CN105365794B - 基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置 - Google Patents

基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105365794B
CN105365794B CN201510759084.1A CN201510759084A CN105365794B CN 105365794 B CN105365794 B CN 105365794B CN 201510759084 A CN201510759084 A CN 201510759084A CN 105365794 B CN105365794 B CN 105365794B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electroactive polymer
microswitch
cam
shaft
device based
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510759084.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105365794A (zh
Inventor
马宗正
杨安杰
徐平
王新莉
刘豫喜
马建辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Institute of Engineering
Original Assignee
Henan Institute of Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Institute of Engineering filed Critical Henan Institute of Engineering
Priority to CN201510759084.1A priority Critical patent/CN105365794B/zh
Publication of CN105365794A publication Critical patent/CN105365794A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105365794B publication Critical patent/CN105365794B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，包括离合器、凸轮、蓄能装置、电活性聚合物，车轮连接轴上通过传动齿轮配合连接有传动转轴，该转轴中部设有离合器，转轴末端设置有凸轮，凸轮端面上通过铰接的推杆连接电活性聚合物，电活性聚合物电源输出端连接在蓄能装置上；利用高压加到电活性聚合物的两端，设置曲轴或凸轮将转轴的旋转运动转化为直线往复运动对电活性聚合物进行压缩或拉伸，从而将机械能转换为电能，达到将汽车动能转化为电能的目的。

Description

基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置
技术领域
本发明涉及一种汽车能量回收装置，具体涉及一种汽车刹车时进行动能回收的基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置。
背景技术
研究表明，在当前城市路况情形下，制动能量占总驱动能量的50%左右；如果能够将该部分能量进行回收利用将有利于提升车辆的燃油利用率，对于节能减排有着积极的意义。
目前采用的方法主要是先将汽车制动或减速时的一部分动能经再生系统转换为其它形式的能量，如:旋转动能、液压能、化学能等，并储存于储能器中，同时产生一定的负荷阻力使汽车减速制动，当汽车再次启动或加速时，再生系统又将储存在储能器中的能量转换为汽车行驶所需的驱动能 。
发明内容
为了解决上述问题，将汽车动能转化为电能，本发明设计了一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置。
本发明的具体技术内容为：一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，包括离合器、凸轮、蓄能装置、电活性聚合物，车轮连接轴上通过传动齿轮配合连接有传动转轴，该转轴中部设有离合器，转轴末端设置有凸轮，凸轮端面上通过铰接的推杆连接电活性聚合物，电活性聚合物电源输出端连接在蓄能装置上；
所述蓄能装置包括变压器、微动开关和超级电容，连接有电源的变压器输出端连接在超级电容两端，超级电容其中一侧与变压器的连接线上串联有微动开关，电活性聚合物电源输出端分别连接在微动开关和超级电容的另一侧；微动开关驱动杆对应抵触在推杆上。
超级电容与变压器分别连接微动开关的常闭端和常开端；电活性聚合物电源输出端对应连接在微动开关控制簧片上。
电活性聚合物上下端分别设置有固定板和平盘，所述推杆铰接在平盘上，对应平盘设有垂直电活性聚合物导向的导轨；所述微动开关驱动杆对应抵触在平盘下端面。
将转轴末端凸轮替换为曲轴，数组推杆与电活性聚合物配合安装后装配在曲轴上；曲轴或凸轮的偏心距离均为15mm；变压器输入端连接12V直流电源，输出端电压为1500-2500V。
本发明的有益技术效果为：利用高压加到电活性聚合物的两端，设置曲轴或凸轮将转轴的旋转运动转化为直线往复运动对电活性聚合物进行压缩或拉伸，从而将机械能转换为电能，达到将汽车动能转化为电能的目的；本装置结构简单，集汽车制动与刹车动能的利用为一体，具有很高的使用价值，符合国家节能减排的号召。
附图说明
附图1为本装置结构简图；
附图2为蓄能装置结构简图；
附图3为利用曲轴传动时本装置结构简图。
图中1为固定板、2为平盘、3为推杆、4为凸轮、5为轴承、6为转轴、7为离合器、8为车轮、9为电活性聚合物、10为曲轴；11为微动开关、12为微动开关驱动杆、13为连接轴、14为齿轮。
具体实施方式
实施例1 一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，参见附图1-2：包括离合器7、凸轮4、蓄能装置、电活性聚合物9，车轮8连接轴13上通过传动齿轮14配合连接有传动转轴6，该转轴6中部设有离合器7，转轴6两端通过轴承5固定，转轴6末端设置有凸轮4，凸轮4端面上通过铰接的推杆3连接电活性聚合物9，电活性聚合物9电源输出端连接在蓄能装置上；
所述蓄能装置包括变压器、微动开关11和超级电容，连接有电源的变压器输出端连接在超级电容两端，超级电容其中一侧与变压器的连接线上串联有微动开关，电活性聚合物9电源输出端分别连接在微动开关和超级电容的另一侧；微动开关驱动杆对应抵触在推杆3上。
超级电容与变压器分别连接微动开关的常闭端和常开端；电活性聚合物9电源输出端对应连接在微动开关控制簧片上。
当车辆处于制动过程时，通过离合器7将制动能量回收系统和车轮连接轴13连在一起，通过连接轴13及齿轮14带动转轴将旋转运动传递到凸轮4上，经过凸轮4把旋转运动转换为往复直线运动，在平盘2运动到最高点时，电活性聚合物9处于自由伸缩状态，随着凸轮4的旋转，平盘2下移，电活性聚合物9处于拉伸状态，此时通过微动开关的控制变压器输出的高压电加到电活性聚合物9的两端，将机械能转换为电能；随着凸轮4的转动，平盘2开始上移，此时微动开关使得变压器高压断开，而使电活性聚合物9与一超级电容相连，将其内部的电能存储到超级电容中，实现能量的回收。
实施例2 一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，参见附图1-2：包括离合器7、凸轮4、蓄能装置、电活性聚合物9，车轮连接轴13上通过传动齿轮14配合连接有传动转轴6，该转轴6中部设有离合器7，转轴6两端通过轴承5固定，转轴6末端设置有凸轮4，凸轮4端面上通过铰接的推杆3连接电活性聚合物9，电活性聚合物9电源输出端连接在蓄能装置上；
所述蓄能装置包括变压器、微动开关和超级电容，连接有电源的变压器输出端连接在超级电容两端，超级电容其中一侧与变压器的连接线上串联有微动开关，电活性聚合物9电源输出端分别连接在微动开关和超级电容的另一侧；微动开关驱动杆对应抵触在推杆3上。
超级电容与变压器分别连接微动开关的常闭端和常开端；电活性聚合物9电源输出端对应连接在微动开关控制簧片上。
当车辆处于制动过程时，通过离合器7将制动能量回收系统和车轮连接轴13连在一起，通过连接轴13及齿轮14带动转轴将旋转运动传递到凸轮4上，经过凸轮4把旋转运动转换为往复直线运动，在平盘2运动到最高点时，电活性聚合物9处于自由伸缩状态，随着凸轮4的旋转，平盘2下移，电活性聚合物9处于拉伸状态，此时通过微动开关的控制变压器输出的高压电加到电活性聚合物9的两端，将机械能转换为电能；随着凸轮4的转动，平盘2开始上移，此时微动开关使得变压器高压断开，而使电活性聚合物9与一超级电容相连，将其内部的电能存储到超级电容中，实现能量的回收。
优选地电活性聚合物9上下端分别设置有固定板1和平盘2，所述推杆3铰接在平盘2上，对应平盘2设有垂直电活性聚合物9导向的导轨；所述微动开关驱动杆对应抵触在平盘2下端面；利用平盘2触动微动开关驱动杆，利用平盘2自身运动控制微动开关，保证装置的放电及储能过程有序进行。
实施例3 一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，参见附图1-3：包括离合器7、凸轮4、蓄能装置、电活性聚合物9，车轮连接轴13上通过传动齿轮14配合连接有传动转轴6，该转轴6中部设有离合器7，转轴6两端通过轴承5固定，转轴6末端设置有凸轮4，凸轮4端面上通过铰接的推杆3连接电活性聚合物9，电活性聚合物9电源输出端连接在蓄能装置上；
所述蓄能装置包括变压器、微动开关和超级电容，连接有电源的变压器输出端连接在超级电容两端，超级电容其中一侧与变压器的连接线上串联有微动开关，电活性聚合物9电源输出端分别连接在微动开关和超级电容的另一侧；微动开关驱动杆对应抵触在推杆3上。
超级电容与变压器分别连接微动开关的常闭端和常开端；电活性聚合物9电源输出端对应连接在微动开关控制簧片上。
当车辆处于制动过程时，通过离合器7将制动能量回收系统和车轮8连接轴13连在一起，通过连接轴13及齿轮14带动转轴将旋转运动传递到凸轮4上，经过凸轮4把旋转运动转换为往复直线运动，在平盘2运动到最高点时，电活性聚合物9处于自由伸缩状态，随着凸轮4的旋转，平盘2下移，电活性聚合物9处于拉伸状态，此时通过微动开关的控制变压器输出的高压电加到电活性聚合物9的两端，将机械能转换为电能；随着凸轮4的转动，平盘2开始上移，此时微动开关使得变压器高压断开，而使电活性聚合物9与一超级电容相连，将其内部的电能存储到超级电容中，实现能量的回收。
优选地电活性聚合物9上下端分别设置有固定板1和平盘2，所述推杆3铰接在平盘2上，对应平盘2设有垂直电活性聚合物9导向的导轨；所述微动开关驱动杆对应抵触在平盘2下端面；利用平盘2触动微动开关驱动杆，利用平盘2自身运动控制微动开关，保证装置的放电及储能过程有序进行。
进一步地将转轴6末端凸轮4替换为曲轴10，数组推杆3与电活性聚合物9配合安装后装配在曲轴10上，设置曲轴10代替凸轮4，能够有效提高传动效果，增强传动稳定性，可以设置多组电活性聚合物9，增强装置电能回收效率；曲轴10或凸轮4的偏心距离均为15mm；变压器输入端连接12V直流电源，输出端电压为1500-2500V。

Claims (6)

1.一种基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，包括离合器、凸轮、蓄能装置、电活性聚合物，其特征是：车轮连接轴上通过传动齿轮配合连接有传动转轴，该转轴中部设有离合器，转轴末端设置有凸轮，凸轮端面上通过铰接的推杆连接电活性聚合物，电活性聚合物电源输出端连接在蓄能装置上；
蓄能装置包括变压器、微动开关和超级电容，连接有电源的变压器输出端连接在超级电容两端，超级电容其中一侧与变压器的连接线上串联有微动开关，电活性聚合物电源输出端分别连接在微动开关和超级电容的另一侧；微动开关驱动杆对应抵触在推杆上；所述超级电容与变压器分别连接微动开关的常闭端和常开端；电活性聚合物电源输出端对应连接在微动开关控制簧片上。
2.根据权利要求1所述基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，其特征是：转轴两端通过轴承固定。
3.根据权利要求1所述基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，其特征是：电活性聚合物上下端分别设置有固定板和平盘，所述推杆铰接在平盘上，对应平盘设有垂直电活性聚合物导向的导轨；所述微动开关驱动杆对应抵触在平盘下端面。
4.根据权利要求3所述基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，其特征是：将转轴末端凸轮替换为曲轴，数组推杆与电活性聚合物配合安装后装配在曲轴上。
5.根据权利要求1或4所述基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，其特征是：曲轴或凸轮的偏心距离均为15mm。
6.根据权利要求1所述基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置，其特征是：变压器输入端连接12V直流电源，输出端电压为1500-2500V。
CN201510759084.1A 2015-11-10 2015-11-10 基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置 Expired - Fee Related CN105365794B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510759084.1A CN105365794B (zh) 2015-11-10 2015-11-10 基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510759084.1A CN105365794B (zh) 2015-11-10 2015-11-10 基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105365794A CN105365794A (zh) 2016-03-02
CN105365794B true CN105365794B (zh) 2018-06-15

Family

ID=55368582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510759084.1A Expired - Fee Related CN105365794B (zh) 2015-11-10 2015-11-10 基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105365794B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11210485A (ja) * 1998-01-29 1999-08-03 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 回生ブレーキ装置
CN1420507A (zh) * 2002-09-12 2003-05-28 锦州锦容超级电容器有限责任公司 车用高比能量超级电容器
CN202144770U (zh) * 2011-06-10 2012-02-15 浙江师范大学 一种新型的风力发电机
CN203438874U (zh) * 2013-09-11 2014-02-19 王世杰 一种汽车制动发电装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7977923B2 (en) * 2007-03-09 2011-07-12 Sri International Circuits for electroactive polymer generators
DE102011077583A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Relativverschiebung erleichternde Oberflächen bei EAP-Generatoren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11210485A (ja) * 1998-01-29 1999-08-03 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 回生ブレーキ装置
CN1420507A (zh) * 2002-09-12 2003-05-28 锦州锦容超级电容器有限责任公司 车用高比能量超级电容器
CN202144770U (zh) * 2011-06-10 2012-02-15 浙江师范大学 一种新型的风力发电机
CN203438874U (zh) * 2013-09-11 2014-02-19 王世杰 一种汽车制动发电装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
偏氟乙烯基电活性聚合物的研究进展;车延超，粟小理;《有机氟工业》;20090930(第3期);第43-46页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105365794A (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101649821B (zh) 一种公路减速带发电装置
CN105291861B (zh) 一种电液混合动力传动系统
CN105416254B (zh) 基于压电陶瓷的汽车制动能量回收装置
CN105059274A (zh) 一种车辆动能转换与恢复装置
CN103010187A (zh) 一种串联液压电动汽车再生制动能量回收系统
CN104859628B (zh) 涡卷弹簧式制动能量回收利用装置
CN203230545U (zh) 一种减速带发电装置
CN105253028A (zh) 一种复合电源增程式电动车的控制方法及其控制装置
CN104709084B (zh) 一种汽车液压启停系统
CN105365794B (zh) 基于电活性聚合物的汽车制动能量回收装置
CN104290723A (zh) 一种汽车电控液压制动系统及其能量回收方法
CN201461282U (zh) 公路导能转化装置
CN105333035A (zh) 一种基于空气压缩的制动发电机构
CN103009987B (zh) 一种并联液压电动车再生制动能量回收系统
CN107351696A (zh) 一种电动车能量收集系统
CN106042942A (zh) 一种电动汽车能量回收制动系统
CN202966273U (zh) 并联液压电动汽车再生制动能量回收系统
CN103359081B (zh) 一种轮边液压泵、动能回收释放系统及车辆
CN202965985U (zh) 串联液压电动汽车再生制动能量回收系统
CN104228805A (zh) 车辆的制动系统及其控制方法、车辆
CN102673371B (zh) 具有停车熄火功能的混联式混合动力系统的控制方法
CN203854524U (zh) 一种混合制动系统
CN204250005U (zh) 一种汽车电控液压制动系统
CN204809932U (zh) 用于为无轨电车充电的站区式充电设施
CN204605761U (zh) 一种汽车便捷原地调头装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180615

Termination date: 20201110

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee