CN205105043U - 一种公交车用制动能量发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种公交车用制动能量发电装置，主要由定子绕组、定子铁芯、前爪极、后爪极、转子磁轭，励磁绕组、前端盖、后端盖、整流器、调节器、励磁绕组控制开关组成。其特征在于：后爪极安装在传动轴上，前爪极与后爪极焊接在一起，转子磁轭与后爪极同轴安装在于传动轴上，转子磁轭前端固定于前端盖上，转子磁轭上绕有励磁绕组，定子铁芯安装在前端盖和后端盖之间，后端盖与前端盖由螺栓连接在一起，定子铁芯内部嵌有定子绕组，前端盖固定于离合器壳体上，整流器和调节器安装于后端盖上。本实用新型能够充分利用汽车制动时的动能，将其转化为电能，增加了能量的利用率，同时提高了制动效能。本实用新型具有结构简单、故障率低、运行可靠的优点。

Description

一种公交车用制动能量发电装置

技术领域

本实用新型属于汽车电器技术领域，涉及一种公交车用制动能量发电装置。

背景技术

随着城镇化道路的发展，城市的规模越来越大，城市人口也越来越多，私家车的数量大大增加，这就给城市道路带来了很大压力，造成城市拥堵，甚至在上下班高峰期使得城市交通瘫痪。公交车作为一种有效解决交通拥堵的既经济又环保的交通工具，如果公交车的数量跟不上，使得人们乘坐不方便，其作用很难实现。因此，近几年，公交车的数量和线路都大大增加了，北京、上海、深圳等大城市公交车的数量都超过10000辆，一般的二线城市也有几千辆。随着经济、科技的飞速发展以及人们生活水平的提高，人们对公交车舒适性要求越来越高，舒适性的提升很大一部分依靠电能的消耗来实现。这就增加了对公交车发电机的要求。目前公交上车使用的发电机主要是硅整流发电机，该发电机利用电励磁绕组的励磁电流产生磁场，通过励磁绕组的电能只有很少一部分转换为用于发电的磁能，电能利用率低，电能的消耗大；转子的励磁绕组易出现烧毁、断线等故障。硅整流发电机主要有两种形式，其一是有刷硅整流发电机，该发电机存在碳刷滑环结构，因碳刷滑环容易磨损，这就大大缩短了发电机的使用寿命，故其故障率较高；其二是无刷硅整流发电机，该发电机取消了碳刷滑环结构，解决了有刷硅整流发电机寿命短、故障率高的问题，但是它增加了磁路气隙的长度，所以使发电机的效率降低，增加了励磁电能的消耗。此外，硅整流发电机还存在以下的问题，在交通拥挤的城市，车辆开不快，发电机输出电压和输出功率达不到额定值，这样，发电机既不能为蓄电池补充充电，也无力向点火系统和其它用电设备供电，整个公交车所需要的电能只能由蓄电池来提供，造成了需要频繁更换蓄电池，增加了充电次数，缩短了蓄电池的使用寿命。而且往往在汽车行驶途中，因为蓄电池的电力不足，造成公交车抛锚，带来了许多麻烦。公交车作为一种公共交通工具，为了满足广大市民出行需要，必须设立很多站点，另外，公交车行驶的线路为城市道路，城市道路的交通灯数量也很多，这就要求公交车频繁的制动，频繁的制动势必产生大量的制动能量，如果利用发电机将这部分能量转化为电能给蓄电池补充充电，将大大提高能量的利用率，减少硅整流发电机因励磁产生的电能消耗，降低公交车用交流发电机的设计要求和制造成本。

发明内容

为了解决目前公交车充电不足的问题，本发明提供了一种将频繁制动时产生的制动能转化为电能的公交车用制动能量发电装置。

本实用新型采用技术方案如下。

如图1所示，本公交车用制动能量发电装置包括定子绕组、定子铁芯、前爪极、后爪极、转子磁轭，励磁绕组、前端盖、后端盖、整流器、调节器、励磁绕组控制开关。

公交车用制动能量发电装置安装在离合器壳上，与公交车上的硅整流发电机并联，共同为蓄电池充电或给用电设备供电。

其中，后爪极固定在固定安装在传动轴上，随传动轴一起旋转。

其中，前爪极与后爪极通过铜焊焊接到一起，其目的为了隔磁。

其中，前爪极和后爪极均有六个爪极，构成六对极。

其中，转子磁轭置于后爪极和前爪极内部，转子磁轭前段固定在前端盖上。

其中，励磁绕组绕在转子磁轭上，通电时产生轴向的磁场。

其中，定子铁芯由带有36个梨形槽的硅钢片叠加而成，在外圈焊接形成一个整体。

其中，定子绕组采用三组铜质漆包线组成的三相绕组，三相绕组采用星形接法。

其中，前端盖用螺栓安装于离合器壳体上。

前端盖和后端盖用螺栓连接在一起，定子铁芯置于两者之间。

前端盖和传动轴之间、后端盖和传动轴之间均装有滚动轴承。

前端盖和后端盖均采用轻质的铝制结构，便于散热和防止漏磁，同时减轻重量。

其中，整流器采用三相桥式整流电路。

本实用新型的有益效果在于。

本实用新型所述的公交车用制动能量发电装置能够将公共汽车频繁制动时的制动能量转化为电能，大大提升了能量利用率，减少了由于发电而产生的燃油消耗，同时增加的制动效能。由于该发电装置的补充充电，提高蓄电池的充电率，延长了蓄电池的使用寿命，降低了由于电能不足引起的公交车抛锚。同时，公交车用硅整流发电机的容量和制造成本也会大大降低。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。

图1是公交车用制动能量发电装置内部结构示意图。

图2是公交车用制动能量发电装置安装布置图。

图3是公交车用制动能量发电装置线路连接图。

图4是整流器的电路图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案进一步的描述。

如图1所示，本公交车用制动能量发电装置包括定子绕组8、定子铁芯7、前爪极6、后爪极5、转子磁轭3，励磁绕组4、前端盖9、后端盖10、整流器2、调节器1、励磁绕组控制开关11。

如图1和图2所示，该装置通过前端盖9安装于离合器壳体上，三相定子绕组8均匀分布嵌在定子铁芯7槽内，定子铁芯7固定安装在前端盖9和后端盖10之间，前端盖9和后端盖10用螺栓连接；前爪极6和后爪极5用铜焊焊接在一起，后爪极6焊接固定传动轴上，随传动轴一起旋转。

如图3和图4所示，三相定子绕组8三个输出端连接整流器2，整流器2的输出端连接调节器1的输入端，调节器1的一个输出端连接励磁绕组控制开关11，另一个输出端连接制动踏板上的制动开关，制动开关另一边连接蓄电池和用电设备。

汽车开始行驶时，前爪极6和后爪极5随传动轴一起转动，此时，励磁绕组4中没有励磁电流，不发电，没有电流输出。

当公交车遇到红灯、进站或者紧急情况时，驾驶员踩下制动踏板，制动开关闭合，同时励磁绕组控制开关11也毕合，此时，蓄电池的电流通过制动开关流向调节器1，电流通过调节器1和励磁绕组控制开关11流到励磁绕组4，励磁绕组4中的励磁电流产生轴向磁场，轴向磁场通过前爪极6和后爪极5改变方向，变成径向磁场，磁场经过定子铁芯7与前爪极6之间、后爪极5之间的气隙，进入定子铁芯7，形成闭合磁场；由于前爪极6和后爪极5随传动轴旋转，磁场也是旋转的，在定子绕组8内产生交变的三相感应电动势，通过整流器2、调节器1和制动开关向外输出电动势；设计传动轴转速在一档怠速转速以上时，该发电装置既能现自励发电，负载在额定负荷时，对外输出电压为14V。

当踩下制动踏板制动时，制动开关闭合，在传动传动轴转速高、负载低的情况下，输出电压将超过规定的14V，此时调节器1起作用，将减小流入励磁绕组4的励磁电流，减少励磁磁场，以降低该装置的输出电压，使其保持在14V，以免烧毁用电设备。

当驾驶员松开制动踏板，制动开关打开，不再向外输出电能，为了消除自励磁场引起的传动轴转动阻力，必须消除自励电流，因此，励磁绕组控制开关11同时打开，励磁电流消失，自励磁场也随之消失，不再发电，也不会增大由于本装置发电给公交车带来额外负荷。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种公交车用制动能量发电装置，主要由定子绕组、定子铁芯、前爪极、后爪极、转子磁轭，励磁绕组、前端盖、后端盖、整流器、调节器、励磁绕组控制开关组成，其特征在于：后爪极固定安装在传动轴上，前爪极与后爪极焊接在一起，转子磁轭与后爪极同轴安装在于传动轴上，转子磁轭前端固定于前端盖上，转子磁轭上绕有励磁绕组，定子铁芯安装在前端盖和后端盖之间，后端盖与前端盖由螺栓连接在一起，定子铁芯内部嵌有定子绕组，前端盖固定于离合器壳体上，调节器安装于后端盖上。

2.权利要求1中所述的一种公交车用制动能量发电装置，其特征在于：所述定子绕组采用三相铜质漆包线绕成，发出三相交流电。

3.权利要求1中所述的一种公交车用制动能量发电装置，其特征在于：所述定子铁芯采用一系列厚度相同的硅钢片叠加而成，在外圈焊接形成一个整体。

4.权利要求1中所述的一种公交车用制动能量发电装置，其特征在于：所述前爪极和后爪极用铜焊焊接再一起，构成一个整体。

5.权利要求1中所述的一种公交车用制动能量发电装置，其特征在于：所述转子磁轭、前爪极和后爪极均采用导磁性能良好低碳钢制造而成。

6.权利要求1中所述的一种公交车用制动能量发电装置，其特征在于：所述前端盖和后端盖均采用轻质的铝铸造而成，便于散热和防止漏磁。