[发明专利]一种利用轮胎转动自发电方法和机构

说明书

技术领域

本发明涉及利用轮胎转动自发电技术的改进，属于轮胎发电技术领域。

 

背景技术

车辆行驶过程中，轮胎快速地旋转，一些人注意到轮胎转动所产生的动能，于是出现了轮胎发电的研究。目前对轮胎发电的认识，大都停留在压电效应和旋转切割磁力线产生电流。压电效应发电的不足在于，发电量非常微小，且在软性材料上产生压电效应不明显。要在轮胎变形中产生旋转切割磁力线的方法非常复杂，且难以实现。因此，要让轮胎变形产生电能又不大量额外消耗车载能源，必须另寻途径。

专利号为“200920151749.0”的中国实用新型公开了一种磁电轮胎，在轮毂的环槽底套线圈，在线圈外离开间隙套磁环，外胎包结在磁环的外面。行车中，当路面冲击外胎，外胎沿径向受到压缩，使磁环接近路面一侧的部分靠近线圈，使线圈感应发电；随着车轮转动，外胎受压缩的地方离开路面逐渐外张恢复，此过程也使线圈感应发电。上述靠近远离发电属于已有的磁力发电原理，由于未能切割磁力线，发电效果十分有限，且发电部件仅限于轮胎内，不能产生足够大的电能。同时上述专利为了安装需要，轮毂由左右两部分构成，产品强度受到影响。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种发电效率高、自身消耗能量小且容易实现的利用轮胎转动自发电方法和机构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种利用轮胎转动自发电方法，在轮胎上沿圆周设有若干套直线发电机，每套直线发电机包括配对的定子和动子，定子和动子位于轮胎同一条径向线上可随轮胎同步转动，定子安装在轮辋上并朝向橡胶胎体；本方法利用轮胎与地面接触的那部分会发生形变而变瘪、在驶离地面后又会复原的变形特性，将该形变传递给动子使动子与定子之间在径向发生相对运动，从而切割磁力线实现发电。

一种利用轮胎转动自发电机构，所述轮胎由轮辋和橡胶胎体构成，在轮胎上沿圆周设有若干套直线发电机，每套直线发电机包括配对的定子和动子，定子位于机壳内，机壳固定安装在轮辋上；定子为环形骨架上绕制线圈而形成，定子的轴线位于轮胎直径方向上，动子由柱状骨架和安装在骨架上的永磁体或励磁线圈构成，动子从定子中穿过，动子一端在轮胎转动时始终与橡胶胎体内表面接触并可随接触处橡胶胎体的变形而在定子的导向作用下与定子之间发生径向的往复运动。

动子一端始终与橡胶胎体内表面接触可以按如下两种结构实现：1、所述动子上套设有弹簧，由弹簧作用使动子一端始终与橡胶胎体内表面接触；弹簧一端抵在机壳上，弹簧另一端抵在动子上的弹簧定位盘上。2、或者在橡胶胎体内表面开有比动子小的夹持孔，动子一端位于夹持孔内，这样动子就能被橡胶材料的收缩力所夹持而始终与橡胶胎体内表面接触。

所述轮辋上设有通至轮辋外表面上的圆周环槽的径向通孔，机壳螺纹旋接在径向通孔中并在两者结合部位设有密封结构。本结构机壳和定子安装方便，对轮辋结构改动小，可以确保改动后轮辋的强度符合要求。

所述定子环形骨架内表面圆周上均匀设有若干朝向中心的绕线柱，线圈绕制在绕线柱上。

根据实际需要，本发明也可以对上述定子和动子位置进行交换，此时环形骨架上绕制线圈构成动子，柱状骨架和安装在骨架上的永磁体或励磁线圈构成定子。此时定子一端位于机壳，另一端从机壳中穿出朝向橡胶胎体内表面，机壳固定安装在轮辋上；动子的轴线位于轮胎直径方向上，动子套在定子从机壳穿出段上，动子一端在轮胎转动时始终与橡胶胎体内表面接触并可随接触处橡胶胎体的变形而与定子之间发生径向的往复运动。

本发明利用轮胎的变形驱动动子与定子之间往复运动而切割磁力线进行发电，由于动子移动方向与轮胎前进方向几乎垂直，所以其消耗的能量少，而发出的电能多，因此本发明发电效率高，自身消耗能量小且容易实现。

 

附图说明

图1-本发明结构示意图。

图2-图1的局部放大图。

图3-图1中定子结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。