專利名稱：回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)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(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
在國家新能源汽車エ業(yè)的發(fā)展過程中，為盡可能延長(zhǎng)車輛的行駛里程，如何隨時(shí)為新能源汽車的電源系統(tǒng)充電是ー個(gè)關(guān)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，每次充電的行駛里程短，這對(duì)車輛的連續(xù)運(yùn)行帶來極大不便，同時(shí)也影響了其使用效率，因此，有必要解決新能源汽車的隨時(shí)自充電問題，延長(zhǎng)每次到站充電的行駛里程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)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(fā)電裝置，在不增加能源消耗的基礎(chǔ)上，將車輛行駛過程的閑置機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，使新能源汽車在行車過程中能夠隨時(shí)持續(xù)充電，延長(zhǎng)新能源汽車到站充電的行駛里程，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，同時(shí)為新能源汽車的進(jìn)ー步普及創(chuàng)造了條件。本發(fā)明提供的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發(fā)電裝置，它安裝在汽車的減震器內(nèi)，包括隨汽車顛簸振動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠、發(fā)電機(jī)、與滾珠絲杠下部相連隨滾珠絲杠上下運(yùn)動(dòng)的阻尼活塞組件、以及固定在減震器外殼內(nèi)底部且與滾珠絲杠底部相連的絲杠導(dǎo)向軸套。在上述技術(shù)方案中，所述發(fā)電機(jī)包括永久磁鐵、定子線圈組、電源輸出接ロ、以及隨滾珠絲杠上下運(yùn)動(dòng)而繞滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件，永久磁鐵固定在滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件上，作為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，定子線圈組固定安裝在減震器外殼內(nèi)壁，且通過電源輸出接ロ、導(dǎo)線與外界電子控制器相連。在上述技術(shù)方案中，所述滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件包括滾珠螺母和螺母套管，螺母套管的內(nèi)螺紋與滾珠絲杠中部的外螺紋配合，螺母套管隨滾珠絲杠上下運(yùn)動(dòng)而繞滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，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杠轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述技術(shù)方案中，所述永久磁鐵呈條形。在上述技術(shù)方案中，它還包括位于發(fā)電機(jī)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杠轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述技術(shù)方案中，所述減震器外殼內(nèi)頂部與發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有上軸承。在上述技術(shù)方案中，所述發(fā)電機(jī)與渦扇葉輪之間設(shè)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(cè)壁的開孔進(jìn)入下軸承與渦扇葉輪之間的空腔中。在上述技術(shù)方案中，所述渦扇葉輪與阻尼活塞組件之間設(shè)置有上油腔，阻尼活塞組件與絲杠導(dǎo)向軸套之間設(shè)置有下油腔。在上述技術(shù)方案中，所述下油腔與減震器外殼內(nèi)底部之間設(shè)置有儲(chǔ)油腔，下油腔與儲(chǔ)油腔交界處設(shè)置有伸展控制閥，上油腔、下油腔和儲(chǔ)油腔之間通過壓縮控制閥和伸展控制閥共同配合實(shí)現(xiàn)阻尼流體的動(dòng)態(tài)循環(huán)，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(chǔ)油腔和絲杠導(dǎo)向軸套共同構(gòu)成內(nèi)置閉式流體控制系統(tǒng)。在上述技術(shù)方案中，所述滾珠絲杠的頂部伸出減震器外殼，滾珠絲杠頂部安裝有上支環(huán)，減震器外殼外底部安裝有下支環(huán)，所述上支環(huán)和下支環(huán)共同作為該發(fā)電裝置對(duì)外的機(jī)械接ロ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下本發(fā)明在不增加能源消耗的基礎(chǔ)上，回收車輛行駛過程中懸掛減震器緩沖作用產(chǎn)生的機(jī)械能，通過機(jī)-液組合機(jī)構(gòu)將此機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，即將車輛行駛過程的閑置機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，使新能源汽車在行車過程中能夠隨時(shí)持續(xù)充電，為新能源汽車提供持續(xù)便利的電カ補(bǔ)充，延長(zhǎng)新能源汽車到站充電的行駛里程，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，同時(shí)為新能源汽車的進(jìn)ー步普及創(chuàng)造了條件。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)電裝置的原理圖。圖中1_上支環(huán)，2-滾珠絲杠，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(chǔ)油腔，18-絲杠導(dǎo)向軸套，19-下支環(huán)，20-發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。參見圖I所示，為了延長(zhǎng)新能源汽車到站充電的行駛里程，本發(fā)明實(shí)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(fā)電裝置，它安裝在汽車的減震器內(nèi)部，包括隨汽車顛簸振動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠2、發(fā)電機(jī)20、與滾珠絲杠2下部相連隨滾珠絲杠2上下運(yùn)動(dòng)的阻尼活塞組件14、以及固定在減震器外殼3內(nèi)底部且與滾珠絲杠2底部相連的絲杠導(dǎo)向軸套18。發(fā)電機(jī)20包括永久磁鐵7、定子線圈組8、電源輸出接ロ 5、以及隨滾珠絲杠2上下運(yùn)動(dòng)而繞滾珠絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件，永久磁鐵7呈條形，固定在滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件上，作為發(fā)電機(jī)20的轉(zhuǎn)子，定子線圈組8固定安裝在減震器外殼3內(nèi)壁，且通過電源輸出接ロ 5、導(dǎo)線與外界電子控制器相連。滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件包括滾珠螺母6和螺母套管9，螺母套管9的內(nèi)螺紋與滾珠絲杠2中部的外螺紋配合，螺母套管9隨滾珠絲杠2上下運(yùn)動(dòng)而繞滾珠絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，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繞滾珠絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例中的發(fā)電裝置還包括位于發(fā)電機(jī)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圍繞滾珠絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)。減震器外殼3內(nèi)頂部與發(fā)電機(jī)20之間設(shè)置有上軸承4,發(fā)電機(jī)20與潤扇葉輪12之間設(shè)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(cè)壁的開孔進(jìn)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(shè)置有上油腔13，阻尼活塞組件14與絲杠導(dǎo)向軸套18之間設(shè)置有下油腔15，下油腔15與減震器外殼3內(nèi)底部之間設(shè)置有儲(chǔ)油腔17，下油腔15與儲(chǔ)油腔17交界處設(shè)置有伸展控制閥16，上油腔13、下油腔15和儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)阻尼流體的動(dòng)態(tài)循環(huán)，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(chǔ)油腔17和絲杠導(dǎo)向軸套18共同構(gòu)成內(nèi)置閉式流體控制系統(tǒng)。滾珠絲杠2的頂部伸出減震器外殼3，滾珠絲杠2頂部安裝有上支環(huán)1，接受行車過程顛簸振動(dòng)產(chǎn)生的豎直方向的位移。減震器外殼3外底部安裝有下支環(huán)19，上支環(huán)I和下支環(huán)19共同作為該發(fā)電裝置對(duì)外的機(jī)械接ロ。 本發(fā)明實(shí)施例的工作原理如下參見圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例中的發(fā)電裝置通過回收振動(dòng)能量,驅(qū)動(dòng)渦扇葉輪12和阻尼活塞組件14，將豎直方向的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子永久磁鐵7旋轉(zhuǎn)，切割磁力線，產(chǎn)生電能，為新能源汽車的電源系統(tǒng)充電。螺母套管9下部連接有渦扇葉輪12，當(dāng)阻尼流體(空氣或油)受壓縮時(shí)，通過渦扇葉輪12帶動(dòng)螺母套管9旋轉(zhuǎn)增強(qiáng)其旋轉(zhuǎn)カ矩。于是，在行車過程中通過外部振動(dòng)產(chǎn)生的豎直方向的位移，驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠2上下運(yùn)動(dòng)，螺母套管9受滾珠絲杠2作用，渦扇葉輪12受壓縮流體作用，共同產(chǎn)生增強(qiáng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子永久磁鐵7高速旋轉(zhuǎn)，與定子線圈組8共同構(gòu)成發(fā)電機(jī)。當(dāng)車輛上下振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子永久磁鐵7產(chǎn)生正反向旋轉(zhuǎn)，即有正反向電壓輸出。本發(fā)明實(shí)施例中回收減震器振動(dòng)能量發(fā)電的同吋，不改變?cè)袦p震器的減震緩沖效能。車輛在行駛過程中，由于路面不平整等原因，使得車輛產(chǎn)生顛簸式的隨機(jī)振動(dòng)，其懸掛減震系統(tǒng)產(chǎn)生上下位移變化，利用該機(jī)械能的變化，將其轉(zhuǎn)換為電能。例如懸掛點(diǎn)向下移動(dòng)時(shí)，減震器處于壓縮行程中，此時(shí)車輪移近車身，減震器受壓縮，減震器外殼3內(nèi)的渦扇葉輪12和阻尼活塞組件14向下移動(dòng)；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(jīng)渦扇葉輪12葉片的縫隙時(shí)，產(chǎn)生切向力可推動(dòng)螺母套管9旋轉(zhuǎn)；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(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。永久磁鐵7旋轉(zhuǎn)，形成發(fā)電機(jī)20的轉(zhuǎn)子，依照發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，在減震器外殼3內(nèi)嵌定子線圈組8，通過電源輸出接ロ 5、導(dǎo)線與外界電子控制器相連。當(dāng)新能源汽車在路面上行駛時(shí)，由于減震器下端直接與車輪懸架系統(tǒng)相連，因此帶動(dòng)減震器內(nèi)的滾珠絲杠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(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子永久磁鐵7作正反向的持續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成強(qiáng)大的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子不斷切割磁力線，從而使定子線圈組8產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，即感應(yīng)交流電，經(jīng)整流后變成直流電，輸送至電源管理系統(tǒng)，達(dá)到持續(xù)充電的目的，實(shí)現(xiàn)其發(fā)電的作用。另外，壓縮流體流經(jīng)渦扇葉輪12葉片的縫隙時(shí)，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的活塞桿占去了一部分空間，因而上油腔13増加的容積小于下油腔15減小的容積，一部分流體于是就推開壓縮控制閥11，向上流進(jìn)下軸承10與渦扇葉輪12之間的空腔。壓縮控制閥11對(duì)流體的截流形成懸架壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力，可起到減震緩沖的作用。
減震器在伸張行程時(shí)，車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身，減震器受拉伸，這時(shí)減震器的阻尼活塞組件14向上移動(dòng)，上油腔13油壓升高，壓縮控制閥11關(guān)閉，上油腔13內(nèi)的油液流入下油腔15。由于活塞桿的存在，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(chǎn)生一定的真空度，這時(shí)儲(chǔ)油腔17中的油液推開伸展控制閥16，流入下油腔15進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的截流對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。因此，該裝置達(dá)到了發(fā)電充電與減震緩沖這兩個(gè)目的。本發(fā)明實(shí)施例假設(shè)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伸展到靠近絲杠導(dǎo)向軸套18的下極限位置為2#エ位。滾珠絲杠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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的源動(dòng)件，主要表現(xiàn)為滾珠絲杠2在行車過程顛簸振動(dòng)的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)吋，搓動(dòng)滾珠螺母6產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)固接在一起的螺母套管9和永久磁鐵7 —起旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生發(fā)電效用。同時(shí)，滾珠絲杠2向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)阻尼活塞組件14一起向上運(yùn)動(dòng)，擠壓上油腔13內(nèi)的流體空氣或油，推動(dòng)渦扇葉輪12產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，成為螺母套管9和永久磁鐵7旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的輔助力量，直到1#エ位；當(dāng)滾珠絲杠2在行車過程顛簸振動(dòng)的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)吋，螺母套管9和永久磁鐵7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向，輸出反向電流，直到2#エ位。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù) 人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于它安裝在汽車的減震器內(nèi)，包括隨汽車顛簸振動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠(2)、發(fā)電機(jī)(20)、與滾珠絲杠(2)下部相連隨滾珠絲杠(2)上下運(yùn)動(dòng)的阻尼活塞組件(14)、以及固定在減震器外殼(3)內(nèi)底部且與滾珠絲杠(2)底部相連的絲杠導(dǎo)向軸套(18)。
2.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述發(fā)電機(jī)(20)包括永久磁鐵(7)、定子線圈組(8)、電源輸出接口(5)、以及隨滾珠絲杠(2)上下運(yùn)動(dòng)而繞滾珠絲杠(2)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件，永久磁鐵(7)固定在滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件上，作為發(fā)電機(jī)(20)的轉(zhuǎn)子，定子線圈組(8)固定安裝在減震器外殼(3)內(nèi)壁，且通過電源輸出接口(5)、導(dǎo)線與外界電子控制器相連。
3.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件包括滾珠螺母(6)和螺母套管(9)，螺母套管(9)的內(nèi)螺紋與滾珠絲杠(2)中部的外螺紋配合，螺母套管(9)隨滾珠絲杠(2)上下運(yùn)動(dòng)而繞滾珠絲杠(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，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)繞滾珠絲杠(2)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述永久磁鐵(7)呈條形。
5.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于它還包括位于發(fā)電機(jī)(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)繞滾珠絲杠(2)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述減震器外殼(3)內(nèi)頂部與發(fā)電機(jī)(20)之間設(shè)置有上軸承(4)。
7.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述發(fā)電機(jī)(20)與渦扇葉輪(12)之間設(shè)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(cè)壁的開孔進(jìn)入下軸承(10)與渦扇葉輪(12)之間的空腔中。
8.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述渦扇葉輪(12)與阻尼活塞組件(14)之間設(shè)置有上油腔(13)，阻尼活塞組件(14)與絲杠導(dǎo)向軸套(18)之間設(shè)置有下油腔(15)。
9.如權(quán)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(fā)電裝置，其特征在于所述下油腔(15)與減震器外殼(3)內(nèi)底部之間設(shè)置有儲(chǔ)油腔(17)，下油腔(15)與儲(chǔ)油腔(17)交界處設(shè)置有伸展控制閥(16)，上油腔(13)、下油腔(15)和儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)阻尼流體的動(dòng)態(tài)循環(huán)，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(chǔ)油腔(17)和絲杠導(dǎo)向軸套(18)共同構(gòu)成內(nèi)置閉式流體控制系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的回收懸掛減震器能量為新能源汽車充電的發(fā)電裝置，其特征在于所述滾珠絲杠(2)的頂部伸出減震器外殼(3)，滾珠絲杠(2)頂部安裝有上支環(huán)(I)，減震器外殼(3)外底部安裝有下支環(huán)(19)，所述上支環(huán)(I)和下支環(huán)(19)共同作為該發(fā)電裝置對(duì)外的機(jī)械接口。
全文摘要
本發(fā)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(fā)電裝置，涉及新能源汽車領(lǐng)域，該發(fā)電裝置安裝在汽車的減震器內(nèi)，包括隨汽車顛簸振動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠、發(fā)電機(jī)、與滾珠絲杠下部相連隨滾珠絲杠上下運(yùn)動(dòng)的阻尼活塞組件、以及固定在減震器外殼內(nèi)底部且與滾珠絲杠底部相連的絲杠導(dǎo)向軸套。本發(fā)明在不增加能源消耗的基礎(chǔ)上，將車輛行駛過程的閑置機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，使新能源汽車在行車過程中能夠隨時(shí)持續(xù)充電，延長(zhǎng)新能源汽車到站充電的行駛里程，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，同時(shí)為新能源汽車的進(jìn)一步普及創(chuàng)造了條件。
文檔編號(hào)B60G13/14GK102673336SQ201210150249
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者劉向明, 葉鵬, 陳緒兵 申請(qǐng)人:劉向明, 葉鵬, 陳緒兵