阅读说明：本技术 一种高频逆变电源能量补充方法及装置 (High-frequency inverter power supply energy supplementing method and device ) 是由 许军 王安 刘丽龙 杨澜芳 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高频逆变电源能量补充方法及装置,其中,高频逆变电源能量补充方法包括以下步骤：建立微动感应系统,安装减速发电机构,安装执行机构,箱体中安装有一个可以在电动汽车减速或加速行驶过程中产生振荡的振荡机构,在振荡机构的振子运动方向上设置有阻挡和承受冲击的压电发电单元；在振子的两个振动方向上分别加装一个振荡发电单元；本发明利用减速充能模块、振荡充能模块以及压电充能模块在电动汽车行驶过程中积累能量并转换为电能为高频逆变电源进行能量补充,提高了电动汽车的续航能力,且充分利用了能源,更节能环保；且本发明的减速充能模块可以起到辅助电动汽车刹车的作用,不影响电动汽车的本身性能,且收集了电能。(The invention discloses a method and a device for supplementing energy to a high-frequency inverter power supply, wherein the method for supplementing the energy to the high-frequency inverter power supply comprises the following steps: establishing a micro-motion induction system, installing a deceleration power generation mechanism and an execution mechanism, installing an oscillation mechanism which can generate oscillation in the deceleration or acceleration running process of the electric automobile in a box body, and arranging a piezoelectric power generation unit for blocking and bearing impact in the oscillator motion direction of the oscillation mechanism; an oscillation generating unit is additionally arranged in two oscillation directions of the oscillator respectively; according to the invention, the energy is accumulated and converted into electric energy to be supplied to the high-frequency inverter power supply by using the deceleration energy charging module, the oscillation energy charging module and the piezoelectric energy charging module in the running process of the electric automobile, so that the cruising ability of the electric automobile is improved, the energy is fully utilized, and the electric automobile is more energy-saving and environment-friendly; the deceleration energy charging module can play a role in assisting the electric automobile to brake, does not influence the performance of the electric automobile, and collects electric energy.)

一种高频逆变电源能量补充方法及装置

技术领域

本发明涉及高频逆变电源技术领域，具体为一种高频逆变电源能量补充方法，尤其还涉及一种高频逆变电源能量补充装置。

背景技术

高频逆变电源包括有一个低压直流的蓄电单元和一高频逆变器；而高频逆变器是一种DC/AC的转换器，它将电池组的直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源。高频逆变器通过高频DC/AC变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电，然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电，最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。高频逆变器采用的是体积小，重量轻的高频磁芯材料，从而大大提高了电路的功率密度，使得逆变电源的空载损耗很小，逆变效率得到了提高。

高频逆变电源有很多应用领域，现在有用在电动汽车行业的，而电动汽车常常受到电池续航的影响，普通的蓄电池在电动汽车行驶过程中，基本没有能够补充能量的作用，仅仅靠自己的储存电能行驶，续航能力较差，无法有效利用到汽车行驶环境过程中的能量。因此，我们提出一种可以随时补充能量并增加续航能力，应用在电动汽车上的高频逆变电源能量补充方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高频逆变电源能量补充方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高频逆变电源能量补充方法，包括以下步骤：

S1、建立微动感应系统，将一微动感应元件安装在电动汽车的刹车踏板上，当驾驶人的脚踩在刹车踏板上，即刻能产生感应信号；

S2、安装减速发电机构，在电动汽车的刹车片上方一侧活动安装一发电机构，该发电机构可以通过与电动汽车的刹车片接触获得发电动能，且该发电机构发出的电能通过电源电路管理模块对高频逆变电源的蓄电单元进行充电；

S3、安装执行机构，该执行机构安装在发电机构上，用于控制发电机构与刹车片之间的动能是否传递，且该执行机构受控于建立的微动感应系统；

S4、在高频逆变电源箱的一侧单独设置一个固定的箱体，该箱体中安装有一个可以在电动汽车减速或加速行驶过程中产生振荡的振荡机构；

S5、在振荡机构的振子运动方向上设置有阻挡和承受冲击的压电发电单元，该压电发电单元的电能输出端通过导线连接一个电能收集器，该电能收集器通过电源电路管理模块给蓄电单元充电；

S6、同时在S4的振荡机构上加设一用于限制振子振动方向的限制负载，该限制负载在振荡机构振荡时会产生两个方向上的振动，并带动负载产生转动动能，并在振子的两个振动方向上分别加装一个振荡发电单元，该振荡发电单元通过电源电路管理模块与蓄电单元的充电口连接。

通过采用上述技术方案，利用减速充能模块、振荡充能模块以及压电充能模块在电动汽车行驶过程中积累能量并转换为电能为高频逆变电源进行能量补充，提高了电动汽车的续航能力，且充分利用了能源，更节能环保。

进一步的，S2中的减速发电机构、S5中的压电发电单元以及S6中的振荡发电单元均属于瞬间间断式发电单元，在电能收集时或对高频逆变电源的蓄电单元充电时极其不稳定，由此，在S2中的减速发电机构、S5中的压电发电单元以及S6中的振荡发电单元的电能输出端均设置有一用于电能中转的超级电容蓄电单元，该单元可以起到缓冲作用，且受控于电源电路管理模块，并可以承受高频瞬间的充放电，且使用寿命较长。

通过采用上述技术方案，通过加设一超级电容蓄电单元，阻挡瞬间充电对电动汽车蓄电单元的冲击，起到防护作用，提高使用寿命。

进一步的，在S1建立微动感应系统的过程中，需要进行多次测试和调试，通过对刹车踏板的多种距离、力道测试以及在振动环境中测试，微动感应元件可以准确识别是在人为踩踏刹车踏板后受到感应。

通过采用上述技术方案，通过多次测试，确保微动感应系统的准确性与稳定性，避免影响电动汽车的正常使用。

进一步的，在S4中，由于振子振荡以及碰撞都会产生较大的声音，在设置的箱体上布置一层隔音结构以及箱体增强结构，一方面降低噪音，另一方面避免长时间或力度较大的撞击产生破坏。

通过采用上述技术方案，通过降噪以及防护处理，提高车内环境，并延长振荡结构的使用寿命。

本发明还提供了一种高频逆变电源能量补充装置，包括：

支撑架，所述支撑架上安装有滑动位移块，所述滑动位移块的下部固定安装有第一发电机，所述第一发电机的动力输入端通过传动动力轴连接有摩擦动力轮，所述摩擦动力轮的设置在电动汽车的刹车片一侧，所述支撑架的下部安装有受控于微动开关的电动液压推杆，该电动液压推杆的活塞杆一端固定连接在滑动位移块的一端；

微控开关，所述微控开关包括有安装在电动汽车刹车踏板一侧弧形杆下部的微动触点，该微动触点的一侧有设置一与其配合的微动连接弹片；

设置在高频逆变电源箱一侧的箱体，所述箱体的内部固定连接有固定轴，所述固定轴上安装有轴承，所述轴承的外侧固定连接有齿圈，且轴承的下部通过摆动杆固定连接有振子，所述箱体的内部两侧分别安装有第二发电机和第三发电机，所述第二发电机与第三发电机分别通过第一传动棘轮和第二传动棘轮与齿圈啮合传动连接；

所述箱体的内壁两侧上还分别固定安装有压电发电片，所述压电发电片的电能输出端连接有电能收集器。

进一步的，所述振子以及摆动杆设置为一体的实心钢制结构，且振子设置为球形。

通过采用上述技术方案，振子的质量较重，可以产生更大的惯性以及动能，在进行能量转换时，可以产生更高的电能进行积蓄。

进一步的，所述第一传动棘轮和第二传动棘轮分别与齿圈的两个转动方向传动连接，并彼此在另一个转动方向上不受转动的力。

通过采用上述技术方案，两个传动棘轮分别传动齿圈两个转动方向上的力，分别收集电能。

进一步的，所述电能收集器由滤波器、过电压通路、分流电路、电压调节器、止逆电路、止逆兼开关电路、信号反馈电路、整流电路和过电流保护电路构成。

通过采用上述技术方案，电能收集器用于收集瞬时电能。

进一步的，所述第一发电机、第二发电机以及第三发电机分别通过电源管理电路以及充电电路与电动汽车的蓄电单元连接。

通过采用上述技术方案，通过第一发电机、第二发电机以及第三发电机均可以对电动汽车的蓄电单元进行充电。

进一步的，所述箱体的内壁以及外壁上分别固定连接有隔音板。

通过采用上述技术方案，隔音板提高隔音效果，降低撞击振动影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明利用减速充能模块、振荡充能模块以及压电充能模块在电动汽车行驶过程中积累能量并转换为电能为高频逆变电源进行能量补充，提高了电动汽车的续航能力，且充分利用了能源，更节能环保；且本发明的减速充能模块可以起到辅助电动汽车刹车的作用，不影响电动汽车的本身性能，且收集了电能；而利用振荡模块实现振荡发电以及压电发电，充分利用汽车行驶过程中的减速、加速以及振动环境产生能源，收集能源为高频逆变电源进行补充，十分方便；且本发明结构简单，易于在电动汽车行业中实施。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明高频逆变电源能量补充方法的流程框图；

图2为本发明高频逆变电源能量补充装置刹车片的结构示意图；

图3为本发明高频逆变电源能量补充装置刹车踏板的结构示意图；

图4为本发明高频逆变电源能量补充装置箱体的结构示意图；

图5为本发明图4中的A部放大结构示意图；

图6为本发明高频逆变电源能量补充装置齿圈的俯视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、刹车片；2、摩擦动力轮；3、传动动力轴；4、电动液压推杆；5、第一发电机；6、滑动位移块；7、支撑架；8、电能收集器；9、箱体；10、振子；11、压电发电片；12、摆动杆；13、固定轴；14、轴承；15、齿圈；16、第一传动棘轮；17、第二发电机；18、第二传动棘轮；19、第三发电机；20、刹车踏板；21、弧形杆；22、微动触点；23、微动连接弹片；24、高频逆变电源箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：

一种高频逆变电源能量补充方法，包括以下步骤：

S1、建立微动感应系统，将一微动感应元件安装在电动汽车的刹车踏板上，当驾驶人的脚踩在刹车踏板上，即刻能产生感应信号；

S2、安装减速发电机构，在电动汽车的刹车片上方一侧活动安装一发电机构，该发电机构可以通过与电动汽车的刹车片接触获得发电动能，且该发电机构发出的电能通过电源电路管理模块对高频逆变电源的蓄电单元进行充电；

S3、安装执行机构，该执行机构安装在发电机构上，用于控制发电机构与刹车片之间的动能是否传递，且该执行机构受控于建立的微动感应系统；

S4、在高频逆变电源箱的一侧单独设置一个固定的箱体，该箱体中安装有一个可以在电动汽车减速或加速行驶过程中产生振荡的振荡机构；

S5、在振荡机构的振子运动方向上设置有阻挡和承受冲击的压电发电单元，该压电发电单元的电能输出端通过导线连接一个电能收集器，该电能收集器通过电源电路管理模块给蓄电单元充电；

S6、同时在S4的振荡机构上加设一用于限制振子振动方向的限制负载，该限制负载在振荡机构振荡时会产生两个方向上的振动，并带动负载产生转动动能，并在振子的两个振动方向上分别加装一个振荡发电单元，该振荡发电单元通过电源电路管理模块与蓄电单元的充电口连接。

S2中的减速发电机构、S5中的压电发电单元以及S6中的振荡发电单元均属于瞬间间断式发电单元，在电能收集时或对高频逆变电源的蓄电单元充电时极其不稳定，由此，在S2中的减速发电机构、S5中的压电发电单元以及S6中的振荡发电单元的电能输出端均设置有用于电能中转的超级电容蓄电单元，该单元可以起到缓冲作用，且受控于电源电路管理模块，并可以承受高频瞬间的充放电，且使用寿命较长。

在S1建立微动感应系统的过程中，需要进行多次测试和调试，通过对刹车踏板的多种距离、力道测试以及在振动环境中测试，微动感应元件可以准确识别是在人为踩踏刹车踏板后受到感应。

在S4中，由于振子振荡以及碰撞都会产生较大的声音，在设置的箱体上布置一层隔音结构以及箱体增强结构，一方面降低噪音，另一方面避免长时间或力度较大的撞击产生破坏。

一种高频逆变电源能量补充装置，包括：

支撑架7，所述支撑架7上安装有滑动位移块6，所述滑动位移块6的下部固定安装有第一发电机5，所述第一发电机5的动力输入端通过传动动力轴3连接有摩擦动力轮2，所述摩擦动力轮2的设置在电动汽车的刹车片1一侧，所述支撑架7的下部安装有受控于微动开关的电动液压推杆4，该电动液压推杆4的活塞杆一端固定连接在滑动位移块6的一端；微控开关，所述微控开关包括有安装在电动汽车刹车踏板20一侧弧形杆21下部的微动触点22，该微动触点22的一侧有设置一与其配合的微动连接弹片23；设置在高频逆变电源箱24一侧的箱体9，所述箱体9的内部固定连接有固定轴13，所述固定轴13上安装有轴承14，所述轴承14的外侧固定连接有齿圈15，且轴承14的下部通过摆动杆12固定连接有振子10，所述箱体9的内部两侧分别安装有第二发电机17和第三发电机19，所述第二发电机17与第三发电机19分别通过第一传动棘轮16和第二传动棘轮18与齿圈15啮合传动连接；所述箱体9的内壁两侧上还分别固定安装有压电发电片11，所述压电发电片11的电能输出端连接有电能收集器8。

所述振子10以及摆动杆12设置为一体的实心钢制结构，且振子10设置为球形。所述第一传动棘轮16和第二传动棘轮18分别与齿圈15的两个转动方向传动连接，并彼此在另一个转动方向上不受转动的力。所述电能收集器8由滤波器、过电压通路、分流电路、电压调节器、止逆电路、止逆兼开关电路、信号反馈电路、整流电路和过电流保护电路构成。所述第一发电机5、第二发电机17以及第三发电机19分别通过电源管理电路以及充电电路与电动汽车的蓄电单元连接。所述箱体9的内壁以及外壁上分别固定连接有隔音板。

综上所述，本发明利用减速充能模块、振荡充能模块以及压电充能模块在电动汽车行驶过程中积累能量并转换为电能为高频逆变电源进行能量补充，提高了电动汽车的续航能力，且充分利用了能源，更节能环保；且本发明的减速充能模块可以起到辅助电动汽车刹车的作用，不影响电动汽车的本身性能，且收集了电能；而利用振荡模块实现振荡发电以及压电发电，充分利用汽车行驶过程中的减速、加速以及振动环境产生能源，收集能源为高频逆变电源进行补充，十分方便；且本发明结构简单，易于在电动汽车行业中实施。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。