道路交通減速區電力生成系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通過動能收集機構驅動的電力生成系統和方法。本發明特別涉及用于在減速區從損失的能量中生成電力的系統和方法。
【背景技術】
[0002]能量收集設備能夠從車輛的未使用的減速能量中生成電力(發電)，該電力可被用于各種各樣的應用。這些設備具有巨大潛力來滿足我們的全球能量挑戰。
[0003]目前存在這樣的設備，所述設備能夠通過交通道路中的能量采集設備的驅動將流體從容器栗送到蓄能器來生成電力，并且來自蓄能器的流體被用于驅動發電機。美國專利US2007/0085342A1公開了一種栗送設備，在該栗送設備中采用了彈簧回縮單動式液壓缸，在回縮期間，在活塞處于下止點時彈簧力最大，當活塞接近上止點時彈簧力逐漸減小，并且在上止點處彈簧力最小。即，回縮力根據活塞沖程長度變化，例如，如果活塞沖程長度為120mm，彈簧剛性系數(剛度)為25kgf/mm，則彈簧力的變化為25kgf到120x25 = 3000kgf，而對于活塞的實際回縮來說，75kgf的力可能就足夠了。實際需要的回縮力75kgf僅為最大彈簧力3000kg的2.50%，余下的97.50%的彈簧力僅導致降低了栗送效率，這是不希望看到的結果。
[0004]目前還存在耦接有液壓馬達的電力生成設備，所述電力生成設備不具備液壓馬達功能控制設備。這種布置的一些缺點如下:
[0005](i)液壓馬達的轉速不能設置成交流發電機(該交流發電機強制將生成的電力分配給孤立區域或者分配給公共輸電網)的同步轉速。
[0006](ii)不能實現液壓馬達的自動啟動/停止動作，而液壓馬達的自動啟動/停止動作在系統的持續日夜不間斷運行期間是必需的。
[0007](iii)供給馬達的加壓液壓油沒有過濾，而加壓液壓油的過濾對于防止液壓馬達的堵塞是必需的。
[0008](iV)供給馬達的加壓液壓油沒有安全閥或者泄壓閥，而該安全閥或者泄壓閥對于保護系統中的全部液壓元件免于損壞或者失效是必要的。
[0009]當前系統的又一缺陷是儲油設備沒有油位指示單元、通氣孔，吸濾器和回油管濾油器。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是從道路交通減速區中浪費的動能中產生電能。
[0011]該電力生成系統的優點如下:
[0012]主栗送設備中的導向缸組件在沖程長度上始終提供恒定的回縮力。
[0013]液壓馬達控制設備具備執行如下功能的能力:液壓馬達的速度調整、液壓馬達的自動啟動/停止、油的適當過濾以及液壓油的泄壓或安全泄放。
[0014]裝備有油位指示通氣帽、吸濾器以及回油管濾油器的儲油兼散熱設備增加了儲油兼散熱設備正常運行的功能性。
[0015]根據一方面，實現所述目的的本發明涉及一種用于從移動車輛中生成電力的系統，所述系統包括:儲油兼散熱設備;與儲油兼散熱設備操作地連接的栗送設備;該栗送設備包括多對導向缸組件;每對導向缸組件包括兩個液壓缸(即，栗送缸和導向兼回縮缸)的組合;所述每對導向缸組件通過板條連接;與栗送設備操作地連接的高壓存儲設備;與高壓存儲設備操作地連接的液壓馬達控制設備；以及與液壓馬達控制設備和儲油兼散熱設備操作地連接的液壓電力生成設備;其中，在車輛經過連接板條時油從低壓栗送到高壓，并且移動車輛損失的能量轉換成電力。
[0016]根據另一個方面，實現所述目的的本發明涉及一種從移動車輛中生成電力的方法，所述方法包括以下步驟:提供多個連接板條，從所述多個連接板條經過的車輛向下壓所述所述多個連接板條，所述多個連接板條進而向下推動多個導向缸組件，所述導向缸組件包括栗送缸和導向兼回縮缸;在栗送缸中設置輸送單向閥口，以便在導向缸組件被向下推時允許油從栗送缸流出并且被栗送到高壓存儲設備;將導向兼回縮缸中的油推入中壓蓄能器;在車輛越過多個連接板條時允許多個連接板條回縮，這進而使得導向缸組件回縮;在栗送缸中設置吸入閥口，以便在導向缸組件回縮時將油從低壓儲油兼散熱設備吸入到導向缸組件;允許油從中壓蓄能器進入導向兼回縮缸;控制液壓流體從高壓存儲設備至液壓電力生成設備的流動;利用流出的高壓流體對液壓電力生成設備供以動力以生成電力;使液壓流體返回到儲油兼散熱設備。
[0017]根據對附圖和隨后描述的考慮，本發明進一步的目的和優點將變得非常明顯。
【附圖說明】
[0018]現在參照附圖，其中示圖僅用于示出本發明的優選實施例的目的，而不是用于限制本發明的目的。
[0019]在附圖中舉例示出本發明的示范性實施例，附圖中:
[0020]圖1示出了根據本發明的示范性實施例的道路交通減速區電力生成系統；
[0021]圖2示出了根據本發明的示范性實施例的儲油兼散熱設備；
[0022]圖3示出了根據本發明的示范性實施例的主栗送設備；
[0023]圖4示出了根據本發明的示范性實施例的高壓存儲設備；
[0024]圖5示出了根據本發明的示范性實施例的液壓馬達控制設備；以及
[0025]圖6示出了根據本發明的示范性實施例的液壓電力生成設備。
[0026]附圖中的參考標記:
[0027]101-油箱(或者)油罐
[0028]102-通氣帽
[0029]103-吸濾器
[0030]104-回油管濾油器
[0031]105-液壓油
[0032]106-油位指示器(浮式)
[0033]107-泄油閥
[0034]201-導向缸組件
[0035]202-導向缸殼體
[0036]203-栗送缸
[0037]204-栗送缸活塞桿組件
[0038]205-整體輸送單向閥
[0039]206-整體吸入單向閥
[0040]207-導向兼回縮缸
[0041]208_導向兼回縮缸活塞桿組件
[0042]209-導向橋接板
[0043]210-蓄能器中壓
[0044]211-低壓管路
[0045]212-中壓管路
[0046]213-高壓管路
[0047]214-連接板條
[0048]301-背壓閉鎖單向閥
[0049]302-蓄能器高壓
[0050]401-泄壓閥(或)排泄閥(或)安全閥[0051 ]402-流量控制閥
[0052]403-壓力開關-下限
[0053]404-壓力開關-上限
[0054]405-電磁閥控制器
[0055]406-電磁閥控制器的交流電源線
[0056]407-電磁閥控制器的輸入信號線
[0057]408-電磁閥控制器的輸出信號線
[0058]409-電磁閥(常閉型)
[0059]410-壓力管路過濾器
[0060]501-液壓馬達[0061 ]502-交流發電機
[0062]503-馬達-交流發電機耦合器
[0063]504-交流發電機的輸出線
【具體實施方式】
[0064]在此參照附圖對本發明進行如下描述。
[0065]如此處提及的“板條”為“輕、薄、窄的金屬條”。
[0066]參照圖1，示出了根據本發明示范性實施例的電力生成系統。本發明包括儲油兼散熱設備[100]、主栗送設備[200]、高壓存儲設備[300]、液壓馬達控制設備[400]以及液壓電力生成設備[500]。
[0067]參照圖2，示出了根據本發明示范性實施例的儲油兼散熱設備[100]。儲油兼散熱設備包括油箱(或者)油罐[101]、通氣帽[102]、吸濾器[103]、回油管濾油器[104]、液壓油
[105]、油位指示器[106]以及泄油閥[107]。
[0068]油箱[101]存儲了整個系統平穩運行所需的足夠量的液壓油[105]。油罐的壁是熱導性的并且向大氣散熱從而確保油溫不超過60°C。
[0069]安裝在油罐的頂部的通氣帽[102]保持油罐內和油罐外壓力恒定從而確保油的平穩吸入。在從頂部注油期間，該帽打開并且加入新油，不影響其他已安裝元件的功能。這便利了頂部注油過程，即使系統正在運行時，同樣如此。
[0070]安裝在油罐的底部側壁的吸濾器[103]基本上是這樣一種過濾器，其允許油的自由流動并且過濾掉較大尺寸的油雜質、接頭密封帶、金屬毛邊等，并且阻止它們進入栗送設備。這確保了主栗送設備部件的無堵塞運行。安裝于油罐的頂部的回油管濾油器[104]主要用于過濾在液壓馬達的安裝和維護期間可能進入液壓馬達與油罐之間的管路配件中的較大的雜質。
[0071]油位指示器[106]安裝在罐的頂部，并且其被用于在不用打開油罐蓋的情況下觀察或定期監測油罐內部的油位。
[0072]固定在油罐的最底部的泄油閥[107]被用于排出少量油以用于測試而不干擾其他已安裝部件的功能。該閥還被用于完全更換油罐內部的油而不用拆開油罐蓋。
[0073]參照圖3，示出了根據本發明示范性實施例的主栗設備[200]。主栗設備包括多個導向缸組件[201]，蓄能器中壓[210]，低壓管路[211]，中壓管路[212]，高壓管路[213]以及多個連接板條[214]。每個導向缸組件均包括導向缸殼體[202]、栗送缸[203]、栗送缸活塞桿組件[204]、整體輸送單向閥[205]、整體吸入單向閥[206]、導向兼回縮缸[207]、導向兼回縮缸活塞桿組件[208 ]以及導向橋接板[209 ]。
[0074]導向缸組件[201]是兩個相同尺寸和沖程的液壓缸的特殊組合，所述液壓缸即栗送缸[203]和導向兼回縮缸[207]。導向缸殼體[202]緊密覆蓋這兩個缸。
[0075]栗送缸[203]具有兩個油口，一個油口安裝有整體輸送單向閥[205]，第二個油口安裝有整體吸入單向閥[206 ]。
[0076]導向兼回縮缸[207]具有與預裝有氮氣的蓄能器中壓[210]連接的一個油口。該蓄能器給導向兼回縮缸活塞桿組件[208]提供恒定的向上力。該力被用于栗送缸活塞桿組件[204]的回縮，因為栗送缸活塞桿組件[204]和導向兼回縮缸活塞桿組件[208]均與導向橋接板[209]剛性連接。
[0077]導向兼回縮缸還起到栗送缸活塞桿組件的導向的作用。該導向可以承受由經過的車輛施加的任何偏心載荷。
[0078]顧名思義，連接板條[204]借助于導柱和導套連接兩個導向缸組件[201]。如圖1所示的，連接導向缸組件的這些連接板條水平堆放在車輛行駛車道上。根據車輛行駛車道的寬度保持連