道路交通减速区电力生成系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过动能收集机构驱动的电力生成系统和方法。本发明特别涉及用于在减速区从损失的能量中生成电力的系统和方法。
【背景技术】
[0002]能量收集设备能够从车辆的未使用的减速能量中生成电力(发电)，该电力可被用于各种各样的应用。这些设备具有巨大潜力来满足我们的全球能量挑战。
[0003]目前存在这样的设备，所述设备能够通过交通道路中的能量采集设备的驱动将流体从容器栗送到蓄能器来生成电力，并且来自蓄能器的流体被用于驱动发电机。美国专利US2007/0085342A1公开了一种栗送设备，在该栗送设备中采用了弹簧回缩单动式液压缸，在回缩期间，在活塞处于下止点时弹簧力最大，当活塞接近上止点时弹簧力逐渐减小，并且在上止点处弹簧力最小。即，回缩力根据活塞冲程长度变化，例如，如果活塞冲程长度为120mm，弹簧刚性系数(刚度)为25kgf/mm，则弹簧力的变化为25kgf到120x25 = 3000kgf，而对于活塞的实际回缩来说，75kgf的力可能就足够了。实际需要的回缩力75kgf仅为最大弹簧力3000kg的2.50%，余下的97.50%的弹簧力仅导致降低了栗送效率，这是不希望看到的结果。
[0004]目前还存在耦接有液压马达的电力生成设备，所述电力生成设备不具备液压马达功能控制设备。这种布置的一些缺点如下:
[0005](i)液压马达的转速不能设置成交流发电机(该交流发电机强制将生成的电力分配给孤立区域或者分配给公共输电网)的同步转速。
[0006](ii)不能实现液压马达的自动启动/停止动作，而液压马达的自动启动/停止动作在系统的持续日夜不间断运行期间是必需的。
[0007](iii)供给马达的加压液压油没有过滤，而加压液压油的过滤对于防止液压马达的堵塞是必需的。
[0008](iV)供给马达的加压液压油没有安全阀或者泄压阀，而该安全阀或者泄压阀对于保护系统中的全部液压元件免于损坏或者失效是必要的。
[0009]当前系统的又一缺陷是储油设备没有油位指示单元、通气孔，吸滤器和回油管滤油器。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是从道路交通减速区中浪费的动能中产生电能。
[0011]该电力生成系统的优点如下:
[0012]主栗送设备中的导向缸组件在冲程长度上始终提供恒定的回缩力。
[0013]液压马达控制设备具备执行如下功能的能力:液压马达的速度调整、液压马达的自动启动/停止、油的适当过滤以及液压油的泄压或安全泄放。
[0014]装备有油位指示通气帽、吸滤器以及回油管滤油器的储油兼散热设备增加了储油兼散热设备正常运行的功能性。
[0015]根据一方面，实现所述目的的本发明涉及一种用于从移动车辆中生成电力的系统，所述系统包括:储油兼散热设备;与储油兼散热设备操作地连接的栗送设备;该栗送设备包括多对导向缸组件;每对导向缸组件包括两个液压缸(即，栗送缸和导向兼回缩缸)的组合;所述每对导向缸组件通过板条连接;与栗送设备操作地连接的高压存储设备;与高压存储设备操作地连接的液压马达控制设备；以及与液压马达控制设备和储油兼散热设备操作地连接的液压电力生成设备;其中，在车辆经过连接板条时油从低压栗送到高压，并且移动车辆损失的能量转换成电力。
[0016]根据另一个方面，实现所述目的的本发明涉及一种从移动车辆中生成电力的方法，所述方法包括以下步骤:提供多个连接板条，从所述多个连接板条经过的车辆向下压所述所述多个连接板条，所述多个连接板条进而向下推动多个导向缸组件，所述导向缸组件包括栗送缸和导向兼回缩缸;在栗送缸中设置输送单向阀口，以便在导向缸组件被向下推时允许油从栗送缸流出并且被栗送到高压存储设备;将导向兼回缩缸中的油推入中压蓄能器;在车辆越过多个连接板条时允许多个连接板条回缩，这进而使得导向缸组件回缩;在栗送缸中设置吸入阀口，以便在导向缸组件回缩时将油从低压储油兼散热设备吸入到导向缸组件;允许油从中压蓄能器进入导向兼回缩缸;控制液压流体从高压存储设备至液压电力生成设备的流动;利用流出的高压流体对液压电力生成设备供以动力以生成电力;使液压流体返回到储油兼散热设备。
[0017]根据对附图和随后描述的考虑，本发明进一步的目的和优点将变得非常明显。
【附图说明】
[0018]现在参照附图，其中示图仅用于示出本发明的优选实施例的目的，而不是用于限制本发明的目的。
[0019]在附图中举例示出本发明的示范性实施例，附图中:
[0020]图1示出了根据本发明的示范性实施例的道路交通减速区电力生成系统；
[0021]图2示出了根据本发明的示范性实施例的储油兼散热设备；
[0022]图3示出了根据本发明的示范性实施例的主栗送设备；
[0023]图4示出了根据本发明的示范性实施例的高压存储设备；
[0024]图5示出了根据本发明的示范性实施例的液压马达控制设备；以及
[0025]图6示出了根据本发明的示范性实施例的液压电力生成设备。
[0026]附图中的参考标记:
[0027]101-油箱(或者)油罐
[0028]102-通气帽
[0029]103-吸滤器
[0030]104-回油管滤油器
[0031]105-液压油
[0032]106-油位指示器(浮式)
[0033]107-泄油阀
[0034]201-导向缸组件
[0035]202-导向缸壳体
[0036]203-栗送缸
[0037]204-栗送缸活塞杆组件
[0038]205-整体输送单向阀
[0039]206-整体吸入单向阀
[0040]207-导向兼回缩缸
[0041]208_导向兼回缩缸活塞杆组件
[0042]209-导向桥接板
[0043]210-蓄能器中压
[0044]211-低压管路
[0045]212-中压管路
[0046]213-高压管路
[0047]214-连接板条
[0048]301-背压闭锁单向阀
[0049]302-蓄能器高压
[0050]401-泄压阀(或)排泄阀(或)安全阀[0051 ]402-流量控制阀
[0052]403-压力开关-下限
[0053]404-压力开关-上限
[0054]405-电磁阀控制器
[0055]406-电磁阀控制器的交流电源线
[0056]407-电磁阀控制器的输入信号线
[0057]408-电磁阀控制器的输出信号线
[0058]409-电磁阀(常闭型)
[0059]410-压力管路过滤器
[0060]501-液压马达[0061 ]502-交流发电机
[0062]503-马达-交流发电机耦合器
[0063]504-交流发电机的输出线
【具体实施方式】
[0064]在此参照附图对本发明进行如下描述。
[0065]如此处提及的“板条”为“轻、薄、窄的金属条”。
[0066]参照图1，示出了根据本发明示范性实施例的电力生成系统。本发明包括储油兼散热设备[100]、主栗送设备[200]、高压存储设备[300]、液压马达控制设备[400]以及液压电力生成设备[500]。
[0067]参照图2，示出了根据本发明示范性实施例的储油兼散热设备[100]。储油兼散热设备包括油箱(或者)油罐[101]、通气帽[102]、吸滤器[103]、回油管滤油器[104]、液压油
[105]、油位指示器[106]以及泄油阀[107]。
[0068]油箱[101]存储了整个系统平稳运行所需的足够量的液压油[105]。油罐的壁是热导性的并且向大气散热从而确保油温不超过60°C。
[0069]安装在油罐的顶部的通气帽[102]保持油罐内和油罐外压力恒定从而确保油的平稳吸入。在从顶部注油期间，该帽打开并且加入新油，不影响其他已安装元件的功能。这便利了顶部注油过程，即使系统正在运行时，同样如此。
[0070]安装在油罐的底部侧壁的吸滤器[103]基本上是这样一种过滤器，其允许油的自由流动并且过滤掉较大尺寸的油杂质、接头密封带、金属毛边等，并且阻止它们进入栗送设备。这确保了主栗送设备部件的无堵塞运行。安装于油罐的顶部的回油管滤油器[104]主要用于过滤在液压马达的安装和维护期间可能进入液压马达与油罐之间的管路配件中的较大的杂质。
[0071]油位指示器[106]安装在罐的顶部，并且其被用于在不用打开油罐盖的情况下观察或定期监测油罐内部的油位。
[0072]固定在油罐的最底部的泄油阀[107]被用于排出少量油以用于测试而不干扰其他已安装部件的功能。该阀还被用于完全更换油罐内部的油而不用拆开油罐盖。
[0073]参照图3，示出了根据本发明示范性实施例的主栗设备[200]。主栗设备包括多个导向缸组件[201]，蓄能器中压[210]，低压管路[211]，中压管路[212]，高压管路[213]以及多个连接板条[214]。每个导向缸组件均包括导向缸壳体[202]、栗送缸[203]、栗送缸活塞杆组件[204]、整体输送单向阀[205]、整体吸入单向阀[206]、导向兼回缩缸[207]、导向兼回缩缸活塞杆组件[208 ]以及导向桥接板[209 ]。
[0074]导向缸组件[201]是两个相同尺寸和冲程的液压缸的特殊组合，所述液压缸即栗送缸[203]和导向兼回缩缸[207]。导向缸壳体[202]紧密覆盖这两个缸。
[0075]栗送缸[203]具有两个油口，一个油口安装有整体输送单向阀[205]，第二个油口安装有整体吸入单向阀[206 ]。
[0076]导向兼回缩缸[207]具有与预装有氮气的蓄能器中压[210]连接的一个油口。该蓄能器给导向兼回缩缸活塞杆组件[208]提供恒定的向上力。该力被用于栗送缸活塞杆组件[204]的回缩，因为栗送缸活塞杆组件[204]和导向兼回缩缸活塞杆组件[208]均与导向桥接板[209]刚性连接。
[0077]导向兼回缩缸还起到栗送缸活塞杆组件的导向的作用。该导向可以承受由经过的车辆施加的任何偏心载荷。
[0078]顾名思义，连接板条[204]借助于导柱和导套连接两个导向缸组件[201]。如图1所示的，连接导向缸组件的这些连接板条水平堆放在车辆行驶车道上。根据车辆行驶车道的宽度保持连