[實(shí)用新型]一種能量回收利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220713061.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203039438U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿振鐸;王玉平;夏從新;常曉曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J15/00
• 分類號(hào): H02J15/00;H02J7/32
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原專利有限責(zé)任公司 41107
• 代理人: 呂振安

技術(shù)領(lǐng)域：

????本實(shí)用新型涉及能量的回收和利用，特別是一種適用于對(duì)人體勢(shì)能進(jìn)行回收、利用的的能量回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

????城市軌道交通包括公交車、地鐵、輕軌等交通工具；大型商超、超市等人流密集的地方都有UPS等后備電源。

城市由于大量人流、客流量而大量使用公交車、地鐵。按每次上下車20人次（上車10人，下車10人），每次2個(gè)臺(tái)階，平均體重按60Kg計(jì)算，上下車的踏板高度為20Cm計(jì)算，一條公交線40站，每天循環(huán)8趟，根據(jù)△Ep=-Wg=-mgH?公式，?每輛車每天將產(chǎn)生5745600焦耳的能量。而這種勢(shì)能白白的消耗掉無(wú)法利用。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種使用方便、結(jié)構(gòu)合理能夠?qū)θ梭w勢(shì)能進(jìn)行回收利用的能量回收利用系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種能量回收利用系統(tǒng)，它包括控制模塊,儲(chǔ)能模塊，整流模塊，發(fā)電機(jī)，其特征在于：機(jī)械踏板帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，整流模塊整流輸出的電流給儲(chǔ)能模塊進(jìn)行充電，所述的控制模塊對(duì)發(fā)電機(jī)及儲(chǔ)能模塊進(jìn)行控制。所述的儲(chǔ)能模塊與車載蓄電池連通。所述的儲(chǔ)能模塊由多個(gè)超級(jí)電容器或超容電池組成。所述的控制模塊為可編程序邏輯控制器或單片機(jī)。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，使用方便，節(jié)能環(huán)保，能夠有效的提高能量的回收利用效率。

附圖說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

結(jié)合附圖詳細(xì)描述實(shí)施例，一種能量回收利用系統(tǒng)，它包括控制模塊,儲(chǔ)能模塊，整流模塊，發(fā)電機(jī)，機(jī)械踏板帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，整流模塊整流輸出的電流給儲(chǔ)能模塊進(jìn)行充電，所述的控制模塊對(duì)發(fā)電機(jī)及儲(chǔ)能模塊進(jìn)行控制；本實(shí)施例所述的儲(chǔ)能模塊與車載電池連通；本實(shí)施例所述的儲(chǔ)能模塊由多個(gè)超級(jí)電容器或超容電池組成；本實(shí)施例所述的控制模塊為可編程序邏輯控制器或單片機(jī)。

本實(shí)施例所述的機(jī)械踏板具有一定的承重能力，并能把勢(shì)能轉(zhuǎn)移至發(fā)電機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述的整流模塊整流出的電流可以給儲(chǔ)能模塊進(jìn)行充電；所述的控制模塊采用可編程序邏輯控制器或單片機(jī)；控制模塊可以對(duì)發(fā)電機(jī)及儲(chǔ)能模塊進(jìn)行智能控制。具體控制方法為：當(dāng)踏板勢(shì)能轉(zhuǎn)至發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電并通過(guò)整流充到儲(chǔ)能模塊。儲(chǔ)能模塊對(duì)蓄電池或UPS進(jìn)行充電，直至充滿為止。當(dāng)充電完成后，控制模塊的對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行關(guān)閉控制，直到儲(chǔ)能模塊下一步需要儲(chǔ)能輸入。

以本實(shí)用新型在公交車上安裝的結(jié)構(gòu)舉例：

當(dāng)公交車停靠站的時(shí)候，大量乘客通過(guò)機(jī)械踏板上下車，從而消耗能量轉(zhuǎn)化成勢(shì)能，勢(shì)能通過(guò)機(jī)械踏板連接的充電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并經(jīng)過(guò)整流存儲(chǔ)在儲(chǔ)能模塊中。當(dāng)儲(chǔ)能達(dá)到一定閥值時(shí)，控制模塊輸出打開(kāi)信號(hào)，打開(kāi)儲(chǔ)能模塊對(duì)外輸出電路，對(duì)公交車蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)儲(chǔ)能模塊達(dá)到閥值下限時(shí)，控制模塊輸出關(guān)閉信號(hào)，關(guān)閉儲(chǔ)能模塊對(duì)外輸出電路，停止對(duì)公交車蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)公交車啟動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能模塊還可協(xié)助公交車蓄電池進(jìn)行打火啟動(dòng)，減少大電流對(duì)蓄電池的傷害并延長(zhǎng)壽命。

以一輛公交車為例，日運(yùn)行10小時(shí)，設(shè)站點(diǎn)40站，兩小時(shí)一趟，設(shè)平均每站上下人數(shù)20人次，每次需踩2下踏板。機(jī)械踏板轉(zhuǎn)換勢(shì)能效率設(shè)定在80%，勢(shì)能轉(zhuǎn)化成電能效率設(shè)定70%。儲(chǔ)能模塊由6只2.7V300F單體串聯(lián)組成16.4V50F超級(jí)電容器組件，超級(jí)電容器組件兩端裝有電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)值傳至控制模塊。

當(dāng)電壓檢測(cè)芯片測(cè)定儲(chǔ)能組件高于15V時(shí)，檢測(cè)控制器輸出控制開(kāi)關(guān)原件，輸出電路導(dǎo)通，儲(chǔ)能模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電；隨著充電過(guò)程的進(jìn)行，儲(chǔ)能模塊兩端電壓逐漸下降，當(dāng)電壓下降至低于某個(gè)設(shè)定值（14V）時(shí)，檢測(cè)控制器關(guān)閉輸出信號(hào)，儲(chǔ)能模塊不再繼續(xù)放電。當(dāng)儲(chǔ)能模塊下降至低于12V時(shí)，儲(chǔ)能模塊不再打火啟動(dòng)放電。

假設(shè)勢(shì)能轉(zhuǎn)換電能效率90%，發(fā)電機(jī)效率95%，計(jì)算一輛車工作一天可產(chǎn)生的能量：

△Ep=-Wg=-mgH?=-40x4x6x70x40x0.9x0.95x10x0.25=5745600焦耳，一升汽油可轉(zhuǎn)換能量5680000焦耳。按每輛車每年跑300天計(jì)算，每年每輛車可節(jié)約汽油300升，減少碳排放13440克。

????本實(shí)用新型還可以用在地鐵、輕軌等交通工具上，能夠有效的節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)能量的回收循環(huán)利用。