4.7.5 动力体系维和动态化法则耦合范例

4.7.5 动力体系维和动态化法则耦合范例

动力体系维和动态化法则耦合的实质是赋予系统(机器、产品或工程等)在动力体系维的表征(如动力源、传动方式和储能方式等二级子维要素)随时间、作业环境和条件等的变化进行动态调整与优化的能力,提高系统对各种工况的适应性,为系统涉及动力体系维及其二级子维的创新发明问题提供完整的解决方案。

其中,动力体系维中的动力源、传动方式和储能方式等二级子维要素可分别和动态化法则迭代变换,重构出多种创新方案。

1)动力源和动态化法则耦合范例

如混合动力汽车。混合动力汽车的动力源一般为内燃机和电动机,既发挥了发动机持续工作时间长、动力性好的优点,又发挥了电动机无污染、低噪声的优势。其中,电动机和辅助动力单元(内燃机)可根据汽车的速度实现动态交替驱动,由此可最大限度发挥汽车的动力潜能,大大减少燃料消耗和废气排放,如图4-150所示。

图4-150 混合动力汽车

2)传动方式和动态化法则耦合范例

如无级变速器。无级变速技术(CVT)采用的是传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合方式传递动力,通过传动比的连续改变,可以得到传动系统与发动机工况的最佳匹配。该装置因为没有明确具体的挡位,操作上类似于自动变速箱,因此可以使动力传输持续顺畅。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT),如图4-151所示。

3)储能方式和动态化法则耦合范例

如太阳能路灯电池板。白天,太阳能电池板可吸收太阳能并转换成电能向蓄电池组充电,晚上蓄电池组则可以为LED灯提供电力以实现照明功能,如图4-152所示。

图4-151 无级变速器

图4-152 太阳能路灯