用于列车的发电系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于列车的发电系统。

背景技术：

目前高铁和地铁高速发展，高铁和地铁在行驶时都会进行有规律的减速、制动、停车，如进站。在这个过程中伴随着大量的能量损失，例如列车从高速行驶状态制动进站停车，其动能会由于制动而消耗殆尽，这大大增加了列车能耗。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于列车的发电系统，该发电系统具有能量回收装置，可以回收列车运行特别是减速、制动时的部分能量。

根据本实用新型实施例的用于列车的发电系统，所述列车包括车厢，所述发电系统包括：风能转换装置，所述风能转换装置设置成能够将风能转变为机械能；发电机，所述发电机设置成能够将所述风能转换装置产生的至少部分机械能转变为电能；以及驱动装置，所述驱动装置设置成用于驱动所述风能转换装置在收纳在所述车厢内的收纳位置以及至少部分地伸出所述车厢外的伸出位置之间移动。

根据本实用新型实施例的发电系统具有能量回收装置，可以回收列车运行特别是减速、制动时的部分能量。

另外，根据本实用新型实施例的发电系统还可以具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，在所述伸出位置时所述驱动装置驱动所述风能转换装置整体伸出所述车厢外。

根据本实用新型的一些实施例，所述风能转换装置与所述发电机之间设置有传动轴。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动装置包括：电机、伸缩杆和滑动支架，所述滑动支架套在所述传动轴上，所述电机与所述滑动支架之间设置有伸缩杆。

根据本实用新型的一些实施例，所述风能转换装置与所述传动轴之间设置有第一传动齿轮组，所述第一传动齿轮组收纳在第一箱体内，所述第一箱体具有第一自密封轴承。

根据本实用新型的一些实施例，所述发电机与所述传动轴之间设置有第二传动齿轮组，所述第二传动齿轮组收纳在第二箱体内，所述第二箱体具有第二自密封轴承。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动装置设置成与所述列车的制动装置联动。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动装置设置成在所述列车的动力系统停止输出驱动力时工作。

根据本实用新型的一些实施例，所述发电系统布置在相邻的两节车厢之间且左右间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述滑动支架与所述传动轴之间设置有滚子轴承。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的用于列车的发电系统的示意图；

图2是沿图1中A-A的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面对根据本实用新型实施例的发电系统100进行详细描述，该发电系统100可应用于诸如火车、地铁等经常有规律减速、制动的列车，从而回收部分能量以供列车上的用电部件使用，实现节能降耗、低碳环保的目的。

根据本实用新型实施例的发电系统100可以包括风能转换装置1、发电机8和驱动装置(4、5、6)。

风能转换装置1设置成能够将风能转变为机械能。例如，在一些实施例中，风能转换装置1可以是风扇，风扇可以具有对称设置的多个扇叶，扇叶的线型、尺寸可以依据空气动力学原理进行优化设计，力求能最大化地将风能转变为机械能。

发电机8设置成能够将风能转换装置1产生的至少部分机械能转变为电能，发电机8可以固定在列车的车厢(图1中的虚线框表示车厢)内部或相邻两个车厢的连接处。发电机8可以是多台，并可并联设置，即多台发电机8同时与一个风能转换装置1关联运动，但不限于此。

驱动装置设置成用于驱动风能转换装置1在收纳位置和伸出位置之间移动，也就是说，驱动装置的作用是驱动风能转换装置1移动，使风能转换装置1位于工作位与非工作位。

其中，在风能转换装置1处于收纳位置时，风能转换装置1收纳在车厢内。这里，需要说明的是，风能转换装置1收纳在车厢内应当作广义理解，例如可以理解为风能转换装置1位于车厢的内部，当然也可以理解为风能转换装置1位于相邻的两个车厢之间，也就是说，风能转换装置1收纳在车厢内是指在迎风方向上(列车前进风向上)，风能转换装置1没有露出车厢外表面的部分，以列车前进为例，从车头方向看，风能转换装置1没有从车厢的上、下、左、右四个表面露出。

而在风能转换装置1处于伸出位置时，风能转换装置1至少部分地伸出车厢外，即风能转换装置1可以全部或部分伸出车厢的外表面。作为优选的实施方式，在伸出位置时，驱动装置驱动风能转换装置1整体伸出车厢外。由此，风能转换装置1可以完全暴露在车厢之外，从而最大化地利用风能，提高发电效率。

根据本实用新型实施例的用于列车的发电系统100，通过在列车上设置发电系统100，从而可以将风能转变为电能供列车上的用电部件使用，降低了列车的运行能耗。同时，驱动装置的设置使得风能转换装置1能够在工作与非工作状态之间被轻易地转换，特别是在列车有规律的减速或制动过程，利用风能转换装置1进行发电不但实现了减速能量、制动能量的回收，而且风能转换装置1的风阻还能间接实现辅助减速与辅助制动，使列车的减速、制动效果更佳明显。

在一些实施例中，如图1所示，风能转换装置1与发电机8之间设置有传动轴3，传动轴3可以是一根实心的钢结构直轴，其上端可与风能转换装置1关联运动，下端可与发电机8关联运动。

进一步，如图1所示，驱动装置可以包括电机(未示出)、伸缩杆5(伸缩方向为A)和滑动支架4，滑动支架4套在传动轴3上，滑动支架4相对传动轴3可在传动轴3的长度方向上滑动，电机与滑动支架4之间设置有伸缩杆5，电机用于驱动伸缩杆5进行伸缩运动，伸缩杆5进而带动滑动支架4在传动轴3上滑动，滑动支架4的滑动会使传动轴3进行偏转。

参照图1所示，当传动轴3向外偏转时，风能转换装置1可以伸出车厢外面，而在传动轴3向内偏转时，风能转换装置1可以收纳在车厢内。电机可以固定在电机固定座6上，但不限于此。

为了降低滑动支架4与传动轴3之间的摩擦，滑动支架4与传动轴3之间可以设置滚子轴承(未示出)。

参见图2所示，风能转换装置1与传动轴3之间设置有第一传动齿轮组9，该第一传动齿轮组9可以包括两个锥齿轮，该两个锥齿轮中的一个与风扇轴11相连且另一个与传动轴3的上端相连。进一步，第一传动齿轮组9收纳在第一箱体2内，第一箱体2具有第一自密封轴承，第一自密封轴承可以设置在风扇轴11与第一箱体2的连接处以及第一箱体2与传动轴3的连接处。

通过设置第一箱体2和第一自密封轴承，使得第一传动齿轮组9能够密封地收纳在第一箱体2内，防止灰尘、水分进入第一传动齿轮组9，改善第一传动齿轮组9的磨损情况，提高使用寿命。

类似地，发电机8与传动轴3之间设置有第二传动齿轮组10，该第二传动齿轮组10可以包括两个锥齿轮，该两个锥齿轮中的一个与发电机8相连且另一个与传动轴3的下端相连。进一步，第二传动齿轮组10收纳在第二箱体7内，第二箱体7具有第二自密封轴承，第二自密封轴承可以设置在发电机8的电机轴与第二箱体7的连接处以及第二箱体7与传动轴3的连接处。

通过设置第二箱体7和第二自密封轴承，使得第二传动齿轮组10能够密封地收纳在第二箱体7内，防止灰尘、水分进入第二传动齿轮组10，改善第二传动齿轮组10的磨损情况，提高使用寿命。

由于列车高速行驶时，风阻较大，若风能转换装置1伸出车厢外工作，则会进一步增大列车阻力，而且较大的风阻对风能转换装置1会造成很大冲击，严重时可直接折断风能转换装置1。

因此，优选地，驱动装置设置成与列车的制动装置联动，换言之，在制动装置工作时，即制动装置制动列车时，由于速度降低，驱动装置此时可驱动风能转换装置1伸出车厢外工作，由于风能转换装置1伸出车厢外对列车增加的阻力反过来可以辅助制动列车，从而使列车制动效果更明显。

或者，作为另一种实施方式，驱动装置设置成在列车的动力系统停止输出驱动力时工作，即在列车的动力系统不工作时，列车依靠摩擦阻力和风阻力减速，由于速度降低，驱动装置此时可驱动风能转换装置1伸出车厢外工作，由于风能转换装置1伸出车厢外对列车增加的阻力反过来可以辅助制动列车，使列车减速效果更明显。

发电系统100可以灵活布置在列车上。例如，作为一种可选的实施方式，发电系统100布置在相邻的两节车厢之间，且左右间隔布置。以动车为例，一般动车都具有十节车厢(示意说明)，这样在每相邻的两个车厢之间各布置两个左右间隔开的发电系统100，使得发电系统100的总数量可以达到十六个，这样发电系统100能够更好地利用风阻进行发电。但本实用新型并不限于此。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。