电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置及其阻尼控制方法

本发明涉及减振，具体地，涉及一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置及其阻尼控制方法。

背景技术：

1、随着汽车工业的发展，悬架系统作为汽车的重要组成部分，其性能对汽车的行驶平顺性和稳定性起着至关重要的作用。传统的悬架系统主要关注减振效果，但在现代汽车中，由于动力系统和底盘系统的发展，对悬架系统的要求也越来越高。除了减振效果外，悬架系统还需要考虑能量的消耗和回收问题。

2、电磁阻尼耗能与能量回收悬架是一种新型的悬架系统，它结合了电磁阻尼技术和能量回收技术，旨在提高汽车的能效和行驶平顺性。这种悬架系统的核心在于其阻尼器和能量回收装置的设计。通过优化阻尼器的阻尼力和能量回收装置的回收效率，可以显著提高汽车的能效和行驶平顺性。能量回收装置则是利用汽车行驶过程中产生的振动能量进行回收。通过将振动能量转化为电能或其他形式的能量，可以有效地提高汽车的能效。这种能量回收方式具有节能、环保、高效等优点。

3、现有的电磁阻尼耗能与能量回收悬架虽然在一定程度上实现了减振和能量回收的功能，但仍存在一些不足之处。首先，它们的能效比不高，即所回收的能量占整个悬架系统消耗的能量的比例较低，这限制了它们的实际应用范围。其次，现有的电磁阻尼耗能与能量回收悬架的阻尼力调节不够灵活，无法根据不同的路况和车辆行驶状态进行实时调整，导致减振效果不佳。此外，这些悬架系统的结构复杂，制造成本高，难以在普通车辆上广泛应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置及其阻尼控制方法。

2、根据本发明提供的一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，包括：

3、输入组件，由于振动能够引起自身竖直往复运动；

4、传动组件，与所述输入组件驱动连接并将所述往复运动转化为转动输出；

5、发电组件，连接所述传动组件并将所述转动转化为电能。

6、优选地，所述输入组件将所述振动转化为自身所具有的输入轴的竖向往复运动。

7、优选地，所述输入组件具有限位功能使得所述输入轴的运动行程能够在轴向方向和/或径向方向被限位。

8、优选地，所述发电组件被配置对称布置的结构。

9、优选地，所述传动组件通过自身所具有的齿轮组将竖直方向的所述往复运动转化为绕竖直方向的转动。

10、优选地，所述输入组件与传动组件之间通过齿轮配合齿条的结构配合形式。

11、优选地，所述发电组件包括直流发电机以及等效阻抗，所述直流发电机具有旁通电路，所述等效阻抗布置在所述旁通电路上。

12、优选地，还包括：

13、传感器，用于检测振动信息并将采集到的振动信息转换成数字模拟量输出；

14、微控制单元，接收并处理所述数字模拟量并与所述等效阻抗信号连接进而能够使得所述等效阻抗以与所述振动相匹配阻抗呈现从而能够实现所述直流发电机等效为匹配所述振动的阻尼器。

15、根据本发明提供的一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振的阻尼控制方法，通过传感器采集振动信息并实时反馈到微控制单元并由所述微控制单元向控制电路发送控制信号，切换直流发电机的旁通电路的阻抗进而改变所述直流发电机的电磁力，从而间接改变所述悬架的阻尼力以实现阻尼的主动控制。

16、优选地，所述振动信息包括悬架所在主体的速度、振动幅值、振动频率中的至少一种。

17、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

18、1、本发明通过各个组件将路面颠簸所产生的上下振动通过齿轮传动的方式转换成旋转运动，并通过大传动比的层层传动，实现高功密的能量收集，提高了能量回收效率，降低系统能耗。

19、2、本发明通过大功率直流发电机和其内置主动控制电路组成的实时阻尼调节系统，通过车载传感器检测汽车速度、振动幅值、振动频率等参数，并传输给内部微控制单元处理传感数据，实现根据不同的路况实时调节大功率直流发电机等效为阻尼器时的不同阻尼，实现快速响应、可调范围广、可靠性高的阻尼改变，可以根据路况实时、快速、可靠地调节减振效果，提高了车辆的行驶平顺性和舒适性。

技术特征：

1.一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，所述输入组件将振动转化为自身所具有的输入轴(00)的竖向往复运动。

3.根据权利要求2的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，所述输入组件具有限位功能使得输入轴(00)的运动行程能够在轴向方向和/或径向方向被限位。

4.根据权利要求2的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，所述发电组件被配置对称布置的结构。

5.根据权利要求2的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，所述传动组件通过自身所具有的齿轮组将竖直方向的往复运动转化为绕竖直方向的转动。

6.根据权利要求5的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，所述输入组件与传动组件之间通过齿轮配合齿条的结构配合形式。

7.根据权利要求1的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，所述发电组件包括直流发电机(08)以及等效阻抗，直流发电机(08)具有旁通电路，等效阻抗布置在旁通电路上。

8.根据权利要求7的电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，其特征在于，还包括：

9.一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振的阻尼控制方法，其特征在于，通过传感器采集振动信息并实时反馈到微控制单元并由微控制单元向控制电路发送控制信号，切换直流发电机(08)旁通电路的阻抗进而改变直流发电机(08)的电磁力，从而间接改变悬架的阻尼力以实现阻尼的主动控制。

10.根据权利要求8的装置或者9的阻尼控制方法，其特征在于，所述振动信息包括悬架所在主体的速度、振动幅值、振动频率中的至少一种。

技术总结
本发明涉及减振技术领域，提供了一种电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置及其阻尼控制方法，电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置，包括：输入组件，由于振动能够引起自身竖直往复运动；传动组件，与所述输入组件驱动连接并将所述往复运动转化为转动输出；发电组件，连接所述传动组件并将所述转动转化为电能。本发明通过各个组件将路面颠簸所产生的上下振动转换成旋转运动，并通过大传动比的各部件的多级传动，实现高功密的能量收集，提高了能量回收效率，降低了系统能耗，助力车辆自供电技术的工程应用。

技术研发人员：黄兴保,华旭刚,陈政清,侯家成,王标
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10