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CN103410693A - 一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机 - Google Patents

一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机 Download PDF

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CN103410693A
CN103410693A CN201310338286XA CN201310338286A CN103410693A CN 103410693 A CN103410693 A CN 103410693A CN 201310338286X A CN201310338286X A CN 201310338286XA CN 201310338286 A CN201310338286 A CN 201310338286A CN 103410693 A CN103410693 A CN 103410693A
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CN
China
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pedal
kinetic energy
gear set
type kinetic
energy
Prior art date
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Pending
Application number
CN201310338286XA
Other languages
English (en)
Inventor
沈琼
佟喆
魏心娴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
Original Assignee
Donghua University
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Publication date
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • F03G7/081—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine recovering energy from moving road or rail vehicles, e.g. collecting vehicle vibrations in the vehicle tyres or shock absorbers
    • F03G7/083—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine recovering energy from moving road or rail vehicles, e.g. collecting vehicle vibrations in the vehicle tyres or shock absorbers using devices on streets or on rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03G5/062—Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type driven by humans

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Abstract

本发明公开了一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，其特征在于，包括踩踏板，踩踏板通过往复踩踏式动能发电装置与闸机连接。往复踩踏式动能发电装置包括底板，底板与踩踏板的一端连接，踩踏板的另一端与底板上的第一齿轮组连接，踩踏板另一端下面的两侧设有弹簧，第一齿轮组通过变速器与两个超越离合器连接，两个超越离合器的一端分别与两个相反放置的发电机的一端连接。本发明具有结构简单、方便生产、造价便宜、发电效率高，有效减少了能源运输中发生的浪费现象等特点。

Description

一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机
技术领域
本发明涉及一种踩踏式能源收集转换装置，尤其涉及一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，适用于提供地铁闸机的电能消耗。
背景技术
当前，世界各国已着手为后金融危机时代谋篇布局，全球气候变暖对人类生存和发展的挑战日益严峻，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式应运而生，以新能源技术、绿色产业经济为核心的低碳经济已成为当前人类发展的新模式，走低碳之路已是未来发展必然趋势，也是实现“绿色复苏”和可持续发展的战略选择。因此，发展低碳能源对于优化能源结构、增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进我国经济社会可持续发展等，具有十分重要的意义。目前，我国的低碳能源主要来源于风力发电与太阳能发电，其他种类的能源还在不断的探索中。动能发电是将人类活动所产生的动能收集起来并转换为电能，无穷无尽，这会极大的减缓能源危机所带来的一系列困扰，是今后能源发展的主流方向之一。虽然动能在生活中随处可见，可世界范围内对于动能发电的研究还不是很成熟，因为该能源分散，不利于收集。目前，一般的装置存在结构繁杂、不易于生产、造价昂贵、受地域时间限制的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供了一种操作简便、发电效率高的踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，采用易于收集行人行走时的动能，并将其转换为电能的踩踏式能源收集转换装置为其供电，解决了一般的装置存在结构繁杂、不易于生产、造价昂贵、受地域时间限制的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，其特征在于，包括踩踏板，踩踏板通过往复踩踏式动能发电装置与闸机连接。
优选地，所述的往复踩踏式动能发电装置包括底板，底板与踩踏板的一端连接，踩踏板的另一端与底板上的第一齿轮组连接，踩踏板另一端下面的两侧设有弹簧，第一齿轮组通过变速器与两个超越离合器连接，两个超越离合器的一端分别与两个相反放置的发电机的一端连接。
优选地，所述的变速器包括第二齿轮组，第二齿轮组的一侧与第一齿轮组的一侧相互啮合，第二齿轮组的另一侧与齿轮相互啮合，齿轮通过传动轴贯穿其两侧的两个超越离合器与挡板连接。
优选地，所述的第一齿轮组、第二齿轮组、齿轮分别通过3个传动轴与挡板连接，挡板上设有所述的发电机。
本发明操作简便，只需行人踩踏便可为闸机提供电能，在踩踏时可以进行往复发电，提高发电效率，利用杠杆原理，提高发电的能量收集率，结构简单，方便生产，造价便宜，通过可变变速齿轮组合实现对于不同载荷的高发电效率，且不受地域时间限制，低碳环保，有效减少了能源运输中发生的浪费现象。
附图说明
图1为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机的结构示意图；
图2为往复踩踏式动能发电装置的结构示意图；
图3为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机的工作流程图；
图4为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机的工作电路原理图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，如图1所示，为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机的结构示意图。其包括踩踏板2，踩踏板2通过往复踩踏式动能发电装置3与闸机1连接。
如图2所示，为往复踩踏式动能发电装置3的结构示意图。该往复踩踏式动能发电装置3包括底板31，底板31与踩踏板2的一端连接，踩踏板2的另一端与底板31上的第一齿轮组32连接，踩踏板2另一端下面的两侧安装有弹簧30，第一齿轮组32通过变速器与两个超越离合器38连接，两个超越离合器38的一端分别与两个相反放置的发电机39的一端连接，发电机39安装在挡板33上。
变速器包括第二齿轮组36，第二齿轮组36的一侧与第一齿轮组32的一侧相互啮合，第二齿轮组36的另一侧与齿轮37相互啮合，齿轮37通过传动轴34贯穿其两侧的两个超越离合器38与挡板33连接。第一齿轮组32、第二齿轮组36、齿轮37分别通过3个传动轴34与挡板33连接。
本发明在踩踏时可以进行往复发电，提高发电效率，利用杠杆原理，提高发电的能量收集率，通过可变变速齿轮组合实现对于不同载荷的高发电效率。
本发明中，置于地表的踩踏板2的一端与底板31进行轴连固定，另一端连接第一齿轮组32，两侧放置弹簧30。在对踩踏板2进行踩踏的时候，踩踏板2下压，带动第一齿轮组32转动，经过变速器后，传动到超越离合器38，带动一侧的发电机39进行发电，同时踩踏板2在下压的过程中压缩踩踏板2两侧的弹簧30，进行能量存储。在踩踏板2停止，即停止施力的时候，弹簧30通过弹性形变返回原样，同时带动踩踏板2上升。踩踏板2在上升的过程中，带动第一齿轮组32反转，经过变速器后，再次传动到超越离合器38，带动另一侧发电机39进行发电。用这样的方式，达到往复双向发电的目的。
本发明的往复踩踏式动能发电装置3与地板上的踩踏板2连接，当行人在地板上行走时，即可收集其动能，并将其转换为电能的踩踏式能源收集转换装置为其供电。
如图3所示，为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机的工作流程图。本发明利用往复踩踏式动能发电装置3通过能源采集模块4收集动能，然后采用DC/DC转换器7对其进行升压处理并转化为电能，通过核心控制模块6对电能使用进行管理、分配与控制，其中一部分电能通过辅助控制通讯模块5直接向闸机1供电，另一部分存入蓄电池8中，以便间接地对负载进行供电。
如图4所示，为一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机的工作电路原理图。往复踩踏式动能发电装置3对收集到的动能进行整流m转换成电能，并通过稳压电阻R后给闸机1送电，多余的电能存入蓄电池组s内，在蓄电池组s的两端还并联了一个电容C。

Claims (4)

1.一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，其特征在于，包括踩踏板(2)，踩踏板(2)通过往复踩踏式动能发电装置(3)与闸机(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，其特征在于，所述的往复踩踏式动能发电装置(3)包括底板(31)，底板(31)与踩踏板(2)的一端连接，踩踏板(2)的另一端与底板(31)上的第一齿轮组(32)连接，踩踏板(2)另一端下面的两侧设有弹簧(30)，第一齿轮组(32)通过变速器与两个超越离合器(38)连接，两个超越离合器(38)的一端分别与两个相反放置的发电机(39)的一端连接。
3.如权利要求2所述的一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，其特征在于，所述的变速器包括第二齿轮组(36)，第二齿轮组(36)的一侧与第一齿轮组(32)的一侧相互啮合，第二齿轮组(36)的另一侧与齿轮(37)相互啮合，齿轮(37)通过传动轴(34)贯穿其两侧的两个超越离合器(38)与挡板(33)连接。
4.如权利要求3所述的一种踩踏式动能收集转换供电地铁闸机，其特征在于，所述的第一齿轮组(32)、第二齿轮组(36)、齿轮(37)分别通过3个传动轴(34)与挡板(33)连接，挡板(33)上设有所述的发电机(39)。
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