一种电动汽车馈能悬架发电装置的制作方法

本发明涉及汽车零部件领域，具体涉及一种电动汽车馈能悬架发电装置。

背景技术：

现有应用于电动汽车上的减振器，其阻尼系数不能随实时路况进行调整；汽车的车架与车桥之间产生剧烈、频繁的相对运动，不仅缩减了悬架的使用寿命，而且由振动产生的能量以废热的形式散发掉，对悬架造成损害的同时也造成一定的能量损失；此外，电动汽车因所带电池容量有限，其充电电量受到限制，续航里程受到影响。

技术实现要素：

本发明为了克服上述问题，提供一种电动汽车馈能悬架发电装置。

本发明所采用的技术方案为：一种电动汽车馈能悬架发电装置，该装置包括发电系统和储能系统，所述的储能系统包括dc-dc转换器、蓄电池、连接导线和整流桥；所述的发电系统包括感应装置和永磁装置，其中，感应装置包括套筒、感应线圈安装支架以及与套筒的中轴线重合设置的活塞杆，套筒的一端固定连接有与其中轴线垂直设置的上盖板，且套筒的该端部由上盖板及活塞杆固定于汽车的车架上，套筒的另一端为悬空端，活塞杆的一端垂直穿过上盖板并伸入套筒内，感应线圈安装支架呈环形设置在套筒的内壁；永磁装置包括缓冲保护套和减振器储油缸，缓冲保护套的一端与套筒的悬空端接触，且缓冲保护套与套筒的中轴线重合设置，缓冲保护套的另一端固定连接有与其中轴线垂直设置的下托板，减振器储油缸的一端垂直穿过下托板并伸入套筒内，位于套筒内的活塞杆的端部设有能够在减振器储油缸内部自由滑动的凸台；沿套筒向减振器储油缸的径向，下托板上依次设有呈环形的磁铁固定架和隔磁套筒，磁铁固定架的周向设有多个永磁铁，所述的感应线圈安装支架上对应各永磁铁的部位设有线卡，各线卡上均设有感应线圈，感应线圈与整流桥的输入端连接，dc-dc转换器、蓄电池和整流桥串联。

其中，减振器储油缸上设有用于固定下托板的下锁紧螺母，减振器储油缸上位于套筒内的端部设有上限位螺母，减振器储油缸的该端部与上限位螺母之间依次设有调整垫片和缓冲圈，其中，缓冲圈与上限位螺母相邻，且减振器储油缸设有下锁紧螺母的一端固定于汽车的车桥上。

其中，上盖板上设有固定连接在活塞杆上的上锁紧螺母，感应线圈安装支架与套筒之间通过定位销固定连接，且感应线圈安装支架的上端与套筒端部的内壁之间设有垫圈，套筒该端部的内壁上还设有套装在活塞杆上的上缓冲块。

其中，套筒内壁面上对应感应线圈安装支架的上端设有用于安装垫圈的环形卡槽ⅰ，感应线圈安装支架的下端由卡环固定在套筒内壁面下端设置的环形卡槽ⅱ中。

其中，磁铁固定架的周向设有多排永磁铁，每排永磁铁含有多个永磁铁，且每排永磁铁沿磁铁固定架的轴向设置，对应的每排线卡沿感应线圈安装支架的轴向设置。

优选的，磁铁固定架的周向设有四排永磁铁，各永磁铁正极向外安装在磁铁固定架上设置的永磁铁安装孔内，沿磁铁固定架周向设置的对应的四排永磁铁和永磁铁安装孔依次组成第一磁列、第二磁列、第三磁列和第四磁列，磁铁固定架的外壁面设有沿其轴向设置的四个导向滑槽，导向滑槽的端部延伸至磁铁固定架的两端，每个导向滑槽设置在相邻两个磁列的中间位置。

其中，沿感应线圈安装支架周向设置的与永磁铁对应的四排线卡和感应线圈依次组成第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列，其中，感应线圈安装支架上设有与第一感应列和第二感应列中各感应线圈的接线端连接的第一列导电条、与第三感应列和第四感应列中各感应线圈的接线端连接的第二列导电条；感应线圈安装支架的内壁面设有沿其轴向设置的四排滑槽钢珠，每排滑槽钢珠设置在相邻两个感应列的中间位置，同排设置的滑槽钢珠滑动配合设置在同一个导向滑槽中。优选的，第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列沿感应线圈安装支架的圆周均匀分布，每一感应列中的四个线圈安装孔沿感应线圈安装支架轴向等间距分布。

进一步地，第一列导电条由第一导线ⅰ和第一导线ⅱ组成，第二列导电条由第二导线ⅰ和第二导线ⅱ组成，第一感应列和第二感应列的感应线圈的顺时针旋向向外端与第一导线ⅰ连接，向内端与第一导线ⅱ连接；第三感应列和第四感应列感应线圈的顺时针旋向向外端与第二导线ⅰ连接，向内端与第二导线ⅱ连接。

进一步地，感应线圈通过两个连接导线与整流桥的输入端连接，第一导线ⅰ和第二导线ⅰ与其中一个连接导线连接，第一导线ⅱ和第二导线ⅱ与另一个连接导线连接。

纯电动汽车在行驶过程中，因故急刹车时，激起车架振动，车架与车桥产生相对运动，套筒随活塞杆沿活塞缸筒向下滑动，带动第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列中的感应线圈一起向下运动；感应线圈和与之相对应设置的永磁铁产生相对运动，感应线圈内部的磁通量发生变化，感应线圈的导线两端产生感应电动势；其产生的电流经第一列导电条、第二列导电条和连接导线流向整流桥输入端，经整流后，由整流桥输出端流向dc/dc转换器输入端，经调压后，由dc/dc转换器输出端流向蓄电池，向蓄电池充电；

纯电动汽车在行驶过程中，因行驶路面不平激起车架振动，车架与车桥产生相对运动，套筒随活塞杆沿活塞缸筒向上滑动，带动第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列中的感应线圈一起向上运动；感应线圈和与之相对应设置的永磁铁产生相对运动，感应线圈内部的磁通量发生变化，导线两端产生感应电动势；其产生的电流经第一列导电条、第二列导电条和另一个连接导线流向整流桥输入端，经整流后，由整流桥输出端流向dc/dc转换器输入端，经调压后，由dc/dc转换器输出端流向蓄电池，向蓄电池充电。

发电装置将车身与车轴之间相对运动的部分机械能转化为电能，实现电动轿车自身节能；本发明直接采用电磁感应方式将机械能转化为电能，提高了转化效率；本发明依行驶路面起伏状况改变减振器的固有阻尼。

本发明克服了电动汽车在行驶过程中，车身振动产生的机械能以废热形式散发掉的弊端；将机械能转化为电能，经整流升压后为电池充电。所用电磁装置，在将机械能转化为电能的同时产生电磁阻尼，改变悬架的固有阻尼。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中发电系统的示意图；

图3为图2中沿a-a线的剖视图；

图4为感应线圈安装支架上感应列的示意图；

图5为图4中沿b-b线的剖视图；

图6为图4中沿c-c线的剖视图；

图7为本发明磁铁固定架上磁列的示意图；

图8为图7中沿d-d线的剖面图。

附图说明：1、活塞杆，100、凸台，2、套筒，200、环形卡槽ⅰ，210、环形卡槽ⅱ，3、线卡，4、感应线圈，5、上盖板，6、缓冲保护套，7、定位销，8、第一列导电条，800、第一导线ⅰ，810、第一导线ⅱ，9、第二列导电条，900、第二导线ⅰ，910、第二导线ⅱ，10、上缓冲块，11、上锁紧螺母，12、滑槽钢珠，13、感应线圈安装支架，130、线圈安装孔，14、垫圈，15、卡环，16、减振器储油缸，17、上限位螺母，18、磁铁固定架，180、导向滑槽，19、隔磁套筒，20、缓冲圈，21、下托板，22、调整垫片，23、下锁紧螺母，24、永磁铁，25、dc-dc转换器，26、蓄电池，27、整流桥，28、连接导线。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征以及达成的目的便于理解，下面结合具体安装示意图，进一步阐述本发明，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。

一种电动汽车馈能悬架发电装置，该装置包括发电系统和储能系统，如图1所示，储能系统包括dc-dc转换器25、蓄电池26、连接导线28和整流桥27。

如图2和图3所示，本发明的发电系统包括感应装置和永磁装置，其中，感应装置包括套筒2、感应线圈安装支架13以及与套筒2的中轴线重合设置的活塞杆1，套筒2的一端固定连接有与其中轴线垂直设置的上盖板5，套筒2的该端部由上盖板5及活塞杆1固定于汽车的车桥上；套筒2的另一端为悬空端，活塞杆1的一端垂直穿过上盖板5并伸入套筒2内，套筒2内表面顶端与活塞杆1的轴肩接触，感应线圈安装支架13呈环形设置在套筒2的内壁，上盖板5上设有固定连接在活塞杆1上的上锁紧螺母11，感应线圈安装支架13与套筒2之间通过定位销7固定连接，且感应线圈安装支架13的上端与套筒2端部的内壁之间设有垫圈14，套筒2该端部的内壁上还设有套装在活塞杆1上的上缓冲块10，上缓冲块10与套筒2内侧面接触。其中，套筒2内壁面上对应感应线圈安装支架14的上端设有用于安装垫圈14的环形卡槽ⅰ200，感应线圈安装支架13的上端接触垫圈14，感应线圈安装支架的下端由卡环15固定在套筒2内壁面下端设置的环形卡槽ⅱ210中。

永磁装置包括缓冲保护套6和减振器储油缸16，缓冲保护套6的一端与套筒2的悬空端接触，且缓冲保护套6与套筒2的中轴线重合设置，缓冲保护套6的另一端固定连接有与其中轴线垂直设置的下托板21，减振器储油缸16的一端垂直穿过下托板21并伸入套筒2内，位于套筒2内的活塞杆1的端部设有能够在减振器储油缸16内部自由滑动的凸台100，减振器储油缸16上设有用于固定下托板21的下锁紧螺母23，减振器储油缸16上位于套筒2内的端部设有上限位螺母17，减振器储油缸16的该端部与上限位螺母17之间依次设有调整垫片22和缓冲圈20，其中，缓冲圈20与上限位螺母17相邻。

沿套筒2向减振器储油缸16的径向，下托板21上依次设有呈环形的磁铁固定架18和隔磁套筒19，磁铁固定架18的周向设有多个永磁铁24，所述的感应线圈安装支架13上对应各永磁铁24的部位设有线卡3，各线卡3上均设有感应线圈4，感应线圈4与整流桥27的输入端连接，dc-dc转换器25、蓄电池26和整流桥27串联。

本发明中，磁铁固定架18的周向均布设有多排永磁铁24，每排永磁铁24含有多个永磁铁，且每排永磁铁24均沿磁铁固定架18的轴向设置，对应的每排线卡3沿感应线圈安装支架13的轴向设置。

在本发明的其中一个实施例中，磁铁固定架18的周向设有四排永磁铁24，各永磁铁24正极向外安装在磁铁固定架18上设置的永磁铁安装孔内，沿磁铁固定架18周向设置的对应的四排永磁铁和永磁铁安装孔依次组成第一磁列、第二磁列、第三磁列和第四磁列，如图7和图8所示，磁铁固定架18的外壁面设有沿其轴向设置的四个导向滑槽180，导向滑槽180的端部延伸至磁铁固定架18的两端，每个导向滑槽设置在相邻两个磁列的中间位置，感应线圈安装支架13的内壁面设有沿其轴向设置的四排滑槽钢珠12，同排设置的滑槽钢珠12滑动配合设置在同一个导向滑槽180中。

如图4和图5所示，沿感应线圈安装支架13周向设置的与永磁铁对应的四排线卡3和感应线圈4依次组成第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列，其中，感应线圈安装支架13上设有与第一感应列和第二感应列中各感应线圈的接线端连接的第一列导电条8、与第三感应列和第四感应列中各感应线圈的接线端连接的第二列导电条9，如图6所示，每排滑槽钢珠12设置在相邻两个感应列的中间位置。其中，第一列导电条8由第一导线ⅰ800和第一导线ⅱ810组成，第二列导电条9由第二导线ⅰ900和第二导线ⅱ910组成，第一感应列和第二感应列的感应线圈的顺时针旋向向外端与第一导线ⅰ800连接，第一感应列和第二感应列的感应线圈的顺时针旋向向内端与第一导线ⅱ810连接；第三感应列和第四感应列感应线圈的顺时针旋向向外端与第二导线ⅰ900连接，第三感应列和第四感应列感应线圈的顺时针旋向向内端与第二导线ⅱ910连接。

如图1所示，本发明的发电系统中，第一导线ⅰ800、第二导线ⅰ900与其中一个连接导线连接，第一导线ⅱ810、第二导线ⅱ910与与另一个连接导线连接，而此两个连接导线连接整流桥27的输入端，dc/dc转换器25、蓄电池26和整流桥27由导线串联。

本发明中，四个感应列沿感应线圈安装支架13圆周均匀分布，每一感应列对应的线圈安装孔130沿感应线圈安装支架13的轴向等间距分布；线卡3将十六个感应线圈4顺时针旋向向外分别固定在十六个线圈安装孔130上。

本发明中，四个磁列沿磁铁固定架18圆周均匀分布，每一感应列的四个永磁铁安装孔沿磁铁固定架18的轴向等间距分布；十六个永磁铁正极向外分别固定在十六个永磁铁安装孔上。

本发明中，减振器储油缸16外侧套装隔磁套筒19，隔磁套筒19外侧套装磁铁固定架18，上限位螺母17旋紧在减振器储油缸16顶端，下托板21套装在减振器储油缸16上，下锁紧螺母23通过螺纹与减振器储油缸16连接，且减振器储油缸16装有下锁紧螺母23的一端固定于汽车的车桥上。

本发明中，通过增减调整垫片22的数量，能够调整感应线圈4与永磁铁24中心对应。

本发明的导线、电容、dc-dc转换器、蓄电池和整流桥组成电能储存设备；本发明涉及到的减振器电磁发电装置直接将车身与车桥之间相对运动的机械能转化为电能，提高了转化效率；所产生的电能供给整车用电设备，提高整车行驶里程；同时依电动轿车行驶路面状况自动调整电磁阻尼。

本发明的感应列、永磁列及导电条组成发电装置核心部分；线圈安装套筒、感应线圈固定架、感应线圈、永磁铁、磁铁固定架及下托板组成电磁阻尼部分；导线、电容、dc-dc转换器、蓄电池和整流桥组成电能储存设备；本发明直接将车身与车桥之间相对运动的机械能转化为电能，提高了转化效率；所产生的电能供给整车用电设备，提高整车行驶里程；同时依电动轿车行驶路面状况自动调整电磁阻尼。

本发明工作过程及原理如下：纯电动汽车在行驶过程中，因行驶路面不平整或急刹车时，激起车架振动，车架与车桥产生相对运动，套筒2随活塞杆1沿活塞缸筒向下滑动，带动第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列共计十六个感应线圈4一起向下运动；感应线圈4和与之相对应永磁铁24之间产生相对运动，感应线圈4内部的磁通量发生变化，导线两端产生感应电动势；其产生的电流经第一列导电条8、第二列导电条9和连接导线28流向整流桥27输入端，经整流后，由整流桥27输出端流向dc/dc转换器25输入端，经调压后，由dc/dc转换器25输出端流向蓄电池26，向蓄电池26充电；

纯电动汽车在行驶过程中，因行驶路面不平整或急刹车时，激起车架振动，车架与车桥产生相对运动，套筒2随活塞杆1沿活塞缸筒向上滑动，带动第一感应列、第二感应列、第三感应列和第四感应列共计十六个感应线圈4一起向上运动；感应线圈4和与之相对应永磁铁24之间产生相对运动，感应线圈4内部的磁通量发生变化，导线两端产生感应电动势；其产生的电流经第一列导电条8、第二列导电条9和连接导线28流向整流桥27输入端，经整流后，由整流桥27输出端流向dc/dc转换器25输入端，经调压后，由dc/dc转换器25输出端流向蓄电池26，向蓄电池26充电。

感应线圈4的导线两端产生感应电动势，感应线圈4导线内部有电流通过，在永磁铁24的磁场作用下，产生磁感应力，力的方向与永磁铁24相对于感应线圈4的运动方向相反，阻碍相对运动，进而阻碍活塞杆1与减振器储油缸16之间的相对运动。