一种车用自发电装置及使用方法与流程

本发明涉及一种车轮旋转发电系统，具体地说，特别涉及一种车用自发电装置及其使用方法。

背景技术：

随着社会的发展，电动车已被普遍使用作为现有必不可少的交通工具之一，但是由于电池技术不成熟的原因，现有电动车在使用时受电池容量限制，巡航路程有限，需要反复充电，给能源系统及基础设施带来很大挑战。

因此本领域技术人员致力于提供一种能够延长电池使用时长，提高巡航路程的车用自发电装置及使用方法。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够延长电池使用时长，提高巡航路程的车用自发电装置及使用方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种车用自发电装置，包括电瓶、发电单元、传动单元和车轮单元；

所述电瓶与所述发电单元连接，所述发电单元通过传动单元与所述车轮单元连接，通过所述车轮单元的转动带动发电单元的转子转动对发电单元提供电能。

作为优选，所述传动单元包括齿轮箱，所述齿轮箱的输入端通过传动带与车轮单元连接，所述齿轮箱的输出端与发电单元连接。

作为优选，所述发电单元为发电机，所述发电单元通过单向导线与所述电瓶连接。

作为优选，所述车轮单元包括轮胎和轮轴，所述发电单元与所述轮轴连接，所述传动单元设置在所述轮胎和所述轮轴之间，所述传动单元的一端与所述轮胎连接，所述传动单元的另一端与所述发电单元的转子连接并用于带动所述发电单元的转子转动。

作为优选，所述传动单元包括第一支撑杆和转动齿盘，所述第一支撑杆与所述轮胎连接，所述第一支撑杆上设置有定位齿盘，所述第一支撑杆上端设置有活动杆，所述活动杆可活动的套设在定位座上，所述定位座与壳体连接，所述壳体与所述轮轴连接，所述发电单元与所述壳体连接；

所述活动杆上套设有回位弹簧，所述回位弹簧位于所述定位座和所述第一支撑杆之间，所述转动齿盘与所述定位齿盘配合使用且与所述发电单元的转子传动连接。

作为优选，所述第一支撑杆上端设置有下限位盘，所述活动杆的下端与所述下限位盘连接，所述定位座下端设置有上限位盘，所述回位弹簧位于所述上限位盘和所述下限位盘之间。

作为优选，所述转动齿盘的中心轴上设置有小齿轮，所述小齿轮与所述发电单元的转子传动连接。

作为优选，所述定位齿盘的直径大于所述转动齿盘的直径，所述转动齿盘的直径大于所述小齿轮的直径，所述转动齿盘中心轴的一端可转动的与定位板连接，所述定位板与所述壳体连接。

作为优选，所述定位板上设置有若干个加强筋条和若干个第一固定座，所述加强筋条用于提高结构的强度，所述第一固定座上设置固定孔；所述定位座上设置有若干个与所述固定孔配合使用的限位孔。

作为优选，所述车轮单元包括轮胎和轮轴，所述传动单元的个数为若干个，各所述传动单元绕所述轮轴的中心线呈圆形阵列设置。

一种车用自发电装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：车体运动带动轮胎旋转，轮胎旋转同时与地面接触，当轮胎与地面接触时由于车身自重而被挤压从而启动传动单元，传动单元通过车身旋转启动实现自发电的第一步；

s2：当传动单元受到挤压后，传动单元中的第一支撑杆受到轮胎的挤压，所述第一支撑杆会沿着定位座的长度方向运动；设置在第一支撑杆的定位齿盘跟随着第一支撑杆的移动而移动；当定位齿盘移动时会带动转动齿盘转动，通过转动齿盘的转动实现对发电单元中的转子进行转动；发电单元的转子与定子相互作用从而产生电能；

s3：继续旋转轮胎，轮胎与地面的接触点进行变化，第一支撑杆不再受到轮胎的压力，通过回位弹簧进行回位，在第一支撑杆进行回位的同时，定位齿盘再次带动转动齿盘进行转动，再次实现转动齿盘通过定位齿盘带动旋转致使发电单元中的转子进行转动，发电单元的转子与定子相互作用从而产生电能，通过轮胎自转受到的挤压力带动传动单元运动后给发电单元进行发电。

本发明的有益效果是：本发明通过轮胎转动与地面接触时被车身自重挤压，从而设置在轮胎和轮轴之间的传动单元受到挤压，当传动单元收到挤压后第一支撑杆受到压力后，该第一支撑杆会沿着定位座的长度方向运动，设置在第一支撑杆的定位齿盘跟随着第一支撑杆的移动而移动，当定位齿盘移动时会带动转动齿盘转动，通过转动齿盘通过定位齿盘带动旋转致使发电单元中的转子进行转动，发电单元的转子与定子相互作用从而产生电能，当轮胎继续旋转后，第一支撑杆通过回位弹簧进行回位，在第一支撑杆进行回位的同时，定位齿盘再次带动转动齿盘进行转动，从而实现轮胎与地面接触受到压力和旋转后与地面分开致使第一支撑杆作往复旋转，转动齿盘通过定位齿盘带动旋转致使发电单元中的转子进行转动，发电单元的转子与定子相互作用从而产生电能。通过本发明的车用自发电装置，在无需通过发动机或其他能量进行发电的情况下，能延长电量使用时长，避免短时间内由于电量不足反复充电，给电动车类交通工具带来巨大便利。

本发明具有结构简单，制造成本低、不易损坏、适用面广泛，可以通过动能与电能转换，减少电动车充电和节约能源等有益效果。

附图说明

图1是本发明中第一实施例中传动关系的连接框图。

图2是本发明中第二实施例中车轮单元的结构示意图。

图3是本发明中传动单元的第一连接结构示意图。

图4是本发明中传动单元的第二连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种车用自发电装置，包括电瓶1、发电单元2、传动单元3和车轮单元5；

所述电瓶1与所述发电单元2连接，所述发电单元2通过传动单元3与所述车轮单元5连接，通过所述车轮单元5的转动带动发电单元2的转子转动对发电单元2提供电能。

所述传动单元3包括齿轮箱6，所述齿轮箱6的输入端通过传动带7与车轮单元5连接，所述齿轮箱6的输出端与发电单元2连接。

所述发电单元2为发电机，本实施例中发电机为常规车用发电机。所述发电单元2通过单向导线8与所述电瓶1连接。还包括单向导线中的二极管。

本实施例在车轮单元1进行转动时，该车轮单元1通过传动带7带动齿轮箱6(变速齿轮箱)转动，通过齿轮箱6带动发电单元2中的转子进行转动，发电单元2的转子与定子相互作用从而产生电能，再通过单向导线8给所述电瓶1进行充电，本实施例中，设置导向单线8可有效的防止电池电流逆流导致发电机转动消耗电池电量。

实施例2

如图2至图4所示，一种车用自发电装置，包括电瓶1、发电单元2、传动单元3和车轮单元5；

所述电瓶1与所述发电单元2连接，所述发电单元2通过传动单元3与所述车轮单元5连接，通过所述车轮单元5的转动带动发电单元2的转子转动对发电单元2提供电能。本实施例中，所述发电单元2为常规车用发电机。

所述车轮单元5包括轮胎9和轮轴10，所述发电单元2与所述轮轴10连接，所述传动单元3设置在所述轮胎9和所述轮轴10之间，所述传动单元3的一端与所述轮胎9连接，所述传动单元3的另一端与所述发电单元2的转子连接并用于带动所述发电单元2的转子转动。

所述传动单元3包括第一支撑杆11和转动齿盘12，所述第一支撑杆11与所述轮胎9连接，所述第一支撑杆11上设置有定位齿盘13，所述第一支撑杆11上端设置有活动杆15，所述活动杆15可活动的套设在定位座16上，所述定位座16与壳体连接，所述壳体与所述轮轴10连接，所述发电单元2与所述壳体连接；

所述活动杆15上套设有回位弹簧17，所述回位弹簧17位于所述定位座16和所述第一支撑杆11之间，所述转动齿盘12与所述定位齿盘13配合使用且与所述发电单元2的转子传动连接。

所述第一支撑杆11上端设置有下限位盘18，所述活动杆15的下端与所述下限位盘18连接，所述定位座16下端设置有上限位盘19，所述回位弹簧17位于所述上限位盘19和所述下限位盘18之间。

所述转动齿盘12的中心轴上设置有小齿轮20，所述小齿轮20与所述发电单元2的转子传动连接。

所述定位齿盘13的直径大于所述转动齿盘12的直径，所述转动齿盘12的直径大于所述小齿轮20的直径，所述转动齿盘12中心轴的一端可转动的与定位板21连接，所述定位板21与所述壳体连接。

所述定位板21上设置有若干个加强筋条22和若干个第一固定座23，所述加强筋条22用于提高结构的强度，所述第一固定座23上设置固定孔26；所述定位座16上设置有若干个与所述固定孔26配合使用的限位孔27。

所述车轮单元5包括轮胎9和轮轴10，所述传动单元3的个数为若干个，各所述传动单元3绕所述轮轴的中心线呈圆形阵列设置。

本实施例通过在轮胎9和轮轴10之间设置传动单元3，通过轮胎9在转动期间给予发电单元2提供电能，一种车用自发电装置的具体使用方法如下：

当轮胎9转动与地面接触时，轮胎9的任意一点会由于车身自重而被挤压，为了便于描述，将该实施例中的任意一点命名为a点，由于a点受到挤压，与a点相应位置传动单元3受到挤压，致使轮胎9中的a点对第一支撑杆11进行施压，当第一支撑杆11受到压力后，该第一支撑杆11会沿着定位座16的长度方向运动，设置在第一支撑杆11的定位齿盘13跟随着第一支撑杆11的移动而移动，当定位齿盘13移动时会带动转动齿盘12转动，当轮胎9继续旋转后，a点位置不在受到车身自身重量的压力，位于该a点处的第一支撑杆通过回位弹簧17进行回位，在第一支撑杆11进行回位的同时，定位齿盘13再次带动转动齿盘12进行转动，从而通过a点与地面接触受到压力和旋转后与地面分开致使第一支撑杆11作往复旋转，转动齿盘12通过定位齿盘13带动旋转致使发电单元2中的转子进行转动，发电单元2的转子与定子相互作用从而产生电能。

虽然本发明两个实施例中传动单元3的具体结构不同，但都是通过轮胎9的转动带动发电单元2发电，无需通过发动机或其他能量进行发电，通过本发明中的车用自发电装置能延长电量使用时长，避免短时间内由于电量不足反复充电，给电动车类交通工具带来巨大便利。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。