一种用于车辆的减震发电装置的制作方法

1.本实用新型涉及能量回收技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的减震发电装置。


背景技术：

2.在现有技术中，电动汽车，是当下新能源汽车的主体，相对于传统燃油车，它具有结构简单、低噪音、功率大、便于控制和维护等优势，电动汽车发展的主要技术瓶颈是有效续航问题，即充电便捷性、充电时间、车辆综合功耗与用车需求和使用习惯之间的矛盾，现有电动汽车电瓶存电量有限，续航里程有限，而在汽车行进中，有很多机械能处于浪费状态，导致消耗的电量远大于回收电量，当下主流电动汽车在“动能回收”的概念上只有“主驱动电机反向做工成为发电机为电池充电”这一种方式。其在实际应用层面，虽有回收效果，但是能效的转化率很低，对大幅度提升续航历程帮助非常有限。
3.申请号为：202010439432.8的中国发明专利公开了汽车减震发电装置系统，其包括齿条、齿轮组、单向轴承、发电机等组成的汽车减震发电装置装在车架与车轮轴之间来发电，给电动汽车电瓶充电，来增加电动汽车电瓶电量。然而该种汽车减震发电装置系统将车轮在减震动作过程中，上下相冲时产生的机械力严重浪费，并且该种汽车减震发电装置系统无法连续做功，发电效率较低，无法满足车辆行进过程中对于续航的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于车辆的减震发电装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：
6.一种用于车辆的减震发电装置，包括主壳体，所述主壳体内部为中空结构，还包括用于连接车辆主轴与车辆减震器或车体的连接机构、用于带动发电机构转动的主动机构、用于提升主动机构稳定性的稳定机构、用于在主动机构的作用下发电的发电机构以及用于对整体进行防护的防护机构，连接机构位于所述主壳体内侧中部，主动机构位于连接机构两侧，稳定机构位于所述主壳体内部两侧且位于连接机构与所述主壳体之间，发电机构位于所述主壳体外部两侧，防护机构位于所述主壳体内侧上部且位于所述主壳体与连接机构之间。
7.连接机构包括连接杆以及连接环，所述连接杆设置在所述主壳体内部中间位置且所述连接杆的下部凸出于所述主壳体，所述连接环设置在所述连接杆凸出于所述主壳体部分的底端且与所述连接杆固定连接，所述连接杆通过所述连接环与车辆主轴连接。
8.还包括传动机构，传动机构包括传动齿条以及辅助齿条，所述传动齿条有两条，两条所述传动齿条分别设置在连接杆两侧且与连接杆固定连接，所述传动齿条位于所述主壳体内部，所述辅助齿条对应两条所述传动齿条有两条，两条所述辅助齿条对应两条所述传动齿条设置在所述主壳体内部两侧且与所述主壳体固定连接，连接机构通过传动机构与主动机构传动连接。
9.主动机构包括主动轴承、主动齿轮以及主动齿盘，所述主动轴承有两个，两个所述
主动轴承对称设置在连接杆两侧且与所述主壳体转动连接，两个所述主动轴承均位于所述主壳体内部，所述主动齿轮对应两个所述主动轴承有两个，两个所述主动齿轮分别设置在两个所述主动轴承外侧且与对应的所述主动轴承固定连接，两个所述主动齿轮分别与对应的传动齿条以及辅助齿条啮合连接，所述主动齿盘对应两个所述主动轴承有两个，两个所述主动齿盘分别设置在两个所述主动轴承一侧且与对应的主动轴承固定连接。
10.两个所述主动轴承均为单向轴承，两个所述主动轴承的锁死方向相反设置。
11.稳定机构包括稳定轴承以及稳定齿轮，所述稳定轴承有两个，两个所述稳定轴承分别设置在连接杆两侧且与所述主壳体转动连接，两个所述稳定轴承位于所述主壳体内部的同时位于两个主动轴承上方，所述稳定齿轮对应两个所述稳定轴承有两个，两个所述稳定齿轮分别设置在两个稳定轴承外侧且与对应的所述稳定轴承固定连接，两个所述稳定齿轮分别与对应的传动齿条以及辅助齿条啮合连接。
12.发电机构包括轴承套件以及小型发电机，所述轴承套件对应两个主动齿盘有两组，两组所述轴承套件分别设置在所述主壳体两侧且通过传动链与对应的主动齿盘传动连接，所述小型发电机对应两组所述轴承套件有两组，两组所述小型发电机对应两组所述轴承套件分别设置在所述主壳体两侧且与对应的所述轴承套件固定连接，每组所述小型发电机由若干个并联的小型发电机组成，所述小型发电机通过所述轴承套件与主动齿盘传动连接。
13.还包括发电机壳，所述发电机壳对应两组所述小型发电机有两个，两个所述小型发电机壳分别设置在两组所述小型发电机外侧且与所述主壳体固定连接。
14.防护机构包括防护板以及防护弹簧，所述防护板设置在连接杆上端且与连接杆固定连接，所述防护板位于所述主壳体内侧，所述防护弹簧有两个，两个所述防护弹簧并排设置在所述防护板上端且其两端分别与所述主壳体以及所述防护板固定连接。
15.还包括安装环，所述安装环设置在所述主壳体上端且与所述主壳体固定连接，所述主壳体通过所述安装环与车辆减震器连接。
16.本实用新型的有益效果是：
17.结构简单，可以将车轮在减震动作过程中，上下相冲时产生的巨大且连贯的机械力通过传动组件转化成高速旋转扭力，牵引小型发电机组的转子旋转，并在连续做功和物理惯性的双重作用力下，形成高效率的电能转化，实现自发电效应，从而实现车辆的超长续航，以满足更广泛的用车需求，通过连接机构的往复冲击结合主动机构的机械惯性，使发电机构具有大力、稳定、可持续的旋转外力，进而形成充沛和可持续的并联发电能力，设有防护机构，可以防止极端情况下由于车轮冲击力过大导致减震机构失效而造成本结构件受损，防护性好。
附图说明
18.图1是本实用新型整体结构示意图；
19.图2是本实用新型工作原理图。
20.图中：1、主壳体；2、连接杆；3、连接环；4、传动齿条；5、辅助齿条；6、主动轴承；7、主动齿轮；8、主动齿盘；9、稳定轴承；10、稳定齿轮；11、轴承套件；12、小型发电机；13、发电机壳；14、防护板；15、防护弹簧；16、安装环。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述，
22.一种用于车辆的减震发电装置，包括主壳体1，主壳体1内部为中空结构，还包括用于连接车辆主轴与车辆减震器或车体的连接机构、用于带动发电机构转动的主动机构、用于提升主动机构稳定性的稳定机构、用于在主动机构的作用下发电的发电机构以及用于对整体进行防护的防护机构，连接机构位于主壳体1内侧中部，主动机构位于连接机构两侧，稳定机构位于主壳体1内部两侧且位于连接机构与主壳体1之间，发电机构位于主壳体1外部两侧，防护机构位于主壳体1内侧上部且位于主壳体1与连接机构之间，本实用新型整体结构示意图如图1所示。
23.连接机构包括连接杆2以及连接环3，连接杆2设置在主壳体1内部中间位置且连接杆2的下部凸出于主壳体1，连接环3设置在连接杆2凸出于主壳体1部分的底端且与连接杆2固定连接，连接杆2通过连接环3与车辆主轴连接，连接机构通过连接杆2以及连接环3配合，将本装置与车辆主轴连接，进而连接车辆主轴与车辆减震器，其中，连接杆2用于吸收车辆在行进过程中产生的震动，并通过上下往复运动带动主动机构动作，连接环3用于将车辆主轴与连接杆2进行连接。
24.还包括传动机构，传动机构包括传动齿条4以及辅助齿条5，传动齿条4有两条，两条传动齿条4分别设置在连接杆2两侧且与连接杆2固定连接，传动齿条4位于主壳体1内部，辅助齿条5对应两条传动齿条4有两条，两条辅助齿条5对应两条传动齿条4设置在主壳体1内部两侧且与主壳体1固定连接，连接机构通过传动机构与主动机构传动连接，传动机构通过传动齿条4与辅助齿条5配合，将连接机构与主动机构传动连接，其中，传动齿条4用于将连接杆2与主动机构传动连接，辅助齿条5用于配合传动齿条4对连接机构与主动机构进行传动连接。
25.主动机构包括主动轴承6、主动齿轮7以及主动齿盘8，主动轴承6有两个，两个主动轴承6对称设置在连接杆2两侧且与主壳体1转动连接，两个主动轴承6均位于主壳体1内部，主动齿轮7对应两个主动轴承6有两个，两个主动齿轮7分别设置在两个主动轴承6外侧且与对应的主动轴承6固定连接，两个主动齿轮7分别与对应的传动齿条4以及辅助齿条5啮合连接，主动齿盘8对应两个主动轴承6有两个，两个主动齿盘8分别设置在两个主动轴承6一侧且与对应的主动轴承6固定连接，主动机构通过主动轴承6、主动齿轮7以及主动齿盘8配合，在连接杆2的作用下带动发电机构转动，其中，主动轴承6用于为主动齿轮7提供安装支撑的同时对主动齿轮7进行定位，并且主动轴承6用于在主动齿轮7的作用下带动主动齿盘8转动，主动齿轮7用于通过传动机构与连接机构传动连接并带动主动轴承6转动，主动齿盘8用于在主动轴承6的作用下带动发电机构转动。
26.其中，两个主动齿盘8相对位于主壳体1两侧，且两个主动齿盘8位于发电机壳13内侧。
27.其中，两个主动轴承6均为单向轴承，两个主动轴承6的锁死方向相反设置，单向轴承是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承。
28.稳定机构包括稳定轴承9以及稳定齿轮10，稳定轴承9有两个，两个稳定轴承9分别设置在连接杆2两侧且与主壳体1转动连接，两个稳定轴承9位于主壳体1内部的同时位于两个主动轴承6上方，稳定齿轮10对应两个稳定轴承9有两个，两个稳定齿轮10分别设置在两
个稳定轴承9外侧且与对应的稳定轴承9固定连接，两个稳定齿轮10分别与对应的传动齿条4以及辅助齿条5啮合连接，稳定机构通过稳定轴承9以及稳定齿轮10配合，提升整体结构稳定性并提升连接机构与主动机构之间的配合稳定性，其中，稳定轴承9用于为稳定齿轮10提供安装支撑并对稳定齿轮10进行定位，稳定齿轮10用于连接传动机构，稳定轴承9跟随连接杆2的往复运动进行转动，但是其不做功。
29.其中，可根据实际使用需求，在车辆内部结构空间允许的情况下，可开发稳定轴承9工位，使其具备输出做功的能量，进而提升发电效率。
30.发电机构包括轴承套件11以及小型发电机12，轴承套件11对应两个主动齿盘8有两组，两组轴承套件11分别设置在主壳体1两侧且通过传动链与对应的主动齿盘8传动连接，小型发电机12对应两组轴承套件11有两组，两组小型发电机12对应两组轴承套件11分别设置在主壳体1两侧且与对应的轴承套件11固定连接，每组小型发电机12由若干个并联的小型发电机12组成，小型发电机12通过轴承套件11与主动齿盘8传动连接，发电机构通过轴承套件11以及小型发电机12配合，在主动机构的带动下进行转动发电，其中，轴承套件11用于连接主动机构与小型发电机12，小型发电机12用于在主动机构的带动下进行发电，小型发电机12与电池组电性连接。
31.还包括发电机壳13，发电机壳13对应两组小型发电机12有两个，两个小型发电机12壳分别设置在两组小型发电机12外侧且与主壳体1固定连接，其中发电机壳13用于为小型发电机12提供安装支撑并对小型发电机12提供防护，同时发电机壳13可对小型发电机12进行定位。
32.其中，每组小型发电机12的电机数量、电机转速、输出功率、排列方式、传动方式、齿轮结构、转速比、均可灵活设定。
33.防护机构包括防护板14以及防护弹簧15，防护板14设置在连接杆2上端且与连接杆2固定连接，防护板14位于主壳体1内侧，防护弹簧15有两个，两个防护弹簧15并排设置在防护板14上端且其两端分别与主壳体1以及防护板14固定连接，防护机构通过防护板14以及防护弹簧15配合，防止极端情况下由于车轮冲击力过大导致减震机构失效而造成本结构件受损，其中，防护板14用于连接防护弹簧15与连接杆2，并为防护弹簧15提供安装支撑，防护弹簧15用于对本结构件进行防护。
34.其中，可根据实际使用需求在主壳体1内侧下部增设防护机构。
35.还包括安装环16，安装环16设置在主壳体1上端且与主壳体1固定连接，主壳体1通过安装环16与车辆减震器或者车身连接，其中，安装环16用于将本结构件与车辆减震器或者车身连接，当安装环16直接与车身连接时，取代传动减震器，当安装环与车辆减震器连接时，其与车辆减震器同步工作。
36.其中，可根据实际使用需求增设轴承工位，或者对车辆单轮增设本结构组件。
37.其中，可根据车辆结构设计、可安装空间和工作参数设定进行统筹设计，并且可根据车系和车辆性能的区别，将此工作组件设计成不同的结构、大小和输出功率，通常情况下，可将本结构件与一根主减震器配合做功，设定主减震器技术参数时需考虑本构件的预设阻力系数，也可以将两者进行一体化设计。
38.其中，本技术适用于所有车辆及一切具备运用条件的工况环境。
39.工作原理：
40.车轮在减震动作过程中，其上下相冲时产生的机械力是巨大且连贯的，将此部分机械力通过传动组件转化成高速旋转扭力，牵引小型发电机12组的转子旋转，使其在巨大冲击力的作用下形成高转速，并在连续做功和物理惯性的双重作用力下，形成高效率的电能转化，实现自发电效应。
41.工作过程：
42.本实用新型工作原理图如图2所示，其中，a1-a3均为小型发电机12，其构成a组发电机组，b1-b3均为小型发电机12，其构成b组发电机组，c1、c2为稳定轴承9，d1、d2为主动轴承6，e1、e2为主动齿盘8，f1、f2为轴承套件11，图中箭头指向为对应部件的运动方向。
43.当车辆行进过程中，根据不同的路况，车轮产生不同程度的震动，从而带动连接杆2进行上下往复运动，连接杆2通过传动机构以及主动齿轮7带动轴承d1和轴承d2旋转，其中，当连接杆2向上做压缩运动时，d1轴承逆时针旋转，带动e1齿盘逆时针旋转，进而带动f2轴承套件11和其所对应的b组发电机组旋转并发电，同时c1轴承、c2轴承以及d2轴承旋转但不做功，当连接杆2向下做拉伸运动时，d2轴承逆时针旋转，带动e2齿盘逆时针旋转，进而带动f1轴承套件11和其所对应的a组发电机组旋转并发电，同时c1轴承、c2轴承以及d1轴承旋转但不做功，其中，e1齿盘和e2齿盘内也设有单向轴承，并在d1轴承和d2轴承引申出的冲击力的作用下利用惯性继续旋转，带动f1齿轮套件和f2齿轮套件以及a组发电机组合b组发电机组继续高速旋转，直至连接杆2再次做功冲击，连接杆2往复冲击结合e1齿盘、e2齿盘的机械惯性，使a组发电机组、b组发电机组具有了大力、稳定、可持续的旋转外力，进而形成充沛和可持续的并联发电能力，对电池组进行充电。
44.本实用新型的有益效果是结构简单，可以将车轮在减震动作过程中，上下相冲时产生的巨大且连贯的机械力通过传动组件转化成高速旋转扭力，牵引小型发电机组的转子旋转，并在连续做功和物理惯性的双重作用力下，形成高效率的电能转化，实现自发电效应，从而实现车辆的超长续航，以满足更广泛的用车需求，通过连接机构的往复冲击结合主动机构的机械惯性，使发电机构具有大力、稳定、可持续的旋转外力，进而形成充沛和可持续的并联发电能力，设有防护机构，可以防止极端情况下由于车轮冲击力过大导致减震机构失效而造成本结构件受损，防护性好。
45.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。