CN201280122Y

CN201280122Y - 机动车能量回收装置

Info

Publication number: CN201280122Y
Application number: CNU2008201465595U
Authority: CN
Inventors: 蒋荣勋; 顾运; 苏伟
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2018-08-07

Abstract

本实用新型公开了一种机动车能量回收装置，包括与车轮连接的充气系统、与所述充气系统连接的储气系统、以及与所述充气系统和储气系统电性连接的控制系统，所述机动车能量回收装置还包括与所述储气系统连接的能量转换系统。采用上述结构，通过充气系统以及能量转换系统将由车轮输入的动能转换为储气系统的势能和将储气系统的势能转换为电能等其他形式以再利用，不仅提高了回收能量的能力，也提高了能量再利用的便利性。

Description

机动车能量回收装置

技术领域

本实用新型属于机动车技术领域，更具体地说，是涉及一种机动车能量回收装置。

背景技术

机动车的动力主要来自于汽油、柴油等不可再生能源。在当前能源成本持续上升、环境持续恶化的条件下，要降低成本、实现可持续发展，就必须充分利用能源。

另一方面，机动车制动时会消耗大量能量，同时机动车下坡时的重力势能会转化为动能。在坡度较大时，为防止机动车失控，还需要通过刹车对机动车的速度进行控制。这不仅需要浪费能量驱动刹车装置，而且也白白浪费了重力势能。为回收机动车刹车及下坡时的能量，现有技术中出现了一种利用空气储能的能量回收装置。其工作原理是：采用与车轮联动的气泵将气体压缩并储存在储气罐中，待需要时将储气罐中的压缩气体释放以提供动力。但这种方式受储气罐的局限，其回收能量的能力有限，另外，这种方式回收的能量通常只能以动能的方式释放，限制了能量的再利用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种机动车能量回收装置，其可回收汽车下行或者刹车时的动能，并可将该回收的能量以电能等其他形式再利用。

本实用新型的技术方案是：提供一种机动车能量回收装置，包括与车轮连接的充气系统、与所述充气系统连接的储气系统、以及与充气系统和储气系统电性连接的控制系统，所述机动车能量回收装置还包括与所述储气系统连接的能量转换系统。

与现有技术相比较，上述技术方案通过充气系统以及能量转换系统将由车轮输入的动能转换为储气系统的势能和将储气系统的势能转换为电能等其他形式的能量以再利用，不仅提高了回收能量的能力，也提高了能量再利用的便利性。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的工作原理示意图；

图2是图1所示实施例的结构原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1，为本实用新型机动车能量回收装置的一较佳实施例，该机动车能量回收装置包括与车轮1连接的充气系统2、与充气系统2连接的储气系统3、与储气系统3连接的能量转换系统4、以及与充气系统2和储气系统3电性连接的控制系统5。这样，通过充气系统2以及能量转换系统4将由车轮1输入的动能转换为储气系统3的势能和将储气系统3的势能转换为电能等其他形式的能量以再利用，不仅提高了回收能量的能力，也提高了能量再利用的便利性。以下分别对上述各组成部分作详细介绍。

请参照图2，充气系统2包括一第一离合器21、一变速箱22、以及一机械气泵23。第一离合器21为电磁离合器，其两端分别与车轮1以及变速箱22连接。变速箱22联动机械气泵23，本实施例中变速箱22为升速变速箱，可将变速箱22输出轴的转速相对第一离合器21输入轴的转速提高，从而提高机械气泵23输入轴的转速。机械气泵23与储气系统3通过一进气通道24连接，在进气通道24上设有封闭阀25和第一单向阀26。封闭阀25根据控制系统的指示控制进气通道24内气体的泄放，第一单向阀26可使从机械气泵23流出的气体保持单向流动。

为使机动车能量回收装置在机动车停车也能够向储气系统3加气，充气系统2还包括一与机械气泵23连接的电动机27。在停车时，电动机27连接市电源即可带动机械气泵2向储气系统3加气。在当前油价高涨的情况下，可将由水力、火力转化而成的电能通过机动车能量回收装置储存于车体中而为机动车提供动力或为其他所用，提高了驱车经济性。

储气系统3包括与充气系统2连接的储气罐31、与储气罐31连接的排气通道32，排气通道32的出气口连接能量转换系统4。在排气通道32上串设有控制阀33、调压阀34、以及第二单向阀35。通过调节调压阀34可使储气系统3内的压缩气体以适当的压力向能量转换系统4提供动力。控制阀33根据控制系统的指示控制气体的泄放，第二单向阀35同样是为保持气体单向流动。为监测储气罐31内气体的压力，于储气罐31上还设有压力传感器36。

能量转换系统4包括受储气系统3驱动的叶轮41、以及与叶轮41联动的发电机42。来自储气系统3的压缩气体带动叶轮41旋转，使发电机42的转子旋转并切割磁力线产生电流，实现机械能向电能的转换。为收集来自发电机42的电能，能量转换系统4还包括一电池组43，发电机42的输出端与电池组43的输入端连接。对电池组43进行充电，实现电能向化学能的转换。在叶轮41与发电机42之间还设有一第二离合器44，第二离合器44为电磁离合器，其可在控制系统的指示下切断或连通叶轮41与发电机42之间的连接。当然，第二离合器44并非一必要部件，当机动车能量回收装置省略第二离合器44时，可将叶轮41与发电机42直接连接在一起，这样，控制叶轮41转动，可直接使发电机42产生电能，所述电能可由电池组43储存。此外，还可将发电机42的电源输出端与机动车的其他系统的电源输入端电性连接在一起，这样，发电机42所产生的电能就可直接为机动车所用。

当然，能量转换系统4还可以采用其他换能方式实现能量的回收和利用，例如可将机械气泵23向储气罐31供气时所产生的热能储存起来，供机动车供暖所用，或者直接利用由储气罐31释放压缩气体时所产生的机械能等。

本实施例中，控制系统5包括电子控制单元51(ECU，Electronic ControlUnit)，其同时与充气系统2、储气系统3以及能量转换系统4电性连接，并可采集压力传感器36的压力信号、电池组43的电量信号、以及机动车制动踏板的动作信号，并可控制排气通道32上控制阀33和进气通道24上封闭阀25的通断，以及控制发电机42和第一、第二离合器21、44的工作状态。通过电子控制单元51可设定储气罐31的压力限值、电池组43的电量限值、以及机动车下坡或者制动踏板动作的限值。当机动车运行时，电子控制单元51通过比较上述各信号与所设定的限值而发出相应的指令。当然，控制系统也可只与充气系统2和储气系统3电性连接，对能量转换系统4的控制可以采用手动的方式加以实现，如可手动实现对第二离合器44工作状态的切换，从而控制发电机42的工作状态。

在机动车运行过程中，当电子控制单元51检测到机动车下坡或者制动踏板动作超过一定限值时，上述机动车能量回收装置存在以下几种工作状况：

(1)电子控制单元51检测到储气罐31内的气压以及电池组43的电量均未达到所设限值时，控制第一、第二离合器21、44吸合。此时，车轮1通过第一离合器21与变速箱22连接。变速箱22的输出轴带动机械气泵23运转，机械气泵23抽取的气体经过第一单向阀26和进气通道24进入到储气罐31。此时，电子控制单元51可指示控制阀33放气，经过控制阀33的气体再按照调压阀34所设定的压力带动叶轮41，叶轮41带动发电机42发电，并将电能储存在电池组43内。另外，由于此时储气罐31内的气压尚未达到限值，为提高能量转换效率，较佳的方案是先控制第一离合器21吸合、第二离合器44分离，等储气罐31内的气压达到限值时再指示控制阀33放气以及第二离合器44吸合。当然，如前所述，发电机42所发出的电能也可直接向机动车的其他系统供电。

(2)电子控制单元51检测到储气罐31内的气压未达到所设限值，而电池组43的电量已经达到所设限值时，控制第一离合器21吸合、第二离合器44分离，能量转换系统4不工作。此时，车轮1通过第一离合器21与变速箱22连接。变速箱22的输出轴带动机械气泵23运转，机械气泵23抽取的气体经过第一单向阀26和进气通道24进入到储气罐31。当然，在这种情况下，电子控制单元51也可控制第二离合器44吸合，并使发电机42所发出的电能直接向机动车的其他系统供电。

(3)电子控制单元51检测到储气罐31内的气压已经达到所设限值，而电池组43的电量未达到所设限值时，控制第一离合器21分离、第二离合器44吸合，充气系统2不工作。此时，电子控制单元51指示控制阀33放气，经过控制阀33的气体再按照调压阀34所设定的压力带动叶轮41，叶轮41带动发电机42发电，并将电能储存在电池组43内，或者直接对机发动车的其他系统供电。

(4)电子控制单元51检测到储气罐31内的气压和而电池组43的电量均达到所设限值时，控制第一、第二离合器21、44均分离，充气系统2和能量转换系统4均不工作。当然电子控制单元51也可控制第二离合器44吸合，由储气系统3流出的气体带动发电机42发电，并使发电机42所产生的电能直接向机动车的其他系统供电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种机动车能量回收装置，包括与车轮连接的充气系统、与所述充气系统连接的储气系统、以及与所述充气系统和储气系统电性连接的控制系统，其特征在于，所述机动车能量回收装置还包括与所述储气系统连接的能量转换系统。

2、如权利要求1所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述能量转换系统包括受所述储气系统驱动的叶轮、以及与所述叶轮联动的发电机。

3、如权利要求2所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述能量转换系统还包括连接所述叶轮与所述发电机的第二离合器。

4、如权利要求2所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述能量转换系统还包括一电池组，所述发电机的输出端与所述电池组的输入端连接。

5、如权利要求1至4中任意一项所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述控制系统与所述能量转换系统电性连接。

6、如权利要求1所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述充气系统包括一第一离合器、一变速箱、以及一机械气泵，所述第一离合器的两端分别与所述车轮及变速箱连接，所述变速箱联动所述机械气泵。

7、如权利要求6所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述充气系统还包括一与所述机械气泵连接的电动机。

8、如权利要求1所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述充气系统与所述储气系统通过一进气通道连接，在所述进气通道上设有封闭阀和第一单向阀。

9、如权利要求1所述的机动车能量回收装置，其特征在于，所述储气系统包括与所述充气系统连接的储气罐、与所述储气罐连接的排气通道，所述排气通道连接所述能量转换系统。

10、如权利要求9所述的机动车能量回收装置，其特征在于，在所述排气通道上串设有控制阀、调压阀、以及第二单向阀。