[发明专利]一种能够实现能量回收的教学实验台

权利要求书

1.一种能够实现能量回收的教学实验台，其特征在于：包括上位机、CAN分析仪、第一电机控制器、第一电机、重力势能装置（2）、第二电机控制器、第二电机、弹性势能装置（3）、第三电机控制器、第三电机、惯性势能装置（4）和储能电池；所述重力势能装置（2）、弹性势能装置（3）和惯性势能装置（4）安装在试验台（1）上；所述上位机与所述CAN分析仪电连接，所述CAN分析仪分别与所述第一电机控制器、第二电机控制器和第三电机控制器电连接；所述第一电机控制器分别与所述第一电机和储能电池电连接，所述第一电机控制器用于控制所述第一电机以电动机或发电机模式工作，以及用于在第一电机与所述储能电池之间进行交流电与直流电的相互变换；所述第一电机与所述重力势能装置（2）机械连接，所述第一电机在电动机模式下工作时，所述第一电机驱动所述重力势能装置（2）储存重力势能，所述第一电机在发电机模式下工作时，所述重力势能装置（2）释放重力势能并驱动所述第一电机发电；所述第二电机控制器分别与所述第二电机和储能电池电连接，所述第二电机控制器用于控制所述第二电机以电动机或发电机模式工作，以及用于在第二电机与所述储能电池之间进行交流电与直流电的相互变换；所述第二电机与所述弹性势能装置（3）机械连接，所述第二电机在电动机模式下工作时，所述第二电机驱动所述弹性势能装置（3）储存弹性势能，所述第二电机在发电机模式下工作时，所述弹性势能装置（3）释放弹性势能并驱动所述第二电机发电；所述第三电机控制器分别与所述第三电机和储能电池电连接，所述第三电机控制器用于控制所述第三电机以电动机或发电机模式工作，以及用于在第三电机与所述储能电池之间进行交流电与直流电的相互变换；所述第三电机与所述惯性势能装置（4）机械连接，所述第三电机在电动机模式下工作时，所述第三电机驱动所述惯性势能装置（4）储存惯性势能，所述第三电机在发电机模式下工作时，所述惯性势能装置（4）释放惯性势能并驱动所述第三电机发电。

2.根据权利要求1所述的教学实验台，其特征在于，所述重力势能装置（2）包括竖直的架体（5），所述架体（5）包括两根竖直的滑轨（6），还包括载物台（7），所述载物台（7）可装载重物并可在所述两根竖直的滑轨（6）上沿竖直方向滑动，所述载物台（7）的背面固定连接有沿竖直方向布置的齿条（8），所述架体（5）上在所述两根竖直的滑轨（6）的背面设置有多个水平传动组件和一个竖直传动组件，所述多个水平传动组件沿竖直方向平行间隔开布置，每个所述水平传动组件均包括安装在所述架体（5）上的水平转轴（9）、固定设置在所述水平转轴（9）上的可与所述齿条（8）配合的齿轮、以及固定设置在所述水平转轴（9）的端部上的锥齿轮，所述竖直传动组件包括安装在所述架体（5）上的竖直转轴（10）、以及固定设置在所述竖直转轴（10）上的多个锥齿轮，所述竖直传动组件的多个锥齿轮与所述多个水平传动组件的多个锥齿轮分别一一对应配合，所述竖直转轴（10）一端与所述第一电机的转轴固定连接，相邻两个所述水平传动组件的齿轮之间距离小于所述齿条（8）的长度。

3.根据权利要求2所述的教学实验台，其特征在于，所述架体（5）上设置有电机座（11），所述第一电机固定安装在所述电机座（11）上。

4.根据权利要求3所述的教学实验台，其特征在于，所述架体（5）底部设置有对所述载物台（7）进行缓冲的阻尼器（12）和橡胶缓冲块（13）。

5.根据权利要求4所述的教学实验台，其特征在于，所述弹性势能装置（3）包括机架（14），所述机架（14）上安装有转动轴（15），所述转动轴（15）一端与所述第二电机的转轴固定连接，所述转动轴（15）上固定设置有齿轮，所述机架（14）上固定设置有滑轨（16），所述机架（14）上的滑轨（16）上设置有可沿其滑动的滑块（17），所述滑块（17）上固定连接有可与所述转动轴（15）上的齿轮配合的齿条（18），所述机架（14）上在所述滑块（17）的滑动方向的延长线上固定设置有紧固块（19），还包括弹簧（20），所述弹簧（20）一端与所述紧固块（19）固定连接，另一端与所述滑块（17）的一端固定连接。