回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置的製作方法

2023-08-01 18:51:06

專利名稱：回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及新能源汽車領域，特別是涉及ー種回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置。
背景技術：
在國家新能源汽車エ業的發展過程中，為儘可能延長車輛的行駛裡程，如何隨時為新能源汽車的電源系統充電是ー個關鍵問題。目前新能源汽車的充電方式，一般為到專用充電站充電或整體置換已充好電的電源組件等單一方式，每次充電的行駛裡程短，這對車輛的連續運行帶來極大不便，同時也影響了其使用效率，因此，有必要解決新能源汽車的隨時自充電問題，延長每次到站充電的行駛裡程。

發明內容
本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，在不增加能源消耗的基礎上，將車輛行駛過程的閒置機械能轉化為電能，使新能源汽車在行車過程中能夠隨時持續充電，延長新能源汽車到站充電的行駛裡程，實現高效節能，同時為新能源汽車的進ー步普及創造了條件。本發明提供的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，它安裝在汽車的減震器內，包括隨汽車顛簸振動而上下運動的滾珠絲槓、發電機、與滾珠絲槓下部相連隨滾珠絲槓上下運動的阻尼活塞組件、以及固定在減震器外殼內底部且與滾珠絲槓底部相連的絲槓導向軸套。在上述技術方案中，所述發電機包括永久磁鐵、定子線圈組、電源輸出接ロ、以及隨滾珠絲槓上下運動而繞滾珠絲槓轉動的滾珠絲槓螺母傳動組件，永久磁鐵固定在滾珠絲槓螺母傳動組件上，作為發電機的轉子，定子線圈組固定安裝在減震器外殼內壁，且通過電源輸出接ロ、導線與外界電子控制器相連。在上述技術方案中，所述滾珠絲槓螺母傳動組件包括滾珠螺母和螺母套管，螺母套管的內螺紋與滾珠絲槓中部的外螺紋配合，螺母套管隨滾珠絲槓上下運動而繞滾珠絲槓轉動，滾珠螺母和永久磁鐵均固定安裝在螺母套管上部、隨螺母套管繞滾珠絲槓轉動。在上述技術方案中，所述永久磁鐵呈條形。在上述技術方案中，它還包括位於發電機下方、阻尼活塞組件上方的渦扇葉輪，所述渦扇葉輪固定安裝在螺母套管下部、隨螺母套管繞滾珠絲槓轉動。在上述技術方案中，所述減震器外殼內頂部與發電機之間設置有上軸承。在上述技術方案中，所述發電機與渦扇葉輪之間設置有下軸承和壓縮控制閥，壓縮控制閥的一端通過減震器外殼側壁的開孔進入下軸承與渦扇葉輪之間的空腔中。在上述技術方案中，所述渦扇葉輪與阻尼活塞組件之間設置有上油腔，阻尼活塞組件與絲槓導向軸套之間設置有下油腔。在上述技術方案中，所述下油腔與減震器外殼內底部之間設置有儲油腔，下油腔與儲油腔交界處設置有伸展控制閥，上油腔、下油腔和儲油腔之間通過壓縮控制閥和伸展控制閥共同配合實現阻尼流體的動態循環，所述螺母套管、下軸承、壓縮控制閥、渦扇葉輪、上油腔、阻尼活塞組件、下油腔、伸展控制閥、儲油腔和絲槓導向軸套共同構成內置閉式流體控制系統。在上述技術方案中，所述滾珠絲槓的頂部伸出減震器外殼，滾珠絲槓頂部安裝有上支環，減震器外殼外底部安裝有下支環，所述上支環和下支環共同作為該發電裝置對外的機械接ロ。與現有技術相比，本發明的優點如下本發明在不增加能源消耗的基礎上，回收車輛行駛過程中懸掛減震器緩衝作用產生的機械能，通過機-液組合機構將此機械能轉化為電能，即將車輛行駛過程的閒置機械能轉化為電能，使新能源汽車在行車過程中能夠隨時持續充電，為新能源汽車提供持續便利的電カ補充，延長新能源汽車到站充電的行駛裡程，實現高效節能，同時為新能源汽車的進ー步普及創造了條件。


圖I是本發明實施例中發電裝置的結構示意圖。圖2是本發明實施例中發電裝置的原理圖。圖中1_上支環，2-滾珠絲槓，3-減震器外殼，4-上軸承，5-電源輸出接ロ，6-滾珠螺母，7-永久磁鐵，8-定子線圈組，9-螺母套管，10-下軸承，11-壓縮控制閥，12-渦扇葉輪，13-上油腔，14-阻尼活塞組件，15-下油腔，16-伸展控制閥，17-儲油腔，18-絲槓導向軸套，19-下支環，20-發電機。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明作進ー步的詳細描述。參見圖I所示，為了延長新能源汽車到站充電的行駛裡程，本發明實施例提供一種回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，它安裝在汽車的減震器內部，包括隨汽車顛簸振動而上下運動的滾珠絲槓2、發電機20、與滾珠絲槓2下部相連隨滾珠絲槓2上下運動的阻尼活塞組件14、以及固定在減震器外殼3內底部且與滾珠絲槓2底部相連的絲槓導向軸套18。發電機20包括永久磁鐵7、定子線圈組8、電源輸出接ロ 5、以及隨滾珠絲槓2上下運動而繞滾珠絲槓2轉動的滾珠絲槓螺母傳動組件，永久磁鐵7呈條形，固定在滾珠絲槓螺母傳動組件上，作為發電機20的轉子，定子線圈組8固定安裝在減震器外殼3內壁，且通過電源輸出接ロ 5、導線與外界電子控制器相連。滾珠絲槓螺母傳動組件包括滾珠螺母6和螺母套管9，螺母套管9的內螺紋與滾珠絲槓2中部的外螺紋配合，螺母套管9隨滾珠絲槓2上下運動而繞滾珠絲槓2轉動，滾珠螺母6和永久磁鐵7均固定安裝在螺母套管9上部、隨螺母套管9繞滾珠絲槓2轉動。本發明實施例中的發電裝置還包括位於發電機20下方、阻尼活塞組件14上方的渦扇葉輪12，渦扇葉輪12固定安裝在螺母套管9下部、隨螺母套管9圍繞滾珠絲槓2轉動。減震器外殼3內頂部與發電機20之間設置有上軸承4,發電機20與潤扇葉輪12之間設置有下軸承10和壓縮控制閥11，壓縮控制閥11的一端通過減震器外殼3側壁的開孔進入下軸承10與渦扇葉輪12之間的空腔中。渦扇葉輪12與阻尼活塞組件14之間設置有上油腔13，阻尼活塞組件14與絲槓導向軸套18之間設置有下油腔15，下油腔15與減震器外殼3內底部之間設置有儲油腔17，下油腔15與儲油腔17交界處設置有伸展控制閥16，上油腔13、下油腔15和儲油腔17之間通過壓縮控制閥11和伸展控制閥16共同配合實現阻尼流體的動態循環，螺母套管9、下軸承10、壓縮控制閥11、渦扇葉輪12、上油腔13、阻尼活塞組件14、下油腔15、伸展控制閥16、儲油腔17和絲槓導向軸套18共同構成內置閉式流體控制系統。滾珠絲槓2的頂部伸出減震器外殼3，滾珠絲槓2頂部安裝有上支環1，接受行車過程顛簸振動產生的豎直方向的位移。減震器外殼3外底部安裝有下支環19，上支環I和下支環19共同作為該發電裝置對外的機械接ロ。 本發明實施例的工作原理如下參見圖2所示,本發明實施例中的發電裝置通過回收振動能量,驅動渦扇葉輪12和阻尼活塞組件14，將豎直方向的上下運動轉換為旋轉運動，帶動轉子永久磁鐵7旋轉，切割磁力線，產生電能，為新能源汽車的電源系統充電。螺母套管9下部連接有渦扇葉輪12，當阻尼流體(空氣或油)受壓縮時，通過渦扇葉輪12帶動螺母套管9旋轉增強其旋轉カ矩。於是，在行車過程中通過外部振動產生的豎直方向的位移，驅動滾珠絲槓2上下運動，螺母套管9受滾珠絲槓2作用，渦扇葉輪12受壓縮流體作用，共同產生增強旋轉運動，帶動轉子永久磁鐵7高速旋轉，與定子線圈組8共同構成發電機。當車輛上下振動時，轉子永久磁鐵7產生正反向旋轉，即有正反向電壓輸出。本發明實施例中回收減震器振動能量發電的同吋，不改變原有減震器的減震緩衝效能。車輛在行駛過程中，由於路面不平整等原因，使得車輛產生顛簸式的隨機振動，其懸掛減震系統產生上下位移變化，利用該機械能的變化，將其轉換為電能。例如懸掛點向下移動時，減震器處於壓縮行程中，此時車輪移近車身，減震器受壓縮，減震器外殼3內的渦扇葉輪12和阻尼活塞組件14向下移動；阻尼活塞組件14下方的下油腔15腔室的容積減少，流體壓カ升高，其流體流經渦扇葉輪12葉片的縫隙時，產生切向力可推動螺母套管9旋轉；同吋，螺母套管9上的滾珠螺母6和永久磁鐵7也在此作用下產生旋轉運動。永久磁鐵7旋轉，形成發電機20的轉子，依照發電機的結構原理，在減震器外殼3內嵌定子線圈組8，通過電源輸出接ロ 5、導線與外界電子控制器相連。當新能源汽車在路面上行駛時，由於減震器下端直接與車輪懸架系統相連，因此帶動減震器內的滾珠絲槓2、滾珠螺母6、永久磁鐵7、渦扇葉輪12和阻尼活塞組件14旋轉，轉子永久磁鐵7作正反向的持續旋轉運動，形成強大的磁場，轉子不斷切割磁力線，從而使定子線圈組8產生感生電動勢，即感應交流電，經整流後變成直流電，輸送至電源管理系統，達到持續充電的目的，實現其發電的作用。另外，壓縮流體流經渦扇葉輪12葉片的縫隙時，流到阻尼活塞組件14上面的上油腔13，上油腔13被阻尼活塞組件14的活塞杆佔去了一部分空間，因而上油腔13増加的容積小於下油腔15減小的容積，一部分流體於是就推開壓縮控制閥11，向上流進下軸承10與渦扇葉輪12之間的空腔。壓縮控制閥11對流體的截流形成懸架壓縮運動的阻尼力，可起到減震緩衝的作用。
減震器在伸張行程時，車輪相當於遠離車身，減震器受拉伸，這時減震器的阻尼活塞組件14向上移動，上油腔13油壓升高，壓縮控制閥11關閉，上油腔13內的油液流入下油腔15。由於活塞杆的存在，自上油腔13流來的油液不足以充滿下油腔15増加的容積，使下油腔15產生一定的真空度，這時儲油腔17中的油液推開伸展控制閥16，流入下油腔15進行補充。由於這些閥的截流對懸架在伸張運動時起到阻尼作用。因此，該裝置達到了發電充電與減震緩衝這兩個目的。本發明實施例假設阻尼活塞組件14在靠近渦扇葉輪12的上極限位置為1#エ位，阻尼活塞組件14伸展到靠近絲槓導向軸套18的下極限位置為2#エ位。滾珠絲槓2是渦扇葉輪12、永久磁鐵7、滾珠螺母6和螺母套管9等部件旋轉運動的源動件，主要表現為滾珠絲槓2在行車過程顛簸振動的帶動下向上運動吋，搓動滾珠螺母6產生旋轉運動，帶動固接在一起的螺母套管9和永久磁鐵7 —起旋轉，切割磁力線產生發電效用。同時，滾珠絲槓2向上運動時，帶動阻尼活塞組件14一起向上運動，擠壓上油腔13內的流體空氣或油，推動渦扇葉輪12產生旋轉運動，成為螺母套管9和永久磁鐵7旋轉運動的輔助力量，直到1#エ位；當滾珠絲槓2在行車過程顛簸振動的帶動下向下運動吋，螺母套管9和永久磁鐵7的旋轉運動轉向，輸出反向電流，直到2#エ位。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明包含這些改動和變型在內。本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術 人員公知的現有技木。
權利要求
1.一種回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於它安裝在汽車的減震器內，包括隨汽車顛簸振動而上下運動的滾珠絲槓(2)、發電機(20)、與滾珠絲槓(2)下部相連隨滾珠絲槓(2)上下運動的阻尼活塞組件(14)、以及固定在減震器外殼(3)內底部且與滾珠絲槓(2)底部相連的絲槓導向軸套(18)。
2.如權利要求I所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述發電機(20)包括永久磁鐵(7)、定子線圈組(8)、電源輸出接口(5)、以及隨滾珠絲槓(2)上下運動而繞滾珠絲槓(2)轉動的滾珠絲槓螺母傳動組件，永久磁鐵(7)固定在滾珠絲槓螺母傳動組件上，作為發電機(20)的轉子，定子線圈組(8)固定安裝在減震器外殼(3)內壁，且通過電源輸出接口(5)、導線與外界電子控制器相連。
3.如權利要求2所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述滾珠絲槓螺母傳動組件包括滾珠螺母(6)和螺母套管(9)，螺母套管(9)的內螺紋與滾珠絲槓(2)中部的外螺紋配合，螺母套管(9)隨滾珠絲槓(2)上下運動而繞滾珠絲槓(2)轉動，滾珠螺母(6)和永久磁鐵(7)均固定安裝在螺母套管(9)上部、隨螺母套管(9)繞滾珠絲槓(2)轉動。
4.如權利要求3所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述永久磁鐵(7)呈條形。
5.如權利要求3所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於它還包括位於發電機(20)下方、阻尼活塞組件(14)上方的渦扇葉輪(12)，所述渦扇葉輪(12)固定安裝在螺母套管(9)下部、隨螺母套管(9)繞滾珠絲槓(2)轉動。
6.如權利要求5所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述減震器外殼(3)內頂部與發電機(20)之間設置有上軸承(4)。
7.如權利要求6所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述發電機(20)與渦扇葉輪(12)之間設置有下軸承(10)和壓縮控制閥(11)，壓縮控制閥(11)的一端通過減震器外殼⑶側壁的開孔進入下軸承(10)與渦扇葉輪(12)之間的空腔中。
8.如權利要求7所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述渦扇葉輪(12)與阻尼活塞組件(14)之間設置有上油腔(13)，阻尼活塞組件(14)與絲槓導向軸套(18)之間設置有下油腔(15)。
9.如權利要求8所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述下油腔(15)與減震器外殼(3)內底部之間設置有儲油腔(17)，下油腔(15)與儲油腔(17)交界處設置有伸展控制閥(16)，上油腔(13)、下油腔(15)和儲油腔(17)之間通過壓縮控制閥(11)和伸展控制閥(16)共同配合實現阻尼流體的動態循環，所述螺母套管(9)、下軸承(10)、壓縮控制閥(11)、渦扇葉輪(12)、上油腔(13)、阻尼活塞組件(14)、下油腔(15)、伸展控制閥(16)、儲油腔(17)和絲槓導向軸套(18)共同構成內置閉式流體控制系統。
10.如權利要求I至9中任一項所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，其特徵在於所述滾珠絲槓(2)的頂部伸出減震器外殼(3)，滾珠絲槓(2)頂部安裝有上支環(I)，減震器外殼(3)外底部安裝有下支環(19)，所述上支環(I)和下支環(19)共同作為該發電裝置對外的機械接口。
全文摘要
本發明公開了一種回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發電裝置，涉及新能源汽車領域，該發電裝置安裝在汽車的減震器內，包括隨汽車顛簸振動而上下運動的滾珠絲槓、發電機、與滾珠絲槓下部相連隨滾珠絲槓上下運動的阻尼活塞組件、以及固定在減震器外殼內底部且與滾珠絲槓底部相連的絲槓導向軸套。本發明在不增加能源消耗的基礎上，將車輛行駛過程的閒置機械能轉化為電能，使新能源汽車在行車過程中能夠隨時持續充電，延長新能源汽車到站充電的行駛裡程，實現高效節能，同時為新能源汽車的進一步普及創造了條件。
文檔編號B60G13/14GK102673336SQ201210150249
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月16日 優先權日2012年5月16日
發明者劉向明, 葉鵬, 陳緒兵 申請人:劉向明, 葉鵬, 陳緒兵