輪轂慣性發電機的製作方法

2023-10-04 02:12:59 2

專利名稱：輪轂慣性發電機的製作方法
技術領域：
本發明屬於微型發電機技術領域，具體為一種利用車輛輪轂的轉動慣性來產生電 能的發電機。
背景技術：
汽車輪轂在車輛運行時會繞自身的轉軸旋轉，如何將汽車輪轂轉動時的動能轉化 為電能，是目前發電機技術研究的新方向，而且由於我國汽車的擁有量越來越大，因此這也 是一種有效的節能措施。現有技術中，還沒有專門利用汽車、摩託車的輪轂旋轉來帶動發電的裝置。如申 請號為200420078090. 8的中國專利，公開了一種「帶轉輪的輪轂」，它主要由輪轂和轉輪構 成，轉輪通過底座連接在輪轂上，轉輪經連接件連接底座，底座經輪網鎖與輪轂相連；在轉 輪的凹槽內安裝有自發電發電機，由發電機引出的電線沿線槽布置分別接發光二極體。這 種結構的輪轂上雖然也設置有發電機，但是發電機不是依靠輪轂的旋轉來發電的，因此它 不能起到節能的作用；而且輪轂轉動時的動能仍然沒有被有效的利用起來，這也是需要進 行進一步的研究。

發明內容
針對現有技術中的上述不足，本發明的目的在於提供一種能夠利用汽車輪轂的旋 轉慣性來產生電能的發電機。本發明的技術方案輪轂慣性發電機，其特徵在於，包括設置在輪轂內壁上的安裝 管，在安裝管內設有若干塊擋塊，在相鄰的兩塊擋塊之間各設有一個慣性發電機構；所述慣 性發電機構是由彈簧、磁塊、發電線圈組成，所述彈簧由第一彈簧和第二彈簧構成，第一彈 簧和第二彈簧均沿輪轂的周向設置，在第一彈簧和第二彈簧之間連接有磁塊，在第一彈簧 和第二彈簧的另一端還分別與相鄰的擋塊連接；所述發電線圈沿輪轂的周向設置且套在彈 簧和磁塊的外側，發電線圈的兩端分別與蓄電池的正、負極相連。進一步，所述相鄰兩個慣性發電機構內的發電線圈的相鄰一端均與蓄電池的同一 電極連接，相鄰兩個發電線圈的遠端均與蓄電池的另一電極相連。本發明輪轂慣性發電機充分利用了車輪輪轂的轉動來帶動磁塊運動，從而使磁塊 與閉合的發電線圈產生相對位移，即利用電磁感應原理使發電線圈切割磁塊的磁感線，就 可以在閉合的發電線圈內產生電流，再通過蓄電池的儲存作用即可轉化為所需的電能。由 於汽車在行駛過程中輪轂一直處於旋轉狀態，因此本發明幾乎不用消耗額外的能量，對汽 車的運行也不構成任何影響，所產生的電能還能提供給汽車使用，達到了節能的目的。相對於現有技術，本發明具有以下優點1、利用車輪輪轂的旋轉來帶動產生電能由於在車輪輪轂的內側設置有磁塊和線 圈，且磁塊的運動方向與線圈的纏繞方向垂直，在磁塊兩側還設有彈簧，當輪轂旋轉時，磁 塊會與輪轂同步轉動，而當汽車速度發生變化(加速或減速)時，在慣性作用下，磁塊會往順時針或逆時針方向壓縮彈簧，這時磁塊與線圈之間就發生了相對位移，此時線圈會切割 磁塊的磁感線，從而在線圈內產生電流；而輪轂動能的一部分在變速過程中轉化為了彈簧 的彈性勢能，因此彈簧在釋放能量時會往復運動(汽車變速越頻繁，彈簧獲得的能量就越 多)，從而帶動磁塊不斷的與線圈發生切割，這樣就能產生持續的電流並將其儲存在輪轂上 的蓄電池內，達到利用輪轂轉動來發電的目的。2、本發明的發電機在車輪輪轂順時針或逆時針轉動時都能發電它是通過在輪轂 上設置多個隔離的空間，並在每個單獨的空間內設置一個慣性發電機構，更重要的是相鄰 的兩個慣性發電機構的線圈與蓄電池的接線方式完全相反，這樣無論是汽車加速還是減速 行駛，也不管汽車是前進或倒退，總有一半的慣性發電機構處於工作狀態，而當汽車由一個 狀態變為另一個狀態時(如加速變化減速)，另一半的慣性發電機構又繼續工作並給蓄電 池充電，這樣就可以達到相對的平衡，使產生的電流保持穩定。3、達到了節能、環保的效果由於是利用汽車輪轂自身轉動來發電的，因此不用消 耗其他的能源，而且所產生的電能又可以用來提供給車載的小型用電設備使用，因此具有 良好的節能效果。


圖1為本發明輪轂慣性發電機的結構示意圖，圖中將擋塊以透視的效果顯示；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖1中I部的結構剖視圖。圖中，1-輪轂，2-安裝管，3-彈簧，31-第一彈簧，32-第二彈簧，4-磁塊，5-發電線 圈，6-擋塊，7-蓄電池。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。如圖1和圖2所示，一種輪轂慣性發電機，包括設置在輪轂1內壁上的安裝管2，所 述安裝管2為圓環形狀且卡緊在輪轂1的內壁上，裝配後安裝管2與輪轂1同軸。安裝管 2內為空腔，在安裝管2內設有若干塊擋塊6，所述擋塊6等間距均勻分布並固定在安裝管 2內，在相鄰的兩塊擋塊6之間各設有一個慣性發電機構，所述慣性發電機構是由彈簧3、磁 塊4和發電線圈5組成；所述彈簧3由第一彈簧31和第二彈簧32構成，所述第一彈簧31 和第二彈簧32均沿輪轂1的周向設置且直徑以及長度均分別相等，在第一彈簧31和第二 彈簧32之間連接有磁塊4，在第一彈簧31和第二彈簧32的另一端還分別與相鄰的擋塊6 連接；所述發電線圈5沿輪轂1的周向布置且套在彈簧3和磁塊4的外側，發電線圈5的兩 端分別與設置於輪轂1上蓄電池7的正、負極相連。為防止幹擾，在發電線圈5的外表面設 有絕緣膠層。參見圖1，由於每個慣性發電機構中發電線圈5的繞向均相同，而且相鄰兩個慣性 發電機構內的發電線圈5的相鄰一端均與蓄電池7的同一電極連接，相鄰的兩個發電線圈 5的遠端均與蓄電池7的另一電極相連，這樣就使得相鄰的兩個慣性發電機構在發電時的 正、負極完全相反。例如當輪轂旋轉時，每個慣性發電機構中的磁塊4均與發電線圈5產生 相對位移，從而在發電線圈5中有電流產生，但是由於有一半數量的慣性發電機構線圈的
4正、負極是與蓄電池7的正、負極對應相連的，而另一半數量的慣性發電機構線圈的正、負 極是對應連接的蓄電池7的負、正極，這樣，當輪轂加速旋轉時，線圈正極與蓄電池7的正極 相連的慣性發電機構產生的電能可以被輸入到蓄電池中；而線圈正極與蓄電池7的負極相 連的慣性發電機構則不能連通，即無電能輸入到蓄電池中。而當輪轂減速旋轉時，由於磁塊 4的運動方向變化，因此發電線圈的極性反轉，這時與加速旋轉時相對應，原來導通線圈的 將截止，而原來截止的線圈將與蓄電池連通，從而為蓄電池供電。通過以上的方式，即可在 車輪輪轂變速時持續的發電，而且平穩、高效。在每個發電線圈5與蓄電池7正極相連的一端均正向連接有一個二極體，利用二 極管的單向導通作用，可以控制發電線圈5隻有在與蓄電池7的極性相同而且電流達到一 定值時才導通，這樣可以防止電流不穩定對蓄電池造成影響。需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，盡 管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那 些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應 涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
輪轂慣性發電機，其特徵在於，包括設置在輪轂(1)內壁上的安裝管(2)，在安裝管(2)內設有若干塊擋塊(6)，在相鄰的兩塊擋塊(6)之間各設有一個慣性發電機構；所述慣性發電機構是由彈簧(3)、磁塊(4)、發電線圈(5)組成，所述彈簧(3)由第一彈簧(31)和第二彈簧(32)構成，第一彈簧(31)和第二彈簧(32)均沿輪轂(1)的周向設置，在第一彈簧(31)和第二彈簧(32)之間連接有磁塊(4)，在第一彈簧(31)和第二彈簧(32)的另一端還分別與相鄰的擋塊(6)連接；所述發電線圈(5)沿輪轂(1)的周向設置且套在彈簧(3)和磁塊(4)的外側，發電線圈(5)的兩端分別與蓄電池(7)的正、負極相連。
2.根據權利要求1所述的輪轂慣性發電機，其特徵在於，所述相鄰兩個慣性發電機構 內發電線圈(5)的相鄰一端均與蓄電池(7)的同一電極連接，相鄰兩個發電線圈(5)的遠 端均與蓄電池(7)的另一電極相連。
3.根據權利要求1所述的輪轂慣性發電機，其特徵在於，所述安裝管(2)為圓環形狀且 套接在輪轂(1)的內壁上。
4.根據權利要求1所述的輪轂慣性發電機，其特徵在於，所述第一彈簧(31)和第二彈 簧(32)的直徑以及長度均分別相等。
5.根據權利要求1或2所述的輪轂慣性發電機，其特徵在於，所述發電線圈(5)連接蓄 電池(7)正極的一端先與一個二極體連接後再與蓄電池(7)相連。
6.根據權利要求2所述的輪轂慣性發電機，其特徵在於，所述發電線圈(5)的外表面設 有絕緣膠層。全文摘要
輪轂慣性發電機，包括設置在輪轂內壁上的安裝管，在安裝管內設有若干塊擋塊，在相鄰的兩塊擋塊之間各設有一個慣性發電機構，所述慣性發電機構是由彈簧、磁塊和發電線圈組成；所述彈簧由第一彈簧和第二彈簧構成，第一彈簧和第二彈簧均沿輪轂的周向設置，在第一彈簧和第二彈簧之間連接有磁塊，在第一彈簧和第二彈簧的另一端還分別與相鄰的擋塊連接；所述發電線圈沿輪轂的周向布置且套在彈簧和磁塊的外側，發電線圈的兩端分別與設置於輪轂上的蓄電池的正、負極相連。本發明輪轂慣性發電機充分利用了車輪輪轂的轉動來帶動磁塊運動產生電能，而且產生的電能持續、穩定，達到了節能、環保的效果。
文檔編號H02J7/32GK101881257SQ20101020817
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者朱遊兵, 羅永前, 陳志軍, 韓春霞 申請人:重慶電子工程職業學院