[实用新型]一种能量回收利用系统

说明书

技术领域：

    本实用新型涉及能量的回收和利用，特别是一种适用于对人体势能进行回收、利用的的能量回收利用系统。

背景技术：

    城市轨道交通包括公交车、地铁、轻轨等交通工具；大型商超、超市等人流密集的地方都有UPS等后备电源。

城市由于大量人流、客流量而大量使用公交车、地铁。按每次上下车20人次（上车10人，下车10人），每次2个台阶，平均体重按60Kg计算，上下车的踏板高度为20Cm计算，一条公交线40站，每天循环8趟，根据△Ep=-Wg=-mgH 公式， 每辆车每天将产生5745600焦耳的能量。而这种势能白白的消耗掉无法利用。

发明内容：

本实用新型的目的是设计一种使用方便、结构合理能够对人体势能进行回收利用的能量回收利用系统。

本实用新型的技术方案是，一种能量回收利用系统，它包括控制模块,储能模块，整流模块，发电机，其特征在于：机械踏板带动发电机发电，整流模块整流输出的电流给储能模块进行充电，所述的控制模块对发电机及储能模块进行控制。所述的储能模块与车载蓄电池连通。所述的储能模块由多个超级电容器或超容电池组成。所述的控制模块为可编程序逻辑控制器或单片机。

本实用新型结构合理，使用方便，节能环保，能够有效的提高能量的回收利用效率。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

结合附图详细描述实施例，一种能量回收利用系统，它包括控制模块,储能模块，整流模块，发电机，机械踏板带动发电机发电，整流模块整流输出的电流给储能模块进行充电，所述的控制模块对发电机及储能模块进行控制；本实施例所述的储能模块与车载电池连通；本实施例所述的储能模块由多个超级电容器或超容电池组成；本实施例所述的控制模块为可编程序逻辑控制器或单片机。

本实施例所述的机械踏板具有一定的承重能力，并能把势能转移至发电机，带动发电机发电；所述的整流模块整流出的电流可以给储能模块进行充电；所述的控制模块采用可编程序逻辑控制器或单片机；控制模块可以对发电机及储能模块进行智能控制。具体控制方法为：当踏板势能转至发电机，发电机进行发电并通过整流充到储能模块。储能模块对蓄电池或UPS进行充电，直至充满为止。当充电完成后，控制模块的对发电机进行关闭控制，直到储能模块下一步需要储能输入。

以本实用新型在公交车上安装的结构举例：

当公交车停靠站的时候，大量乘客通过机械踏板上下车，从而消耗能量转化成势能，势能通过机械踏板连接的充电机进行发电，并经过整流存储在储能模块中。当储能达到一定阀值时，控制模块输出打开信号，打开储能模块对外输出电路，对公交车蓄电池进行充电。当储能模块达到阀值下限时，控制模块输出关闭信号，关闭储能模块对外输出电路，停止对公交车蓄电池进行充电。当公交车启动时，储能模块还可协助公交车蓄电池进行打火启动，减少大电流对蓄电池的伤害并延长寿命。

以一辆公交车为例，日运行10小时，设站点40站，两小时一趟，设平均每站上下人数20人次，每次需踩2下踏板。机械踏板转换势能效率设定在80%，势能转化成电能效率设定70%。储能模块由6只2.7V300F单体串联组成16.4V50F超级电容器组件，超级电容器组件两端装有电压检测电路，检测值传至控制模块。

当电压检测芯片测定储能组件高于15V时，检测控制器输出控制开关原件，输出电路导通，储能模块对蓄电池进行充电；随着充电过程的进行，储能模块两端电压逐渐下降，当电压下降至低于某个设定值（14V）时，检测控制器关闭输出信号，储能模块不再继续放电。当储能模块下降至低于12V时，储能模块不再打火启动放电。

假设势能转换电能效率90%，发电机效率95%，计算一辆车工作一天可产生的能量：

△Ep=-Wg=-mgH =-40x4x6x70x40x0.9x0.95x10x0.25=5745600焦耳，一升汽油可转换能量5680000焦耳。按每辆车每年跑300天计算，每年每辆车可节约汽油300升，减少碳排放13440克。

    本实用新型还可以用在地铁、轻轨等交通工具上，能够有效的节能减排，实现能量的回收循环利用。