[发明专利]可控弹性能量释放与回收系统

权利要求书

1.一种可控弹性能量释放与回收系统，是利用弹性机构将机械能回收储藏后并可释放做功的能量释放与回收系统，其特征是用一个以上的卷簧、其它能发生弹性形变的元件或组件作可控弹性能量释放与回收系统中能量储藏的弹性机构，并用传动轮、传动轴、锁止机构作中间传动机构在弹性机构的两端建立传动关系而将弹性机构的两端连接在一起，在传动路径中配备第一变速器和第一换向机构，在控制系统的控制下，经所述第一变速器的变速变矩、锁止机构的锁止与释放及所述第一换向机构的换向，系统不但能将可回收的能量储藏在弹性机构中，又能将弹性机构储藏的能量根据需要释放，完成能量的释放与回收任务；而且还能在弹性机构的输出端保持较高转速的同时，既能使弹性机构的输出端和回收端以不同的转速同向转动，降低弹性机构的能量释放或回收的速度，又能使弹性机构的两端反向转动，提高弹性机构的能量释放或回收速度，使系统在弹性机构的转矩在较大的变化范围内，均能正常运转，使系统的性能更好更稳定，更好的完成能量释放与回收任务，提高能量的利用率。

2.根据权利要求1所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是将两端都能自由转动的弹性机构的两端分别作输出端和回收端，所述第一变速器和所述第一换向机构安装在弹性机构的输出端和回收端之间，所述第一变速器在控制系统的控制下，既可以使弹性机构输出端保持较高转速的同时，使回收端以低于输出端的转速同向转动，降低能量释放速度，又可以使弹性机构回收端与输出端以相反的方向转动,加快能量释放速度提高输出端的驱动能力；在能量回收阶段，控制系统始终使回收端比输出端以较快的转速同向转动而储藏能量，使弹性机构的对外转矩始终符合能量释放与回收的要求，提高系统的能量储藏性能和能量储藏总量。

3.根据权利要求1或2所述的可控弹性能量释放与回收系统，其特征是所述第一变速器为无级变速器。

4.根据权利要求1或2所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是所述锁止机构是离合器、制动器。

5.根据权利要求2所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是将两组以上两端都能自由转动的弹性机构组成能量储藏组合，将它们的回收端连在一起或通过锁止机构连接，将它们的输出端经锁止机构可分别或同时驱动输出轴，将所述第一变速器经所述第一换向机构设置于弹性机构的两端之间，在能量释放与回收阶段，控制系统根据控制要求和工作情况的变化，锁止机构适时地锁止或释放使一定数量的弹性机构参入能量的释放或回收工作，并使每组弹性机构储藏的能量达到一定值或顶点后不再储藏能量，使转矩变化始终处在符合传动要求或能量回收的变化范围之内，能量储藏能力得到倍增，提高系统能量储藏性能和能量储藏总量。

6.根据权利要求1或2或5所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是在弹性机构输出端的锁止机构与驱动轮之间增加传动轮，在传动轮与驱动轮之间增加一套第二换向机构，用于适时改变弹性机构输出端的转动方向，在能量释放与回收阶段，在控制系统的控制下，输出端和回收端均能同向和反向转动，加快能量储藏速度，使弹性机构处于低能位时能更快的将可回收的能量充分回收。

7.根据权利要求1或2或5所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是在弹性机构的一端安装传动轮、锁止机构，一端安装传动轮、锁止机构和单向离合器，在能量回收阶段用传动主轴或输出轴直接驱动回收端向高能位转动储藏能量,提高工作效率，并使系统的结构和控制更简单，稳定性能更好，能量回收效率更高。

8.根据权利要求1或2或5所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是当弹性机构的转矩变化很大超出第一变速器的变速变矩范围时，再增加第二变速器，控制系统根据控制要求和工作情况的变化使各变速器选择合适的档位或传动比、第一换向机构选择合适的传动和转动方向，使第一变速器在第二变速器选择的传动区内选择合适的传动比使弹性机构的对外转矩变化经变速变矩后始终处在符合传动要求的变化范围之内，符合能量释放与回收的要求，使系统的稳定性能更好。

9.根据权利要求1所述可控弹性能量释放与回收系统，其特征是用可控弹性能量释放与回收系统与其它动力驱动系统组成混合动力系统，在其它动力系统的驱动力小于后级阻力时，弹性能量释放与回收系统释放能量，提高混合动力系统的驱动力；在其它动力系统的驱动力大于后级阻力时，弹性能量释放与回收系统回收能量，降低混合动力系统的驱动力，提高能量使用效率。