專利名稱：機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法
技術領域：
本發(fā)明是利用機動車行駛中產生的上下、前后和左右各方向的慣性振動動能，驅動電磁轉換裝置而產生電能，實現(xiàn)機動車電能部分或大部分自供的一種新的方法。
二、相關背景技術機動車技術發(fā)展到今天，能源短缺和環(huán)境污染成為兩大難題。目前，已有把太陽能、風能轉化為電能與內燃機組合為一體的汽車；也有單一能源的太陽能車和電瓶車。但是把機動車行駛中時時發(fā)生的大量慣性振動動能轉化為電能存蓄起來并替代本車能源，卻未有開發(fā)。本發(fā)明就是為達此目的而提出的技術方案。
三、技術方案1、發(fā)明目的本發(fā)明提供一種機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其目的在于解決利用機動車行駛中時時發(fā)生的大量慣性振動動能轉化為電能存蓄起來并替代本車能源卻未有開發(fā)這方面所存在的技術問題。
2、技術方案一種機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于利用機動車行駛中產生的慣性振動動能，通過相應的傳動方式，使線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動，由此產生脈沖非穩(wěn)恒交變電流，這種電流通過整流后進入到由PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的自控輸入、輸出的電路里，之后有控制地輸入到蓄電池中。
線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動的構件為電磁轉換單元，這種電磁轉換單元為多個同軸一組，再把多組電磁轉換裝置以密集的方式，安置在相應的板狀空間，組成長、寬、厚不等及板形不定的換能陣板，將換能陣板按設計需要安裝在車門內、踏板下、坐椅后、車身側、車頂棚和后背箱等處，每個電磁轉換單元輸出的脈沖交變電流經整流后，輸入到由PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的電路里。
整流后的脈沖電流，通過PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的自控輸入、輸出的電路，有控制地輸入到蓄電池中。
換能陣板以上下、前后和左右三組互為180度振動的方向設置，另外兩組方向振動的力，可經傳動機構補充到換能陣板上去。
電磁轉換裝置的設計形式主要有兩種，一種是同軸組螺線管與恒磁體套插相對往復運動式；另一種是同軸組線圈在同軸組磁極間相對旋轉或往復旋轉式。
慣性振動動能的傳遞方式可有許多種，第一種是自然彈動往復式，即在一塊換能陣板上，螺線管和磁體分別集中固定，以較重的磁集合體為動態(tài)振子，順振動方問的兩端設以適度彈力的拉簧；第二種是利用車體與車輪軸之間的減振差幅，采用齒桿或鋼絲繩牽拉式傳動；第三種是在車后橋上部設一自由重擺，沿各振動方向設置壓縮彈簧，以吸儲和釋放動能，任何方向的振動它都可接受并傳出；第四種是按三種振動方向各設一重擺，并配置一組彈簧，充分吸收和釋放各方向的動能。
不論在何種領域，只要是利用自然動能，如波浪、風力、水流等作動力，驅動電磁轉換裝置而產生非穩(wěn)恒脈沖交變電流及其配套的電路原理技術，均是本發(fā)明的從屬技術范籌。
不論何種機械，凡是利用無用機械振動動能，驅動電磁轉換裝置而產生非穩(wěn)恒脈沖交變電流及其配套的電路原理技術，均是本發(fā)明的從屬技術范籌。
3、優(yōu)點及效果人們利用電磁感應現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機、變壓器等一系列用電設備，推進了電氣化的發(fā)展。但這些設備絕大多數(shù)是利用這一原理產生穩(wěn)恒電流，而非穩(wěn)恒脈沖交變電流卻應用很少。原因是它的不穩(wěn)恒性給存蓄和使用造成了技術上的困難。如今，大功率半導體整流器件、高容量小體積電容器、無觸點可編程序邏輯控制電路PLC和中央處理器CPU的出現(xiàn)，給非穩(wěn)恒脈沖交變電流的開發(fā)應用，提供了有力的技術支持。這些新興的電子器件，成為本發(fā)明機電一體化技術方案的連接點。
本發(fā)明的技術關鍵是能量轉化效率的高低。效能比越高，電能替代的比例越大，內燃機的利用率就越低，節(jié)能和環(huán)保的效果則越好。因此，本發(fā)明的目標是在目前各種機動車以燃油為主能源的情況下，增加個本車再生能源一一電能，形成油加電的二元能源結構模式。之后通過不斷完善技術，在電能利用率提高到60％以上時，可脫離內燃機，僅以一只補充電瓶為原動力，最終達到電加電的一元能源模式。如果與太陽能和風能結合為三合一式的能源結構，則可實現(xiàn)100％綠色、廉價的能源環(huán)保車。該技術與現(xiàn)有機動車能源更新技術比，其主要優(yōu)點在于(1)、因其利用機動車自身動態(tài)慣性振動動能作功，所以不受外界如風力、陽光等任何因素的影響。
(2)、裝置結構簡單，造價低廉，不易老化，無磨損，便于維修，易普及。
(3)、節(jié)能。
(4)、無污染。
(5)、改造后的整車內、外觀無重大變化，便于操控行駛。
(6)、易與其它無污染能源結合在同車共用。
四、實施方式本發(fā)明是利用機動車行駛中的慣性振動動能，通過相應的傳動方式，使線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動，由此產生脈沖非穩(wěn)恒交變電流，這種電流通過整流后進入到由PLC與電容器及CPU組成的自控輸入、輸出的電路里，之后有控制地輸入到蓄電池中。
1、單元電磁轉換裝置的電氣原理以傳統(tǒng)的電磁感應理論為基礎，利用車行駛中的慣性振動動能，通過相應的傳動方式，使線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動，由此產生脈沖非穩(wěn)恒交變電流，這種電流通過整流后進入大容量的電容器，之后有控制地輸入到高能蓄電池中。這其中的幾處無觸點自動調控的切換過程，由PLC可編程序邏輯電路自動控制完成。而監(jiān)測、顯示、協(xié)調、操控各單元工作狀態(tài)的功能，由主控電路CPU完成。
2、電磁轉換裝置的同軸密集陣組原則為在單位時間內加快能量累積，除提高電磁轉換裝置單元構件的效率外，最大限度地提高單元裝配密集度是另一重要途徑。為此，把電磁轉換單元以同軸為組、再以組為陣的密集方式，集約安置在相應的板狀空間，形成長、寬、厚不等及板形不定的換能陣板。按設計需要換能陣板可安裝在車門內、踏板下、坐椅后、車身側、車頂棚和后背箱等處。為適應換能陣板的安裝空間，機動車的形體結構要有所改變。
3、換能陣板的安置原則換能陣板可單獨放也可多個放一處。要以順應慣力振動的方向并且磁場互不干擾為原則。車在行駛中，一般只有上下、前后和左右三組互為180度振動的方向。另外兩個方向振動的力，可經傳動機構補充到換能陣板上去。
4、電磁轉換裝置的設計形式主要有兩種，一種是同軸組螺線管與恒磁體套插相對往復運動式；另一種是同軸組線圈在同軸組磁極間相對旋轉或往復旋轉式。
5、慣性振動動能的傳遞方式可有許多種，第一種是自然彈動往復式。即在一塊換能陣板上，螺線管和磁體分別集中固定，以較重的磁集合體為動態(tài)振子，順振動方問的兩端設以適度彈力的拉簧。第二種是利用車體與車輪軸之間的減振差幅，采用齒桿或鋼絲繩牽拉式傳動。第三種是在車后橋上部設一自由重擺，沿各振動方向設置壓縮彈簧以吸儲和釋放動能，任何方向的振動它都可接受并傳出。第四種是按三種振動方向各設一重擺，并配置一組彈簧，充分吸收和釋放各方向的動能。依此，可有多種傳動結構的設計，原則是節(jié)省空間，節(jié)約材料，傳動靈活，動能損耗率低，電能轉化率高。
總之，技術方案只是給出了總體框架和思路，具體部件的制作尺寸要根據不同車型而設計；要選擇設計最佳的彈動或傳動機構；對線圈線徑的粗細、匝數(shù)的多少要視整體尺寸的變化而變化；對恒磁體的形狀、場強以及電磁轉換單元相互間的振幅距離等因素，都要設計、調整到最佳狀態(tài)，力爭實現(xiàn)效能比的最大化。
權利要求
1.一種機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于利用機動車行駛中產生的慣性振動動能，通過相應的傳動方式，使線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動，由此產生脈沖非穩(wěn)恒交變電流，這種電流通過整流后進入到由PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的自控輸入、輸出的電路里，之后有控制地輸入到蓄電池中。
2.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動的構件為電磁轉換單元，這種電磁轉換單元為多個同軸一組，再把多組電磁轉換裝置以密集的方式，安置在相應的板狀空間，組成長、寬、厚不等及板形不定的換能陣板，將換能陣板按設計需要安裝在車門內、踏板下、坐椅后、車身側、車頂棚和后背箱等處，每個電磁轉換單元輸出的脈沖交變電流經整流后，輸入到由PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的電路里。
3.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于整流后的脈沖電流，通過PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的自控輸入、輸出電路，有控制地輸入到蓄電池中。
4.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于換能陣板以上下、前后和左右三組互為180度振動的方向設置，另外兩組方向振動的力，可經傳動機構補充到換能陣板上去。
5.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于電磁轉換裝置的設計形式主要有兩種，一種是同軸組螺線管與恒磁體套插相對往復運動式；另一種是同軸組線圈在同軸組磁極間相對旋轉或往復旋轉式。
6.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于慣性振動動能的傳遞方式可有許多種，第一種是自然彈動往復式，即在一塊換能陣板上，螺線管和磁體分別集中固定，以較重的磁集合體為動態(tài)振子，順振動方問的兩端設以適度彈力的拉簧；第二種是利用車體與車輪軸之間的減振差幅，采用齒桿或鋼絲繩牽拉式傳動；第三種是在車后橋上部設一自由重擺，沿各振動方向設置壓縮彈簧，以吸儲和釋放動能，任何方向的振動它都可接受并傳出；第四種是按三種振動方向各設一重擺，并配置一組彈簧，充分吸收和釋放各方向的動能。
7.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于不論在何種領域，只要是利用自然動能，如波浪、風力、水流等作動力，驅動電磁轉換裝置而產生非穩(wěn)恒脈沖交變電流及其配套的電路原理技術，均是本發(fā)明的從屬技術范籌，屬本發(fā)明的從屬專利權。
8.根據權利要求1所述的機動車動態(tài)慣性振動動能轉化為電能的方法，其特征在于不論何種機械，凡是利用無用機械振動動能，驅動電磁轉換裝置而產生非穩(wěn)恒脈沖交變電流及其配套的電路原理技術，均是本發(fā)明的從屬技術范籌，屬本發(fā)明的從屬專利權。
全文摘要
本發(fā)明是利用機動車行駛中產生的上下、前后和左右各方向的慣性振動動能，以電磁轉換裝置及其動能傳遞機構為核心部件，驅動電磁轉換裝置而產生電能，實現(xiàn)機動車電能部分或大部分自供的一種新的方法。其特征在于利用機動車行駛中的慣性振動動能，通過相應的傳動方式，使線圈或螺線管與恒磁體的磁力線作相對切割運動，由此產生脈沖非穩(wěn)恒交變電流，這種電流通過整流后進入到由PLC可編程序邏輯控制電路與電容器及CPU中央處理器組成的自控輸入、輸出的電路里，之后有控制地輸入到蓄電池中。本發(fā)明的目的在于解決利用機動車行駛中時時發(fā)生的大量慣性振動動能轉化為電能存蓄起來并替代本車能源卻未有開發(fā)這方面所存在的技術問題。
文檔編號B60K25/00GK1739996SQ20041005030
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權日2004年8月25日
發(fā)明者張云超 申請人:張云超