[发明专利]可控弹性能量释放与回收系统

说明书

技术所属领域

本发明涉及能量释放与回收系统，具体是一种利用卷簧(或其它能发生弹性形变的元件或组件)在无级变速器的配合和控制系统的控制下将可回收的能量(主要是机械能)回收后转化成弹性能量储藏起来，又可根据需要将卷簧储藏的能量释放提高能量的使用效率。

技术背景

随着资源的不断枯竭，能源危机己日趋紧张，对经济发展的影响己不断升级，世界各国都在加紧研发新能源和节能技术，包括能量的回收与利用。但在许多有可回收能量的领域还未得到较快的发展，如汽车高速时刹车或从高坡向平地下滑，城市公交车辆的濒繁停车和许多电梯、塔吊、港机等下送重物时以及风口风能和不少中小水系中均有大量的机械能可回收利用，但目前未有理想的机构能将这些能量加以合理的利用，使大量可回收的能量(机械能)以磨擦热等形式浪费，而且还易给机械尤其是刹车系统带来不良影响；另外随着汽车工业的发展，新能源汽车不断涌现，在新能源汽车中的电瓶车由于所能储藏的能量有限尤其是冲电时间过长还得不到较快的发展。

发明内容

本发明是这样完成的：用一个或一个以上的卷簧(或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能的弹性机构，并在弹性机构的两端用中间传动机构建立传动关系而将弹性机构的两端连接在一起，并配备合适的无级变速器(和变速器(如齿轮档位变速器或合适的无级变速器))、锁止机构和换向机构等辅助装置。在控制系统的控制下，经无级变速器(及变速器)的变速变矩、锁止机构的锁止与释放及换向机构的换向，在能量释放与回收阶段，系统不但既能将可回收的能量(以转矩的形式)无级变速变矩后传给卷簧或其它弹性机构储藏起来，又能根据需要将卷簧或其它弹性机构储藏的能量无级变速变矩后释放，完成能量的释放与回收任务；而且还能在卷簧或其它弹性机构的输出端保持较高转速的同时，既能使卷簧或其它弹性机构的两端以不同的转速同向转动，降低卷簧或其它弹性机构的能量释放或回收的速度，又能使卷簧或其它弹性机构的两端反向转动，提高卷簧或其它弹性机构的能量释放或回收速度，使系统在卷簧或其它弹性机构的转矩有较大的变化时，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。无级变速器可以使用行程可变弹性无级变速器或转速控制器(专利申请号200810031679.5)，并将有曲轴参入传动的行程可变弹性无级变速器称为曲轴行程可变弹性无级变速器，其余有卷簧无曲轴传动的行程可变弹性无级变速器称为卷簧行程可变弹性无级变速器；同时也可以使用行星齿轮多路传动无级变速器(专利申请号2007100348024)，或其它能双向转动和传动的无级变速器。

所述能量释放与回收系统是将卷簧(或其它能发生弹性形变的元件或组件)的一端固定，一端经换向机构与无级变速器相连，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去控制换向机构选择合适的转动和传动方向，控制无级变速器选择合适的传动比将卷簧或其它弹性机构储藏的能量不断释放传给后级传动机构加以利用，或将可回收的能量无级变速变矩后传给卷簧或其它弹性机构储藏起来以待利用，提高能量的利用率。

所述能量释放与回收系统是将卷簧(或其它能发生弹性形变的元件或组件)的一端固定，一端经换向机构、变速器(如齿轮档位变速器或合适的无级变速器)与无级变速器相连，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去控制换向机构选择合适的转动和传动方向，控制变速器选择合适的档位(或传动比)将卷簧的转矩变化分为多个传动区，控制无级变速器选择合适的传动比在变速器选择的传动区域内将卷簧储藏的能量不断释放传给后级传动机构加以利用，或将可回收的能量经无级变速器无级变速变矩后再经变速器和换向机构传给卷簧储藏起来以待利用，提高能量的利用率。通过变速器的变速变矩，既使卷簧的转矩有较大的变化，变速器都能选择合适的传动比将卷簧的转矩变化到无级变速器能接收的范围内实现无级变速变矩，有利于卷簧储藏更多的能量。