CN114039512A - 车辆及其电能输送系统和其输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆及其电能输送系统和其输送方法，包括刹车片、温度检测元件、温差发电组件、充放电组件及蓄电池。发热的刹车片将热量传递至温差发电组件，从而使得温差发电组件产生温差而产生电流，通过充放电组件对温差发电组件产生的电流进行调向调压后传输至蓄电池，从而对蓄电池进行充电，进而能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力。利用温度检测元件对刹车片的温度进行检测并将检测结果反馈至充放电组件，当温度检测元件检测到刹车片的温度低于第一预设温度时，则利用充放电组件将蓄电池的电能反向输送至温差发电组件，从而使得温差发电组件发热，进而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

Description

车辆及其电能输送系统和其输送方法

技术领域

本发明涉及运输工具技术领域，特别是涉及一种车辆及其电能输送系统和其输送方法。

背景技术

车辆的电能输送系统作为车辆中十分重要的一部分，决定着车辆能否正常运行。例如，在电动汽车中，电能输送系统能够作为驱动能源，在燃油汽车中，电能输送系统能够为启动机等附属部件的工作提供电能。为了提高电能输送系统的续航能力，传统的方式通过对刹车片刹车过程中的动能进行回收利用。传统的方式易损坏刹车片，存在安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对存在安全隐患的问题，提供一种车辆及其电能输送系统和其输送方法。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种车辆的电能输送系统，包括：

刹车片；

温度检测元件，所述温度检测元件用于检测所述刹车片的温度；

温差发电组件，所述温差发电组件与所述刹车片热传递配合；

充放电组件，所述充放电组件与所述温差发电组件及所述温度检测元件均电性连接；及

蓄电池，所述蓄电池与所述充放电组件电性连接。

上述实施例的车辆的电能输送系统，发热的刹车片将热量传递至温差发电组件，从而使得温差发电组件产生温差而产生电流，通过充放电组件对温差发电组件产生的电流进行调向调压后传输至蓄电池，从而对蓄电池进行充电，进而能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力。并且，利用温度检测元件对刹车片的温度进行检测并将检测结果反馈至充放电组件，当温度检测元件检测到刹车片的温度低于第一预设温度时，则利用充放电组件将蓄电池的电能反向输送至温差发电组件，从而使得温差发电组件发热，进而能够将热量传递至刹车片而加热刹车片，从而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述电能输送系统还包括导热件，所述导热件设置于所述温差发电组件与所述刹车片之间，所述导热件与所述温差发电组件及所述刹车片均导热配合。

在其中一个实施例中，所述电能输送系统还包括密封件，所述密封件用于使所述导热件与所述温差发电组件密封配合。

在其中一个实施例中，所述密封件套设于所述温差发电组件的外侧壁，所述温差发电组件及所述密封件均与所述导热件贴合设置。

在其中一个实施例中，所述温差发电组件包括温差发电片，所述温差发电片与所述充放电组件电性连接，所述温差发电片的一侧与所述刹车片贴合设置。

在其中一个实施例中，所述温差发电片包括TEP发电片。

在其中一个实施例中，所述充放电组件包括控制器及换向继电器，所述换向继电器与所述温差发电组件电性连接，所述控制器与所述换向继电器、所述温度检测元件及所述蓄电池均电性连接。

在其中一个实施例中，所述电能输送系统还包括警示元件，所述警示元件与所述控制器电性连接。

在一个实施例中，还提供了一种车辆，包括所述的电能输送系统。

上述实施例的车辆，不仅能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力；而且当刹车片的温度低于第一预设温度时，能够利用充放电组件将蓄电池的电能反向输送至温差发电组件，从而使得温差发电组件发热，进而能够将热量传递至刹车片而加热刹车片，从而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

在一个实施例中，还提供了一种应用于所述的电能输送系统的车辆的电能输送方法，包括以下步骤：

当刹车片的温度升高时，温差发电组件上产生电流并通过充放电组件将所述电流传输至蓄电池；

当温度检测元件检测到所述刹车片的温度低于第一预设温度时，所述充放电组件将所述蓄电池的电能反向输送至所述温差发电组件以加热所述刹车片。

上述实施例的车辆的电能输送方法，至少具有以下优点：能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力；而且当刹车片的温度低于第一预设温度时，能够对刹车片进行加热而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例的车辆的电能输送系统的结构示意图；

图2为图1的车辆的电能输送系统的温差发电组件、导热件及密封件的爆炸图。

附图标记说明：

100、温差发电组件；200、充放电组件；300、蓄电池；400、刹车盘；500、导热件；600、密封件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1及图2所示，在一个实施例中，提供了一种车辆的电能输送系统，能够为车辆的运转进行电能的输送。

其中，电能输送系统包括刹车片(未图示)、温度检测元件(未图示)、温差发电组件100、充放电组件200及蓄电池300。

具体地，温度检测元件用于检测刹车片的温度。如此，通过温度检测元件对刹车片的实时温度进行准确的检测，从而能够根据刹车片的实际温度状况进行相应的响应。

其中，温度检测元件可以是温度传感器、测温探头或其他现有的能够对刹车片的温度进行检测的元件。可以将温度检测元件采取螺接或卡接等方式安装在刹车片上，当然，温度检测元件的安装需要满足不会对刹车片的正常刹车工作造成干涉或影响。

具体地，温差发电组件100与刹车片热传递配合。如此，刹车片在刹车等减速过程中与刹车盘400发生摩擦而温度升高，刹车片的温度升高后将热量传递至温差发电组件100，从而使得温差发电组件100产生电流。

其中，温差发电组件100可以设置在刹车片背离刹车盘400的一侧，使得刹车片的热量能够顺畅的传递至温差发电组件100而产生电流，也避免对刹车造成干扰或影响，保证刹车的准确进行，刹车灵敏。

具体地，充放电组件200与温差发电组件100及温度检测元件均电性连接；蓄电池300与充放电组件200电性连接。如此，温差发电组件100产生的电流传输至充放电组件200，充分电组件再将电流传输至蓄电池300进行存储。

其中，蓄电池300可以是现有的任意一种能够应用在车辆上并能够进行充电的电池。

上述实施例的车辆的电能输送系统，发热的刹车片将热量传递至温差发电组件100，从而使得温差发电组件100产生温差而产生电流，通过充放电组件200对温差发电组件100产生的电流进行调向调压后传输至蓄电池300，从而对蓄电池300进行充电，进而能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力。并且，利用温度检测元件对刹车片的温度进行检测并将检测结果反馈至充放电组件200，当温度检测元件检测到刹车片的温度低于第一预设温度时，则利用充放电组件200将蓄电池300的电能反向输送至温差发电组件100，从而使得温差发电组件100发热，进而能够将热量传递至刹车片而加热刹车片，从而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

上述实施例的车辆的电能输送系统，结构简单，成本低，重量轻，装配简单、方便，能够有效的对刹车过程中的动能进行回收再利用，也能防止刹车片与刹车盘400冻结，尤其在寒冷季节，能够有效的避免安全事故的发生。

需要进行说明的是，第一预设温度可以根据实际使用情况进行灵活的设定或调整，第一预设温度可以是某一具体的温度值，也可以是某一温度范围。例如，当温度检测元件检测到刹车片的温度低于0℃时，则充放电组件200将蓄电池300的电能反向输送至温差发电组件100，从而使得温差发电组件100发热，进而能够将热量传递至刹车片而加热刹车片，从而进行化冻。当然，在其他实施例中，当温度检测元件检测到刹车片的温度低于5℃时，也可使得充放电组件200将蓄电池300的电能反向输送至温差发电组件100。

另外,在车辆上，每个刹车片均可以对应一个温度检测元件和温差发电组件100，各个温差发电组件100并联后可以与充放电组件200串联。

并且，基于温差发电组件100只需有温差即可产生电流的特性，可以将温差发电组件100的一侧与刹车片贴合而热传递配合，温差发电组件100相对的另一侧背离刹车片而朝向车辆的外侧设置，如此，即使车辆静止，当外界有阳光照射在温差发电组件100的另一侧上时，也可以在温差发电组件100的两侧产生温差而使得温差发电组件100产生电流，也能通过充放电组件200对蓄电池300进行充电，能够延缓蓄电池300的亏电及老化。

为了保证刹车片上的热量能够更多更好的传输至温差发电组件100而使得温差发电组件100产生电流。如图1及图2所示，可选地，电能输送系统还包括导热件500，通过将导热件500设置在温差发电组件100与刹车片之间，使得导热件500与温差发电组件100及刹车片均导热配合。如此，利用导热件500的导热作用，从而使得刹车片上产生的热量能够更多、更好的高效传输至温差发电组件100，从而使得温差发电组件100的温差更大，进而使得温差发电组件100产生的电流更大，能够为蓄电池300更好的进行充电。

其中，导热件500可以是导热翅片、导热胶或其他导热效率高的元件。

同时，为了避免温差发电组件100与导热件500的接触部位受到雨水等外界异物的干扰。如图2所示，进一步地，电能输送系统还包括密封件600，密封件600用于使导热件500与温差发电组件100密封配合。如此，利用密封件600将导热件500与温差发电组件100进行密封连接，避免导热件500与温差发电组件100的接触部位受到雨水等外界异物的干扰，使得导热件500能够顺畅、高效的将刹车片的热量传递至温差发电组件100。

其中，密封件600可以是密封圈等形式，只需满足能够使得导热件500与温差发电组件100密封配合而避免受到雨水等外界异物的干扰即可。

其中，温差发电组件100与导热件500可以采取低温钎焊的形式进行连接，能够有效的减少温差发电组件100与导热件500之间的热阻，保证热量能够高效的传输至温差发电组件100。

如图2所示，具体地，将密封件600套设于温差发电组件100的外侧壁。将温差发电组件100的侧面与导热件500的侧面采用焊接等方式贴合设置，也使得密封件600的侧面与导热件500的侧面贴合设置。如此，利用密封件600对温差发电组件100的外侧壁进行包裹，结合密封件600的侧面与导热件500的侧面的贴合，从而使得密封件600将温差发电组件100与导热件500的贴合部位与外界进行隔离，保证外界的雨水等异物不会进入而造成干扰或影响，导热效率高。

当然，为了进一步提高密封性能，温差发电组件100、密封件600及导热件500相互装配连接后，还可以在各个缝隙处灌装密封胶，保证其防水防尘性能达到IP68。密封件600套设在温差发电组件100的外侧壁后，还可以在密封件600上设置相应供接线头伸出的避让槽。

其中，温差发电组件100可以为片状或板状。

可选地，温差发电组件100包括温差发电片，温差发电片与充放电组件200电性连接，温差发电片的一侧与刹车片贴合设置。如此，呈片状的温差发电片能够更好的与刹车片贴合，从而使得刹车片的热量能够更好的传递至温差发电片而使得温差发电片产生电流；同时，当刹车片的温度较低，而温差发电片在蓄电池300的电能输送下发热时，温差发电片也能更好的将热量传递至刹车片而进行化冻。

当然，在温差发电片与刹车片之间也可以设置呈片状的导热件500，使得导热件500的两侧分别与温差发电片和刹车片相互贴合，从而使得热量的传输更加高效。另外，为了使得温差发电片、导热件500及刹车片之间的接触更加紧密，还可以对相应的表面进行平面度处理(可以使得平面度达到0.1)。

优选地，温差发电片包括TEP(Thermo Electric Power，热电动势率)发电片。如此，利用TEP发电片不仅能够在产生温差时产生电流而对蓄电池300进行充电，而且能够感知刹车片的温度而在刹车片的温度低于第一预设温度时使得蓄电池300反向对TEP发电片进行供电而加热刹车片。当然，在其他实施例中，温差发电片也可以是半导体制冷片。

其中，充放电组件200可以是现有的任意一种能够实现电流的正向充电和反向供电的元件。

可选地，充放电组件200包括控制器及换向继电器。其中，换向继电器与温差发电组件100电性连接，控制器与换向继电器、温度检测元件及蓄电池300均电性连接。如此，利用换向继电器及控制器，使得温差发电组件100产生的电流能够对蓄电池300进行充电，也使得蓄电池300的电能能够供入温差发电组件100而对刹车片进行加热。

其中，控制器可以是单片机、ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)等控制元件。电性连接可以通过导线进行连接。

进一步地，电能输送系统还包括警示元件，警示元件与控制器电性连接。如此，刹车过程中，频繁或持续制动，会导致刹车片的温度持续上升，温度检测元件对刹车片的温度实时进行检测并将检测结果传输至控制器，当刹车片的温度上升至超过第二预设温度时，则控制器控制警示元件发出警示信息，从而解除频繁或持续制动，避免刹车片过热而缩短使用寿命，保证制动的持续、可靠进行。

其中，警示元件可以是警示灯、蜂蜜器等能够发出声光类警示信号的元件。

需要进行说明的是，第二预设温度可以根据实际使用情况进行灵活的设定或调整，第二预设温度可以是某一具体的温度值，也可以是某二温度范围。例如，当温度检测元件检测到刹车片的温度高于100℃时，则控制器控制警示元件发出警示信号，提醒解除制动或间歇制动。

在一个实施例中，还提供了一种车辆，包括上述任意一实施例的电能输送系统。

上述实施例的车辆，不仅能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力；而且当刹车片的温度低于第一预设温度时，能够利用充放电组件200将蓄电池300的电能反向输送至温差发电组件100，从而使得温差发电组件100发热，进而能够将热量传递至刹车片而加热刹车片，从而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

在一个实施例中，还提供了一种车辆的电能输送方法，包括以下步骤：当刹车片的温度升高时，温差发电组件100上产生电流并通过充放电组件200将电流传输至蓄电池300；当温度检测元件检测到刹车片的温度低于第一预设温度时，充放电组件200将蓄电池300的电能反向输送至温差发电组件100以加热刹车片。

上述实施例的车辆的电能输送方法，至少具有以下优点：能够对刹车等减速过程中损耗的动能进行回收再利用，提升了续航能力；而且当刹车片的温度低于第一预设温度时，能够对刹车片进行加热而进行化冻，防止启动过程中损坏刹车片，消除安全隐患。

需要说明的是，“某体”、“某部”可以为对应“构件”的一部分，即“某体”、“某部”与该“构件的其他部分”一体成型制造；也可以与“构件的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“某体”、“某部”可以独立制造，再与“构件的其他部分”组合成一个整体。本申请对上述“某体”、“某部”的表达，仅是其中一个实施例，为了方便阅读，而不是对本申请的保护的范围的限制，只要包含了上述特征且作用相同应当理解为是本申请等同的技术方案。

需要说明的是，本申请“单元”、“组件”、“机构”、“装置”所包含的构件亦可灵活进行组合，即可根据实际需要进行模块化生产，以方便进行模块化组装。本申请对上述构件的划分，仅是其中一个实施例，为了方便阅读，而不是对本申请的保护的范围的限制，只要包含了上述构件且作用相同应当理解是本申请等同的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定传动连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，能够实现动力传递即可，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

还应当理解的是，在解释元件的连接关系或位置关系时，尽管没有明确描述，但连接关系和位置关系解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆的电能输送系统，其特征在于，包括：

刹车片；

温度检测元件，所述温度检测元件用于检测所述刹车片的温度；

温差发电组件，所述温差发电组件与所述刹车片热传递配合；

充放电组件，所述充放电组件与所述温差发电组件及所述温度检测元件均电性连接；及

蓄电池，所述蓄电池与所述充放电组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述电能输送系统还包括导热件，所述导热件设置于所述温差发电组件与所述刹车片之间，所述导热件与所述温差发电组件及所述刹车片均导热配合。

3.根据权利要求2所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述电能输送系统还包括密封件，所述密封件用于使所述导热件与所述温差发电组件密封配合。

4.根据权利要求3所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述密封件套设于所述温差发电组件的外侧壁，所述温差发电组件及所述密封件均与所述导热件贴合设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述温差发电组件包括温差发电片，所述温差发电片与所述充放电组件电性连接，所述温差发电片的一侧与所述刹车片贴合设置。

6.根据权利要求5所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述温差发电片包括TEP发电片。

7.根据权利要求1至4任一项所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述充放电组件包括控制器及换向继电器，所述换向继电器与所述温差发电组件电性连接，所述控制器与所述换向继电器、所述温度检测元件及所述蓄电池均电性连接。

8.根据权利要求7所述的车辆的电能输送系统，其特征在于，所述电能输送系统还包括警示元件，所述警示元件与所述控制器电性连接。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的电能输送系统。

10.一种应用于如权利要求1至8任一项所述的电能输送系统的车辆的电能输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

当刹车片的温度升高时，温差发电组件上产生电流并通过充放电组件将所述电流传输至蓄电池；

当温度检测元件检测到所述刹车片的温度低于第一预设温度时，所述充放电组件将所述蓄电池的电能反向输送至所述温差发电组件以加热所述刹车片。

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