[发明专利]一种基于列车动能转化的零碳发电装置

说明书

本发明涉及一种基于列车动能转化的零碳发电装置，安装在列车车厢底部，用以实现对列车二次加装传感器功能，该装置包括用以隔绝灰尘和水汽影响的保护壳以及设置在长方体保护壳内的动能发电结构，所述的保护壳通过阻尼弹簧固定在列车车厢底部并保持水平状态，所述的动能发电结构包括圆柱形的中空柱体、绕设在中空柱体外部的线圈以及在中空柱体内随列车运行状态进行摆动的磁制振动单元。与现有技术相比，本发明具有避免从列车内接线、安全可靠、有效采集实时列车的加减速度等优点。

技术领域

本发明涉及列车安全运行领域，尤其是涉及一种基于列车动能转化的零碳发电装置。

背景技术

列车运行过程中安全问题以及我国“碳中和”“碳达峰”的要求，一直是备受关注的焦点。所以安全领域如何保障在列车运行当中对老旧的列车设备进行布设传感器，实现对列车进行监控的同时达到绿色低碳的技术革新，是本专利解决的一个重要的内容，

在列车上进行传感器布置，其中传感器布线问题一直受列车行车安全的限制，所以传感器的能源不能从列车内进行接线，所以需要添加一种有效且不影响运行安全的能源供应装置，所以在地铁列车的运行当中，如何利用高频的列车加减速进行发电成为列车行业中关注的探究方向。

低碳、零碳是新能源产业的重要两个元素，也越来越多的学者和社会各界呼吁国家应该重视对各类技术的支持，“碳中和”之路离不开各行各业的技术支持，在交通领域内为了加快碳零排关键技术攻关，需要一种零碳的发电装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于列车动能转化的零碳发电装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于列车动能转化的零碳发电装置，安装在列车车厢底部，用以实现对列车二次加装传感器功能，该装置包括用以隔绝灰尘和水汽影响的保护壳以及设置在长方体保护壳内的动能发电结构，所述的保护壳通过阻尼弹簧固定在列车车厢底部并保持水平状态，所述的动能发电结构包括圆柱形的中空柱体、绕设在中空柱体外部的线圈以及在中空柱体内随列车运行状态进行摆动的磁制振动单元。

所述的磁制振动单元包括安装在中空柱体内腔的两条滑轨以及通过限位支架在滑轨上实现摆动的磁制滑块。

所述的磁制滑块呈长方体状，其上表面和下表面的极性相反，所述的限位支架固定在磁制滑块的两个侧面上，限位支架通过滑块在滑轨上运动，保证滑块的运动方向处于水平方向。

所述的保护壳顶面上还设有一长条磁铁，该长条磁铁的下表面极性与磁制滑块上表面极性相反，用以提供抵消重力的磁吸力以及产生电能的磁场，减小或消除磁制滑块的限位支架在滑轨内水平运动的摩擦力，减少能量的损耗，增加发电效率。

所述的中空柱体两端分别通过固定支点固定在保护壳内部。

所述的中空柱体的左右连个端面分别通过两个固定支点与保护壳内部固定连接。

所述的线圈通过导线连接平波整流器整流后将电能存储到电池组中，所述的电池组用以为ECU、列车二次加装传感器和天线供电，所述的ECU采集线圈生成的电压波动信号并通过天线发送到云端。

所述的线圈采用铜制线圈。

所述的保护壳顶面通过两个并排设置的阻尼弹簧与列车车厢底部连接，列车运行方向上的前后两面各通过一个阻尼弹簧与列车车厢底部连接。

所述的云端在接收电压波动信号后进而获取列车加速度的变化，并根据列车加速度的变化情况判断列车是否运行正常。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明利用地铁列车的加减速度的动能为发电激励源，能够避免从列车内进行接线，影响列车运行安全。