[发明专利]基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统及方法

权利要求书

1.一种基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统，其特征在于：包括液压传动系统单元和共振发电装置；

所述液压传动系统单元包括振动输入端和振动输出端以及两端之间相连的油路，所述振动输入端包括分散设置在车身下方以车轴为支撑的代替减振器的车身抑振位置处，采用两个主动液压缸并列紧邻安装，主动液压缸的活塞杆连接车身底板，承接车身振动；所述振动输出端包括集中设置在同一个共振发电装置上的从动液压缸，且每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联；

所述共振发电装置包括振动导向框架，设置在振动导向框架内并与车身采用弹性系统相连的中空重物托板，中空重物托板上设置有包括发电机和增速器的共振旋转发电组件，所述共振旋转发电组件还包括在发电机转轴上设置的内套有单向轴承的齿轮，齿轮单侧啮合有齿条，齿条由设置在振动导向框架顶部的作为振动输出端的从动液压缸下方的活塞杆带动，每个从动液压缸的活塞杆带动一个齿条，将振动输出端传送的振动力分别通过齿条在发电机转轴两侧与齿轮啮合驱动发电机转轴旋转，从而发电；

所述振动输入端的两个主动液压缸分别各自与两个从动液压缸组成了两条一驱二串联式液压振动回路，两条液压振动回路中从动液压缸活塞输出的扭力在发电机转轴两侧同向叠加，构成将车身振动力转换为共振发电装置发电机转轴的旋转扭力的二驱四液压混合驱动系统；

所述振动输入端在车身下方抑振位置处分散设置有多个，且对应的所有振动输出端都设置在同一个共振发电装置上，从动液压缸的数量根据振动输入端的主动液压缸的数量而定，且沿发电机转轴两侧上方集中垂直排列安装在振动导向框架顶部位置，构成共振发电的集中驱动与系统阻尼的分散抑振的分布式架构；

所述两条液压振动回路的每条回路中的两个从动液压缸活塞杆连接的齿条对发电机转轴的驱动旋转方向分别交替为顺时针和逆时针，而且，随主动液压缸活塞压缩和拉伸的出力，每条一驱二串联式液压振动回路中的两个从动液压缸活塞，交替承接转轴的负载。

2.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统，其特征在于：所述中空重物托板通过与车身连接的弹性系统与车身实现共振，中空重物托板通过直线轴承在垂直设置于振动导向框架上的光轴上实现垂直方向的上下滑移。

3.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统，其特征在于：所述每个主动液压缸均与两个从动液压缸通过油路串联，是采用油路将每个液压缸内由活塞隔离形成的上下油腔进行串联，并使得主动液压缸活塞在压缩和拉伸的全行程实现连续的做功发电。

4.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统，其特征在于：在两条液压振动回路中设置有流量控制阀，通过流量控制产生的节流阻尼用于车身的抑振。

5.如权利要求1所述的基于集中驱动和分散抑振的共振发电系统，其特征在于：所述共振发电装置设置在车身底板上方紧靠卡车驾驶室后方位置或紧靠客车后排座椅后方的位置处。

6.一种如权利要求1所述的共振发电系统的基于集中驱动和分散抑振的共振发电方法，其特征在于：采用两条分别由一个主动液压缸驱动两个从动液压缸的且带有液压控制阀的二驱四串联式液压振动回路作为液压传动系统单元，每个液压传动系统单元中的两个主动液压缸作为振动输入端，所述振动输入端在车身需要抑振的位置处代替减振器以车轴为支撑进行分散设置，将所有液压传动系统单元中分别由四个从动液压缸构成的振动输出端，都垂直设置于同一个共振发电装置上，从动液压缸的单活塞杆下方联结齿条，齿条单侧啮合发电机转轴上内套有单向轴承的齿轮，所有的振动输入端与振动输出端之间，都是通过二驱四的双串联液压振动油路所连接，通过各振动输入端将源自各车轮处的车身振动力，汇聚至共振发电装置的发电机转轴处进行集中式驱动，以及，通过各振动输出端将分流的共振发电装置系统阻尼，逆向传导至各振动输入端进行车身的分散式抑振，实现搭建高效率共振发电和均衡性车身抑振所需要的分布式架构，同时，也实现了大功率发电机在共振发电装置的有效应用。