专利名称：在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法。具体的说是一种在
公路高坡上，把行驶车辆及其载重在高坡上具有的势能加以利用，用来发电的装置及方法。
背景技术：
在公路的高坡上行驶的车辆及其载重具有一定的势能。到目前为止，这种能量在 车辆下坡时，利用车辆的制动机构进行制动所消耗。这样以来能量被白白的扔掉了，而且还 增加了车辆制动部件的磨损费用。本发明是把公路高坡上川流不息的车辆及其载重的势能 集中使用，用以发电。为人类社会增加一项无污染、无成本的再生能源。
发明内容
本发明挖掘人们思维误区，为人类社会开辟了一项无污染、无成本的再生能源领 域。提供了一种原理简单、一次投资长期受益、适用于大范围推广应用的，纯绿色发电工程 所用之装置及方法。 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的 本发明是在公路高坡处，改造车辆下行道路，去掉为减小坡度而修筑的弯道，縮短 车辆下行路程，加大车辆下行坡度，把下行车道改造成直线型。在改造后的下坡车道1上， 增设导向机构3及牵引转换机构4。使车辆在高坡上往下行驶时，由导向机构承负下坡车辆 2的车头重量及车辆下行时的方向控制，同时在车辆尾部的后牵引挂钩上连接牵引绳索8， 此时，车辆及其载重在高坡上所具有的势能具体的变为牵引绳索上的牵引力，用此牵引力 通过牵引转换机构带动发电机5转动，实现发电之目的。车辆下行速度完全由发电机的发 电负荷进行控制。在这段下行道路上，车辆的方向盘、油门、刹车全部闲置不用，司机处于休 息状态。 所述的导向机构可以是架空悬挂式的。此导向机构上设有导向小车6，导向小车上 安装快速升降机构及吊挂绳索7，车辆的具体吊挂部位是车头部的前牵引挂钩，起吊高度为 车辆前轮略高于路面。导向小车在架空的小车轨道ll上行走。架空的小车轨道架设在车 道的中上方，并且平行于路面，其高度应高于最大载重车辆所限定的最大载物高度。
所述的导向机构还可以是路面支撑式的。此导向机构上设置有导向小车6，导向小 车上安装支撑车头部位的支撑架，以及能使此支撑架快速起落的装置，车辆的具体支撑部 位是车头的前牵引挂钩部位，撑起高度为车辆的前轮略高于路面。导向小车在安装于车道 路面中间的小车轨道11上行走。 所述的牵引转换机构可以是单道连续循环式的。此牵引转换机构是在一个行车 道上，完成公路上所有车辆的下行，并把所有车辆下坡行驶由势能产生的直线牵引力，通过 此牵引转换机构，带动发电机转动完成发电功能。这种行车道中间设有中间沟槽15。此牵 引转换机构的工作原理是，在下坡车辆2的后牵引挂钩上连接牵引绳索8，用牵引绳索拉动 牵引小车6，使牵引小车在架空的小车轨道11上行驶，同时通过传动连接器12把牵引小车的动力传递给循环式传动链IO，循环式传动链带动设在高坡顶端的传动轮13转动，用传动 轮的转动带动发电机发电。与此同时，设置在高坡下端的过渡轮14也在转动，通过此轮的 转动，将循环传动链由架空的下行小车轨道输入设置在行车道中间沟槽内的上行小车轨道 内，利用循环传动链的上行，再把空载的牵引小车及导向小车通过传动连接器带回到高坡 顶端，完成了一次循环。根据公路上的车流量，在高坡顶端陆续将需要下坡的车辆驶入此机 构，而在坡下陆续将已下坡的车辆驶出此机构即可。 单道连续循环式的牵引转换机构的导向机构选用架空悬挂式，导向小车6与牵引 小车9使用同一小车轨道ll，此轨道必须与路面平行，同时利用牵引小车的上行推动导向 小车上行。 所述的牵引转换机构还可以是双道间歇往返式的。此牵引转换机构，是把公路上 所有下坡车辆2，在两个并排平行的下行车道上，分批轮换进行输送。在每批被输送的车辆 中，打头的第一辆车，车头部位连接导向小车6进行导向，然后用前面的车辆牵引后面的车 辆，用最后一辆车的后牵引挂钩，通过牵引绳索8直接拉动传动绳轮18使之转动，利用传 动绳轮的转动带动发电机5转动，以实现发电功能。安装在高坡顶部两个行车道上的传动 绳轮为一整体，传动绳索在两段传动绳轮上的缠绕方向相反。当第一车道16上的车辆下行 时，第二车道17上的牵引绳索拉动空载的导向小车向上行，在传动绳轮上进行缠绕。当第 一车道上的一批车辆下到坡底时，牵引传动机构全部停止。是已经下坡车辆与机构脱离，和 第二车道上的一批准备下坡车辆与机构连接之时。准备就绪后即开始第二车道上一批车辆 的下坡，同时第一车道上的牵引绳索拉动空载的导向小车上行、缠绕。与此类推。
双道间歇往返式的牵引转换机构，所选用的导向机构可以是架空悬挂式的，还可 以是路面支撑式的。 在双道间歇往返式牵引转换机构中，传动绳轮18转动方向的改变通过换向机构 19，使之带动发电机5始终朝一个方向转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是 1、本发明以拾遗补漏之思维，为人类社会增加一项无污染、无成本的再生能源。 2、原理简单、实用性强、便于大范围推广应用。 3 、 一次性投资，长期受用，发电成本低，经济效益好。 4、为解决能源问题、气候问题增砖添瓦。 5，从根本上消除下坡路段上的交通事故，同时减少了车辆制动机构的消耗费用。
图1是在公路高坡上用车辆势能发电的工作原理图。 图2是架空悬挂式导向机构及单道连续循环式牵引转换机构工作原理图。
图3是路面支撑式导向机构及双道间歇往返式牵引转换机构工作原理图。
图4是图3的A向视图。
图中 下坡车道1、下坡车辆2、导向机构3、牵引转换机构4、发电机5、导向小车6、吊挂 绳索7、牵引绳索8、牵引小车9、循环传动链10、小车轨道11、传动连接器12、传动轮13、过 渡轮14、中间沟槽15、第一车道16、第二车道17、传动绳轮18、换向机构19.
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述 1、选址与办理许可。 2 、测量、记录数据并统计车流量。 3、根据测量及统计数据合理选择技术方案。对路程较长的进行分段。 4、根据坡距、坡度、车流量测算日发电量，预算投资数额，制定可行性分析报告。 5、具体设计导向机构及牵引转换机构，加工制造有关零部件。 6 、合理选择相关设备及施工材料。 7、进行工程施工及设备安装。 8、调试及试投产。进一步完善。 9、正式投产。
权利要求
一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，它是在公路高坡处，改造车辆下行道路，去掉为减小坡度而修筑的弯道，缩短车辆下行路程，加大车辆下行坡度，把下行车道改造成直线型，在改造后的下行车道(1)上，增设导向机构(3)及牵引转换机构(4)，使下坡车辆(2)在高坡上往下行驶时，由导向机构承负下坡车辆的车头重量及车辆下行时的方向控制，同时在车辆尾部的后牵引挂钩上连接牵引绳索(8)，此时，车辆及其载重在高坡上所具有的势能具体的改变为牵引绳索上的牵引力，用此牵引力通过牵引转换机构带动发电机(5)转动，实现发电之目的，车辆下行速度完全由发电机的发电负荷进行控制，在这段下行道路上，车辆的方向盘、油门、刹车全部闲置不用，司机处于休息状态。
2. 根据权利要求1所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，导向机构是架空悬挂式的，此导向机构上设有导向小车(6)，导向小车上安装快速升降机构及吊挂绳索(7)，车辆的具体吊挂部位是车头部的前牵引挂钩，起吊高度为车辆前轮略高于路面，导向小车在架空的小车轨道(11)上行走，架空的小车轨道架设在车道的中上方，并且平行于路面，其高度应高于最大载重车辆所限定的最大载物高度。
3. 根据权利要求1所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，其导向机构是路面支撑式的，此导向机构上设置有导向小车(6)，导向小车上安装支撑车头部位的支撑架，以及能使此支撑架快速起落的装置，车辆的具体支撑部位是车头的前牵引挂钩部位，撑起高度为车辆的前轮略高于路面，导向小车在安装于车道中间路面上的小车轨道(11)上行走。
4. 根据权利要求1所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，其牵引转换机构是单道连续循环式的，此牵引转换机构是在一个行车道上，完成公路上所有车辆的下行，并把所有车辆下坡行驶由势能产生的直线牵引力，通过此牵引转换机构，带动发电机转动完成发电功能，这种行车道路面中间设有中间沟槽(15)，此牵引转换机构的工作原理是，在行驶车辆的后牵引挂钩上连接牵引绳索(8)，用牵引绳索拉动牵引小车(9)，使牵引小车在架空的下行小车轨道(11)上行驶，同时通过传动连接器(12)把牵引小车的动力传递给循环式传动链(IO)，循环式传动链带动设在高坡顶端的传动轮(13)转动，用传动轮的转动带动发电机发电，与此同时，设置在高坡下端的过渡轮(14)也在转动，通过此轮的转动，将循环传动链由架空的下行小车轨道输入设置在行车道中间沟槽内的上行小车轨道内，利用循环传动链的上行，再把空载的牵引小车及导向小车通过传动连接器带回到高坡顶端，完成了一次循环，根据公路上的车流量，在高坡顶端陆续将需要下坡的车辆驶入此机构，而在坡下陆续将已下坡的车辆驶出此机构即可。
5. 根据权利要求4所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，其单道连续循环式的牵引转换机构的导向机构选用架空悬挂式，导向小车(6)与牵引小车(9)使用同一小车轨道(ll)，此轨道必须与路面平行，同时利用牵引小车的上行推动导向小车上行。
6. 根据权利要求1所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，其牵引转换机构是双道间歇往返式的，此牵引转换机构，是把公路上所有下坡车辆(2)，在两个并排平行的下行车道上，分批轮换进行输送，在每批被输送的车辆中，打头的第一辆车，车头部位连接导向小车(6)进行导向，然后用前面的车辆牵引后面的车辆，用最后一辆车的后牵引挂钩，通过牵引绳索(8)直接拉动传动绳轮(18)使之转动，利用传动绳轮的转动带动发电机(5)转动，以实现发电功能，安装在高坡顶部两个行车道上的传动绳轮为一整体，传动绳索在两段传动绳轮上的缠绕方向相反，当第一车道(16)上的车辆下行时，第二车道(17)上的牵引绳索拉动空载的导向小车向上行，在传动绳轮上进行缠绕，当第一车道上的一批车辆下到坡底时，牵引传动机构全部停止，是已经下坡车辆与机构脱离，和第二车道上的一批准备下坡车辆与机构连接之时，准备就绪后即开始第二车道上一批车辆的下坡，同时第一车道上的牵引绳索带动空载的导向小车上行、缠绕。与此类推。
7. 根据权利要求6所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，其双道间歇往返式的牵引转换机构，所选用的导向机构是架空悬挂式的。
8. 根据权利要求6所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，其双道间歇往返式的牵引转换机构，所选用的导向机构是路面支撑式的。
9. 根据权利要求6所述的一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，其特征在于，在双道间歇往返式牵引转换机构中，传动绳轮转动方向的改变通过换向机构(19)，使之带动发电机始终朝一个方向转动。
全文摘要
本发明公开了一种在公路高坡上用车辆势能发电的装置及方法，旨在为人类提供一项无污染、无成本的再生能源。其技术方案的要点是，在公路高坡处，改造车辆下行道路，去掉为减小坡度而修筑的弯道，把下行车道改造成直线型。在改造后的下行车道1上，增设导向机构3及牵引转换机构4。使车辆在高坡上往下行驶时，由导向机构承负行驶车辆的车头重量及车辆下行时的方向控制，同时在车辆尾部的后牵引挂钩上连接牵引绳索，此时，车辆及其载重在高坡上所具有的势能具体的改变为牵引绳索上的牵引力，用此牵引力通过牵引转换机构带动发电机5转动，实现发电之目的。车辆下行速度完全由发电机的发电负荷进行控制。
文档编号F03G7/00GK101725491SQ200910223110
公开日2010年6月9日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者侯维栋, 赵旭光 申请人:侯维栋