本發(fā)明屬于車輛減震器技術領域，尤其是涉及一種車輛重力振動能量回收系統(tǒng)。

背景技術：

車輛懸架系統(tǒng)是汽車車架與車橋之間的連接紐帶，是車身質量的承載者，也是車輛的振動衰減環(huán)節(jié)。在汽車行駛過程中，遇到路面不平、猛打方向盤或緊急剎車時，汽車懸架系統(tǒng)中的彈性元件受到?jīng)_擊產(chǎn)生振動；此時，汽車懸架系統(tǒng)中的液壓減振器中的活塞開始上下運動，使液壓減振器腔內的油液反復地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內。在這個過程中，孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內摩擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉化為油液熱能，最后再由液壓減振器吸收散發(fā)到大氣中，從而完成對振動能量的衰減。但是散發(fā)到大氣中的油液熱能最初都是由動力裝置產(chǎn)生，在無形中造成了能量的浪費。因此，如何方便快捷的對散發(fā)到大氣中的油液熱能進行回收再利用，就具有了非常重要的實際意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種車輛重力振動能量回收系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中車輛重力振動能量沒有被利用，被轉化為油液熱能，油液熱能最終散發(fā)到大氣中，造成能量浪費、污染大氣的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)。

車輛重力振動能量回收系統(tǒng)，包括多個能量回收單元和一個發(fā)電單元；

每個能量回收單元包括減振取力器、第一三通、第一單向閥和第二單向閥；發(fā)電單元包括儲能器、第二三通、液壓馬達和發(fā)電機；

每個能量回收單元的減振取力器上設置有進出油口，進出油口通過高油壓管與第一三通的第一端口連接，第一三通的第二端口通過高油壓管和第一單向閥的進油口連接，第一三通的第三端口通過低油壓管和第二單向閥的出油口連接；每個能量回收單元的第一單向閥出油口分別通過高油壓管與第二三通的第一端口連接，第二三通的第二端口通過高油壓管和儲能器連接，第二三通的第三端口通過高油壓管和液壓馬達的進油口連接；液壓馬達的輸出軸和發(fā)電機的輸入軸連接；液壓馬達的出油口通過低油壓管分別和每個能量回收單元的第二單向閥進油口連接，第二單向閥的出油口通過低油壓管與對應的第一三通的第三端口連接。

其中，減振取力器包括油缸、外殼和空心連桿；油缸位于外殼內部，進出油口設置在油缸底部為第一進出油口；空心連桿下部位于油缸內，油缸內壁與空心連桿之間設置有密封圈，密封圈固定在油缸的內壁上；空心連桿上還套有油封，油封上套有活塞，油封和活塞都位于油缸內部，活塞將油缸的內腔分隔成上腔和下腔，活塞位于密封圈的下方；油缸上部內壁、密封圈和活塞構成上腔，油缸下部內壁、油缸底部和活塞構成下腔；活塞上設置有伸張閥和流通閥。

或者，減振取力器包括油缸、外殼和空心連桿；油缸位于外殼內部，進出油口設置在空心連桿上部為第二進出油口；空心連桿下部位于油缸內，油缸內壁與空心連桿之間設置有密封圈，密封圈固定在油缸的內壁上；空心連桿上還套有油封，油封上套有活塞，油封和活塞都位于油缸內部，活塞將油缸的內腔分隔成上腔和下腔，活塞位于密封圈的下方；油缸上部內壁、密封圈和活塞構成上腔，油缸下部內壁、油缸底部和活塞構成下腔；活塞上設置有伸張閥和流通閥。

另外，空心連桿上部設置有排氣孔，排氣孔位于油缸外部。

再者，空心連桿上端設置有上連接頭，上連接頭和汽車車廂固定連接；外殼上部通過彈簧和汽車車廂連接，外殼下部通過下連接頭和汽車的輪胎托架固定連接。

上述第二三通的第三端口和液壓馬達進油口之間的高油壓管上設置有過濾器。

上述液壓馬達與第二單向閥之間的低油壓管上設置有加液閥。

本發(fā)明的有益效果是，利用減振器取力器的油缸上下往復運動，使液壓馬達中的油液流進流出，因為從液壓馬達的進油口進入的是高壓油液，從液壓馬達的出油口流出的是低壓油液，所以液壓馬達內產(chǎn)生壓力差使得液壓馬達轉動，液壓馬達帶動發(fā)電機發(fā)電，就將汽車振動機械能轉化電能，并且本發(fā)明結構簡單、成本低、安裝方便，適合廣泛推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的車輛重力振動能量回收系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明減振取力器的一種結構示意圖；

圖3為本發(fā)明減振取力器的另一種結構示意圖。

圖中，1.減振取力器，101.外殼，102.上腔，103.下腔，104.活塞，105.密封圈，106.伸張閥，107.流通閥，108.油缸，109.油封，110.螺帽，111.第一進出油口，112.空心連桿，113.第二進出油口，114.排氣孔，2.第二三通，3.第一三通，4.第一單向閥，5.第二單向閥，6.儲能器，7.過濾器，8.發(fā)電機，9.液壓馬達，10.加液閥。

具體實施方式

參照圖1，本發(fā)明提供一種車輛重力振動能量回收系統(tǒng)，包括多個能量回收單元和一個發(fā)電單元；其中，每個能量回收單元包括減振取力器1、第一三通3、第一單向閥4和第二單向閥5；發(fā)電單元包括儲能器6、第二三通2、過濾器7、液壓馬達9和發(fā)電機8。

本發(fā)明的減振取力器1可以是兩種結構：

結構1，如圖2所示，減振取力器1包括油缸108、外殼101和空心連桿112；油缸108位于外殼101內部，油缸108底部設置有第一進出油口111；空心連桿112上部設置有排氣孔114，便于在注油時排出油缸108內的空氣；空心連桿112下部位于油缸108內，油缸108內壁與空心連桿112之間設置有密封圈105，密封圈105固定在油缸108的內壁上；空心連桿112上還套有油封109，油封109上套有活塞104，油封109和活塞104都位于油缸108內部，活塞104將油缸108的內腔分隔成上腔102和下腔103，活塞104位于密封圈105的下方；油缸108上部內壁、密封圈105和活塞104構成上腔102，油缸108下部內壁、油缸108底部和活塞104構成下腔103；活塞104上設置有伸張閥106和流通閥107。具體地，油封109是套在空心連桿112上的，而油封109是卡在活塞104的卡槽上的，油封109下部的空心連桿112上還旋有螺帽110，通過擰緊螺帽110將油封109及活塞104固定在空心連桿112上?？招倪B桿112上端設置有上連接頭，上連接頭和汽車車廂固定連接；外殼101上部通過彈簧和汽車車廂連接，外殼101下部通過下連接頭和汽車的輪胎托架固定連接。

在結構1描述的減振取力器1中，當汽車在路面不平的路上行駛、左右打方向或緊急剎車時，車輛就會上下振動。當汽車車輪移近車身時，外殼101上部的彈簧受到壓縮，輪胎托架帶動著外殼101及油缸108沿著空心連桿112方向向上運動，由于空心連桿112是與汽車車廂固定連接的，則空心連桿112、油封109和活塞104是不動的。此時，上腔102的容積變大，下腔103的容積變小，下腔103中的壓力增大，壓力迫使活塞104上的伸張閥106關閉，流通閥107打開，一部分油液從流通閥107進入上腔102，流通閥107對油液的節(jié)流作用形成一個阻尼力在壓縮運動中為車輛懸架系統(tǒng)減振；同時，下腔103中的高油壓也會將油液從油缸108底部的第一進出油口111壓出，壓出的油液流入發(fā)電單元中。當汽車車輪遠離車身時，外殼101上部的彈簧受到拉伸，輪胎托架帶動著外殼101及油缸108在彈簧的作用下沿著空心連桿112方向向下運動，空心連桿112、油封109和活塞104不動。此時，上腔102的容積變小，下腔103的容積變大，上腔102中的壓力大于下腔103中的壓力，導致流通閥107關閉，伸張閥106打開，上腔102的油液在壓力的作用下流入下腔103，由于伸張閥106的節(jié)流作用在伸張運動時起到阻尼作用來對車輛懸架系統(tǒng)減振；由于下腔103中的壓力變小，發(fā)電單元中的油液通過第一進出油口111流回下腔103中。

結構2，如圖3所示，減振取力器1包括油缸108、外殼101和空心連桿112；油缸108位于外殼101內部，空心連桿112上部設置有第二進出油口113和排氣孔114，排氣孔114的作用是便于在注油時排出油缸108內的空氣；空心連桿112的下部位于油缸108內，油缸108內壁與空心連桿112之間設置有密封圈105，密封圈105固定在油缸108的內壁上；空心連桿112上還套有油封109，油封109上套有活塞104，油封109和活塞104都位于油缸108內部，活塞104將油缸108的內腔分隔成上腔102和下腔103，活塞104位于密封圈105的下方；油缸108上部內壁、密封圈105和活塞104構成上腔102，油缸108下部內壁、油缸108底部和活塞104構成下腔103；活塞頭104上設置有伸張閥106和流通閥107。具體地，油封109是套在空心連桿112上的，而油封109是卡在活塞104的卡槽上的，油封109下部的空心連桿112上還旋有螺帽110，通過擰緊螺帽110將油封109及活塞104固定在空心連桿112上。空心連桿112上端設置有上連接頭，上連接頭和汽車車廂固定連接；外殼101上部通過彈簧和汽車車廂連接，外殼101下部通過下連接頭和汽車的輪胎托架固定連接。

在結構2描述的減振取力器1中，當汽車在路面不平的路上行駛、左右打方向或緊急剎車時，車輛就會上下振動。當汽車車輪移近車身時，外殼101上部的彈簧受到壓縮，輪胎托架帶動著外殼101及油缸108沿著空心連桿112方向向上運動，由于空心連桿112是與汽車車廂固定連接的，則空心連桿112、油封109和活塞104是不動的。此時，上腔102的容積變大，下腔103的容積變小，下腔103中的壓力增大，壓力迫使活塞頭104上的伸張閥106關閉，流通閥107打開，一部分油液從流通閥107進入上腔102，流通閥107對油液的節(jié)流作用形成一個阻尼力在壓縮運動中為車輛懸架系統(tǒng)減振；同時，下腔103中的高油壓也會將油液壓入空心連桿112內部，油液從第二進出油口113流出并流入發(fā)電單元中。當汽車車輪遠離車身時，外殼101上部的彈簧受到拉伸，輪胎托架帶動著外殼101及油缸108在彈簧的作用下沿著空心連桿112方向向下運動，空心連桿112、油封109和活塞104不動。此時，上腔102的容積變小，下腔103的容積變大，上腔102中的壓力大于下腔103中的壓力，導致流通閥107關閉，伸張閥106打開，上腔102的油液在壓力的作用下流入下腔103，由于伸張閥106的節(jié)流作用在伸張運動時起到阻尼作用來對車輛懸架系統(tǒng)減振；由于下腔103中的壓力變小，發(fā)電單元中的油液通過第二進出油口113流入空心連桿112內，最后流回下腔103中。

參照圖1，本發(fā)明車輛重力振動能量回收系統(tǒng)，減振取力器1的第一進出油口111或第二進出油口113通過高油壓管與第一三通3的第一端口連接；第一三通3的第二端口通過高油壓管和第一單向閥4的進油口連接，第一三通3的第三端口通過低油壓管和第二單向閥5的出油口連接。每個能量回收單元的第一單向閥4出油口分別通過高油壓管與第二三通2的第一端口連接，第二三通2的第二端口通過高油壓管和儲能器6連接，第二三通2的第三端口通過高油壓管和液壓馬達9的進油口連接；液壓馬達9的輸出軸和發(fā)電機8的輸入軸連接；液壓馬達9的出油口通過低油壓管分別和每個能量回收單元的第二單向閥5進油口連接，第二單向閥5的出油口通過低油壓管與對應的第一三通3的第三端口連接。

另外，第二三通2的第三端口和液壓馬達9進油口之間的高油壓管上還設置有過濾器7，過濾器7能夠對油液進行過濾，防止油液中的雜質影響液壓馬達9工作。液壓馬達9與第二單向閥5之間的低油壓管上設有加液閥10，油液不足時，方便補充油液。

儲能器6是一種能把壓力油的液壓儲存起來的容器，如果整個車輛重力振動能量回收系統(tǒng)的壓力過低，儲能器6能及時將壓力釋放出，它在液壓系統(tǒng)中起到調節(jié)能量、均衡壓力、減少設備容積、降低系統(tǒng)溫度的作用。本發(fā)明儲能器6優(yōu)選皮囊型儲能器，例如皮囊型儲能器nxq系列。

本發(fā)明車輛重力振動能量回收系統(tǒng)的工作原理為：當汽車在路面不平的路上行駛、左右打方向或緊急剎車時，車輛就會上下振動；當汽車車輪移近車身時，外殼101上部的彈簧受到壓縮，輪胎托架帶動外殼101及油缸108沿著空心連桿112方向向上運動，空心連桿112不動，下腔103的容積變小壓力增大，下腔103中的油液通過第一進出油口111或第二進出油口113壓出，油液依次經(jīng)過第一三通3、第一單向閥4、第二三通2和過濾器7統(tǒng)一流入液壓馬達9中。當汽車車輪遠離車身時，外殼101上部的彈簧受到拉伸，輪胎托架帶動外殼101及油缸108在彈簧的作用下沿著連桿2方向向下運動，下腔103的容積變大壓力變小，從而將液壓馬達9中的油液依次經(jīng)過第二單向閥5、第一三通3吸入下腔103中。重復循環(huán)以上過程，油液不停的從液壓馬達9的進油口進入，從液壓馬達9的出油口流出，在此過程中，由于從液壓馬達9的進油口進入的是高壓油液，從液壓馬達9的出油口流出的是低壓油液，液壓馬達9的進、出油口之間存在一個壓力差，從而帶動液壓馬達9高速旋轉，液壓馬達9帶動發(fā)電機8發(fā)電，將汽車振動時產(chǎn)生的機械能轉化成電能。

汽車停駛后，多個減振取力器1內的壓力與高油壓管、低油壓管內的壓力是相等的。

本發(fā)明的車輛重力振動能量回收系統(tǒng)，可以應用在兩輪、三輪、四輪、六輪及以上的電動車、油電混合車或氫燃料電動車上，一個輪胎托架與一個能量回收單元對應，將車輛行駛時的振動機械能在車輛行駛過程中轉換成電能，即可以在車輛行駛的同時對本車進行充電，節(jié)約了能源，結構簡單、成本低且安裝方便。