CN204368066U - 一种汽车超导电磁防撞系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车超导电磁防撞系统，包括雷达、控制器、提示装置、减速装置、电源发生装置与防撞装置，控制器内设置处理器，控制器的：提示模块控制提示装置、减速模块控制减速装置、电磁装置通电控制模块控制电源发生装置与防撞装置；所述防撞装置包括液氮储存罐与超导电磁装置，超导电磁装置由内向外依次是硅钢芯、内层隔绝套、线圈、液氮通道、外层隔绝套与密封套，液氮存储罐通过液氮管道向液氮通道内注入液氮。本实用新型的汽车超导电磁防撞系统，利用液氮使电磁线圈处于超导环境，并通过电源发生装置汽车蓄电池输出大电流，从而使防撞装置产生强磁场，两辆磁极相同的汽车即会相排斥，使汽车减速直至停车。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车防撞设备领域，尤其是涉及一种利用液氮使电磁线圈处于超导环境从而产生强大磁场将汽车减速直至停车的汽车超导电磁防撞系统。
背景技术
随着汽车拥有量的不断增加，安全驾驶成为关注焦点，特别是在天气情况较差或司机处于相对疲劳状态时易发生交通事故。传统的汽车安全设计主要考虑被动式，如安全带、安全气囊、保险杠等。随着科技的进步，现在汽车更多考虑主动式安全设计，使汽车能够主动采取措施，避免事故的发生，一般是通过在车身各部位安装雷达等传感器或者盲点探测器等设施，由计算机进行控制，在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息，并可自动采取措施，有效防止事故发生。
公开号分别为“103043014A”、“102632852A” 的中国专利，均涉及汽车电磁防撞装置，但是，实际在汽车上的运用要考虑汽车的容积、装置的重量、线圈能承受的电流等因素，因此，现有的汽车电磁防撞技术普遍存在下述缺陷：1、没有考虑电磁力的变化特点，电磁力的作用范围非常小，1米以外基本就感受不到了，而且电磁力突变非常快；2、没有考虑现有线路的载流能力，截面积为1mm2的铜线只能承受5~10A的电流；3、没有考虑装置的重量和汽车空间大小。若采用普通线路，装置的重量将和汽车一样重，且线圈的长度将比汽车还长，电磁防撞装置根本无法在汽车上使用。
高温超导是一种物理现象，指一些具有较其他超导物质相对较高的临界温度的物质在液态氮的环境下产生的超导现象。高温超导材料具有零电阻和抗磁性。
超导电缆与常规电缆相比，具有以下优点：1、损耗低、节省能源，超导电缆采用在液氮汽化温度下（约－196℃）无电阻地传输大电流，导体损耗不足常规电缆的1/10，加上制冷的能量损耗，其运行总损耗也仅为常规电缆的50%～60%；2、容量大，同样截面的超导电缆的电流输送能力是常规电缆的3～5倍；3、节约材料，具有同样传输能力的超导电缆与常规电缆相比，使用较少的金属和绝缘材料；4、无污染，超导电缆没有造成环境污染的可能性，而充油常规电缆存在着漏油污染环境的危险。
发明内容
为了克服上述专利申请存在的缺陷，本实用新型旨在提供一种电流大、磁场强，且装置重量轻的汽车超导电磁防撞系统。
本实用新型采用的技术方案是：
一种汽车超导电磁防撞系统，包括雷达、控制器、提示装置、减速装置、电源发生装置与防撞装置，提示装置、减速装置与电源发生装置之间为并联电路，雷达将信号传输给控制器进行处理后，由提示装置、减速装置与电源发生装置执行指令，控制器内设置处理器、提示模块、减速模块与电磁装置通电控制模块，提示模块控制提示装置，减速模块控制减速装置，电磁装置通电控制模块控制电源发生装置与防撞装置；所述防撞装置包括液氮储存罐与超导电磁装置，超导电磁装置由内向外依次是硅钢芯、内层隔绝套、线圈、液氮通道、外层隔绝套与密封套，液氮存储罐通过液氮管道向液氮通道内注入液氮使线圈处于超导环境，所述线圈通过输电线与电源发生装置连接。
所述雷达设置并联的相对速度测定模块、相对加速度测定模块和相对距离测定模块，三者通过碰撞识别模块与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端分别与信号发射模块和控制器的处理器连接。
所述电源发生装置包括依次电路连接的逆变器、升压器、大电流发生器与整流器，逆变器与汽车蓄电池的接线端连接，整流器与防撞装置连接。
进一步的，液氮储存罐采用防震的运输罐；硅钢芯由冷轧单取向硅钢30Q120组成；线圈由钇钡铜氧组成；所述内、外层隔绝套与密封套为1cm厚的高分子聚乙烯绝冷材料；所述液氮通道厚度为5cm；该汽车超导电磁防撞系统安装在汽车底盘的纵向车架上。
采用以上技术方案的本实用新型的汽车超导电磁防撞系统，通过雷达感应辆车距离，并由控制器控制提示装置、减速装置和防撞装置自动执行作出警示、减速和防撞操作。尤其是当距离进入电磁保护区时，电路开关闭合，这时汽车蓄电池产生的小电流直流电经电源发生装置后变成大电流直流电，大电流进入处于液氮超导环境下的线圈内，液氮气化吸热，在超导线圈表面形成超导环境，通过绝冷密封装置，热量不会扩散到大气中，同时也很好的保护硅钢芯不承受超低温环境影响，这时防撞装置产生强磁场，当两车磁性相同时，相互排斥，使汽车减速停车，而且，这时力主要作用在底盘上，对车身作用小、不至使车身变形。
总之，本实用新型的汽车超导电磁防撞系统产生的电流大、磁场强，而且系统本身重量轻，有利于实际应用，从而提高汽车防撞的可靠性和安全性。
附图说明
图1为本实用新型的汽车超导电磁防撞系统的组成部分示意图；
图2为本实用新型的汽车超导电磁防撞系统的雷达与控制器的组成示意图；
图3为本实用新型的汽车超导电磁防撞系统的电源发生装置的组成示意图；
图4为本实用新型的汽车超导电磁防撞系统的防撞装置结构示意图；
图5为本实用新型的汽车超导电磁防撞系统的防撞装置内的超导电磁装置结构示意图。
具体实施方式
附图中涉及到的标记说明：
图4中：电源发生装置1，输电线11，液氮储存罐2，液氮管道21，超导电磁装置3；
图5中：硅钢芯4，内层隔绝套5，线圈6、外层隔绝套7、液氮通道8，密封套9。
下面结合附图对本实用新型的汽车超导电磁防撞系统实施例的技术方案和工作原理进行详细说明。
如图1所示，汽车超导电磁防撞系统，包括雷达、控制器、提示装置、减速装置、电源发生装置与防撞装置，提示装置、减速装置与电源发生装置之间为并联电路，雷达将信号传输给控制器进行处理后，由提示装置、减速装置与电源发生装置执行指令；
电源发生装置的电来源于汽车蓄电池。
如图2所示，雷达设置并联的相对速度测定模块、相对加速度测定模块和相对距离测定模块，三者通过碰撞识别模块与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端分别与信号发射模块和控制器的处理器连接，信号接收模块业余控制单元的输入端连接；
控制器内设置处理器、提示模块、减速模块与电磁装置通电控制模块，提示模块控制提示装置，减速模块控制减速装置，电磁装置通电控制模块控制电源发生装置与防撞装置。
如图3所示，电源发生装置包括依次电路连接的逆变器、升压器、大电流发生器与整流器，逆变器与汽车蓄电池的接线端连接，整流器与防撞装置连接；
逆变器将来自蓄电池的直流电转变成交流电；
升压器把蓄电池产生的电压升高到大电流发生器可以使用的电压；
大电流发生器降低电压，同时升高负载电流；
整流器将交流（AC）转化为直流（DC）后输入到防撞装置的线圈。
如图4、5所示，防撞装置包括液氮储存罐2与超导电磁装置3；
超导电磁装置3由内向外依次是冷轧单取向硅钢30Q120的硅钢芯4、内层隔绝套5、钇钡铜氧的线圈6、液氮通道8、外层隔绝套7与密封套9，内层隔绝套5、外层隔绝套7与密封套9均为1cm厚的高分子聚乙烯绝冷材料，液氮通道8为5cm厚；
液氮存储罐2通过液氮管道21向液氮通道8内注入液氮使线圈处于超导环境，所述超导电磁装置3通过输电线11与电源发生装置1连接。
汽车超导电磁防撞系统的工作过程：
雷达的相对速度测定模块、相对加速度测定模块和相对距离测定模块会将实时测定的数据通过碰撞识别模块传输到控制单元，控制单元将数据传输到控制器的处理器进行计算。
1、当两车的距离较近，存在安全隐患时，汽车的提示装置会作出提示。
2、当雷达检测到其他车辆驶入过近、而司机没有做出减速举动时，在处理器通过减速模块控制汽车自身的减速装置，实现减速。
3、当辆车进入极限距离时，处理器通过电磁装置通电控制模块控制电源发生装置对防撞装置通电，同时，液氮存储罐2开始向液氮通道8内注入液氮，电流经电源发生装置处理后已经变成大电流直流电，大电流进入处于超导环境的线圈6后，超导电磁装置3产生强磁场，使两车的电磁极性相同，相互排斥，使汽车迅速减速直至停车。
Claims (9)
1.一种汽车超导电磁防撞系统，包括雷达、控制器、提示装置、减速装置、电源发生装置与防撞装置，提示装置、减速装置与电源发生装置之间为并联电路，雷达将信号传输给控制器进行处理后，由提示装置、减速装置与电源发生装置执行指令，控制器内设置处理器、提示模块、减速模块与电磁装置通电控制模块，提示模块控制提示装置，减速模块控制减速装置，电磁装置通电控制模块控制电源发生装置与防撞装置；其特征在于：
所述防撞装置包括液氮储存罐与超导电磁装置，超导电磁装置由内向外依次是硅钢芯、内层隔绝套、线圈、液氮通道、外层隔绝套与密封套，液氮存储罐通过液氮管道向液氮通道内注入液氮使线圈处于超导环境，所述线圈通过输电线与电源发生装置连接。
2.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述雷达设置并联的相对速度测定模块、相对加速度测定模块和相对距离测定模块，三者通过碰撞识别模块与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端分别与信号发射模块和控制器的处理器连接。
3.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述电源发生装置包括依次电路连接的逆变器、升压器、大电流发生器与整流器，逆变器与汽车蓄电池的接线端连接，整流器与防撞装置连接。
4.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述液氮储存罐采用防震的运输罐。
5.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述硅钢芯由冷轧单取向硅钢30Q120组成。
6.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述线圈由钇钡铜氧组成。
7.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述内、外层隔绝套与密封套为1cm厚的高分子聚乙烯绝冷材料。
8.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：所述液氮通道厚度为5cm。
9.根据权利要求1所述的汽车超导电磁防撞系统，其特征在于：该汽车超导电磁防撞系统安装在汽车底盘的纵向车架上。
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