電動汽車制動能量回收系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動汽車制動能量回收系統，包括剎車踏板、剎車踏板開關、車輪、充電離合器、飛輪、發電機、回收充電穩壓器和車載儲存電池，剎車踏板通過剎車踏板開關連接或斷開充電離合器，充電離合器設于車輪與飛輪之間，車輪上設有連接充電離合器的齒輪，充電離合器連接飛輪，飛輪連接發電機，發電機通過回收充電穩壓器連接車載儲存電池，充電離合器設于靠近車輪的底盤上，充電離合器、飛輪和發電機依次向內設于底盤上；以及通過該系統的能量回收方法；本實用新型結構簡單、設計合理、制動能量回收效率高、延長了車載儲存電池續航里程，同時降低了車輛制動系統磨損，因而降低汽車的使用成本并且減小制動噪聲、改善車輛制動安全性等作用。
【專利說明】
電動汽車制動能量回收系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及汽車節能環保技術領域，尤其涉及一種電動汽車的制動能量回收系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，制約電動汽車廣泛推廣應用的一個重要因素之一是其續航里程短，如何充分利用電動汽車再生制動能量是節約能源和提高電動汽車續航里程的關鍵。在城市工況下駕駛，制動能量占汽車總驅動能量的30%-60%o如果將這部分的能量加以回收利用，電動汽車的續駛里程可以增加1 % -30 % ;由于汽車制動時間短暫，導致瞬時電流過大、產生急充電現象，會對車載電池的性能和使用壽命有較大的影響，因此，蓄電池難以實現短時間大功率充電這些都直接導致了能量回收和利用效率偏低。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種結構簡單、設計合理、制動能量回收效率高、降低制動系統磨損并提高制動性能和延長汽車制動系統使用壽命的電動汽車制動能量回收系統及能量回收方法。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案來實現的:
[0005]—種電動汽車制動能量回收系統，包括剎車踏板、剎車踏板開關、車輪、充電離合器、飛輪、發電機、回收充電穩壓器和車載儲存電池，所述剎車踏板通過剎車踏板開關連接或斷開充電離合器，所述充電離合器設于車輪與飛輪之間，所述車輪上設有連接充電離合器的齒輪，所述充電離合器連接飛輪，所述飛輪連接發電機，所述發電機通過回收充電穩壓器連接車載儲存電池，所述充電離合器設于靠近車輪的底盤上，所述充電離合器、飛輪和發電機依次向內設于底盤上。
[0006]飛輪的特點:當剎車踏板被踩下時，車輪的剎車也會同時馬上剎住，車輪也立即停止不轉，但是有飛輪，此時在汽車制動一剎那間帶動的發電機機沒有停止，隨著飛輪的慣性還在旋轉帶動發電機繼續運轉發電，不會影響剎車功能的穩定性;車輪停止不運轉，飛輪旋轉速度也會隨著發電機負載變慢。
[0007]進一步，所述穩壓器和車載儲存電池設于底盤中間或后備箱位置。車載儲存電池設于底盤中間位置能夠更好的提高車載儲存電池的安全性，特別是汽車遇到被撞擊時更安全;車載儲存電池設于底盤后備箱位置安裝、拆卸維修更方便。
[0008]進一步，所述車輪包括左前輪、右前輪、左后輪和右后輪。
[0009]進一步，所述左前輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述右前輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述左后輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述右后輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機。四個車輪分別帶動一組能量回收裝置，形成由四組制動能量回收裝置和回收充電穩壓器以及車載儲存電池構成的能量回收系統。四組制動能量回收裝置能夠最大限度提升汽車制動能量的回收，提高了電動汽車的續航里程。
[0010]進一步，所述左前輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，構成一組能量回收裝置并通過回收充電穩壓器向車載儲存電池充電，所述右前輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，構成一組能量回收裝置并通過回收充電穩壓器向車載儲存電池充電。左前輪和右前輪分別帶動一組能量回收裝置，形成由兩組制動能量回收裝置和回收充電穩壓器以及車載儲存電池構成的能量回收系統。
[0011]進一步，所述左后輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，構成一組能量回收裝置通過回收充電穩壓器向車載儲存電池充電，所述右后輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，構成一組能量回收裝置通過回收充電穩壓器向車載儲存電池充電。左后輪和右后輪分別帶動一組能量回收裝置，形成由兩組制動能量回收裝置和回收充電穩壓器以及車載儲存電池構成的能量回收系統。
[0012]進一步，飛輪和發電機之間設有變速齒輪。可以根據情況發電機輸出電壓和車載儲存電池的充電電壓要求來匹配飛輪與發電機之間的變速齒輪，以實現更穩定的充電。
[0013]進一步，所述剎車踏板開關為傳感器;可以通過傳感器來實現剎車踏板的斷開與閉合。
[0014]進一步，每個飛輪上可根據需要連接多個發電機，以實現最高效的汽車制動能量回收率。
[0015]—種電動汽車制動能量回收系統的能量回收方法，踩下剎車踏板電動汽車制動時，剎車踏板開關閉合，充電離合器齒輪連接車輪，車輪通過充電離合器帶動飛輪旋轉，旋轉的飛輪連接帶動發電機發電并經過回收充電穩壓器穩壓后向車載儲存電池充電，實現電動汽車制動充電回收能量;飛輪旋轉帶動發電機的轉子轉動，形成旋轉磁場，發電機的定子線圈做切割磁力線運動，產生感應電動勢，形成感應電流并通過充電穩壓器向車載儲存電池充電。
[0016]當汽車制動，車輪停止轉動后飛輪還在旋轉以及當汽車制動后松開剎車踏板重新加速時充電離合器與車輪上的齒輪脫離，飛輪還在旋轉將轉矩輸向發電機使得發電機繼續發電并向車載儲存電池充電，直到飛輪轉速降低到某一數值區間后，由發電機產生的充電電壓小于車載儲存電池的實際電壓時，停止充電。
[0017]由上述技術方案可知，本實用新型的有益效果是:
[0018]相比現有技術，1、本實用新型通過充電離合器齒輪連接車輪，利用車身及其負載的慣性帶動飛輪旋轉然后帶動發電機發電，并經過回收充電穩壓器穩壓后向車載儲存電池充電，實現電動汽車制動充電回收能量;飛輪的高速旋轉帶動發電機發電；
[0019]2、當汽車制動使得車輪停止轉動此時飛輪還在高速旋轉，或者汽車制動后松開剎車踏板重新加速時，充電離合器與車輪上的齒輪脫離，飛輪還在旋轉將轉矩輸向發電機使得發電機繼續發電并向車載儲存電池充電，充分的利用汽車制動時的能量轉換，將汽車制動的機械能轉換成電能并回收，同時飛輪的長時間旋轉延長了發車載儲存電池的充電時間，提尚了能量回收和效率；
[0020]3、通過充電離合器齒輪連接車輪并帶動飛輪旋轉后帶動發電機發電，使得汽車制動時車輪加入新的負載，降低了車輛制動系統磨損，因而降低汽車的使用成本并且減小制動噪聲、改善車輛制動安全性等作用。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型第一實施例剎車踏板開關斷開時系統示意圖；
[0022]圖2為本實用新型第一實施例剎車踏板開關閉合時系統示意圖；
[0023]圖3為本實用新型第二實施例剎車踏板開關閉合時系統示意圖；
[0024]圖4為本實用新型第三實施例剎車踏板開關閉合時系統示意圖；
【具體實施方式】
[0025]為了使本領域技術人員能更進一步了解本實用新型的特征及技術內容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖。
[0026]請參閱圖1-2所示，本實用新型提供了一種電動汽車制動能量回收系統，包括剎車踏板1、剎車踏板開關2、車輪3、充電離合器4、飛輪5、發電機6、回收充電穩壓器7和車載儲存電池8，剎車踏板I通過剎車踏板開關2連接或斷開充電離合器4，充電離合器4設于車輪3與飛輪5之間，車輪3上設有連接充電離合器4的齒輪，充電離合器4連接飛輪5，飛輪5連接發電機6，發電機6通過回收充電穩壓器7連接車載儲存電池8，充電離合器4設于靠近車輪3的底盤上，充電離合器4、飛輪5和發電機5依次向內設于底盤上。
[0027]實施例一，如圖1所示，剎車踏板I未被踩下時，剎車踏板開關2處于斷開狀態，充電離合器4與車輪3未形成連接，此時飛輪5不運轉，發電機6也不運轉沒有發電，也不會對車載儲存電池8充電。
[0028]如圖2所示，踩下剎車踏板I電動汽車制動時，剎車踏板開關2閉合，充電離合器4齒輪連接車輪3，車輪3通過充電離合器4帶動飛輪5旋轉，旋轉的飛輪5連接帶動發電機6發電并經過回收充電穩壓器7穩壓后向車載儲存電池8充電，實現電動汽車制動充電回收能量。飛輪5旋轉帶動發電機6的轉子轉動，形成旋轉磁場，發電機6的定子線圈做切割磁力線運動，產生感應電動勢，形成感應電流并通過充電穩壓器7向車載儲存電池8充電。
[0029]當汽車制動，車輪3停止轉動后飛輪5還在旋轉，將轉矩輸向發電機6使得發電機6繼續發電并向車載儲存電池8充電，直到飛輪5轉速降低到某一數值區間后，由發電機6產生的充電電壓小于車載儲存電池的實際電壓時，停止充電；當汽車制動后松開剎車踏板I重新加速時充電離合器4與車輪3上的齒輪脫離，飛輪5還在旋轉將轉矩輸向發電機6使得發電機6繼續發電并向車載儲存電池充電，直到飛輪轉速降低到某一數值區間后，由發電機6產生的充電電壓小于車載儲存電池的實際電壓時，停止充電。
[0030]實施例二，如圖3所示，踩下剎車踏板I電動汽車制動時，剎車踏板開關2閉合，充電離合器4齒輪連接左前輪31和右前輪33，左前輪31和右前輪33分別通過充電離合器4帶動飛輪5旋轉，旋轉的飛輪5連接帶動發電機6發電并經過回收充電穩壓器7穩壓后向車載儲存電池8充電，實現電動汽車制動充電回收能量。
[0031]實施例三，如圖4所示，踩下剎車踏板I電動汽車制動時，剎車踏板開關2閉合，充電離合器4齒輪連接左前輪32和右前輪34，左前輪31和右前輪33分別通過充電離合器4帶動飛輪5旋轉，旋轉的飛輪5連接帶動發電機6發電并經過回收充電穩壓器7穩壓后向車載儲存電池8充電，實現電動汽車制動充電回收能量。
[0032]但以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例，并非用以局限本實用新型的專利范圍，故凡運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變化，均同理包含在本實用新型的范圍內。
【主權項】
1.一種電動汽車制動能量回收系統，包括剎車踏板、剎車踏板開關、車輪、充電離合器、飛輪、發電機、回收充電穩壓器和車載儲存電池，其特征在于，所述剎車踏板通過剎車踏板開關連接或斷開充電離合器，所述充電離合器設于車輪與飛輪之間，所述車輪上設有連接充電離合器的齒輪，所述充電離合器連接飛輪，所述飛輪連接發電機，所述發電機通過回收充電穩壓器連接車載儲存電池，所述充電離合器設于靠近車輪的底盤上，所述充電離合器、飛輪和發電機依次向內設于底盤上。2.根據權利要求1所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，所述穩壓器和車載儲存電池設于底盤中間位置或后備箱位置。3.根據權利要求1所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，所述車輪包括左前輪、右前輪、左后輪和右后輪。4.根據權利要求3所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，所述左前輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述右前輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述左后輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述右后輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機。5.根據權利要求3所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，所述左前輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述右前輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機。6.根據權利要求3所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，所述左后輪右側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機，所述右后輪左側底盤上依次設有充電離合器、飛輪和發電機。7.根據權利要求1-6中任一所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，飛輪和發電機之間設有變速齒輪。8.根據權利要求1所述的電動汽車制動能量回收系統，其特征在于，所述剎車踏板開關為傳感器。
【文檔編號】B60L7/10GK205674880SQ201620453246
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月18日 公開號201620453246.9, CN 201620453246, CN 205674880 U, CN 205674880U, CN-U-205674880, CN201620453246, CN201620453246.9, CN205674880 U, CN205674880U
【發明人】顧東海
【申請人】顧東海