處，於本實施例該電池30為鋰鐵電池。
另，該等重樑22未與固定架21樞接一端分別設有一支桿24，該等重樑22與該等支桿24以一固定件固定，該固定件可為螺件，亦可為铆件，該等支桿24另一端則分別設有一滾動時呈上下起伏的滾輪25，於本實施例中，該等滾動時呈上下起伏的滾輪25係在其周緣上分別設有一個以上等距之凸體251(如第5圖所示)，該凸體251未能完全包覆該滾輪25周緣，於本實施例該等凸體251分別在該滾輪25之1/2圓周處設置，且該等滾輪25在車輛行進時，恰可碰觸到地面，請 參照第2圖所示，車輛行進時，帶動滾輪25滾動，而當凸體251碰觸到地面上時，重樑22會向上跳動，反之，滾輪25未具有凸體251部分碰觸到地面時，重樑22會壓靠在發電機23上，使重樑22上下跳動(如第3、4圖所示)，當往下跳，即將其動能傳給發電機23，藉發電機23將動能轉為電能而儲存於電池30中，如此，不斷重複可以產生動態勢能，再透過轉換將動態勢能轉換成電能，然後，儲存至電池30中。
進一步的，該等滾輪25之輪軸間可再設一橫桿26，該等橫桿26恰可連接兩滾輪25，且該橫桿26下可再設置至少一發電機23，發電機23與電池30相連接，以便當該等滾輪25上下起伏滾動時，該橫桿26亦跟著上下跳動，當其往下跳時，即將其動能傳給發電機23，藉發電機23將動能轉為電能而儲存於電池30中，如此，不斷重複可以產生動態勢能，再透過轉換將動態勢能轉換成電能，然後，儲存至電池30中。
再者，請參照第6圖所示，該等滾動時呈上下起伏的滾輪25可為橢圓形滾輪，如此一來，車輛行進時，帶動滾輪25滾動，由於其係為橢圓形，使重樑22上下跳動，當往下跳，即將其動能傳給發電機23，藉發電機23將動能轉為電能而儲存於電池30中，如此，不斷重複可以產生動態勢能，再透過轉換將動態勢能轉換成電能，然後，儲存至電池30中。
請參照第2圖所示，其中該等重樑22與該等支桿24亦可一體成型，使該等重樑22往下跳時，將其動能傳給發電機23之效能更佳。
請參照第8圖所示，係本發明車用發電裝置適用於機動三輪車之實施例，該機動三輪車亦可為嘟嘟車(tulk tulk car)，該機動三輪車上設有一車體10，該車體10底部上設有一發電裝置20，於本實施例中該發電裝置20可設於該車體10底部之車體底盤11中央空間處，且該發電裝置20上設有一固定裝置27，該固定裝置27樞接兩支往外延伸且具有一定角度之重樑22，該角度可在45度至15度之間，該等重樑22未與固定裝置27樞接一端分別設有一支桿24，該等重樑22與該等支桿24以一固定件固定，該等支桿24另一端則分別設有一滾動時呈上下起伏的滾輪25，該重樑22可活動於該固定裝置27作上下擺動，而該等重樑22下分別壓靠有至少一發電機23，該發電機23主要可將動態勢能轉變成電能，而該發電機23可為踏板發電機、線性發電機或觸控按壓發電機，且該等發電機23分別與電池30(圖中 未示)相連接，於本實施例該電池30安置在後座椅下方處，於本實施例該電池30為鋰鐵電池。
當本發明車用發電裝置適用於火車時，因鐵軌下方有架橫木，該橫木會使滾輪產生上下起伏，使重樑22的上下跳動更明顯，因此發電效果會更佳。
以下說明本發明由發電機對電池充電的其中一個方法，請參照第9圖所示，其發電裝置20上設有一自動控制器(圖中未示)，且電池30至少設有兩個並與一馬達40相連接，該兩個電池分別為第一電池與第二電池，充電的方法如下：當第一電池供應給馬達40及車內冷氣、車燈及電腦、控制器、警報器等車內耗電裝置，耗電至剩40%存量時，自動控制器令第一電池暫停供電，令第二電池接替繼續供電，此時本案所有發電機全部對第一電池進行充電，直到第一電池充滿電為止，而前述第二電池接替繼續供電時，也是耗電至剩40%存量時，再由自動控制器令第二電池暫停供電，令第一電池接替繼續供電，依此法，發電機對兩個電池互換充電。
本發明亦可提供由一電池對另一電池充電的方法，亦即當車子在行駛或停車時，可由電池30(圖中未示)存電量較多的一方對較低的一方來進行充電，此法稱為以電養電系統，其實施例請參照第10圖所示，一第一電池連接一馬達40，該馬達40帶動一第一傳動輪41，該第一傳動輪41嚙合一第二傳動輪42，該第二傳動輪42內部嚙合三個第三傳動輪43，該等第三傳動輪43嚙合一第四傳動輪44，該第四傳動輪44連接一第二電池，當第一電池之存電量較第二電池多時，該第一電池輸出電力讓與其連接之馬達40轉動，該馬達40帶動第一傳動輪41，該第一傳動輪41帶動該第二傳動輪42，該第二傳動輪42帶動該第三傳動輪43，該第三傳動輪43帶動該第四傳動輪44，該第四傳動輪44可對與其連接之第二電池充電，該第四傳動輪44係連接一馬達45，如此即可由第一電池對第二電池充電。此充電之方法也可讓較小馬力的馬達來帶動較大馬力的馬達來充電，再以第10圖為例說明，假設第一電池連接的馬達40馬力較小，而第二電池連接的馬達45馬力較大，由上述之充電方法，即可以較小馬力的馬達來帶動較大馬力的馬達來充電。
綜上所述，本發明已藉上述實施例進行更詳細說明，惟本發 明並不限定於上述所舉例之實施例，凡在本發明所揭示之技術思想範圍內，對該等結構作各種變化及修飾仍屬本發明之範圍。
10‧‧‧車體
11‧‧‧底盤
20‧‧‧發電裝置
21‧‧‧固定架
22‧‧‧重樑
23‧‧‧發電機
24‧‧‧支桿
25‧‧‧滾輪
26‧‧‧橫桿
30‧‧‧電池

Claims (14)

  1. 一種車用發電裝置，該裝置主要係設置在車體底部上，該車用發電裝置包括：至少一固定裝置，其係設在該車體底部上；至少一重樑，其係樞接該固定裝置上，該重樑可上下作位移；至少一支桿，其係固定於該重樑未與固定裝置樞接之一端上；至少一發電機，其係設置在重樑下；至少一滾輪，其係樞接在該支桿遠離該重樑另一端，該滾輪滾動時係呈上下起伏，且該滾輪恰可碰觸到地面；至少一電池，其並與該發電機電性相連；透過車輛行進時，帶動滾輪滾動，而當滾輪上下起伏時，使重樑以上下跳動，當重樑往下跳時，即將其動能傳給發電機，藉發電機將動能轉為電能而儲存於電池中，如此，不斷重複可以產生動態勢能，再透過轉換將動態勢能轉換成電能，然後，儲存至電池中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其適用於汽車、電動車、巴士、卡車、機動三輪車、火車等。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其發電機為踏板發電機、線性發電機或觸控按壓發電機。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其滾輪為橢圓形滾輪。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其滾輪係在其周緣上分別設有一個以上等距之凸體，該等凸體未能完全包覆該滾輪周緣。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其滾輪設兩個，其滾輪之輪軸間設一橫桿，該橫桿恰可連接兩滾輪，且該橫桿下設置至少一發電機。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其電池設置在前車蓋下方。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之車用發電裝置，其發電裝置係設置在車體底部之車體底盤中央空間處或車體底部之後面行李車廂周邊處。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其電池為鋰鐵電池。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其重樑與其支桿係一體成型。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其固定裝置為一固定架，該固定架兩端分別設有互相平行且具有一定間距之重樑，該重樑係活動於固定架作上下擺動。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之一種車用發電裝置，其固定裝置樞接兩支往外延伸且具有一定角度之重樑，該角度係在45度至15度之間，該重樑係活動於該固定裝置作上下擺動。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之車用發電裝置，其發電裝置上設有一自動控制器，且其電池至少設有兩個並與一馬達相連接，該兩個電池分別為第一電池與第二電池，並以下述方法由發電機對電池充電：當第一電池供電給車內耗電裝置，耗電至剩40%存量時，自動控制器令第一電池暫停供電，令第二電池接替繼續供電，此時所有發電機全部對第一電池進行充電，直到第一電池充滿電為止，而前述第二電池接替繼續供電時，也是耗電至剩40%存量時，再由自動控制器令第二電池暫停供電，令第一電池再接替繼續供電，依此法，發電機對兩個電池互換充電。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之車用發電裝置，其電池至少設有兩個，該兩個電池分別為第一電池與第二電池，並以下述方法由一電池對另一電池充電：該第一電池連接一馬達，該馬達帶動一第一傳動輪，該第一傳動輪嚙合一第二傳動輪，該第二傳動輪內部嚙合三個第三傳動輪，該等第三傳動輪嚙合一第四傳動輪，該第四傳動輪連接該第二電池，當第一電池之存電量較第二電池多時，該第一電池輸出電力讓與其連接之馬達轉動，該馬達帶動第一傳動輪，該第一傳動輪帶動該第二傳動輪，該第二傳動輪帶動該第三傳動輪，該第三傳動輪帶動該第四傳動輪，該第四傳動輪對與其連接之第二電池充電，如此即可由第一電池對第二電池充電。
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