阅读说明：本技术 一种新型车辆振动发电机 (Novel vehicle vibration generator ) 是由 刘军杰 吴静波 谢成伟 郭志军 王永巍 经博文 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种新型车辆振动发电机,其安装在汽车底盘、悬架等一些振动幅度大的部件上,该振动发电机采用多个发电永磁体并排布置,并在任意两个相邻的发电永磁体之间均设置有线圈装置,线圈装置与发电永磁体之间通过连杆机构相连,从而在壳体内形成了多个稳定的磁场,线圈装置与发电永磁体之间相对连杆机构做背向运动,从而使得每个线圈装置均在不同的磁场中切割磁感线发电,保证了每个磁场的发电效率,同时也提高了整个发电机的发电效率；而且,导杆与导孔之间相互配合形成的磁悬浮连接结构,减少了工作时的机械摩擦,大大提高了振动发电机的工作效率和功率。(The invention provides a novel vehicle vibration generator which is arranged on parts with large vibration amplitude, such as an automobile chassis, a suspension and the like, and the vibration generator adopts a plurality of power generation permanent magnets which are arranged side by side, a coil device is arranged between any two adjacent power generation permanent magnets, the coil device is connected with the power generation permanent magnets through a connecting rod mechanism, so that a plurality of stable magnetic fields are formed in a shell, and the coil device and the power generation permanent magnets do backward movement relative to the connecting rod mechanism, so that each coil device cuts magnetic induction lines in different magnetic fields for power generation, the power generation efficiency of each magnetic field is ensured, and the power generation efficiency of the whole generator is improved; and the magnetic suspension connecting structure formed by the mutual matching of the guide rod and the guide hole reduces the mechanical friction during working, and greatly improves the working efficiency and power of the vibration generator.)

一种新型车辆振动发电机

技术领域

本发明属于振动发电技术领域，具体涉及一种新型车辆振动发电机。

背景技术

汽车在日常行驶时，由于受到外部干扰力的作用而产生振动，这些振动严重影响了汽车的行驶平顺性和操作稳定性。引起振动的振源主要有两个：一个是由于地面不平引起的随机干扰力。这种干扰力的变化规律除与地面的几何形状有关外，还与行驶速度、车轮半径、轮胎的弹性等有关。另一个是由发动机力矩不均匀造成的干扰力据，以及发动机旋转质量、往复运动质量不平衡引起的惯性干扰力和力矩等而产生较高频率的规则振动。

这些振动往往在一些工作环境复杂的车辆上，如越野车辆和工程车辆上有较明显的体现，特别是在这些车辆的悬架处。这些振动不仅对车辆的运动部件有一定的影响而且降低了乘员的乘车舒适度。伴随着车辆的振动一些零部件产生了的动能和势能，这些能量在车辆的行驶过程中被转换为其他形式的能量而白白耗散，因此，如何将产生的振动转换成电能并输送至车辆的电池、电力系统对汽车来说具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型车辆振动发电机，该发电机安装在汽车底盘、悬架等一些振动幅度大的部件上，并在其壳体的内部设置有多个稳定的磁场，多个线圈装置分别在不同的磁场中切割磁感线发电，从而保证每个磁场的发电效率，同时也提高了整个发电机的发电效率，该装置质量轻、安装方便、功能实用、发电效率高，具有很广阔的市场前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型车辆振动发电机，包括内部具有空腔的壳体，所述壳体的内部沿水平方向设置有托板，托板的前、后两侧对称开设有若干个用于安装托架的托槽，托板的底部设置有若干个用于支撑托板的弹簧，托板可沿托架的设置方向上、下滑动，托板的顶部沿竖直方向设置有多个发电永磁体，任意两个相邻的发电永磁体之间均设置有线圈装置，线圈装置与发电永磁体之间通过连杆机构相连，线圈装置与发电永磁体两者的顶部均开设有导孔，每一个导孔的内侧均滑动设置有一根导杆，导杆的自由端与壳体的内壁固定连接，线圈装置与发电永磁体之间可相对连杆机构做背向运动。

进一步的，与线圈装置滑动连接的导杆在与壳体的连接处设置有顶部永磁体，且线圈装置位于托架的正上方。

进一步的，所述线圈装置的顶部和底部分别设置有上方永磁体和下方永磁体，托架的顶部设置有底部永磁体，其中，上方永磁体与顶部永磁体两者相对的端面以及下方永磁体与底部永磁体两者相对的端面的极性均相同。

进一步的，所述的导杆与导孔均由磁性材料制成，且两者之间形成磁悬浮连接结构。

进一步的，所述连杆机构包括与发电永磁体固定连接的铰接座、与线圈装置铰接的滑套以及用于连接两者的连接杆，连接杆的其中一端与铰接座通过销轴铰接，滑套呈U型结构，连接杆的另一端滑动设置在该U型结构的内侧，该U型结构的外壁上一体设置有用于连接线圈装置的连接耳，该连接耳与线圈装置之间通过销轴铰接。

进一步的，所述线圈装置包括线圈及位于线圈前、后两侧的集电器，线圈的两端与集电器电连接。

进一步的，所述U型结构的两侧壁上对称开设有滑槽，连接杆的另一端设置有与滑槽相匹配的凸起。

进一步的，所述凸起呈柱状并设置在连接杆的端部位置处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用多个发电永磁体并排布置，并在任意两个相邻的发电永磁体之间均设置有线圈装置，线圈装置与发电永磁体之间通过连杆机构相连，从而在壳体内形成了多个稳定的磁场，线圈装置与发电永磁体之间相对连杆机构做背向运动，从而使得每个线圈装置均在不同的磁场中切割磁感线发电，保证了每个磁场的发电效率，同时也提高了整个发电机的发电效率；同时，线圈装置上设置的上方永磁体和下方永磁体与壳体内部设置的顶部、底部永磁体因极性相同而相互排斥，从而使得发电永磁体和线圈装置两者在异向平行运动时的相对运动速度更大，而且，导杆与导孔之间相互配合形成的磁悬浮连接结构，减少了工作时的机械摩擦，大大提高了振动发电机的工作效率和功率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中连杆机构的结构示意图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图中标记：1、壳体，2、托板，3、托架，4、弹簧，5、发电永磁体，6、线圈装置，7、导杆，8、顶部永磁体，9、上方永磁体，10、下方永磁体，11、底部永磁体，12、铰接座，13、滑套，14、连接杆，15、连接耳，16、集电器，17、滑槽，18、凸起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，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作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。

如图1所示，一种新型车辆振动发电机，包括内部具有空腔的壳体1，所述壳体1的内部沿水平方向设置有托板2，托板2的前、后两侧对称开设有若干个用于安装托架3的托槽，托架3呈┌┐型结构，托架3扣合在托板2的顶部并与壳体1的内壁固定连接，托板2的底部设置有若干个用于支撑托板2的弹簧4，托板2可沿托架3的设置方向上、下滑动，托板2的顶部沿竖直方向设置有多个发电永磁体5，托板2的设置用于保证多个发电永磁体5同步运动，任意两个相邻的发电永磁体5之间均设置有线圈装置6，线圈装置6与发电永磁体5之间通过连杆机构相连，此处需要说明的是，弹簧4采用刚度系数较小的弹簧，来保证在车辆行驶振动过程中，依靠发电永磁体5的惯性和弹簧4，使发电永磁体5上下运动，并带动线圈装置6运动。线圈装置6与发电永磁体5两者的顶部均开设有导孔，该导孔优先选择采用圆柱形导孔，每一个导孔的内侧均滑动设置有一根导杆7，导杆7的自由端与壳体1的内壁固定连接，发电永磁体5和线圈装置6能够沿导孔做垂直运动，发电线圈在磁场里垂直切割磁感线保证有最大的发电效率。

进一步优化本方案，与线圈装置6滑动连接的导杆7在与壳体1的连接处设置有顶部永磁体8，且线圈装置6位于托架3的正上方，所述线圈装置6的顶部和底部分别设置有上方永磁体9和下方永磁体10，托架3的顶部设置有底部永磁体11，其中，上方永磁体9与顶部永磁体8两者相对的端面以及下方永磁体10与底部永磁体11两者相对的端面的极性均相同，再辅以连杆机构的设计，从而能够保证发电线圈与发电永磁体之间的逆向即相背运动，为了达到最佳的使用效果，所述的导杆7与导孔均由磁性材料制成，且两者之间形成磁悬浮连接结构，此处由于采用了磁悬浮原理，减少了部件之间的摩擦，提高了发电效率。

如图2所示，所述连杆机构包括与发电永磁体5固定连接的铰接座12、与线圈装置6铰接的滑套13以及用于连接两者的连接杆14，连接杆14的其中一端与铰接座12通过销轴铰接，滑套13呈U型结构，连接杆14的另一端滑动设置在该U型结构的内侧，该U型结构的外壁上一体设置有用于连接线圈装置6的连接耳15，该连接耳15与线圈装置6之间通过销轴铰接。

进一步优化本方案，如图3所示，所述线圈装置6包括线圈及位于线圈前、后两侧的集电器16，此处，为了提升系统的稳定性，可将线圈缠绕在绝缘体（未在图中标出）上，上方永磁体9和下方永磁体10分别设置在绝缘体的顶部和底部，线圈的两端与集电器16电连接，集电器16与车辆的电池、电力系统电连接。

进一步优化本方案，所述U型结构的两侧壁上对称开设有滑槽17，连接杆14的另一端设置有与滑槽17相匹配的凸起18，为了达到最佳的使用效果，所述凸起18呈柱状并设置在连接杆14的端部位置处。

本实施例中采用三个发电永磁体5和两个用于发电的线圈装置6布置，在壳体1内形成了两个均匀分布的磁场，两个线圈装置6各分布在一个磁场中，从而能形成两套发电系统，发电功率较高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。