专利名称：机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法
技术领域：
本发明是利用机动车行驶中产生的上下、前后和左右各方向的惯性振动动能，驱动电磁转换装置而产生电能，实现机动车电能部分或大部分自供的一种新的方法。
二、相关背景技术机动车技术发展到今天，能源短缺和环境污染成为两大难题。目前，已有把太阳能、风能转化为电能与内燃机组合为一体的汽车；也有单一能源的太阳能车和电瓶车。但是把机动车行驶中时时发生的大量惯性振动动能转化为电能存蓄起来并替代本车能源，却未有开发。本发明就是为达此目的而提出的技术方案。
三、技术方案1、发明目的本发明提供一种机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其目的在于解决利用机动车行驶中时时发生的大量惯性振动动能转化为电能存蓄起来并替代本车能源却未有开发这方面所存在的技术问题。
2、技术方案一种机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于利用机动车行驶中产生的惯性振动动能，通过相应的传动方式，使线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动，由此产生脉冲非稳恒交变电流，这种电流通过整流后进入到由PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的自控输入、输出的电路里，之后有控制地输入到蓄电池中。
线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动的构件为电磁转换单元，这种电磁转换单元为多个同轴一组，再把多组电磁转换装置以密集的方式，安置在相应的板状空间，组成长、宽、厚不等及板形不定的换能阵板，将换能阵板按设计需要安装在车门内、踏板下、坐椅后、车身侧、车顶棚和后背箱等处，每个电磁转换单元输出的脉冲交变电流经整流后，输入到由PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的电路里。
整流后的脉冲电流，通过PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的自控输入、输出的电路，有控制地输入到蓄电池中。
换能阵板以上下、前后和左右三组互为180度振动的方向设置，另外两组方向振动的力，可经传动机构补充到换能阵板上去。
电磁转换装置的设计形式主要有两种，一种是同轴组螺线管与恒磁体套插相对往复运动式；另一种是同轴组线圈在同轴组磁极间相对旋转或往复旋转式。
惯性振动动能的传递方式可有许多种，第一种是自然弹动往复式，即在一块换能阵板上，螺线管和磁体分别集中固定，以较重的磁集合体为动态振子，顺振动方问的两端设以适度弹力的拉簧；第二种是利用车体与车轮轴之间的减振差幅，采用齿杆或钢丝绳牵拉式传动；第三种是在车后桥上部设一自由重摆，沿各振动方向设置压缩弹簧，以吸储和释放动能，任何方向的振动它都可接受并传出；第四种是按三种振动方向各设一重摆，并配置一组弹簧，充分吸收和释放各方向的动能。
不论在何种领域，只要是利用自然动能，如波浪、风力、水流等作动力，驱动电磁转换装置而产生非稳恒脉冲交变电流及其配套的电路原理技术，均是本发明的从属技术范筹。
不论何种机械，凡是利用无用机械振动动能，驱动电磁转换装置而产生非稳恒脉冲交变电流及其配套的电路原理技术，均是本发明的从属技术范筹。
3、优点及效果人们利用电磁感应现象发明了发电机、变压器等一系列用电设备，推进了电气化的发展。但这些设备绝大多数是利用这一原理产生稳恒电流，而非稳恒脉冲交变电流却应用很少。原因是它的不稳恒性给存蓄和使用造成了技术上的困难。如今，大功率半导体整流器件、高容量小体积电容器、无触点可编程序逻辑控制电路PLC和中央处理器CPU的出现，给非稳恒脉冲交变电流的开发应用，提供了有力的技术支持。这些新兴的电子器件，成为本发明机电一体化技术方案的连接点。
本发明的技术关键是能量转化效率的高低。效能比越高，电能替代的比例越大，内燃机的利用率就越低，节能和环保的效果则越好。因此，本发明的目标是在目前各种机动车以燃油为主能源的情况下，增加个本车再生能源一一电能，形成油加电的二元能源结构模式。之后通过不断完善技术，在电能利用率提高到60％以上时，可脱离内燃机，仅以一只补充电瓶为原动力，最终达到电加电的一元能源模式。如果与太阳能和风能结合为三合一式的能源结构，则可实现100％绿色、廉价的能源环保车。该技术与现有机动车能源更新技术比，其主要优点在于(1)、因其利用机动车自身动态惯性振动动能作功，所以不受外界如风力、阳光等任何因素的影响。
(2)、装置结构简单，造价低廉，不易老化，无磨损，便于维修，易普及。
(3)、节能。
(4)、无污染。
(5)、改造后的整车内、外观无重大变化，便于操控行驶。
(6)、易与其它无污染能源结合在同车共用。
四、实施方式本发明是利用机动车行驶中的惯性振动动能，通过相应的传动方式，使线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动，由此产生脉冲非稳恒交变电流，这种电流通过整流后进入到由PLC与电容器及CPU组成的自控输入、输出的电路里，之后有控制地输入到蓄电池中。
1、单元电磁转换装置的电气原理以传统的电磁感应理论为基础，利用车行驶中的惯性振动动能，通过相应的传动方式，使线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动，由此产生脉冲非稳恒交变电流，这种电流通过整流后进入大容量的电容器，之后有控制地输入到高能蓄电池中。这其中的几处无触点自动调控的切换过程，由PLC可编程序逻辑电路自动控制完成。而监测、显示、协调、操控各单元工作状态的功能，由主控电路CPU完成。
2、电磁转换装置的同轴密集阵组原则为在单位时间内加快能量累积，除提高电磁转换装置单元构件的效率外，最大限度地提高单元装配密集度是另一重要途径。为此，把电磁转换单元以同轴为组、再以组为阵的密集方式，集约安置在相应的板状空间，形成长、宽、厚不等及板形不定的换能阵板。按设计需要换能阵板可安装在车门内、踏板下、坐椅后、车身侧、车顶棚和后背箱等处。为适应换能阵板的安装空间，机动车的形体结构要有所改变。
3、换能阵板的安置原则换能阵板可单独放也可多个放一处。要以顺应惯力振动的方向并且磁场互不干扰为原则。车在行驶中，一般只有上下、前后和左右三组互为180度振动的方向。另外两个方向振动的力，可经传动机构补充到换能阵板上去。
4、电磁转换装置的设计形式主要有两种，一种是同轴组螺线管与恒磁体套插相对往复运动式；另一种是同轴组线圈在同轴组磁极间相对旋转或往复旋转式。
5、惯性振动动能的传递方式可有许多种，第一种是自然弹动往复式。即在一块换能阵板上，螺线管和磁体分别集中固定，以较重的磁集合体为动态振子，顺振动方问的两端设以适度弹力的拉簧。第二种是利用车体与车轮轴之间的减振差幅，采用齿杆或钢丝绳牵拉式传动。第三种是在车后桥上部设一自由重摆，沿各振动方向设置压缩弹簧以吸储和释放动能，任何方向的振动它都可接受并传出。第四种是按三种振动方向各设一重摆，并配置一组弹簧，充分吸收和释放各方向的动能。依此，可有多种传动结构的设计，原则是节省空间，节约材料，传动灵活，动能损耗率低，电能转化率高。
总之，技术方案只是给出了总体框架和思路，具体部件的制作尺寸要根据不同车型而设计；要选择设计最佳的弹动或传动机构；对线圈线径的粗细、匝数的多少要视整体尺寸的变化而变化；对恒磁体的形状、场强以及电磁转换单元相互间的振幅距离等因素，都要设计、调整到最佳状态，力争实现效能比的最大化。
权利要求
1.一种机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于利用机动车行驶中产生的惯性振动动能，通过相应的传动方式，使线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动，由此产生脉冲非稳恒交变电流，这种电流通过整流后进入到由PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的自控输入、输出的电路里，之后有控制地输入到蓄电池中。
2.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动的构件为电磁转换单元，这种电磁转换单元为多个同轴一组，再把多组电磁转换装置以密集的方式，安置在相应的板状空间，组成长、宽、厚不等及板形不定的换能阵板，将换能阵板按设计需要安装在车门内、踏板下、坐椅后、车身侧、车顶棚和后背箱等处，每个电磁转换单元输出的脉冲交变电流经整流后，输入到由PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的电路里。
3.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于整流后的脉冲电流，通过PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的自控输入、输出电路，有控制地输入到蓄电池中。
4.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于换能阵板以上下、前后和左右三组互为180度振动的方向设置，另外两组方向振动的力，可经传动机构补充到换能阵板上去。
5.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于电磁转换装置的设计形式主要有两种，一种是同轴组螺线管与恒磁体套插相对往复运动式；另一种是同轴组线圈在同轴组磁极间相对旋转或往复旋转式。
6.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于惯性振动动能的传递方式可有许多种，第一种是自然弹动往复式，即在一块换能阵板上，螺线管和磁体分别集中固定，以较重的磁集合体为动态振子，顺振动方问的两端设以适度弹力的拉簧；第二种是利用车体与车轮轴之间的减振差幅，采用齿杆或钢丝绳牵拉式传动；第三种是在车后桥上部设一自由重摆，沿各振动方向设置压缩弹簧，以吸储和释放动能，任何方向的振动它都可接受并传出；第四种是按三种振动方向各设一重摆，并配置一组弹簧，充分吸收和释放各方向的动能。
7.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于不论在何种领域，只要是利用自然动能，如波浪、风力、水流等作动力，驱动电磁转换装置而产生非稳恒脉冲交变电流及其配套的电路原理技术，均是本发明的从属技术范筹，属本发明的从属专利权。
8.根据权利要求1所述的机动车动态惯性振动动能转化为电能的方法，其特征在于不论何种机械，凡是利用无用机械振动动能，驱动电磁转换装置而产生非稳恒脉冲交变电流及其配套的电路原理技术，均是本发明的从属技术范筹，属本发明的从属专利权。
全文摘要
本发明是利用机动车行驶中产生的上下、前后和左右各方向的惯性振动动能，以电磁转换装置及其动能传递机构为核心部件，驱动电磁转换装置而产生电能，实现机动车电能部分或大部分自供的一种新的方法。其特征在于利用机动车行驶中的惯性振动动能，通过相应的传动方式，使线圈或螺线管与恒磁体的磁力线作相对切割运动，由此产生脉冲非稳恒交变电流，这种电流通过整流后进入到由PLC可编程序逻辑控制电路与电容器及CPU中央处理器组成的自控输入、输出的电路里，之后有控制地输入到蓄电池中。本发明的目的在于解决利用机动车行驶中时时发生的大量惯性振动动能转化为电能存蓄起来并替代本车能源却未有开发这方面所存在的技术问题。
文档编号B60K25/00GK1739996SQ20041005030
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者张云超 申请人:张云超