CN101700742A - 一种车体制动发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车体制动发电系统，包括刹车踏板机构、发电制动装置和机械制动装置，刹车踏板机构具有一制动行程段，其特征在于：所述的刹车踏板机构还在制动行程段前设置一自由行程机构，该自由行程机构中设有行程传感器，该行程传感器的信号输出端连入一开关电路的控制端，该开关电路串入发电制动装置的发电机定子线圈与对应负载之间，在刹车过程中进一步减小了刹车片的磨损，提高了车体减速阶段的动能利用率。

Description

一种车体制动发电系统
技术领域
本发明涉及车体制动系统，具体涉及一种车体制动发电系统。
背景技术
目前摩托车、汽车等已经成为人们的日常交通工具，常规的刹车装置基本上都是采用刹车片摩擦刹车的方法，其制动力强，可靠性较好，但是在许多情况下，例如车辆下坡时，驾驶员必须减速刹车，如果坡路较长，制动器因长时间处于摩擦状态下升温剧烈，制动器处于高温状态下效能下降，容易出现事故。另外制动器长时间使用，磨损较大，降低使用寿命。
伴随着电动摩托车、电动汽车等电动车逐渐进入人们的生活，电动车的一次充电的续航能力成为制约电动车普及的一个重要因素，因此，人们开始研究电动车的各个细节，希望能在车体行进过程中节省电能消耗，甚至回收能量对车载蓄电池进行补偿。研究之一就在于回收车体减速和刹车过程中的能量来对车载蓄电池进行能量补偿。
为了解决上述问题，目前的技术方案是在机械刹车装置的基础上，增加刹车制动发电制动装置，主要利用发电机的原理在汽车制动时进行发电，并利用电磁、感应原理进行无磨损制动，在发出制动信号后该装置启动，与机械刹车装置同时作用，共同进行刹车制动，达到了减少刹车片磨损，延长刹车片使用寿命的效果，并实现了车体制动能量的回收。
在进行深入分析后发现，很多情况下车体减速不需要较强的制动力，这些情况下利用刹车片参与刹车无疑会增加刹车片的磨损，而且车体减速阶段动能的回收率也较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种车体制动发电系统，以进一步减小刹车片的磨损，提高车体减速阶段的动能利用率。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种车体制动发电系统，包括刹车踏板机构、发电制动装置和机械制动装置，刹车踏板机构具有一制动行程段，所述的刹车踏板机构还在制动行程段前具有一自由行程机构，该自由行程机构中设有行程传感器，该行程传感器的信号输出端连入一开关电路的控制端，该开关电路串入发电制动装置的发电机定子线圈与对应负载之间。
所述开关电路为占空比输出式开关电路。
所述占空比输出式开关电路输出占空比与行程传感器的输出信号成比例关系。
所述的对应负载为蓄电池。
所述自由行程机构为设置于踩踏板的踩踏面上的弹性可恢复的自由行程机构。
所述的弹性可恢复的自由行程机构包括与踩踏板铰接的辅助踏板，踩踏板的踩踏面和辅助踏板之间设有弹性复位件。
所述的弹性复位件为弹簧。
本发明中刹车踏板机构在制动行程段前设置一自由行程机构，该自由行程机构中设有行程传感器，该行程传感器的信号输出端连入一开关电路的控制端，该开关电路串入发电制动装置的发电机定子线圈与对应负载之间，踏板机构中只有自由行程机构动作时，发电制动装置工作回路建立，车体制动力仅由发电制动装置提供，从而进一步减小了刹车片的磨损，提高了车体减速阶段的动能利用率，并可调节发电机的有效制动力矩。
附图说明
图1是本发明的发电制动装置结构示意图；
图2是本发明刹车踏板结构的示意图；
图3是本发明脉冲占空比输出特性示意图。
具体实施方式
本实施例包括刹车踏板机构、发电制动装置和机械制动装置，刹车踏板机构具有一制动行程段，并且刹车踏板机构还在制动行程段前具有一自由行程机构，该自由行程机构中设有行程传感器，该行程传感器的信号输出端连入一开关电路的控制端，该开关电路串入发电制动装置的发电机定子线圈与对应负载之间，当在刹车踏板只有自由行程机构动作时，发电制动装置工作，机械制动装置不工作；当在刹车踏板处于制动行程段时发电制动装置与机械制动装置同时工作。
如图1所示，发电制动装置包括发电机7、整流电路8、功率开关9、稳压电路12、车载蓄电池10和脉冲占空比输出电路11，整流电路8正负输出之间连接有电容C，整流电路8的正极输出与稳压电路12的正极输入之间串联有功率开关9，稳压电路12的负极输入与整流电路8的负极输出相连，稳压电路12的正负极输出对应连接于车载蓄电池10的两极，功率开关9的控制端2与脉冲占空比输出电路11的脉冲输出端1连接，脉冲占空比输出电路11的输入端连接行程传感器，依据行程传感器的信号S1控制输出脉冲的占空比，依据发送的脉冲信号控制功率开关9高频断开与闭合，从而控制发电制动装置充电回路的通断，实现发电制动装置调节单位时间内的车体制有效动力的大小。
如图2所示，刹车踏板机构为与踩踏板3铰接的辅助踏板4，踩踏板3的踩踏面和辅助踏板4之间设有弹簧5，在辅助踏板4与踩踏板对应的一侧板面上安装有行程传感器，不对辅助踏板4施加外力时，弹簧的长度段为弹性自由行程段。
如图3所示，脉冲占空比输出电路11输出脉冲的占空比Y与辅助踏板上安装的行程传感器检测的位移量X成正比例关系，在位移量为0时的脉冲占空比为0，在最大位移量X1处的脉冲占空比为1，依此关系调节发电机有效输出，从而实现制动力矩的改变。
为说明问题，上述实施例中刹车踏板的自由行程机构为与踩踏板3铰接的辅助踏板4，踩踏板3的踩踏面和辅助踏板4之间设有弹簧5，当然也可以用其他方式实现，如踩踏板和辅助踏板之间设置有伸缩导向壁和弹簧实现对辅助踏板的弹性支撑，不对辅助踏板施加任何外力时，踩踏板和辅助踏板之间的距离为弹性自由行程段；还如现有刹车踏板自身具有的一段自由行程，利用该段自由行程可以同等替换本实施例中的自由行程机构所起的作用。本实施例中仅以最清楚地说明问题为依据进行进行自由行程机构的设计。

Claims (7)

1.一种车体制动发电系统，包括刹车踏板机构、发电制动装置和机械制动装置，刹车踏板机构具有一制动行程段，其特征在于：所述的刹车踏板机构还在制动行程段前设置一自由行程机构，该自由行程机构中设有行程传感器，该行程传感器的信号输出端连入一开关电路的控制端，该开关电路串入发电制动装置的发电机定子线圈与对应负载之间。
2.如权利要求1所述的车体制动发电系统，其特征在于：所述开关电路为占空比输出式开关电路。
3.如权利要求2所述的车体制动发电系统，其特征在于：所述占空比输出式开关电路输出占空比与行程传感器的输出信号成比例关系。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车体制动发电系统，其特征在于：所述的对应负载为蓄电池。
5.如权利要求4所述的车体制动发电系统，其特征在于：所述自由行程机构为设置于踩踏板的踩踏面上的弹性可恢复的自由行程机构。
6.如权利要求5所述的车体制动发电系统，其特征在于：所述的弹性可恢复的自由行程机构包括与踩踏板铰接的辅助踏板，踩踏板的踩踏面和辅助踏板之间设有弹性复位件。
7.如权利要求6所述的车体制动发电系统，其特征在于：所述的弹性复位件为弹簧。
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