一種可回收制動能量的剎車裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種剎車裝置，尤其涉及一種可回收制動能量的剎車裝置。
【背景技術】
[0002]隨著能源的緊缺和全球對環境的日益重視，如何降低汽車上額外能量消耗或者充分利用可回收能量，已經成為一個國內外學者和零部件廠商的研宄熱點。汽車在行駛過程中，尤其在城市工況中，路況復雜，交通流變化多端，需要采取頻繁制動已達到汽車安全行駛目的。然而，通常汽車制動系統采用摩擦的方式來消耗汽車的動能以降低車速，但這部分動能被轉化成熱能耗散掉白白浪費了，同時還會不斷地磨損汽車制動系統。目前，已有不少的汽車制動能量回收裝置和方法，但這些裝置及方法大多是利用車輛附加的發電機進行能量轉換，結構復雜、成本增加明顯。
[0003]相關研宄表明，在城區行駛的汽車制動過程中消耗的能量有時會超過汽車總能耗的40%?50%，所以制動能量回收是汽車的一項重要節能措施。
【發明內容】
[0004]為了提高汽車能量利用率，節約能源，并克服上述汽車制動能量回收裝置結構復雜，成本高的缺陷，本發明提供了一種結構簡單的可回收制動能量的剎車裝置，采用的技術方案為:包括能量回收裝置、觸發開關、整流調理電路、蓄電池和控制器。
[0005]所述能量回收裝置連接所述觸發開關，所述觸發開關連接所述整流調理電路，所述整流調理電路連接所述蓄電池，所述能量回收裝置和所述蓄電池均與所述控制器相連接，所述控制器與所述整流調理電路相連接。
[0006]所述能量回收裝置位于車輪內側制動器處，兼顧機械制動與能量回收的功能，包括磁性制動盤、制動鉗、磁軛、線圈繞組；所述磁性制動盤通過螺栓孔與車輪固定連接，其中間夾有磁性材料，用于產生垂直于其徑向的磁場；所述制動鉗一側通過螺栓與磁軛固連，且該側通過螺栓與車體轉向節相連接；所述磁軛為盤狀，所述磁軛上繞有線圈繞組，且其所在平面與所述磁性制動盤平面平行且兩者同軸。
[0007]進一步，所述觸發開關由制動踏板觸發，用于控制能量回收系統的工作狀態。
[0008]進一步，所述整流調理電路用于對能量回收裝置回收的電能進行整流。
[0009]進一步，所述蓄電池用于儲存整流調理電路整流后的電能，給整車用電器供電。
[0010]進一步，所述磁軛外部裝有防護罩，用于防止線圈繞組被污染損壞。
[0011]進一步，所述防護罩為塑料。
[0012]本發明具有以下有益效果:
[0013]提供的剎車裝置自身帶有能量回收功能，對車輛原有的制動系統改動量小，附加成本低、結構原理簡單，能夠有效的回收利用車輛制動時浪費的那部分能量，具有良好的市場價值及重要的社會意義。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明剎車裝置制動能量回收系統的原理圖；
[0015]圖2是本發明能量回收裝置的裝配圖；
[0016]圖3是本發明能量回收裝置的拆分爆炸圖；
[0017]圖4是本發明中線圈繞組示意圖；
[0018]圖5是本發明剎車裝置的結構圖；
[0019]圖6是分發明剎車裝置的平面圖；
[0020]圖7是本分明磁性制動盤的磁場示意圖。
[0021]圖中，1-磁性制動盤；2-制動鉗；3-防護罩；4-磁軛;5_線圈繞組;6_制動液；7-活塞；8_摩擦片；9_磁場；10_磁感線。
【具體實施方式】
[0022]本發明提供了一種結構簡單的可回收制動能量的剎車裝置，包括:能量回收裝置、觸發開關、整流調理電路、蓄電池和控制器；其中，能量回收裝置由:磁性制動盤、制動鉗、磁軛、線圈繞組、防護罩等組成。能量回收裝置位于車輪內側制動器處，兼顧機械制動與能量回收的功能；制動能量回收系統工作時，能量回收裝置回收的電能經整流調理電路整流后輸入蓄電池儲存，用于給整車用電器供電，控制器用于檢測能量回收裝置回收的電流及蓄電池的SOC，根據檢測結果控制整流調理電路將回收的電流調整為適合蓄電池充電的大小，并根據蓄電池SOC狀態決定是否利用回收的電流充電。在制動能量回收系統中連有觸發開關，當駕駛員踩下制動踏板后觸發開關閉合，制動能量回收系統開始工作；駕駛員松開制動踏板觸發開關斷開，制動能量回收系統停止工作。磁性制動盤I相對于普通制動盤，其特點在于其中間夾有一層永磁材料(如合金永磁材料、鐵氧體永磁材料等)，從而可產生垂直于磁性制動盤I徑向的磁場9。磁軛4也為盤狀，除去連有制動鉗2的位置都有線圈繞組5 ;在磁軛4外部有一個塑料或其他磁阻小的材料制成的防護罩3，用于防止線圈繞組5被污染損壞。當磁性制動盤I隨車輪一同旋轉時，其垂直于磁性制動盤I徑向的磁場9也會同步旋轉；這樣，磁軛4上的線圈繞組5則會不斷的切割磁感線10，根據電磁感應定律從而在線圈繞組5中產生感應電動勢，當觸發開關閉合則會產生感應電流，將車輛動能轉化為電能。
[0023]下面將參照附圖詳細說明本發明的實施例:
[0024]如圖1所示，本發明利用電磁感應原理，通過能量回收裝置將車輛的動能轉化為電能，經過整流調理電路整流變換后輸入蓄電池以備供電器使用。控制器在制動能量回收系統工作時，檢測能量回收裝置回收的電流并檢測蓄電池的SOC，控制整流調理電路將回收的電流調整為適合蓄電池充電的大小，并根據電池SOC狀態決定是否利用回收的電流充電。在本發明的制動能量回收系統中設有觸發開關，當駕駛員踩下制動踏板，觸發開關閉合，制動能量回收系統開始工作；當駕駛員松開制動踏板，觸發開關斷開，制動能量回收系統停止工作。
[0025]如圖2-6所示，本發明所涉及的能量回收裝置包括:磁性制動盤1，制動鉗2，防護罩3，磁軛4，線圈繞組5。磁性制動盤I的結構與普通制動盤結構類似，通過螺栓孔與車輪固定連接在一起，其特點在于中間夾有磁性材料，可以產生垂直于磁性制動盤I徑向的磁場(如圖5所示)。制動鉗2用于車輛的機械制動，其一側與磁軛4通過螺栓固連，該側還與車體部分的轉向節通過螺栓連相接。磁軛4所在平面與磁性制動盤I平面平行且與之同軸，在磁軛4上繞有線圈繞組5。磁性制動盤I與磁軛4間留有防護罩3厚度的距離，此距離不宜過大，以不相互干涉為宜，防止磁場強度較弱能量回收效果不佳。當磁性制動盤I隨車輪同步轉動時，其產生的軸向磁場9也會同步轉動，線圈繞組5相對磁性制動盤I進行切割磁感線10運動，根據電磁感應原理，在線圈繞組5上則會產生感應電動勢，當觸發開關閉合形成回路時，則會產生感應電流，經整流調理電路整流變換后給蓄電池充電。本分明磁性制動盤的磁場不意圖如圖7所不。
[0026]本發明的剎車裝置的機械結構中，磁性制動盤I與制動鉗2可以實現機械制動功能，保證車輛的行車安全。駕駛員踩下制動踏板時，觸發開關閉合，制動能量回收系統開始回收制動能量。當駕駛員輕踩制動踏板時，制動能量回收系統開始工作，僅有電磁制動力參與制動；當制動踏板行程超過設計閾值時，剎車系統液壓管路內的制動液6涌入制動鉗2的活塞腔，推動活塞7與摩擦片8，從而夾緊磁性制動盤I進行機械制動，實現電磁制動力與機械制動力的疊加。
[0027]上述內容僅是本發明的具體實施例而已，并不用于限定本發明的保護范圍，所應理解，在不違背本發明的精神和實質內容的前提下，所作任何改進、等同替換和變型等均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種可回收制動能量的剎車裝置，其特征在于:包括能量回收裝置、觸發開關、整流調理電路、蓄電池和控制器； 所述能量回收裝置連接所述觸發開關，所述觸發開關連接所述整流調理電路，所述整流調理電路連接所述蓄電池，所述控制器分別和能量回收裝置、蓄電池、整流調理電路相連接，用于檢測能量回收裝置回收的電流及蓄電池的SOC，根據檢測結果控制整流調理電路將回收的電流調整為適合蓄電池充電的大小，并根據蓄電池SOC狀態決定是否利用回收的電流充電； 所述能量回收裝置位于車輪內側制動器處，兼顧機械制動與能量回收的功能，包括磁性制動盤⑴、制動鉗⑵、磁軛⑷、線圈繞組(5);所述磁性制動盤⑴通過螺栓孔與車輪固定連接，其中間夾有磁性材料，用于產生垂直于其徑向的磁場(9);所述制動鉗(2)的一側通過螺栓與磁軛(4)固連，該側還與車體轉向節通過螺栓相連接；所述磁軛(4)為盤狀，所述磁軛(4)上繞有線圈繞組(5)，且其所在平面與所述磁性制動盤(I)平面平行且兩者同軸。
2.根據權利要求1所述的可回收制動能量的剎車裝置，其特征在于:所述觸發開關由制動踏板觸發，用于控制制動能量回收系統的工作狀態。
3.根據權利要求1所述的可回收制動能量的剎車裝置，其特征在于:所述整流調理電路用于對能量回收裝置回收的電能進行整流。
4.根據權利要求1所述的可回收制動能量的剎車裝置，其特征在于:所述蓄電池用于儲存整流調理電路整流后的電能，給整車用電器供電。
5.根據權利要求1所述的可回收制動能量的剎車裝置，其特征在于:所述磁軛(4)外部裝有防護罩(3)，用于防止線圈繞組(5)被污染損壞。
6.根據權利要求5所述的可回收制動能量的剎車裝置，其特征在于:所述防護罩(3)為塑料。
【專利摘要】本發明公開了一種可回收制動能量的剎車裝置，包括：能量回收裝置、觸發開關、整流調理電路、蓄電池和控制器；能量回收裝置由磁性制動盤、制動鉗、磁軛、線圈繞組、防護罩組成。能量回收裝置位于車輪內側制動器處，兼顧機械制動與能量回收的功能。在制動能量回收系統中連有觸發開關，駕駛員踩下制動踏板觸發開關閉合，制動能量回收系統工作；駕駛員松開制動踏板觸發開關斷開，制動能量回收系統停止工作。當磁性制動盤隨車輪一同旋轉時，其垂直于徑向的磁場也同步旋轉；磁軛上的線圈繞組不斷切割磁感線，產生感應電動勢，當觸發開關閉合則會產生感應電流，將車輛動能轉化為電能,有效回收車輛制動時浪費的能量，具有良好的市場價值及社會意義。
【IPC分類】B60T1-10
【公開號】CN104670184
【申請號】CN201510059521
【發明人】徐興, 陳龍, 王吳杰, 江浩斌, 蔣侃, 汪少華
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月4日