长期以来不可再生资源的能源消耗和由能源消耗产生的污染以及生成 能量时产生的污染受到了人们的关注。抑制不可再生能源的消耗和增加效 率例如车辆效率的努力，已经促使人们研发了电力和/或混合动力车辆。虽 然电力和混合动力车辆已经减小了某些不可再生资源的消耗并产生了更 少的污染，但是使用需要充电的电力车辆，只是将发生污染的地点在车辆 和发电厂—通常为燃煤发电厂之间简单地转移或再分配了污染地点，并且 将至少一部分能耗从一种不可再生资源的消耗转换到另一种不可再生资 源的消耗—例如从汽油到煤。然而，两种类型车辆的总能耗通常保持不变。
虽然在增加车辆的能量效率上已经取得了很大进步，但是仍然存在固 有的能量低效率和热力学卡诺循环限制，以及当前还未涉及的浪费。例如， 当车辆从任意速度完全停止或从山上或斜坡向下行驶时，能量被浪费了， 因为目前其不是可回收的。
因此，需要有一种能比如从车辆回收所浪费的能量的系统，并且能把 浪费的能量转换成立即或日后能使用的资源。

因此，本发明提供一种从移动物体如车辆回收能量的能量回收系统， 其能使用或存储以备日后使用。
本发明的一种形式，能量回收系统包括适于安装在车辆上的产生磁场 的磁铁，和适于放置在车辆路径上或附近以便磁场感生出流过该导体的电 流流的固定导体，当车辆经过该导体时，利用该电流产生电力或存储以备 立即或随后使用。该磁铁安装在外壳中，该外壳适于安装在车辆上并且还 适于在相对紧密地接近固定导体的工作位置和更靠近车辆的缩进位置之 间移动以减小外壳和车辆行驶的路表面之间发生碰撞的可能性。
一方面，系统包括传感器和用于使外壳选择性地在工作位置和收藏位 置之间移动的驱动器机构。传感器感知何时车辆紧密接近导体，并且进一 步地当传感器检测到车辆接近导体时，生成信号给驱动器机构以把外壳移 动到工作位置。
外壳包括用于选择性地将磁铁缩进该外壳的第二驱动器机构，也可 以不包括。
另一方面，该磁铁包括电磁铁，其中车辆可以包括用于启动电磁铁的 控制器，也可以不包括。另外，该车辆可以包括传感器，其感知车辆何时 接近固定导体，并且进一步地生成激励信号给控制器以激励电磁铁。
还有一方面，固定导体包括多个导线环。例如，导线环可以围绕框架 安装，该框架具有通过磁屏蔽如金属屏蔽分隔开的上线槽和下线槽。例如， 框架可以包括通常限定上和下线槽的大体上H形的框架。
本发明的另一种形式，能量回收系统包括车辆、安装在车辆上的产生 磁场的设备以及电路。该电路包括固定导体，其适于在车辆移动时放置到 车辆路径上，其中当车辆经过导体时磁场感生出流过电路的电流。将该设 备配置成以在磁场紧密地接近电路的工作位置和其中设备移动到更靠近 车辆的收藏位置之间移动。
一方面，导体包括多个导线环。例如，可以布置导线以形成DC电路 或AC电路。又一方面，导线安装在框架中。进一步，将该框架配置成用 于安装在道路表面。作为另一选择，导线可以安装在配置成用于安装在道 路表面的材料板中，该材料比如混凝土或其它耐用材料中。
其它方面，可以布置一组环以限定线槽，以便车辆经过线槽时，磁场 感生出流过一组导线的电流。
还有另一方面，导体可以耦合到负载控制器和/或能量存储设备。
本发明的另一种形式，回收能量的方法包括将磁场发生设备可移动地 安装到车辆上，要么在车辆路径上要么在车辆路径附近提供固定导体，并 且在工作位置和收藏位置之间移动磁场发生设备，移动到工作位置时车辆 紧密地接近导体，在收藏位置上磁场在车辆行驶过该导体或在该导体上方 行驶时在导体中生成电流。
一方面，该导体耦合到能量存储设备、传输系统或能量转换系统上以 便从车辆回收的能量能脱离该车辆使用。
另一方面，固定导体位于道路表面。
根据再一方面，提供传感器和驱动器机构，后者用于在其中磁场发生 设备接近固定导体的工作位置和逐渐远离固定导体的收藏位置之间移动 磁场发生设备。传感器感知何时车辆接近导体并在传感器检测到车辆接近 导体时，启动驱动器机构将磁场发生器移动到工作位置。
又一方面，磁场发生设备装在外壳中，其中外壳安装在车辆上。
因此，可以理解本发明的能量回收系统能从移动物体比如车辆回收能 量以将原本被浪费的能量并转换为立即或后来使用的能量源。
本发明的这些和其它目的、优点、用途和特征通过仔细阅读下面结合 图形进行的描述而变得更加显而易见。
附图说明
图1是本发明的能量回收系统的示意图；
图2是在车辆上安装电磁场发生器的示意图；
图3是本发明的导体模块的一个实施例的示意图；
图4是本发明的导体模块的另一实施例的截面示意图；
图5是图4的模块的侧视图；
图5A是为了清楚起见导线被部分去除的图5的模块的端视图；
图6是为了清楚起见去除外壳的图4的导体模块的导线的侧视图；
图6A是图6的导线束的端视图；
图7是导体的另一实施例中以多个成环形导线的形式布置以提供DC 电路的导体的示意图；
图8是与图7类似的图，其中为了清楚起见去除导线连接器；
图9是由在DC电路中布置的多个导线形成的导体的再一实施例，其 中将一组导线布置形成通道；
图10是由多个还是布置在DC电路中的成环形的导线形成的本发明导 体的再一实施例；
图11是由多个导体模块形成的本发明导体的另一实施例的示意图，这 些导体模块通过二极管耦合到负载控制器上以形成DC电路；
图12是由布置在平面内的多个子模块形成的导体模块的透视图；
图13是包括布置形成AC电路的多个成环形导线的本发明导体的另一 实施例的示意图；
图14是包含在板中的本发明导体的AC电路的另一实施例；
图15是本发明的磁场发生设备组件的侧视图；
图16是图15的磁场发生设备组件的端视图；
图17是与图15类似的视图，只是组件外壳移动到工作位置。
图18是磁场发生设备组件的另一实施例的侧视图；
图19是图18的磁场发生设备组件的端视图；
图20是与图18类似的视图，图示说明外壳下部分包括接触导向表面 比如路面的大地啮合元件；
图20A是图20的组件的端视图；
图21是本发明的磁场发生设备组件的另一实施例；
图22是本发明的磁场发生设备组件的另一实施例的示意图；
图23是与图23类似的视图，为了清楚起见去除外壳和轮子；
图24是包括了用于接触地表面的接地接触构件的图22和23的磁场 发生设备组件的另一实施例的侧视图；
图25是本发明的磁场发生设备组件的另一实施例的示意图；
图26是与图25类似的视图，该组件的磁场发生器示出在缩进位置。
图27是本发明的磁场发生设备组件的另一实施例的示意图；
图28是图27的组件的侧视图；
图29是本发明的磁场发生设备组件的另一实施例的示意图；
图30是图29的组件的侧视图；
图31是本发明的磁场发生设备组件的另一实施例的示意图；
图32是图31的组件的侧视图，图示说明磁场发生器处于延伸的工作 位置；
图33是与图32类似的视图，图示说明磁场发生器在组件外壳内的缩 进位置；
图34是图示说明磁场发生设备经过本发明导体上方而生成的电压与 车辆速度之间关系的曲线图。

参考图1，附图标记10大体上表示本发明的能量回收系统。下面将做 更全面地描述，本发明的能量回收系统使用移动物体的运动来生成能被立 即使用或存储供后来使用的能量和/或资源，并且可以输送到远离物体的位 置也可以不输送。为了易于说明，以下将车辆称为移动物体。然而，应当 理解本发明并不局限于此。
能量回收系统10包括磁场发生器12、导体14，比如形成闭合环电路 的导电线束，还包括能量源16，包括存储由流过电路或变压器或倒相器的 电流生成的能量的能量存储设备，例如电池或电容，该倒相器反转DC电 压以直接为栅格供电。磁场发生器12可以包括永磁铁或电磁铁，并安装 到车辆V上，例如轿车、SUV、卡车、公交车、火车或这类车辆。例如， 磁场发生器12可以包括诸如烧结和粘结型的钕铁硼、或钐钴、或铝镍钴 合金、或陶瓷这样的材料制成的永磁铁。磁铁的尺寸取决于车辆的大小和 在导体表面所希望产生的最终磁场强度。一个示例是宽度为5.75英寸、方 形横截面积为1.93英寸乘以1.93英寸的烧结和粘结型的钕合金的永磁铁。 该示例的永磁铁面对导体在距离其面对导体的5.75英寸表面一英寸距离 处可以产生近似2300高斯的磁场强度。可以设计更高磁场强度的永磁铁， 但这个场强可以在车速约为25英里每小时处某些交流导体电路设计为120 伏特A.C.处生成近似10安培的电流。
导体14位于车辆的路径上，以便磁场发生器12经过导体14时在导 体中感生电流，并被传输到能量源14以存储并供后来使用，如下面将更 详细描述的。如上所述，可以用在电流和电压生成上各种目来设计导体电 路。但是基本上它们要么是交流电路，要么是直流电路。最终的导体设计 将取决于想要的电具体压和电流、存储方法和/或生成的电力的使用。例如， 当希望氢气生成时，所希望的导体设计应该是直流电流，而对于直接照明， 则应当考虑交流电导体电路。
如上大体上所述的，磁场发生器12安装在车辆上，以便该车辆横跨 导体14或在导体14旁边移动时，磁场发生器12会在导体14中感生电流。 如下所述，磁场发生器12可以包括非旋转磁场发生器12a或旋转磁场发生 器12b。根据法拉利电磁感应定律，当磁铁或导体相对于另一个运动时， 例如当导体跨过磁场移动时，会引起电流在导体中循环。进一步来说，当 磁力增加或减小时，其产生电力；其增加或减小得越快，其产生的电流就 越大。换句话说，导体中感生的电压与磁通量的变化率成比例。另外，基 于法拉利定律和麦克斯韦方程，磁场变化得越快，感生的电压就越大。因 此，车辆经过导体14越快，电流就越大而且由此存储在存储设备或由能 量源16传输的能量就越大。
从楞次定律可知，当电流在导体14中感生时，其在导体14中建立起 与磁场生成器12产生的外部磁场的变化相反的磁场。结果，减慢了车辆 向前的移动；向前移动减慢的程度将随各自磁场的量值而变化。为了与能 量回收的目标相一致，由此，导体14优选位于沿着在此车辆效率最低(即 在此处车辆浪费能量)和同时车辆具有最大速度的车辆路径。例如，导体 14可以位于斜坡上，比如在小山或大山或这类地形的下坡面上，在此处 在重力作用下车辆速度比发动机引起的速度增加。在车辆速度由于重力而 增加的斜坡上，司机经常会运用他们的刹车来减慢车辆以维持他们的速度 在限速之内。通常，车辆的发动机会连续工作，由此浪费能量，而在本系 统中这些能量会被回收。假如车辆由于两个磁场相互作用而造成速度减小 没有超过相应由重力引起的速度的增加，从车辆回收能量不增加车辆的能 耗。因此，本来会被浪费的能量从车辆回收了。但是应当理解导体可以位 于沿着车辆路径的其他位置，包括车辆必须开始刹车或开始减慢的位置。
如上所述，导体14优选包括导电线束，其放置在车辆的路径上(或 邻近该路径)。优选地，电线横穿路径，例如与车辆行驶方向大体上正交 地横穿车道，以使车辆从电线束上方经过。更优选地，电线可以包含到车 道路表面的下面。例如，电线可以凹陷或嵌入到车道表面，并且封装在凹 陷或嵌入在车道表面的本体中也可以不封装。例如，形成封装电线的本体 的材料优选是非导电的并且/或者是非磁性的材料，比如塑料或橡胶或这类 材料，使电线绝缘以保护电线免受自然环境和道路碎石的影响。
再次参考图1，能量回收设备16耦合到控制系统18上，该控制系统 监测和/或检测何时能量存储设备16达到或超过了存储能量水平的阈值。 优选地，将控制系统18配置成在存储设备16中的能量水平已经达到水平 阈值时传输来自能量存储设备16的能量，并进一步地将能量传输到传输 系统或能量转换系统或这类系统，在此所传输的能量可以用作能量源或用 于产生除驱动车辆之外其他用途的资源。
例如，控制系统18可以将能量传输到能量转换系统20将能量转换成 另一资源，比如氧气源、氢气源或其他可消耗产物源。进一步来说，这些 产物的一种或多种又可以用于生成如下所述的更多能量。在图示说明的实 施例中，能量转换系统20包括使用传送的能量将例如水转换为氧气和氢 气的电解系统22，这些氧气可以继续向前输送到实验室或医院或这类机 构。如上所述，氢气可以用作能量传送燃料。氢气可以用作燃料和能量源， 包括给车辆提供动力、运行涡轮机或产生电力的燃料电池，并生成建筑物 用的热量和电力。在图示说明的实施例中，氢气可用于运行氢燃料电池23 将氢和氧转换成电力，并可用于为其他车辆提供动力或给建筑物提供电力 和热量。因此，导体12中的电流可以用于生成能量和/或生产产物。
如上所述，磁场发生器12可以包括永磁铁或电磁铁。当采用电磁铁 时，可以选择性地激励磁场。例如，车辆可以包括用于激励电磁铁的控制 器。进一步地，能量回收系统10可以包括传感器24，当传感器检测到车 辆接近导体14时，生成信号给车辆控制器以触发控制器激励电磁铁。传 感器24可以安装到车辆上或可以安装在导体处或在导体附近。
参考图2，附图标记30大体上表示车辆。虽然车辆30被图示说明为 汽车，但是应当理解这里使用的术语车辆是以其最广泛地意义用于覆盖装 载和运输物体的任意装置，并且包括火车、公共汽车、卡车、自行车、甚 至飞机或这类运输装置。如上所述，磁场发生器12的速度越快，能量生 成率就越大。图2图示说明了两种可供选择的磁场发生器—一个(12a)安 装在汽车下侧，例如后档附近或后挡下面，而另一个(12b)安装在轮子 上，例如在轮子32的龙骨中以使其随着轮子一起旋转。作为另一选择， 磁场发生器可以安装到例如由车辆发动机驱动的飞轮或这类元件上。
以优选的形式，旋转磁场发生器12b的负极(N)从轮设备的中心面朝 外，以使电极以比安装在车辆上固定位置处时更高的速度移动。由此，当 车辆在导体(14)上方或邻近处开动时，每次经过导体之上或邻近处磁场 发生器12b的旋转速率会显著提高发电率。将磁场发生器安装到火车轮设 备上时，能量生成可以同样地增加。
并且，旋转磁场发生器12b还可以包括由多个永磁铁形成的圆柱结构， 其中一个电极向着圆柱状构件的周边走向，另一个电极向柱状构件的中心 走向。这会保证对于导体内感生电流的方向性的楞次定律守恒。
同样地，磁场发生器12a可以由单个磁铁形成或由多个磁铁形成。例 如，单个大磁铁可以安装在车辆上。示例尺寸可能包括2”×8”×2”的磁铁。 作为另一选择，如所述，可以安装多个更小的磁铁。例如，可以使用四个 “2”×2”×2”的磁铁来代替2”×8”×2”的磁铁。然而应当理解，磁铁的大 小和数量可以随具体应用而变化。
当提供多个磁铁时，磁铁优选布置在同一平面上并且彼此紧密接近地 放置，也可以不紧密接近。它们可以布置为并排结构，在此由每个磁铁感 生的电波的振幅是累积的。作为另一选择，可以将磁铁沿着与行驶方向在 一条直线上的公共轴排成直线，并且它们的北极可以例如都面向同一方 向，要么都面向行驶的方向，要么都面向与车辆行驶方向相反的方向。可 以布置磁铁以使它们彼此邻接，例如每个的N极都在同一方向例如行驶方 向上走向。以这种方式，当第一磁铁经过导体上方时，第一磁铁会在导体 中生成电波。同样地下一个磁铁会在导体中生成电波，但是由磁铁生成的 电波将具有轻微的延迟。
在另一布置中，磁铁可以交错排列并沿着沿行驶方向排成直线的平行 轴排成直线。可以用这种布置来布置磁铁，以使由磁铁产生的电波重叠， 以使其累加以形成具有增加相位的电波。因此，交错的布置防止了所生成 的电波衰减为零，这导致生成的能量增加。
参考图3，附图标记114大体上表示本发明的导体。在该图示说明的 实施例中，导体114包括布置形成DC电路142的多个导体模块140，当 安装到车辆上时磁场发生器12横穿该电路以感生通过电路142的电流。 如前所述，电路142可以耦合到能量源16，例如用于直接把电压传输到例 如栅格的能量存储设备或变压器或倒相器。例如，如前所述，能量存储设 备可以包括可以用于连接到栅格上的电容器组并且可以用于制备氢气。它 还可以连接到开关电容器电路，不排除的话，该电路可减小发生器上的负 载变化，由于在终端负载处能量利用上的变化所以能量回收系统可以耦合 到该发生器上。开关电容器电路是公知的，并且通常包括至少两个电容器 和耦合到发生器和电容器上并且在两个电容器之间选择性切换的逻辑控 制器。第二控制器通过电容器耦合到第一控制器。倒相器把第二控制器耦 合到终端负载上。当电容器之一达到饱和时，第一控制器在两个电容器之 间切换。通过这种方式，发生器与终端负载处的负载变化隔离了。
每个模块140包括多个布置成环的导线，并且各个模块串联起来形成 DC电路。在该图示说明的实施例中，导体模块140位于并优选封装于板 144中，例如预制板。例如，板144可以由混凝土或聚合材料或复合材料 制成，并且进一步适于嵌入道路表面以使板的上表面144a基本上与道路表 面的上表面S毗邻并且在同一平面上。
参考图4，每个导体模块140包括在148周围成邻近环布置的多个导 线146，比如铜线。例如，合适的导线包括铜线，例如一种10gauge的铜 线。框架148形成了上和下线槽150和152，通过它们导线成环状。并且， 框架148优选包括一对侧壁154和156和中心或核心构件158，它们一起 形成了上和下线槽并使导线保持在框架内。侧壁154、156和构件158中 每一个都由非导电材料形成，比如包括增强聚合物在内的聚合物、木材或 复合材料。
如图4、5和5A中清楚所见的，框架148可以包括位于上和下线槽之 间的磁屏蔽160，以阻挡磁场发生器12经过下线槽时生成的磁场162干扰 下行导线中的电流。在该图示说明的实施例中，磁屏蔽160包括位于构件 158下面、但在下行导线146上面的金属板。合适的金属板包括厚度为例 如0.03英寸数量级上的钢片或镍片。本领域技术人员可以理解，在能量源 16比如存储设备上生成的电压，是速度或车辆和每个环的长度和数量的函 数。
参考图5和5A，如上所述，框架148由一对侧壁154和156和构件 158形成，其将壁154和156相互连接以形成框架148的核心，导线绕着 该核心缠绕。构件158在侧壁154和156的外端154a、154b和156a、156b 向内中止以提供上和下线槽150和152之间的通道，以便导线146绕着核 心158缠绕时导线基本上保持在框架148中。进一步地，如图5中清楚所 见的，磁屏蔽160优选基本上在核心构件158的全部长度上延伸，以由此 提供基本上在上和下线槽的全部长度上的磁屏蔽。
参考图6和6A，导线146优选布置以多个层146a和行146b的方式布 置在框架148中。例如，合适的导线束可以宽度为3英寸、长度24英寸 和深度1.5英寸。应当理解这些尺寸仅仅是示例性的，意图不在于于限制 本发明的范围，这些尺寸应当可以根据本发明的具体应用而变化。
参考图7和8，附图标记214表示本发明导体的另一实施例。导体214 包括多个导线246比如铜线的嵌套环，将它们布置形成DC电路。在该图 示说明的实施例中，这些环从由电连接器247互联的导线部分形成。进一 步地，这些环还可以由连接器248捆扎在一起。应当理解的是，环的数量 和长度可以根据应用而变化。如所述的，布置导线246以形成耦合到能量 源16比如存储设备上的DC电路242。参考图8，可以看出不必捆扎导线， 这样就使连接器248不需要了。
参考图9，附图标记314表示本发明导体的DC方案的另一实施例。 类似于导体114，导体314包含嵌入板344的多个导体模块340。可是应当 理解，导体可以由嵌入板344的各个导线环形成。
在图示说明的实施例中，导体314包括两组导体模块或环，其中一组 导体模块340a嵌入板344，而第二组导体模块或环340b布置在板344之 外，例如，大体上垂直于导体模块或环的第一集合而布置。进一步地，连 接器模块或环340b可以以这种方式设置，以形成通道350使例如移动物 体可以经过通道以由此感生出通过两组导体模块或环340a和340b的电流。 例如，环或模块340b可以安装在收费站、停车光框架中或桥上，在此导 线在轿车上方延伸。
参考图10，图示说明了DC导体414的另一实施例，其中导线环416 是水平交错排列的，并进一步地由连接器448捆扎在一起。同样地，每个 环可以由通过电连接器447互联的导线部分形成。
参考图11，附图标记515表示本发明导体的另一实施例。导体515包 括多个导体模块540，比如参照图4-6A中所述的，它们由电路542互相电 连接。每个模块540通过二极管544耦合到电路上，以便每个导体模块540 各自起作用并独立地把电流输送到电路542，其再优选地耦合到负载控制 器能量存储设备546上。
参考图12，附图标记640表示由多个导体子模块642形成的导体模块 的另一实施例。子模块642布置在共同的平面上，其中每个子模块642由 多个成环形导线比如铜线形成，它们可以通过引线642a互联以形成DC电 路。通过提供子模块，可以通过简单地增加额外的子模块或去除子模块来 增加或减小每个模块640的大小。
参考图13，导体714包括由布置形成AC电路的多个成环形导线746 形成的AC导体。参考图14，导线环746可以布置并放置在板744内，并 且可以布置在共同平面上。进一步，板744可以包括布置在板744内的多 个导体714，并且每个导体714耦合到能量源16上。
参考图15-17，附图标记812表示磁场发生器组件。磁场发生器组件 812特别适于安装在车辆上，特别是车辆的车厢上，更特别是轿车的车厢 上。如图2中所示，一个合适的位置是轿车的尾部，例如后档附近或在后 档上。
如图15和17中清楚所见的，磁场发生器设备组件812包括外壳814 和磁场发生器816，比如磁铁-永磁铁或电磁铁。进一步地，在这里所述的 任意一个实施例的情况下，磁场发生器设备组件816可以包含如前所述的 单个磁铁或多个磁铁。
外壳814包括安装部分818和可移动部分820，该安装部分通过传统 方式例如带螺纹的紧固件、螺栓或柳钉或通过焊接安装到主体B上。可移 动部分820通过提供围绕水平轴822a的枢轴移动的铰链822枢轴安装在安 装部分818上。虽然在下文中对磁铁816进行参照，但是应当理解可以使 用其他的磁场发生设备。磁铁816位于可移动部分820中，其在如图15 中示出的收藏位置和如图17中示出的工作、延伸位置之间移动，以便磁 铁816可以移动到紧密接近导体的位置，例如如图4中所示。
外壳814可以由各种不同的材料形成，包括塑料或其它非磁性材料， 如铝、钢或镍，并且优选形成包裹磁铁816的护罩。进一步地，外壳814 的末端814a可以通过盖子打开或关闭，盖子由非导电材料形成以避免干扰 磁铁816的磁场。
铰链822可以由驱动器机构比如旋转马达824(图16)使围绕轴822a 驱动，其可以由车辆的操作员控制或由下面将更全面描述的控制系统控 制。虽然图示说明的是马达至少部分在外壳814外部，但是马达824可以 安装在外壳814内。如参考后面的实施例所述的，组件812可以包含一种 接近传感器，其与车辆上或磁场发生器组件中提供的控制系统进行通信以 检测何时车辆接近导体，并进一步当车辆接近或紧密接近导体时生成信 号，该信号要么被控制系统检测要么被发送到控制系统以启动马达824。
再次参考图15和17，磁铁816可以可移动地安装在外壳814中。例 如，磁铁816可以通过第二驱动器机构移动，比如也装在外壳814中的驱 动马达826。马达826包括驱动杆828，磁铁816安装到该驱动杆上也可 以不安装到其上，并且该驱动杆延伸并收缩以便在外壳内的缩进位置移动 到延伸位置之间移动磁铁816，该延伸位置优选在外壳下端814a附近或在 外壳下端814a处。虽然没有图示说明，磁铁816可以延伸到至少部分地从 外壳814伸出，也可以不这样延伸。当外壳末端打开时这是合适的，磁铁 移动提供了自脱落功能使组件812中可能通过开口端814a堆积到外壳814 中的碎片脱落。
参考图18-20A，附图标记912表示本发明的磁场发生器设备组件的 另一实施例。组件912具有与组件812类似的结构，并包括外壳914和磁 场发生器，比如磁铁916。同样地，外壳914包括安装部分918和通过铰 链922可移动地安装到安装部分918上的可移动部分920。铰链922同样 地由驱动器机构比如旋转马达924驱动。对于组件912更详细的描述，参 考前述实施例。
在该图示说明的实施例中，组件912还包括一对大地啮合元件或轮子 930，其安装在可移动部分920的两侧(参见图20A)，从而当外壳914的 可移动部分920移动到其工作和延伸位置时与大地表面G啮合，也可以不 啮合。轮子930优选通过弹簧安装到外壳上以使轮子可吸收轮子所行驶表 面的表面地形上的变化。
参考图21，附图标记1012大体上表示本发明的磁场发生设备组件的 另一实施例。组件1012类似于前述实施例(并因此对其进行参考)；然而， 可移动部分1020通过能延伸的驱动器机构例如汽缸1024绕铰链1022和 轴1022a移动，该驱动器机构延伸(或收缩)以由此使可移动部分1020 在延伸位置和缩进位置之间移动。与组件912类似，组件1012包括大地 啮合元件1030，比如轮子，其安装在外壳1014的可移动部分1020的下端。
气缸1024可以包括液压缸或气压缸，包括气动缸，其同样可以由下 面更全面描述的控制系统启动以收缩和延伸。气缸1024可以提供减震功 能以消除对将轮子1030安装到外壳1014上的弹簧的需求或补充。
参考图22，附图标记1112大体上表示磁场发生设备组件的另一实施 例。组件1112包括罩住磁场发生器例如磁铁(图23中剖视图所示的)的 外壳1114。例如，外壳1114包括罩住磁铁的可移动部分1120和将可移动 部分安装到车辆底面的安装部分(未示出)。在该图示说明的实施例中， 外壳1114包括具有三角形下端1122的梯形外壳，当磁铁在其延伸位置时， 三角形下端提供了包裹磁铁1116的护罩。磁铁1116安装在支架1116a上 的外壳1114中，该支架将磁铁1116安装到马达1126能延伸的杆1128上， 以使磁铁能以与前述实施例类似的方式缩进外壳114内。
参考图24，组件1112具有一对大地啮合构件1130，比如轮子。如参 考前述实施例进行的描述，可以优选通过弹簧将大地啮合构件1130安装到 外壳1114上以提供减震功能。
参考图25，附图标记1212表示本发明的磁场发生设备组件的另一实 施例。与前述实施例类似，磁场发生设备1212包括外壳1214和磁场发生 器，比如磁铁1216，其通过马达1226可移动地安装在外壳1214内。外壳 1214同样地安装到车辆底面，并且优选以使外壳1214可在如图25中示出 的工作位置和外壳1224更靠近车辆的收藏位置之间移动的方式安装。与 前述实施例类似，组件1212包括将外壳1214围绕枢轴移动到其缩进位置 的马达1224，比如参考前面的实施例所述的水平旋转轴。对于合适的安装 布置更详细的描述，参考前面的实施例。
在该图示说明的实施例中，马达1226包括具有安装在螺旋传动杆1228 末端的磁铁1216的螺旋传动马达。以这种方式，由于杆1228由马达1226 旋转，磁铁1216会缩进到外壳1214中。
如前面所述，组件1212可以包含一对传感器1232，比如接近传感器， 其检测何时车辆紧密接近导体。进一步地，在该图示说明的实施例中，组 件1212包含电路板1234，其与传感器1232、马达1226进行通信、还有 马达1224进行通信，也可以不与马达1224通信，由此控制磁铁的位置并 进一步控制外壳的位置。电路板1234包括微处理器，也可以不包括，或 者可以与车辆上的微处理器进行通信。例如，可以将微处理器配置成从传 感器1232接收信号或检测传感器1232的状态，并且一旦检测或接收表示 车辆紧密接近导体的信号，生成启动信号给马达1226以驱动马达，并且 由此将磁铁1216从其在外壳1214内缩进位置或原位置移动到如图25中 所示的其延伸位置或活动位置。进一步地，在移动磁铁1216之前或同时， 微处理器同样可以一旦传感器1232检测到导体的接近，就启动马达1224 将外壳1214在其缩进位置或原位置和其延伸位置或工作位置之间移动。 这些功能可以如所述同时执行，或者可以有内置延迟。可以理解，这里所 述的任意一个实施例可以包括相同或类似的控制系统。进一步地，如上所 述至少部分控制系统可以包含到磁场发生设备组件中，或可以在磁场发生 设备组件的外部，并且安装到例如车辆中。应当理解可以添加额外的功能 或特征。
参考图27-28，附图标记1312表示本发明磁场发生设备组件的另一 实施例。组件1312包括外壳1314，其包括安装到车辆底面上的固定部分 1318和可移动部分1320。在该图示说明的实施例中，可移动部分1320相 对于安装部分1318线性运动地移动，并且由齿轮和小齿条驱动组件1324 来驱动。例如，齿条1324可以安装在外壳部分1318中，而小齿条1324b 和驱动这些小齿轮的马达1324c可以安装在可移动部分1320中。然而，应 当理解这些部件可以颠倒。
类似于前述实施例，磁铁1316可移动地安装在可移动部分1320中， 并进一步由螺旋传动组件1326驱动。另外，磁铁1316通过框架1340安 装到螺杆1328上，该框架通过一对销钉1342在可移动部分1320中导引， 该销钉通过可移动部分1320的壁来保护并在细长的槽口1344中导引。框 架1340优选由非磁性材料形成，并且优选由重量轻的非磁性材料比如铝 形成。将磁铁1316通过非磁性板比如钢板安装在框架1340上。磁铁1316 可以例如通过粘合剂或这类手段安装到板1340a上。
另外，组件1312包括接近传感器1346，其同样被提供以检测何时车 辆紧密接近导体。关于使用接近传感器1346更详细的描述，可以参考前 面的实施例。
从前述实施例可以理解，当马达1324c启动时，可移动部分1320会相 对于安装部分1318在可移动部分1320更靠近车辆时的缩进位置和图27 中所示的延伸位置之间平移。进一步地，当齿轮和小齿条组件1326的马 达启动时，框架1340会在可移动部分1320内平移。可选择地，可移动部 分1320包括可以由钢迭尔林(聚甲醛树酯)形成的挡板1348，其阻止由 磁铁1316生成的磁场通过整个外壳1314延伸，并且进一步限制对车辆内 系统的任何潜在干扰。
参考图29和30，附图标记1412表示本发明磁场发生设备组件的另一 实施例。组件1412同样包括外壳1414和罩在外壳1414中的磁铁1416。 在该图示说明的实施例中，磁铁1416通过一对耳轴1416a和1416b安装在 外壳1414中，所述耳轴可旋转地安装在外壳1414的壁中。与前面实施例 一样，外壳1414包括安装部分1418和罩住磁铁1416的下部1420。在下 部1420中放置有马达1426，其通过传动皮带1428比如嵌齿皮带旋转磁铁 1416，其围绕马达杆1426a和将磁铁1416可旋转地安装到外壳1414中的 耳轴1416b延伸。
在该图示说明的实施例中，外壳1414的下部1420包括外部非导电壁 或板1430，比如钢壁或板，以及由迭尔林形成的内部板或壁1432。耳轴 1416a和1416b可旋转地支撑在板1432中，其中板1432形成了非磁性包 裹磁铁1416的护罩。
如上所述，磁铁1416通过一对耳轴1416a和1416b支撑在外壳1414 中。在该图示说明的实施例中，耳轴1416a和1416b附着到支撑磁铁1416 的外壳1417上。例如，适合外壳1417的材料是铝。外壳1417可封闭磁 铁的至少三面以提供单个磁性表面1416c，该单个磁性表面可以在比如图 29所示的旋转磁性表面以使其面朝外壳中的非工作位置和旋转磁性表面 1416c以面朝外壳1414之外的工作位置之间旋转或移动。再有，可以用这 种布置来限制磁铁生成的磁场的范围以使该磁场对车辆中系统的干扰最 小。
参考图31-33，附图标记1512表示本发明的磁场发生设备组件的另一 实施例。组件1512包括外壳1514和磁铁1516，后者通过螺旋驱动组件 1526可移动地安装在外壳1514中，其中磁铁1516优选通过与组件1312 类似的框架1540安装到螺旋驱动杆1528上。与组件1312类似，磁铁1516 安装到非导电板1540a上，非导电板将磁铁1516安装到框架1540上。进 一步地，在该图示说明的实施例中，组件1512包括在外壳1514的开口端 1514a处的盖子1550。如前所述，合适的盖子应当是非导电的，并且不会 干扰由磁铁1516生成的磁场，并且可以包括例如塑料盖。
参考图34，本领域技术人员可以理解，本发明的能量回收系统生成的 电压随着其上安装有磁场发生设备的物体或车辆的速度而线性增加。例 如，对于5英里每小时的速度，得到了20伏特的DC电压。同样地，对于 10英里每小时的速度，得到了40伏特的DC电压。对于15英里每小时的 速度，得到了60伏特的DC电压。对于20英里每小时的速度，得到了80 伏特的DC电压。
虽然参考安装到车辆上的磁场发生设备和位于车辆外部的导体进行 说明，磁场发生设备也可以安装到车辆外部，而导体可以位于车辆内。例 如，在混合动力车辆的应用中，该变化可以是非常合适的，其中在车辆速 度范围之上使用电来运行车辆，在此车辆的一个或多个电池需要定期充 电。用这种结构，导体可以形成具有一个电池(或多个电池)的封闭电路 以便至少当车辆从磁场发生设备上方或旁边经过时对一个电池(或多个电 池)充电。类似于上述导体，磁场发生设备可以包括安装在车辆路径附近 或车辆路径上的一个或多个磁铁。进一步地，一个或多个磁铁可以在外壳 中或嵌入板中地安装在路表面上或之中，并且可以安装在路表面处或路表 面中，该板比如混凝土板或聚合物板。
虽然已经示出并说明了本发明的几种形式，其他的形式对于本领域技 术人员来说也是显而易见的。例如，在前述任意一个应用中可以使用多个 磁场发生器或多个磁场发生器组件，以由此进一步提高能量回收。当该系 统用在火车上时，每个火车车厢可以包括一个或多个磁场发生器或磁场发 生器组件以便每个车厢经过一个或多个导体时，其优选位于轨道附近，能 量可以从每个磁场发生器中生成。虽然描述了驱动器机构的几种形式，但 是也可以使用其他驱动器机构，比如伺服马达，并且驱动器机构可以与其 他负载传输构件组合，比如铰链或这类构件。进一步地，一个实施例的任 意特征可以与其他实施例的特征组合。因此，可以理解图形中示出和上面 描述的实施例仅仅是图示说明用的，意图不在于限制本发明的范围，其由 权利要求限定，随后的权利要求可以根据包括等价原理的专利法解释本发 明的范围。