一种电动汽车减震器自发电装置、减震器及电动汽车

1.本实用新型涉及自发电装置领域，尤其涉及一种电动汽车减震器自发电装置、减震器及电动汽车。


背景技术：

2.世界经济的快速发展，使得能源的消耗量也大大增加。而随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题也越来越受到关注。目前，对环境影响相对传统汽车较小的电动汽车已经开始在生活中投入使用，为节约能源，同时优化利用汽车资源，很多学者致力于研究汽车节能方法，并卓有成效。但很少有将汽车行驶中的无效机械能转化为有效能源的装置，汽车减震器往复运动的机械能最终会转化成无用的内能并对减震器造成一定的损耗，着实是对能源和材料是一种浪费。
3.其中，专利cn 206972452u公开了一种振动发电减震器，通过车辆在行驶过程中往复振动传递到齿条,通过齿轮齿条的啮合作用,将铅垂运动转化为往复旋转运动，接着通过单向轴承的作用,将往复旋转运动转化为单向旋转运动，然后此单向旋转运动，带动发电机转动实现发电。
4.另外，专利cn 204547789u公开了一种液压减震发电装置,液压组件与液压马达之间设有两条液压油回路，利用减震器震动时活塞杆的往复运动控制液压油的流动，再通过液压马达的中轴通过飞轮离合器与发电机的中轴连接进行发电。
5.但是如上两项专利均存在一定的局限性，使得实际应用存在较大的困难，大致如下：
6.专利cn 206972452u通过多个机械连接进行铅垂运动
‑
往复旋转
‑
单向旋转的工作，通过齿轮齿条、轴承的配合，带动发电机转动实现发电。存在连接件多、功率损耗大、噪声大、发电效率低，齿轮、齿条制造和安装精度要求较高，价格昂贵等问题；
7.专利cn 204547789u利用活塞杆的往复运动和多个端口控制两条液压油路中液压油的流动，再通过液压马达、飞轮离合器和发电机的多个装置的连接进行发电。存在发电装置转换部件多，液压油路结构复杂、安装困难和占用空间大等问题，另一方面，通过液压油的流动发电，容易出现发电不稳定的情况。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种结构简单、实施可靠、结构紧凑且维护便利、成本低的电动汽车减震器自发电装置、减震器及电动汽车。
9.为了实现上述的技术目的，本实用新型所采用的技术方案为：
10.一种电动汽车减震器自发电装置，包括：
11.减震器，所述的减震器包括减震筒、活塞杆和减震弹簧，所述活塞杆的下端由减震筒上端滑动穿入到减震筒内，所述的减震弹簧套设在减震筒和活塞杆上，减震弹簧的下端
与减震筒外壁相抵，减震弹簧的上端与活塞杆的上端相抵；
12.其还包括：
13.连接壳体，为筒状壳体结构，且竖直固定设置在减震器一侧，连接壳体上部接近活塞杆的一侧设有升降滑槽；
14.麻花杆，竖直同轴穿置在连接壳体内，麻花杆的上端通过连接件与活塞杆的上端固定连接；
15.永磁铁块，为柱状结构，其通过约束件转动约束在连接壳体内的下部，永磁铁块的外壁与连接壳体的内壁之间具有间隙，永磁铁块上设有贯穿其上下端面且结构与麻花杆适配的仿形连接槽，麻花杆的下端穿过仿形连接槽；
16.线圈组，环绕设置在永磁铁块与连接壳体内壁之间的间隙中，线圈组还引出有伸出连接壳体的导线，由活塞杆的升降带动麻花杆在连接壳体内同步升降并驱动永磁铁块旋转，使线圈组被动切割磁力线产生电流并通过导线引出。
17.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案还包括：
18.蓄电池，与引出连接壳体的导线连接，且用于暂存线圈组产生的电流；
19.充电保护单元，设置在导线连接至蓄电池的一端，且用于防止导线输出至蓄电池的电流过载；
20.整流器，设置在充电保护单元和蓄电池之间的导线上，且用于将导线输出的交流电转换成直流电并用于蓄电池充电。
21.作为一种可能的实施方式，进一步，所述活塞杆的上部设有第一环形延伸部，第一环形延伸部的下端面与减震弹簧的上端相抵；所述减震筒中部的外壁上设有第二环形延伸部，第二环形延伸部的上端面与减震弹簧的下端相抵。
22.作为一种可能的实施方式，进一步，所述的约束件包括：
23.第一约束块，为一对且相对设置在连接壳体下部，第一约束块的一端分别与和其相近的连接壳体内壁固定连接；
24.第二约束块，为一对且相对设置在第一约束块下方的连接壳体内，第二约束块的一端分别与和其相近的连接壳体内壁固定连接，且第一约束块和第二约束块之间的竖直空间形成用于转动约束永磁铁块的转动容置区，所述永磁铁块的下端面分别与一对第二约束块的上端面相贴，永磁铁块的上端面与一对第一约束块的下端面形成小于2mm的间隙。
25.作为一种较优的实施选择，优选的，所述的约束件还包括：
26.一对第一滚珠，与一对第一约束块一一对应，且第一约束块的下端面设有第一半圆槽，所述的第一滚珠容置于第一半圆槽内，所述永磁铁块的上端面设有环形结构的第一导向槽，且通过第一导向槽与一对第一约束块上的第一滚珠接触连接，将第一滚珠约束在第一导向槽和第一半圆槽之间；
27.一对第二滚珠，与一对第二约束块一一对应，且第二约束块的上端面设有第二半圆槽，所述的第二滚珠容置于第二半圆槽内，所述永磁铁块的下端面设有环形结构的第二导向槽，且通过第二导向槽与一对第二约束块上的第二滚珠接触连接，将第二滚珠约束在第二导向槽和第二半圆槽之间。
28.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案还包括防护壳，所述连接壳体的下端设有缩口通孔，且缩口通孔两侧的连接壳体部分设有供导线引出的引出孔。
29.作为一种可能的实施方式，进一步，所述的仿形连接槽为与麻花杆轮廓相适应的螺旋槽，该螺旋槽的螺旋圈数为0.5～2圈。
30.作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述螺旋槽的螺旋圈数为1圈。
31.基于上述装置方案，本方案还提供一种减震器，其包括上述所述的电动汽车减震器自发电装置。
32.基于上述装置方案，本方案还提供一种电动汽车，其包括上述所述的电动汽车减震器自发电装置。
33.采用上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案设计巧妙、合理，利用车辆在上下颠簸过程中，减震弹簧进行上下往复运动，带动麻花杆上下往复运动，又通过麻花杆与永磁铁块的配合，使得永磁铁块旋转产生旋转磁场，连接壳体的筒状结构能够进一步加强磁铁块的磁感应强度，使得连接壳体内的线圈组通过切割磁力线产生感应电动势，从而输出更多电流，提高发电效率；本方案在不增加能源消耗的基础上，回收车辆行驶过程中减震器缓冲作用产生的机械能，利用巧妙的设计装置将车辆行驶过程的闲置机械能转化为电能供给蓄电池，实现电能额外的补充，同时还相应设置具有充电保护功能的元件进行将电能存储于蓄电池内，使新能源汽车在行车过程中能够随时随地获得持续充电，延长新能源汽车到站充电的行驶里程，实现高效节能，同时为新能源汽车的进一步普及创造了条件。
34.本实用新型充分利用减震弹簧上拉下压的运动，使得磁铁块持续正反转，既缩短了发电间隔时间，又提高了发电效率，无需较多的机械传动，并且整体结构简单、紧凑，易于实现，节能环保，产生的能源清洁可再生，对新能源的开发与利用具有重大意义。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本实用新型实施例1的简要实施结构示意图；
37.图2是本实用新型实施例1实施结构对连接壳体部分进行简要剖切的结构示意图之一；
38.图3是本实用新型实施例1实施结构对连接壳体部分进行简要剖切的结构示意图之二，其主要示出了永磁铁块在连接壳体内的安装状态；
39.图4是本实用新型实施例2的简要实施结构示意图；
40.图5是本实用新型实施例3的简要实施结构示意图；
41.图6是本实用新型实施例4实施结构对连接壳体部分进行简要剖切的结构示意图之一；
42.图7是图6中a处的局部结构示意图；
43.图8是图6中b处的局部结构示意图；
44.图9是本实用新型实施例4实施结构对连接壳体部分进行简要剖切的结构示意图之二，其主要示出了永磁铁块在连接壳体内的安装状态；
45.图10是本实用新型实施例4的永磁铁下端面的简要结构示意图。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本实用新型，但不对本实用新型的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本实用新型的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.实施例1
48.如图1至图3之一所示，本实施例一种电动汽车减震器自发电装置，包括：
49.减震器1，所述的减震器包括减震筒11、活塞杆12和减震弹簧13，所述活塞杆12的下端由减震筒11上端滑动穿入到减震筒11内，所述的减震弹簧13套设在减震筒11和活塞杆12上，减震弹簧13的下端与减震筒11外壁相抵，减震弹簧13的上端与活塞杆12的上端相抵，在本实施例中，所述活塞杆12的上部设有第一环形延伸部121，第一环形延伸部121的下端面与减震弹簧13的上端相抵；所述减震筒11中部的外壁上设有第二环形延伸部111，第二环形延伸部111的上端面与减震弹簧13的下端相抵；
50.本方案还包括：
51.连接壳体2，为筒状壳体结构，且竖直固定设置在减震器1一侧，具体为与减震筒11相对固定，其可以是通过固定件与减震筒11固定连接，也可以是固定在电动汽车的底盘上等任意可以与减震筒11相对固定的汽车部位，而活塞杆12可以相对连接壳体2在减震筒11内伸缩起到缓冲作用，而连接壳体2上部接近活塞杆12的一侧设有升降滑槽21；
52.麻花杆3，竖直同轴穿置在连接壳体2内，麻花杆3的上端通过连接件23与活塞杆12的上端固定连接，其中，连接件23可以是连接套，其一端与麻花杆上端固定套接，另一端设有与活塞杆12上端结构相适应的卡箍式仿形部231，且通过卡箍式仿形部231套接在活塞杆12上端，卡箍式仿形部231的一侧还设有螺栓孔232，通过螺栓与螺母锁附配合，可以将卡箍式仿形部231与活塞杆12上端套接固定；
53.永磁铁块4，为柱状结构，其通过约束件转动约束在连接壳体2内的下部，永磁铁块4的外壁与连接壳体2的内壁之间具有间隙，永磁铁块4上设有贯穿其上下端面且结构与麻花杆3适配的仿形连接槽41，麻花杆3的下端穿过仿形连接槽41；
54.线圈组5，环绕设置在永磁铁块4与连接壳体2内壁之间的间隙中，线圈组5还引出有伸出连接壳体的导线51，由减震器1的活塞杆12的升降带动麻花杆3在连接壳体2内同步升降并驱动永磁铁块4旋转，使线圈组5被动切割磁力线产生电流并通过导线51引出。
55.而作为一种可能的实施方式，进一步，本实施例还包括防护壳22，所述连接壳体2的下端设有缩口通孔24，且缩口通孔24两侧的连接壳体2部分设有供导线51引出的引出孔241，而防护壳22的主要作用在于避免导线过多暴露在外，引起损坏，同时，也避免外部粉尘或其他颗粒杂质从下端进入到连接壳体2内，引起麻花杆3的卡滞，而需要明白的是，缩口通孔24的作用在于可以令麻花杆3从连接壳体2内穿出，同时，可以根据调教减震弹簧13，来使得活塞杆12的缓冲行程得到调整，以适应防护壳22的可允许配合深度。
56.由于永磁铁块4进行转动约束是其与麻花杆3进行配合，由麻花杆3带动永磁铁块4进行旋转的管件，因此，作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述的约束件包括：
57.第一约束块42，为一对且相对设置在连接壳体2下部，第一约束块42的一端分别与和其相近的连接壳体2内壁固定连接，可以是通过螺钉从连接壳体2外壁穿入连接壳体2内，将第一约束块42的端部锁紧固定在连接壳体2内，也可以是通过焊接、粘接等其他固定方式；
58.第二约束块43，为一对且相对设置在第一约束块42下方的连接壳体2内，第二约束块43的一端分别与和其相近的连接壳体2内壁固定连接，且第一约束块42和第二约束块43之间的竖直空间形成用于转动约束永磁铁块4的转动容置区，所述永磁铁块4的下端面分别与一对第二约束块43的上端面相贴，永磁铁块4的上端面与一对第一约束块42的下端面形成小于2mm的间隙，该间隙为避免永磁铁块4直接被夹紧在第一约束块42和第二约束块43之间，而为了减少摩擦磨损，可以在永磁铁块4的上下端面涂抹适量的固体润滑剂(如黄油润滑剂)，另外，第二约束块43和第一约束块42之间可以采用错位布设的方式，以此使得永磁铁块4在受力上能够较为平衡和均匀。
59.由于永磁铁块4上仿形连接槽41的螺旋圈数一定程度上影响了麻花杆3与其配合的阻力，而作为一种可能的实施方式，进一步，所述的仿形连接槽41为与麻花杆轮廓相适应的螺旋槽，该螺旋槽的螺旋圈数为0.5～2圈，作为一种优选的数值，所述螺旋槽的螺旋圈数为1圈，由于麻花杆3与仿形连接槽41的配合为直接旋转推动，因此，二者之间存在一定的摩擦阻力作用，仿形连接槽41在螺旋圈数为0.5圈时，会因为长期进行配合时，产生的摩擦磨损会导致二者的配合间隙加大，从而引起永磁铁块4在旋转时，还会在一定程度上出现横向偏移抖动的情况，而大于2圈时，由于接触面过大，容易出现配合阻力过大而导致需要强度较高的麻花杆3才能维持配合结构的强度，同时，麻花杆3与永磁铁块4的配合阻力过大，还有可能一定程度上干扰减震器1的活塞杆12的缓冲效果，因此，仿形连接槽41的螺旋圈数为1圈时相对为较佳值，其能够保证麻花杆3与永磁铁块4的配合可靠性，而为了避免过多磨损，还可以在麻花杆3与永磁铁块4的配合间隙中施加一定量的固体润滑剂以提高二者的配合润滑性。
60.本实施例方案工作时，当减震器1的活塞杆12在颠簸中下压时，带动着麻花杆3下压，麻花杆3穿过永磁铁块4的仿形连接槽41保持下压(初始状态下，麻花杆3已与永磁铁块4的仿形连接槽41相配合)，此时减震弹簧13压缩，由于麻花杆3的摩擦阻力小，其通过与仿形连接槽41的螺旋配合，加之永磁铁块4是转动约束在连接壳体2内，因此，能够实现永磁铁块4的旋转运动。当永磁铁块4旋转时产生旋转磁场，线圈组5切割磁力线产生感应电动势发出电来，同时，连接壳体2的存在，大大加强了磁铁块的磁感应强度，有效提高了发电效率。(当麻花杆3下压至底部时，可穿过连接壳体2的缩口通孔34，从而保持麻花杆3正常工作)
61.当减震弹簧13回弹时，活塞杆12受驱动上升，而整体带动麻花杆3上升，永磁铁块4因受到约束件的作用，在原位自行旋转，同时线圈组5切割磁力线产生感应电动势从而产生反向电流，并通过导线51在连接壳体2内与线圈组5的连接进行电流的输送。
62.实施例2
63.如图4所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，本方案还包括：
64.蓄电池6，与引出连接壳体2的导线连接，且用于暂存线圈组产生的电流；
65.充电保护单元7，设置在导线51连接至蓄电池6的一端，且用于防止导线51输出至蓄电池6的电流过载；
66.整流器8，设置在充电保护单元7和蓄电池6之间的导线51上，且用于将导线51输出的交流电转换成直流电并用于蓄电池6充电，由于麻花杆是受减震器1的活塞杆12进行带动升降，因此，永磁铁块受麻花杆驱动时，麻花杆上升、下降过程带动永磁铁块旋转的方向是不同的，所以，需要整流器将交流电进行转化为直流电，以便于蓄电池6进行充电。
67.而本实施的连接壳体2可以与汽车的底盘(未示出)进行连接，以使得连接壳体2与减震筒11相对固定，活塞杆12可以相对连接壳体2运动而通过连接件23带动连接壳体2内的麻花杆升降。
68.由于充电保护单元7和整流器8是电路中常见的元件，而本方案不是定制件，因此，不再就其原理、型号做出过多赘述。
69.本实施例未提及的标号，均与实施例1大致相同，便不再赘述。
70.由于永磁铁块做正反向的持续旋转运动能够形成强大的磁场，不断的切割磁力线，从而使线圈组产生感生电动势，即感应交流电，其经整流器8整流后变成直流电，输送至电源管理系统(由充电保护单元7和蓄电池6组成)，达到持续充电的目的，实现其发电的作用。
71.由于电流通过导线51传输到蓄电池6中，在导线51上安装一充电保护装置8，用于控制充放电，当蓄电池6充满或电流超出容许值时，充电保护单元7使其停止供电，以延长蓄电池寿命；而蓄电池6内存储的电能可用于对电动汽车电子器件的供电(例如，车内的灯)，进而提高电能的利用率。
72.实施例3
73.如图5所示，本实施例与实施例2大致相同，其不同之处在于，本实施例中，连接壳体2通过连接杆9与活塞筒11固定连接，以使得连接壳体2与减震筒11相对固定，活塞杆12可以相对连接壳体2运动而通过连接件23带动连接壳体2内的麻花杆升降。
74.本实施例未提及的标号，均与实施例2大致相同，便不再赘述。
75.实施例4
76.如图6至图10之一所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，作为一种较优的实施选择，优选的，本实施例所述的约束件还包括：
77.一对第一滚珠422，与一对第一约束块42一一对应，且第一约束块42的下端面设有第一半圆槽421，所述的第一滚珠422容置于第一半圆槽421内，所述永磁铁块4的上端面设有环形结构的第一导向槽44，且通过第一导向槽44与一对第一约束块42上的第一滚珠422接触连接，将第一滚珠422约束在第一导向槽44和第一半圆槽421之间；
78.一对第二滚珠432，与一对第二约束块43一一对应，且第二约束块43的上端面设有第二半圆槽431，所述的第二滚珠432容置于第二半圆槽431内，所述永磁铁块4的下端面设有环形结构的第二导向槽45，且通过第二导向槽45与一对第二约束块43上的第二滚珠432接触连接，将第二滚珠432约束在第二导向槽45和第二半圆槽431之间。
79.本实施例未提及的标号，均与实施例1大致相同，便不再赘述。
80.本方案在实施例1的基础上，进一步通过设置第一滚珠432、第二滚珠432来提高约束件与永磁铁块4的配合可靠性，同时，滚珠422、432还能够大大降低约束件与永磁铁块4之间的摩擦力，降低其旋转时阻力，提高装置的寿命，同时大大降低装置对减震器1的缓冲性能干扰。
81.以上所述仅为本实用新型的部分实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。