[发明专利]铁路车辆动能采集装置和系统

权利要求书

1.一种铁路车辆动能采集装置，其特征在于，所述装置设置于铁路车辆的车体上；所述装置包括：

振动发电模组，所述振动发电模组包括第一振动发电组件和第二振动发电组件；所述第一振动发电组件采集铁路车辆运行中的第一振动动能，并通过电磁感应将所述第一振动动能转化成第一交流电输出；所述第二振动发电组件采集铁路车辆运行中的第二振动动能，并通过电磁感应将所述第二振动动能转化成第二交流电输出；其中，所述第一振动动能的振动频率小于所述第二振动动能的振动频率，且所述第一振动动能的振幅大于所述第二振动动能的振幅；

整流模块，与所述第一振动发电组件和所述第二振动发电组件分别连接，用于将所述第一交流电和所述第二交流电分别转化成第一直流电和第二直流电输出。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，还包括：

电能采集模组；所述电能采集模组的输入端与所述整流模块连接，用于对所述第一直流电依次进行滤波及变压处理，输出第一采集电能，以及对所述第二直流电依次进行滤波及变压处理，输出第二采集电能；

所述电能采集模组的一输出端用于连接第一车辆负载，以向所述第一车辆负载输出所述第一采集电能；所述电能采集模组的另一输出端用于连接第二车辆负载，以向所述第二车辆负载输出所述第二采集电能；所述第二车辆负载的功耗小于所述第一车辆负载。

3.根据权利要求2所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，还包括储能模块；所述储能模块的一端连接所述电能采集模组，另一端用于分别连接所述第一车辆负载、所述第二车辆负载。

4.根据权利要求3所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，所述电能采集模组包括第一电能采集模块和第二电能采集模块；

所述第一电能采集模块的输入端连接所述整流模块，所述第一电能采集模块的输出端连接所述储能模块，所述第一电能采集模块的输出端还用于连接所述第一车辆负载；所述第二电能采集模块的输入端连接所述整流模块，所述第二电能采集模块的输出端连接所述储能模块，所述第二电能采集模块的输出端还用于连接所述第二车辆负载；

所述第一采集电能的电压范围为1V至4.2V，所述第二采集电能的电压范围为小于1V。

5.根据权利要求1所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，

所述第一振动发电组件包括一个或多个振动发电元件；所述第二振动发电组件包括一个或多个振动发电元件；

所述振动发电元件包括线圈、永磁体、固定轴和固定弹簧；其中，所述固定轴设置于所述线圈的中心轴方向上且与所述线圈的两端固定连接；所述永磁体设置于所述线圈的内部，所述永磁体的两端分别通过所述固定弹簧与所述固定轴活动连接。

6.根据权利要求5所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，

所述第一振动发电组件的线圈体积大于所述第二振动发电组件的线圈体积；所述第一振动发电组件的线圈匝数大于所述第二振动发电组件的线圈匝数。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，

在所述第二振动发电组件包括多个振动发电元件的情况下，各所述振动发电元件分别用于采集多个方向上的所述第二振动动能。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的铁路车辆动能采集装置，其特征在于，所述第二振动发电组件包括一个或多个水平振动发电元件，以及一个或多个垂直振动发电元件；

所述水平振动发电元件用于采集第一方向上的所述第二振动动能；所述垂直振动发电元件用于采集第二方向上的所述第二振动动能；所述第一方向平行于所述铁路车辆的运行方向，所述第二方向垂直于所述铁路车辆的运行方向。

9.一种铁路车辆动能采集系统，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的铁路车辆动能采集装置；

所述系统还包括均连接所述铁路车辆动能采集装置的第一车辆负载、第二车辆负载；所述第二车辆负载的功耗小于所述第一车辆负载。

10.根据权利要求9所述的铁路车辆动能采集系统，其特征在于，所述第一车辆负载包括通信模组和北斗定位模块；

所述第二车辆负载包括电池管理系统、控制器和传感器模组。