本實用新型涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)動機支撐一般為三點式支撐或四點式支撐，包括發(fā)動機前支撐和發(fā)動機后支撐，用于將發(fā)動機本體與車架連接固定。圖1所示為現(xiàn)有的常用發(fā)動機前支撐結(jié)構(gòu)，包括用于與發(fā)動機本體固定的支撐梁1'，所述支撐梁1'上分別設(shè)有左支撐架2'和右支撐架3'，所述左支撐架2'和所述右支撐架3'用于與車架連接。由于發(fā)動機工作時會產(chǎn)生明顯振動，為了抑制振動傳遞到車架影響整車的舒適性，發(fā)動機支撐上一般會設(shè)有減震結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，減震結(jié)構(gòu)通常是設(shè)置在所述左支撐架2'和所述右支撐架3'上的橡膠塊，通過膠塊形變將振動緩解掉。在這種結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機支撐雖然起到了減震的作用，但發(fā)動機振動產(chǎn)生的能量通過支撐中的膠塊變化為熱能散失掉了，不利于發(fā)動機能量的有效利用。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要尋求合適的技術(shù)手段，改進當(dāng)前的發(fā)動機支撐結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，使得發(fā)動機支撐不僅起到連接、減震的作用，還能夠?qū)l(fā)動機振動能量轉(zhuǎn)化為電能，利于發(fā)動機能量的有效回收和利用。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：

一種壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，包括三個或四個支撐單元，其中：

所述支撐單元為發(fā)電單元，其包括與發(fā)動機本體連接的第一連接件、與車架連接的第二連接件以及連接在所述第一連接件與所述第二連接件之 間的絕緣彈簧；所述絕緣彈簧的線圈上設(shè)有壓塊和壓電材料板，且在所述絕緣彈簧壓縮時，所述壓塊壓緊作用于所述壓電材料板；所述絕緣彈簧上還設(shè)有磁感線圈，所述第二連接件上設(shè)有磁鐵，在所述絕緣彈簧運動時，所述磁感線圈切割所述磁鐵的磁感線而產(chǎn)生電流；

所述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置還包括電能轉(zhuǎn)換控制單元和儲電單元；所述電能轉(zhuǎn)換控制單元分別與所述支撐單元、所述儲電單元電連接，并將多種工況下所述支撐單元產(chǎn)生的電能均轉(zhuǎn)換為可用于所述儲電單元的電能，同時根據(jù)所述儲電單元的儲電狀態(tài)，控制是否向所述儲電單元供電。

上述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，所述電能轉(zhuǎn)換控制單元包括整流模塊、功率轉(zhuǎn)換模塊、整流濾波模塊、控制器和控制開關(guān)，其中：

所述整流模塊用于將所述支撐單元產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；

所述功率轉(zhuǎn)換模塊用于將所述支撐單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為滿足所述儲電單元功率要求的電能，所述功率轉(zhuǎn)換模塊包括第一功率轉(zhuǎn)換器和第二功率轉(zhuǎn)換器，所述控制器檢測所述支撐單元產(chǎn)生的電能，當(dāng)該電能的電流值低于第一電流閾值時，功率轉(zhuǎn)換器不工作；當(dāng)該電能的電流值高于第一電流閾值且低于第二電流閾值時，僅所述第一功率轉(zhuǎn)換器工作；當(dāng)該電能的電流值高于第二電流閾值時，僅所述第二功率轉(zhuǎn)換器工作；

整流濾波模塊用于將功率轉(zhuǎn)換后的電流整流為平穩(wěn)的電流；

所述控制器同時檢測所述儲電單元的儲電狀態(tài)，當(dāng)所述儲電單元處于滿電狀態(tài)時，所述控制器控制所述控制開關(guān)斷開，停止向所述儲電單元供電；否則，所述控制器控制所述控制開關(guān)閉合，將所述支撐單元產(chǎn)生的電能提供給所述儲電單元。

上述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，所述絕緣彈簧沿其軸向設(shè)有多組相互作用的所述壓塊和所述壓電材料板；且所述壓塊和所述壓電材料板形成的各組壓電結(jié)構(gòu)在所述絕緣彈簧的周向交錯布置。

上述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，所述第二連接件包括與車架固定連接的套筒，所述套筒內(nèi)裝配有橡膠塊，所述橡膠塊的一端與所述絕緣彈簧固定連接，且在所述絕緣彈簧作用下，所述橡膠塊貼合所述套筒 的內(nèi)壁滑動。

上述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，所述第一連接件為支撐板，且其一端與發(fā)動機本體螺栓連接，另一端與所述絕緣彈簧固定連接。

上述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，所述儲電單元為蓄電池。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供的壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，利用第一連接件、第二連接件和絕緣彈簧實現(xiàn)了發(fā)動機與車架的連接固定，并通過在絕緣彈簧上設(shè)置壓電結(jié)構(gòu)和磁電結(jié)構(gòu)，借助發(fā)動機振動引起的彈簧運動，促使壓電結(jié)構(gòu)和磁電結(jié)構(gòu)進行發(fā)電，將發(fā)電機振動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)了減震和能量轉(zhuǎn)化的雙重作用。另外，該發(fā)動機支撐裝置中還設(shè)有電能轉(zhuǎn)換控制單元和儲電單元，能夠?qū)⒍喾N工況下支撐單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為儲電單元可利用的電能，并控制是否向儲電單元供電，使得支撐單元產(chǎn)生的電能能夠得到有效利用。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，并將結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步的詳細說明，其中

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機前支承的機構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置的示意圖；

圖3為本實用新型實施例中電能轉(zhuǎn)換控制單元的示意圖。

其中上述附圖中的標(biāo)號說明如下：

1'-支撐梁，2'-左支撐架，3'-右支撐架；

100-支撐單元，200-電能轉(zhuǎn)換控制單元，300-儲電單元，400-導(dǎo)線；

110-第一連接件，120-第二連接件，130-絕緣彈簧，140-壓塊，150-壓電材料板，160-磁感線圈，170-磁鐵，180-線圈連接板，190-磁鐵連接板；

210-整流模塊，220-功率轉(zhuǎn)換模塊，230-整流濾波模塊，240-控制器，250-控制開關(guān)；

A-發(fā)動機本體，B-車架。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體實施例對本方案作進一步地詳細介紹。

如圖2所示，本實用新型提供了一種新型的壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，包括三個或四個支撐單元100(圖2示意了一個支撐單元的結(jié)構(gòu))，所述支撐單元100為發(fā)電單元，其包括與發(fā)動機本體A連接的第一連接件110、與車架B連接的第二連接件120以及連接在所述第一連接件110與所述第二連接件120之間的絕緣彈簧130；所述絕緣彈簧130的線圈上設(shè)有壓塊140和壓電材料板150，所述壓電材料板150可為壓電陶瓷板。當(dāng)所述絕緣彈簧130壓縮時，所述壓塊140壓緊作用于所述壓電材料板150，從而使得所述壓電材料板150產(chǎn)生電流。另外，所述絕緣彈簧130上還設(shè)有磁感線圈160，所述磁感線圈160優(yōu)選通過線圈連接板180連接在所述絕緣彈簧130的一側(cè)；所述第二連接件120上設(shè)有磁鐵170，所述磁鐵170優(yōu)選通過磁鐵連接板190連接在所述第二連接件120的一側(cè)。在所述絕緣彈簧130運動時，所述磁感線圈160切割所述磁鐵170的磁感線而產(chǎn)生電流。所述支撐單元100利用上述結(jié)構(gòu)，不僅實現(xiàn)了發(fā)動機本體A與車架B的連接，并且借助發(fā)動機本體A振動引起的絕緣彈簧130的運動，利用壓電及磁電原理，將振動能量轉(zhuǎn)化成了電能，起到了減震和能量轉(zhuǎn)化的雙重作用。

另外，所述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置還包括電能轉(zhuǎn)換控制單元200和儲電單元300；所述電能轉(zhuǎn)換控制單元200分別與所述支撐單元100、所述儲電單元300電連接，具體地，可選用導(dǎo)線400連接。所述電能轉(zhuǎn)換控制單元200將多種工況下所述支撐單元100產(chǎn)生的電能均轉(zhuǎn)換為可用于所述儲電單元300的電能，同時根據(jù)所述儲電單元300的儲電狀態(tài)，控制是否向所述儲電單元300供電。通過所述電能轉(zhuǎn)換控制單元200的設(shè)置，實現(xiàn)了對能量的有效回收和利用。

在本實用新型一優(yōu)選實施例中，所述電能轉(zhuǎn)換控制單元200包括整流模塊210、功率轉(zhuǎn)換模塊220、整流濾波模塊230、控制器240和控制開關(guān)250，如圖3所示。其中：

所述整流模塊210用于將所述支撐單元100產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，以滿足所述儲電單元300的用電要求。

所述功率轉(zhuǎn)換模塊220用于將所述支撐單元100產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為滿足所述儲電單元300的功率要求的電能，具體地，所述功率轉(zhuǎn)換模塊220包括第一功率轉(zhuǎn)換器和第二功率轉(zhuǎn)換器，所述控制器240檢測所述支撐單元100產(chǎn)生的電能，當(dāng)該電能的電流值低于第一電流閾值時，功率轉(zhuǎn)換器不工作；當(dāng)該電能的電流值高于第一電流閾值且低于第二電流閾值時，僅所述第一功率轉(zhuǎn)換器工作；當(dāng)該電能的電流值高于第二電流閾值時，僅所述第二功率轉(zhuǎn)換器工作。第一功率轉(zhuǎn)換器和第二功率轉(zhuǎn)換器規(guī)格不同，能夠?qū)⒉煌笮〉碾娏鬓D(zhuǎn)換為符合使用要求的電流。如此設(shè)置的功率轉(zhuǎn)換模塊220可實現(xiàn)對支撐單元100產(chǎn)生的電能進行動態(tài)調(diào)整，利于將支撐單元100在不同發(fā)動機工況及不同發(fā)動機振動強度下產(chǎn)生的電能，以一定的電流向所述儲電單元300供電，實現(xiàn)對電能的有效轉(zhuǎn)換。其中，供電電流的大小通過所述控制器240預(yù)先設(shè)定，并通過功率轉(zhuǎn)換模塊220實現(xiàn)。

可以理解地，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)具體使用情況，將所述功率轉(zhuǎn)換模塊220中的功率轉(zhuǎn)換器設(shè)置為多個，并設(shè)置多個電流閾值，對所述支撐單元100產(chǎn)生的電能進行更詳細的轉(zhuǎn)換控制。

所述整流濾波模塊230用于將轉(zhuǎn)換后的電流整流為平穩(wěn)的電流，方便所述儲電單元300利用。

所述控制器240同時檢測所述儲電單元300的儲電狀態(tài)，當(dāng)所述儲電單元300處于滿電狀態(tài)時，所述控制器240控制所述控制開關(guān)250斷開，停止向所述儲電單元300供電；否則，所述控制器240控制所述控制開關(guān)250閉合，將所述支撐單元100產(chǎn)生的電能提供給所述儲電單元300，實現(xiàn)對回收的電能的有效管理。

在本實用新型實施例提供的壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置具體實施時，優(yōu)選地，在所述絕緣彈簧130上沿其軸向設(shè)有多組相互作用的所述壓塊140和所述壓電材料板150；且所述壓塊140和所述壓電材料板150形成的各組壓電結(jié)構(gòu)在所述絕緣彈簧130的周向交錯布置。由于發(fā)動機振動引起的絕緣彈簧130的運動并不是完全沿彈簧軸線方向進行的，會 出現(xiàn)在某一側(cè)的彈簧的形變量較大，并且形變量較大的位置具有隨機性，將所述壓塊140和所述壓電材料板150形成的各組壓電結(jié)構(gòu)按照上述方式布置，利于更好地借助絕緣彈簧130的運動進行發(fā)電。

在所述壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置中，優(yōu)選地，所述第二連接件120包括與車架B固定連接的套筒，所述套筒內(nèi)裝配有橡膠塊，所述橡膠塊的一端與所述絕緣彈簧130固定連接，且在所述絕緣彈簧130的作用下，所述橡膠塊貼合所述套筒的內(nèi)壁滑動。所述絕緣彈簧130推動所述橡膠塊運動，利于進一步提高減震效果。

所述第一連接件110優(yōu)選為支撐板，結(jié)構(gòu)簡單，方便使用，所述支撐板的一端與發(fā)動機本體A螺栓連接，另一端與所述絕緣彈簧130固定連接。

另外，所述儲電單元300優(yōu)選為蓄電池，所述蓄電池可為汽車蓄電池，也可為另外設(shè)置的獨立的蓄電池。

本實用新型提供的壓電-諧振混合發(fā)電式發(fā)動機支撐裝置，在實現(xiàn)發(fā)動機與車架連接、減震的基礎(chǔ)上，還對發(fā)動機振動產(chǎn)生的能量進行了轉(zhuǎn)化利用，具有良好的節(jié)能效果。

以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本實用新型的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本實用新型的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本實用新型的保護范圍。