[发明专利]车辆震动液压发电装置

说明书

1、所属技术领域：

(1)本专利涉及用活塞式液压泵活塞杆下端与车辆的车桥(或车轴)铰接连接，泵身与车架(或车身)铰接连接，利用车轮和车桥(或车轴)在行驶中的上下频繁地震动推、拉活塞式液压泵内的活塞环上下移动，使泵腔内的容积频繁地变化完成液压泵的吸油和压油过程，将车辆震动机械能转变成液压能。由液压能推动液压马达旋转，由液压马达直接或通过齿轮传动带动发电机发电，电能经整流、蓄电向车辆上的电动机供电。本专利属液压能发电领域

2、背景技术：

(1)交通运输车辆和农业机械与日巨增，能源的消耗、尾气的排放和环境的污染倍受国家和全世界的共同关注。

作为节能环保的电动车辆将被广泛的使用，但目前除风力发电外发电仍然存在能源的消耗和环境的污染。同时电能的储存、电网(充电站)的建设又制约了电动车辆的发展和使用。为解决此难题，本次申报〔车辆震动液压发电装置〕发明专利，该专利实施后电动车辆一次充电后，利用车辆在运动中未被利用的震动能进行发电、充电、供电实现在不增设电网(充电站)的现有条件下，实现电动车辆能长途行驶达到节能、减排、减少投资和降低营运成本的目的；

(2)目前液压理论和制造技术已成熟，本专利根据相关液压传动的基础知识、液压动力元件(单柱塞液压泵)和液压执行元件(液压马达)的原理研制。原单柱塞液压泵中的柱塞由机械转动的偏心轮将柱塞上压和用腔内弹簧使柱塞复位的上下移动，使液压泵腔内容积不断地变化，完成液压泵的吸油和压油过程将机械能转变成液压能，获得液压能消耗电能。

本专利根据单柱塞液压泵工作原理，将单柱塞液压泵改为活塞式液压泵，即将原柱塞改为活塞环和活塞杆，将活塞杆下端与车辆的车桥(或车轴)铰接连接，泵身与车架(或车身)铰接连接，利用车桥(或车轴)频繁的上下震动推、拉液压泵的活塞环上下移动，使液压泵腔内容积不断地变化完成液压泵的吸油和压油过程，将机械震动能转变成液体的压力能，利用车辆震动机械能获得液体的压力能，不消耗电能

(3)根据相关的液压理论本专利设计了以下在车桥(或车轴)振幅较小的工况下仍能获得较大的流量的设计方案：

①将活塞杆下端和车桥(或车轴)铰接连接后，并将柱塞式液压泵改为双腔，车桥(或车轴)上、下震荡均可输出液压能；

②根据液压的运动关系设计液压泵扩幅装置。

(4)路面凸凹不平，车辆行驶在路面上车轮车桥(或车轴)上下震动是不可避免的客观事实。

(5)根据公式：

P＝ΔP.q

p--泵输出液压功率         KW

ΔP-泵的进出口压差        MPa

q---泵的实际流量          L/min

在设定泵的内径、活塞环的移动高度、出口压力和振动频率可计算泵的输出功率，经初步设定计算，车辆震动液压发电装置专利项目具有较大的研发价值。

3发明专利内容：

(1)、本专利涉及利用车辆在路面上行驶时，车轮上下震动，从而导致车桥(或车轴)相对车架(或车身)之间距离频繁的增大和缩小。本专利用此特性，将泵的柱塞改为活塞环和活塞杆，活塞杆的下端和车桥(或车轴)铰接连接，泵身与车架(或车身)铰接连接，液压泵与车上的悬挂弹性元件并联。利用车桥(或车轴)频繁的上下震动推、拉液压泵的活塞环上下移动，使连接在车架(或车身)上的液压泵腔内容积频繁地地增大和缩小，从而反复完成液压泵的吸油和压油过程，将机械震动能转变成液体的压力能(转化不需消耗电能)。由液体的压力能带动液压马达(拟选叶片式马达)转动，由液压马达直接或经齿轮传动带动发电机发电。经整流、蓄电再由蓄电池供车上的发电机用电。

(2)、本专利根据相关的液压理论，设计了以下在车桥(或车轴)振幅较小的工况下仍能获得较大的流量设计方案：

①将活塞杆下端和车桥(或车轴)铰接连接，活塞式液压泵设上下两腔(a，b腔)，两腔均分别设置进、排油阀。根据液压泵的工作原理，车桥(或车轴)向上移动时，上腔(a腔)排油，下腔(b腔)吸油；车桥向下振动时，，下腔(b腔)排油；上腔(a腔)吸油。使液压泵在车桥上、下震动时均可将机械震动能转变成液体的压力能。