[發明專利]一種基于軌道振動的機械發電系統及方法

在審

• 申請號: 202110486645.0
• 申請日: 2021-05-01
• 公開（公告）號: CN113098197A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 陳磊;鄭帥;謝明軍;丁召榮;安喆;梅積剛;何建峰;寧宗夏;汝國濤;林雙才
• 申請（專利權）人: 西安鐵路信號有限責任公司
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K7/075;H02J7/32;H02J3/38;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于軌道振動的機械發電系統，其特征是：包括：鐵路軌道（10）、發電機組陣列（3）和列車，發電機組陣列（3）在鐵路軌道（10）的兩側，當鐵路軌道（10）有火車通過時，在列車輪對的作用下鐵路軌道（10）產生振動，使側邊的發電機組陣列（3）通過振動產生電能，振動產生的電能向控制的電池組（5）充電，電池組（5）的電能到達閥值時，通過逆變器（6）向電網輸送電能。

2.根據權利要求1所述的一種基于軌道振動的機械發電系統，其特征是：發電機組陣列（3）包括：左發電機組陣列（8）和右發電機組陣列（9），左發電機組陣列（8）和右發電機組陣列（9）具有相同的結構。

3.根據權利要求1所述的一種基于軌道振動的機械發電系統，其特征是：發電機組陣列（3）中的每臺發電模塊均通過電纜與室外控制器（2）連接；室外控制器（2）分別通過線纜與電池組（5）連接和逆變器（6）連接，室外控制器（2）通過網絡與室內監控主機（1）連接，室內監控主機（1）進行供電指令的下達和室外控制器（2）的工作監控；軌底的振動觸發器（4）通過網絡與室外控制器（2）連接進行電池充電指令的觸發；一方面將發電機組陣列（3）產生的電進行濾波并按照電池組（5）的充電規格進行供電；另一方面當室外控制器（2）接到室內監控主機（1）放電指令時，室外控制器（2）控制電池組（5）放電，電池組（5）釋放的電通過逆變器（6）轉化成規定制式的電向道旁設備（7）進行供電輸出。

4.根據權利要求1所述的一種基于軌道振動的機械發電系統，其特征是：所述的發電機組陣列（3）包括間隔分布的能量轉換裝置（31）、發電機（34）；通過能量轉換裝置（31）將振動能量轉換成發電機（34）轉子能量到發電機（34）的輸入軸，由發電機（34）發電輸出電池組（5）可輸入的電能。

5.根據權利要求4所述的一種基于軌道振動的機械發電系統，其特征是：所述的能量轉換裝置（31）包括：頻率過濾裝置（311）、短連接桿（312）、長連接桿（313）、上過渡板（314）、下過渡板（315）、支撐軸（316）、軸承（317）、支撐座（318）、防松頂蓋（319）、雙頭螺柱（320）、儲能塊（321）、上罩桶（322）、上彈簧（323）、下彈簧（324）、機殼（325）、活塞（326）、活塞連接桿（327）、曲軸（328）、慣性輪（329）、變速箱（33）、內齒輪（331）、行星齒輪（332）、中心齒輪（333）、輸出軸（334）、聯軸器（335）；頻率過濾裝置（311）與鐵路軌道（10）底部通過壓力接觸方式連接；頻率過濾裝置（311）與短連接桿（312）的一端通過螺栓固定連接，另一端與上過渡板（314）和下過渡板（315）的一側固定連接；上過渡板（314）與下過渡板（315）通過螺栓固定連接，并卡在軸承（317）外圈上，軸承（317）內圈通過支撐軸（316）固定在支撐座（318）上，支撐座（318）則通過螺栓固定在道床上；上過渡板（314）和下過渡板（315）的另一側通過螺栓與長連接桿（313）的一端連接，長連接桿（313）垂向位置通過防松頂蓋（319）和儲能塊（321）加緊固定，防松頂蓋（319）和儲能塊（321）則通過雙頭螺柱（320）固定在上罩桶（322）上，上罩桶（322）通過上彈簧（323）和下彈簧（324）將活塞（326）加在中間，下彈簧（323）通過上罩桶（322）下沿止擋件限位；上罩桶（322）在機殼（325）內壁上滑動接觸連接；活塞（326）通過活塞桿（327）與曲軸（328）連接，曲軸（328）一端與慣性輪（329）固定連接，曲軸（328）另一端與發電機（34）的轉子軸軸連接。

6.根據權利要求5所述的一種基于軌道振動的機械發電系統，其特征是：所述的曲軸（328）通過鍵連接在內齒輪（331）上，內齒輪（331）通過與行星齒輪（332）嚙合，將力傳遞到中心齒輪（333）上；中心齒輪（333）的輸出軸（334）一端通過軸承固定在變速箱（33）殼壁上，另一端通過聯軸器（335）固定連接在發電機（34）的轉子軸上。