專利名稱：高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于交通工程與機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及-性發(fā)電系統(tǒng)。
-種高速公路下坡行車慣
背景技術(shù)：
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，截止到2010年底，我國將有高速公路總里程6. 5萬公里，其車流密度折算日均通過2. 5萬至5. 5萬輛小汽車，是普通公路車流密度平均數(shù)的18. 6倍，而行車速度是60至120km/h。這些數(shù)據(jù)表明，我國的交通發(fā)展突飛猛進(jìn)，但同時，能源消耗日益增長，節(jié)能環(huán)保問題也日益突出。如何讓奔馳在高速公路上的汽車，成為人類新型電能的發(fā)電工具，具有重大的社會經(jīng)濟(jì)意義。通常，汽車行駛在下坡時要使用行車制動，才能安全駕駛。而行駛在高速公路上的汽車，因車速較快，行車制動對于安全駕駛尤其重要，但在汽車制動的同時，對剎車的消耗磨損也較大。將高速公路下坡行車制動中的消極因素轉(zhuǎn)化為積極因素，是本實用新型的創(chuàng)造性構(gòu)思的關(guān)鍵所在。根據(jù)電磁學(xué)原理，如圖1所示，在磁鐵的兩極之間，放置一個由導(dǎo)線組成的矩形回路abcda，其中導(dǎo)線ab可以滑動，當(dāng)導(dǎo)線ab向右移動時，電流計的指針將向一方向偏轉(zhuǎn)；如使導(dǎo)線ab向左移動，則電流計的指針將向與上述相反的方向偏轉(zhuǎn)。線圈中產(chǎn)生電流，可以保持線圈不動，使線圈中的磁場發(fā)生變化而引起，也可以是磁場不變，使線圈在磁場中運動而引起。當(dāng)通過一個閉合導(dǎo)電回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時，不管這種變化是什么原因引起的，回路中就有電流產(chǎn)生?；谝陨显恚覀兛梢宰尨盆F的某一極向某一個方向(如右向)以速度 ν作直線運動，如圖2所示。同時假定線圈ad、ab的長度為i，磁鐵在速度ν方向的長度為H，則當(dāng)向右運動的磁鐵由左向右運動時，線圈內(nèi)的磁通變化情況及電勢變化情況如圖3及式(1)、(2)所示。
φ =
NBlvt
NBl2 NBfi-NBhi
0<ι <-ν
I .H -<￡< —— ν ν
H H + -—< i <---
νν
(1)
ε-
Φ dt
—MBIv 0
+ NBiv
t<'·
ν
/ν /ν <i<H + i/
V
式中φ—通過閉合線圈的磁通量，韋伯； N -閉合線圈的匝數(shù)，匝；
(2)[0011]I —閉合線圈在運動磁極方向的長度，米；B —磁感應(yīng)強度，特斯拉。
發(fā)明內(nèi)容基于以上理念，本實用新型的目的是提供一種利用高速公路下坡行車慣性的發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的該高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)，它包括在高速公路下坡沿線路面內(nèi)的適當(dāng)位置嵌入的若干路面嵌入磁極，以及與路面嵌入磁極對應(yīng)的車載磁極，各路面嵌入磁極上設(shè)有路面嵌入閉合線圈，各路面嵌入閉合線圈連接有恒幅整流裝置，各恒幅整流裝置并接到直流母線上，直流母線依次連接有蓄電池、逆變器和用電設(shè)備。更進(jìn)一步，所述直流母線上連接有速度開關(guān)。所述車載磁極或是固裝于運行在高速公路上的汽車后橋上，或是將車載磁極制作為汽車上的大型構(gòu)件。本實用新型采用多組內(nèi)嵌在路面內(nèi)的磁極及閉合線圈，當(dāng)車載磁極隨行車下坡運動時，閉合線圈內(nèi)磁通發(fā)生變化而進(jìn)行群控發(fā)電。因此，本實用新型可以有效地利用高速公路下坡行車的慣性力，通過閉合線圈磁通量的變化發(fā)電，為用電場所供電，屬于可重復(fù)利用的清潔能源系統(tǒng)；又因車載磁極受電磁力的作用，可增加行車下坡阻力，減少汽車剎車磨損消耗。

圖1是背景技術(shù)中的電磁原理實驗一的示意圖。圖2是背景技術(shù)中的電磁原理實驗二的示意圖。圖3是背景技術(shù)中的閉合線圈中磁通量隨時間變化圖。圖4是本實用新型實施例的原理結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖4，本實施例中，在高速公路下坡沿線路面內(nèi)嵌入了三個路面嵌入磁極4 (S 磁極)，與路面嵌入磁極4對應(yīng)的車載磁極2 (N磁極)固定在運行于高速公路上的汽車1的后橋上。當(dāng)汽車1下坡運行時，車載磁極2隨車運動，使嵌固于下坡路面內(nèi)的一個路面嵌入磁極4上的閉合線圈3產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在回路中產(chǎn)生電流。由圖4可見，各路面嵌入磁極 4上的路面嵌入閉合線圈3連接有恒幅整流裝置，由整流器利用變速恒幅技術(shù)將由此產(chǎn)生的交流電整流成幅值確定的直流電。各閉合線圈中通過整流后的直流電再匯集到直流母線中，儲存于蓄電池內(nèi)，這樣便利用蓄電池將間歇運行行車得到的電能集中起來，再通過逆變器輸送到用電設(shè)備上，形成了可以利用的電能。在所述直流母線上連接有速度開關(guān)，利用速度開關(guān)能夠保證行車超出設(shè)計時速時，切斷發(fā)電系統(tǒng)電路，保證發(fā)電系統(tǒng)的安全。所述車載磁極也可以制作為汽車上的某大型構(gòu)件。
權(quán)利要求1.一種高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于它包括在高速公路下坡沿線路面內(nèi)嵌入的若干路面嵌入磁極，以及與路面嵌入磁極對應(yīng)的車載磁極，各路面嵌入磁極上設(shè)有路面嵌入閉合線圈，各路面嵌入閉合線圈連接有恒幅整流裝置，各恒幅整流裝置并接到直流母線上，直流母線依次連接有蓄電池、逆變器和用電設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述直流母線上連接有速度開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述車載磁極或是固裝于運行在高速公路上的汽車后橋上，或是將車載磁極制作為汽車上的大型構(gòu)件。
專利摘要本實用新型屬于交通工程與機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型的高速公路下坡行車慣性發(fā)電系統(tǒng)，包括在高速公路下坡沿線路面內(nèi)的適當(dāng)位置嵌入的若干路面嵌入磁極，以及與路面嵌入磁極對應(yīng)的車載磁極，各路面嵌入磁極上設(shè)有路面嵌入閉合線圈，各路面嵌入閉合線圈連接有恒幅整流裝置，各恒幅整流裝置并接到直流母線上，直流母線依次連接有蓄電池、逆變器和用電設(shè)備。本實用新型可以有效地利用高速公路下坡行車的慣性力，通過閉合線圈磁通量的變化發(fā)電，為用電場所供電，又因車載磁極受電磁力的作用，可增加行車下坡阻力，減少汽車剎車磨損消耗。
文檔編號F03G3/00GK201953585SQ201120004239
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月8日
發(fā)明者任搴華, 曾憲桃 申請人:湖南工程學(xué)院