CN105416253B - 车辆制动能量回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆制动能量回收装置，包括固定设置于车辆的感应线圈以及以可转动的方式同轴配合于所述感应线圈外用于使感应线圈产生感应电流的磁环；所述磁环与车轮之间设有用于使车轮与磁环之间柔性接合或分离的柔性离合装置，本发明能够利用电磁感应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。

Description

车辆制动能量回收装置
技术领域
本发明属于车辆制动系统领域，具体涉及一种车辆制动能量回收装置。
背景技术
目前，常规的车辆制动装置都是采用刹车片摩擦刹车的方法，其制动力强，可靠性好，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，另外制动器长期使用，磨损较大，减低使用寿命。
因此，需要一种制动能量回收装置，在现有机械刹车装置的基础上，增加制动发电装置，利用发电机电磁感应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，与现有的机械刹车装置同时作用，以达到减小刹车片磨损，延长刹车片使用寿命的效果，并实现车辆制动能量的回收。
发明内容
本发明的目的是提供一种制动能量回收装置，在现有机械刹车装置的基础上，增加制动发电装置，利用发电机电磁感应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，与现有的机械刹车装置同时作用，以达到减小刹车片磨损，延长刹车片使用寿命的效果，并实现车辆制动能量的回收。
本发明的车辆制动能量回收装置，包括固定设置于车辆的感应线圈以及以可转动的方式同轴配合于所述感应线圈外用于使感应线圈产生感应电流的磁环；所述磁环与车轮之间设有用于使车轮与磁环之间柔性接合或分离的柔性离合装置；
进一步，所述柔性离合装置包括固定于所述磁环的柔性连接件，所述柔性连接件上设有用于控制车轮与磁环接合或分离的离合组件；
进一步，述离合组件包括与车轮同轴传动连接的驱动盘，沿周向分布于驱动盘端面的驱动槽、沿磁环轴向滑动配合于柔性连接件并可从柔性连接件伸出与所述驱动槽配合使车轮与柔性连接件联动的驱动销；
进一步，所述驱动销为齿条，所述柔性连接件还设有与所述齿条啮合并用于控制所述齿条与驱动槽配合的齿轮；
进一步，所述齿轮为弹性材料制作；
进一步，所述柔性连接件位绕磁环设置的螺旋条，所述螺旋条内端固定于磁环外壁；
进一步，所述柔性连接件还固定有用于驱动齿轮转动的电机；
进一步，所述磁环为永磁材料制作，所述感应线圈缠绕于车辆轮轴。
本发明的有益效果是：本发明的车辆制动能量回收装置，在车辆需要进行制动时，柔性离合装置使磁环与车轮接合联动，车轮驱动磁环相对于感应线圈转动，从而使感应线圈产生感应电流，由能量守恒原理得，本装置在将动能转化为电能的过程中，实现了能量的转移，进而起到了辅助制动的作用，与现有的机械刹车装置同时作用，以达到减小刹车片磨损，延长刹车片使用寿命的效果，由于本装置的利用柔性离合装置使车轮与磁环结合，在接合过程中，柔性离合装置起到了缓冲作用，降低接合瞬间由静态变动态的阶跃响应，降低车辆制动噪声。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的柔性离合装置的结构示意图；
图3为本发明的螺旋条的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的柔性离合装置的结构示意图；图3为本发明的螺旋条的结构示意图。如图所示，本实施例的车辆制动能量回收装置，包括固定设置于车辆的感应线圈3以及以可转动的方式同轴配合于所述感应线圈3外用于使感应线圈3产生感应电流的磁环2；所述磁环2与车轮之间设有用于使车轮与磁环2之间柔性接合或分离的柔性离合装置，在车辆需要进行制动时，柔性离合装置使磁环2与车轮接合联动，车轮驱动磁环2相对于感应线圈3转动，从而使感应线圈3产生感应电流，由能量守恒原理得，本装置在将动能转化为电能的过程中，实现了能量的转移，进而起到了辅助制动的作用，感应线圈3可连接输电线6为电瓶充电或者接入插座5为车辆电器供电，本装置与现有的机械刹车装置同时作用，以达到减小刹车片磨损，延长刹车片使用寿命的效果，由于本装置的利用柔性离合装置使车轮与磁环2结合，在接合过程中，柔性离合装置起到了缓冲作用，降低接合瞬间由静态变动态的阶跃响应，降低车辆制动噪声，柔性离合装置为现有一切能实现柔性接合的离合器装置。
本实施例中，所述柔性离合装置包括固定于所述磁环2的柔性连接件，所述柔性连接件上设有用于控制车轮与磁环2接合或分离的离合组件，柔性连接件可为弹簧、盘簧、板簧等弹性元件，也可为橡胶等弹性材料制作的连接件，而离合组件可采用现有摩擦式，牙嵌式离合器等结构实现离合。
本实施例中，所述离合组件包括与车轮同轴传动连接的驱动盘，沿周向分布于驱动盘端面的驱动槽、沿磁环2轴向滑动配合于柔性连接件并可从柔性连接件伸出与所述驱动槽配合使车轮与柔性连接件联动的驱动销，当驾驶员踩刹车踏板到一定的程度时，ECU检测到制动信号，可控制电机8等动力装置驱动驱动销插入驱动槽，其中，驱动槽设有多个并沿驱动盘周向均匀分布，使车轮与磁环2形成联动，进而利用电磁感应原理进行发电，同时，对车轮产生一定的制动力。
本实施例中，所述驱动销为齿条，所述柔性连接件还设有与所述齿条啮合并用于控制所述齿条与驱动槽配合的齿轮10，齿轮10齿条传动直接，传动效率高，响应快，能够及时响应ECU的制动控制信号。
本实施例中，所述齿轮10为弹性材料制作，例如采用橡胶制作该齿轮10，采用弹性材料制作齿轮10，其对齿条的驱动力为弹性力，当车辆制动，齿条伸出，但车轮上的驱动槽并未转动至与齿条对应时，该弹性力能够使齿条发生让位，避免齿条与车轮干涉或者造成打齿等现象。
本实施例总，所述柔性连接件为绕磁环2设置的螺旋条11，所述螺旋条11内端固定于磁环2外壁，螺旋条11可为采用金属材料制作的盘簧，其在圆周方向具有较好的弹性，当齿条与驱动槽接合后，该螺栓条沿周向受力进而缩紧，利用其周向的弹性力驱动磁环2与车轮逐渐同步。
本实施例中，所述柔性连接件还固定有用于驱动齿轮10转动的电机8，该电机8为伺服电机8，并由车辆ECU控制转动。
本实施例中，所述磁环2为永磁材料制作，永磁材料通常以铁、镍、铝元素为主要成分，一般还含有铜、钴、钛等元素，磁环2通过轴承1与轮轴7可转动配合，所述感应线圈3缠绕于车辆轮轴7，此处的车轮轮轴7一般为非驱动轮轴7，在车辆运行中不会发生转动，保证本装置的感应线圈3与车辆保持周向固定。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种车辆制动能量回收装置，其特征在于：包括固定设置于车辆的感应线圈以及以可转动的方式同轴配合于所述感应线圈外用于使感应线圈产生感应电流的磁环；所述磁环与车轮之间设有用于使车轮与磁环之间柔性接合或分离的柔性离合装置；所述柔性离合装置包括固定于所述磁环的柔性连接件，所述柔性连接件上设有用于控制车轮与磁环接合或分离的离合组件；所述离合组件包括与车轮同轴传动连接的驱动盘，沿周向分布于驱动盘端面的驱动槽、沿磁环轴向滑动配合于柔性连接件并可从柔性连接件伸出与所述驱动槽配合使车轮与柔性连接件联动的驱动销；所述柔性连接件还设有与齿条啮合并用于控制所述齿条与驱动槽配合的齿轮；所述齿轮为弹性材料制作；所述柔性连接件还设有与所述齿条啮合并用于控制所述齿条与驱动槽配合的齿轮；所述柔性连接件为绕磁环设置的螺旋条，所述螺旋条内端固定于磁环外壁，所述螺旋条为金属材料制作的盘簧，且其在圆周方向具有弹性。
2.根据权利要求1所述的车辆制动能量回收装置，其特征在于:所述柔性连接件还固定有用于驱动齿轮转动的电机。
3.根据权利要求1所述的车辆制动能量回收装置，其特征在于:所述磁环为永磁材料制作，所述感应线圈缠绕于车辆轮轴。
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