[發明專利]一種鐵路貨車磁懸浮振動自發電裝置及其安全監測系統

在審

• 申請號: 201710171601.2
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106712442A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 姚曙光;鄧功勛;許平;彭勇;趙紫亮;鄧達華;楊玥;張今;魯寨軍;楊岳;許志欣
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;B61K9/06;H04L29/08
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙)43213
• 代理人: 楊斌

1.一種鐵路貨車磁懸浮振動自發電裝置，其特征在于，該磁懸浮振動自發電裝置(1)設置于鐵路貨車轉向架的搖枕上，包括密封管(11)、第一固定永磁鐵(12)、第二固定永磁鐵(13)、懸浮永磁鐵(14)和塑料圓環(15)，所述第一固定永磁鐵(12)和第二固定永磁鐵(13)分別固接于所述密封管(11)的兩端部，所述懸浮永磁鐵(14)位于密封管(11)內、且懸浮于所述第一固定永磁鐵(12)和第二固定永磁鐵(13)之間，所述第一固定永磁鐵(12)與所述懸浮永磁鐵(14)相對的面的磁場極性相同，所述第二固定永磁鐵(13)與所述懸浮永磁鐵(14)相對的面的磁場極性相同，多個所述塑料圓環(15)固接在所述密封管(11)的外壁上，任一所述塑料圓環(15)內設置有線圈繞組(16)，所述線圈繞組(16)的出線端外接有整流儲能電路。

2.根據權利要求1所述的鐵路貨車磁懸浮振動自發電裝置，其特征在于，所述懸浮永磁鐵(14)為采用Halbach陣列形式沿所述密封管(11)軸向布置的磁鐵組，所述磁鐵組中心設置有貫穿該磁鐵組的導向桿(17)，所述導向桿(17)的兩端分別與所述第一固定永磁鐵(12)和第二固定永磁鐵(13)固接。

3.根據權利要求2所述的鐵路貨車磁懸浮振動自發電裝置，其特征在于，所述磁鐵組內的Halbach磁體的個數為奇數，且數量至少為3個；相鄰的所述Halbach磁體的內部磁場線正交。

4.根據權利要求3所述的鐵路貨車磁懸浮振動自發電裝置，其特征在于，所述磁鐵組包括沿所述密封管(11)軸向布置的3個所述Halbach磁體，位于中間的所述Halbach磁體的內部磁場方向沿所述密封管(11)的徑向向外，位于兩側的所述Halbach磁體的內部磁場方向沿所述密封管(11)的軸向相背離。

5.根據權利要求1-4任一所述的鐵路貨車磁懸浮振動自發電裝置，其特征在于，所述懸浮永磁鐵(14)靜止時，該懸浮永磁鐵(14)位于所述第一固定永磁鐵(12)和第二固定永磁鐵(13)之間的中間位置。

6.一種鐵路貨車安全監測系統，包括上述權利要求1-5任一所述的磁懸浮振動自發電裝置(1)，其特征在于，還包括信息采集裝置(201)、協調器(202)、主控電腦(203)、云端服務器(204)和顯示終端(205)，所述信息采集裝置(201)和協調器(202)通過磁懸浮振動自發電裝置(1)供電，所述協調器(202)與所述信息采集裝置(201)連接，所述協調器(202)與所述主控電腦(203)連接，所述主控電腦(203)與所述云端服務器(204)連接，所述云端服務器(204)與所述顯示終端(205)連接交互，所述顯示終端(205)包括移動APP顯示終端。

7.根據權利要求6所述的鐵路貨車安全監測系統，其特征在于，所述信息采集裝置(201)設置在任一鐵路貨車的車廂上，包括依次連接的傳感器組(2011)、終端(2012)和路由器(2013)，任一所述傳感器組(2011)包括9個溫度傳感器，其中8個所述溫度傳感器分別安裝在貨車轉向架的承載鞍上，且與所述貨車轉向架的8個軸承的外圈接觸，另外一個所述溫度傳感器為設置在轉向架上測量環境溫度的溫度傳感器。

8.根據權利要求7所述的鐵路貨車安全監測系統，其特征在于，所述信息采集裝置(201)還包括接入所述磁懸浮振動自發電裝置(1)未整流濾波前電信號的電源管理芯片，所述電源管理芯片與協調器連接。

9.根據權利要求8所述的鐵路貨車安全監測系統，其特征在于，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，所述信息采集裝置(201)采用ZigBee模塊建立網絡。