[发明专利]用于发电系统的往复弹簧装置

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求以下美国临时专利申请的优先权：2009年1月27日提交的、名称为“发电系统的暂时吸收器”的申请号为61/147,747的美国临时专利申请，2009年1月27日提交的、名称为“发电系统的根据天气作用的踏板锁定装置”的申请号为61/147,748的美国临时专利申请，2009年1月27日提交的、名称为“低姿态表面安装发电系统”的申请号为61/147,749的美国临时专利申请，2009年1月27日提交的、名称为“发电系统的车速探测装置”的申请号为61/147,750，的美国临时专利申请，2009年1月27日提交的、名称为“发电系统的往复弹簧装置”的申请号为61/147,752，的美国临时专利申请，以及2009年1月27日提交的、名称为“发电系统的无损短期电存储装置”的申请号为61/147,754，的美国临时专利申请。在此以引用的方式将上述临时专利申请的内容并入本发明中。

技术领域

本发明指向收获车辆能量的装置和方法，特别指向一种用于收获车辆能量的具有往复弹簧装置的发电系统。

背景技术

尽管这些年来有多个组织提出了针对捕获经过车辆的能量的各种设计方案，但真正实施的却很少。诸如效率、可靠性以及可制造性等都限制了车辆能量收获设备的实用性。此外，还有诸如车辆尺寸、车速、轴配置以及车道位置等因素的挑战，这些都极大的影响着试图捕获车辆动能的的设备的运行以及将博获得能量转换成可用形式的能量。

因此，需要提供一种具有改善的效率、可靠性、可制造性以及实用性的能量捕获装置和方法。还需要提供一种能够在将捕获的能量转换为可用形式的能量的过程中虑及不同车辆在车辆尺寸、车速、轴配置以及车道位置等参数上的差异的能量捕获装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种新颖的车辆能量收获器，该收获器可以克服传统设备的诸多问题，从而相比传统的设备而言，更适用于现实世界的实施。

本发明的示例性实施例能够将车辆因下匝道或出停车场而减速时所浪费的能量(一般都转化为热能)作有效地利用。该车辆能量收获器能够从驶过的车辆(或者减速的车辆)吸收机械能量并将该机械能通过例如轴驱动电机转换为电能。

公开的实施例提供了一种车辆能量收获器以及能量发生系统，其安装简单，成本回收期短，并且可扩展。更具体地讲，公开的实施例可以提供一种简单且可靠的机械配置，该机械配置可以承受严酷的环境条件。低成本的系统配置还可提供更短的成本回收期，并因此令该系统更具可实施性，更适于实际应用。

此外，该系统的易安装性使得其更具可实施性，且更适于实际应用。与传统设备的几天的安装用时不同，本发明公开的实施例仅需要很少的挖掘或根本不需要挖掘并，从而可以在几个小时内安装完毕。

公开的实施例还可提供一种可扩展配置，这使其特别适合安装在下匝道、停车收费口，小丘等位置。

一种实施例还可以包括对单元运行状态的监控，这种监控可以是周期性的也可以是每天二十四小时，每周七天，通过无线链路或其他有线或无线通信设备实现的。

本发明的实施例改善了系统在实际应用状态下的耐久性。本发明示例性的实施例能够承受在系统正常运行时的应力。本发明的实施例认识到很多因素都会降低系统的耐久性，这些因素包括，例如，车辆以每小时60至70英里或更高的时速碰撞踏板，积累的冰限制踏板组件的自由运动，等等。

本发明的示例性实施例定位并解决了这些问题并改善了根据本发明的实施例基于踏板的能量转换系统。本发明的具体实施例还改善了能量转换系统的转换效率。

为了减轻踏板组件的磨损及撕裂现象的发生，一实施例包括一扭簧形式的瞬时吸收装置，在传统系统中，该踏板驱动机构通常与一发电装置直接连接。这样，由于与踏板驱动机构连接的发电装置的惯性作用，高速车辆在与踏板组件碰撞时将在机械元件上施加过度的应力。本发明的如图1所示的实施例通过利用扭簧存储踏板驱动输出充分地降低了施加于机械元件上的压力，扭簧将在车辆驶过踏板后将其存储的能量释放给发电机。

为了改善转换效率，系统可以包括一具有多个踏板单元的转换单元，踏板单元具有不那么突出的部件或元件，这些部件或元件尽可能轻轻地且静静地吸收车辆动能。这样，减小了示例系统的破坏性，从各踏板得来的能量的实际量相对破坏性较强的设计可能相对少或者被降低。因此，本发明的实施例提供了提高系统转换车辆动能的效率的其他的优势。为了达到此点，示例性实施例可以改善系统将通过的一辆或多辆车的动能转换为有用的能量的效率。