CN216886569U - 汽车制动能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车制动能量回收装置，包括汽车轮毂和刹车卡钳，所述汽车轮毂上设有刹车盘，所述刹车卡钳套于刹车盘上，所述汽车轮毂包括轮辐，所述轮辐靠近刹车卡钳的一侧设有不少于2个永磁铁，多个永磁铁在轮辐上以轮毂轴线为圆心圆周阵列，所述刹车卡钳靠近轮辐的一侧设有线圈，所述永磁铁到轮毂轴线的距离与线圈到轮毂轴线的距离相等，所述线圈通过整流变压电路与蓄电池相连，所述线圈与蓄电池的电路上设有开关，所述开关由刹车踏板驱动连通或断开。本实用新型的有益效果是由于采用上述技术方案，可以将汽车制动过程中的能量予以回收，并且辅助刹车，减少刹车片的损耗。

Description

汽车制动能量回收装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体的是一种应用于汽车上的汽车制动能量回收装置。

背景技术

汽车作为一种交通工具，在人们的生活中具有重要作用。汽车的安全性、美观性、动力性能以及节能与否是评价一辆汽车性能优劣的重要指标，汽车的安全性一直是驾驶员所关注的，随着国家对节能减排的重视，汽车节能属性的权重也越来越高。

众所周知汽车的制动过程是通过刹车片与刹车盘的摩擦以及轮胎与路面的摩擦来降低汽车自身的动能从而使汽车减速或停止的过程，在制动过程中，汽车的动能转化为热能而散失，其实质是一种能量的浪费。车多、人多、红绿灯多是城市行车的客观环境，车辆处于反复的减速、刹停过程，频繁的起步、低档运行和刹车提高了车辆的能量损耗。

此外，汽车的制动能力严重关乎行驶过程的安全性，在中、高速行驶的状况下，能否快速刹停车辆，对于减少事故发生和降低事故损失具有重要意义。在长下坡路段，由于长时间刹车使刹车盘温度过高发生碳化，导致摩擦减小甚至失灵，也严重影响驾驶安全。

因此，如何有效利用或回收制动过程中的动能，提高汽车的制动能力，对于提高汽车续航里程、提高驾驶安全性、节约耗材具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、安装便捷的汽车制动能量回收装置，可以将汽车制动过程中的能量予以回收，以提高汽车的续航里程和制动能力，减少制动装置中刹车片的消耗，尤其适合在纯电动汽车上应用。

本实用新型的技术方案是：

一种汽车制动能量回收装置，包括汽车轮毂和刹车卡钳，所述汽车轮毂上设有刹车盘，所述刹车卡钳套于刹车盘上，所述汽车轮毂包括轮辐，所述轮辐靠近刹车卡钳的一侧设有不少于2个永磁铁，多个永磁铁在轮辐上以轮毂轴线为圆心圆周阵列，所述刹车卡钳靠近轮辐的一侧设有线圈，永磁铁和线圈之间的间距小于2cm，所述永磁铁到轮毂轴线的距离与线圈到轮毂轴线的距离相等，所述线圈通过整流变压电路与蓄电池相连，所述线圈与蓄电池的电路上设有开关，所述开关由刹车踏板驱动连通或断开。

永磁铁为汝铁硼磁铁。

在汽车行驶过程中，轮毂转动，刹车卡钳则保持静止不动，永磁铁固定于轮辐上，线圈固定于刹车卡钳上，轮毂和刹车卡钳之间的相对转动使线圈相对于永磁铁转动，开关闭合后，线圈与蓄电池形成闭合电路，线圈切割磁感线，产生感应电流，为蓄电池充电。同时，线圈在安培力的作用下，对轮毂和刹车卡钳的相对转动产生阻力。

本汽车制动能量回收装置在纯电动或混动汽车上，回收的动能转化为蓄电池内的电能，用于驱动汽车行驶，提高续航里程；在燃油车上应用，可用于为汽车的电器件供电，减少汽车发电机发电所带来的燃油损耗。

开关受刹车踏板的驱动进而连通或断开闭合电路，当刹车踏板被踩下，开关连通，当松开刹车踏板，开关断开。

开关闭合发生在汽车的制动过程，位于闭合电路中的线圈所受到的安培力可以辅助刹车；而当汽车在正常行驶的过程中，不踩动刹车踏板，线圈所在电路断开，线圈不会受到安培力的作用，不会对汽车的行驶产生阻力。

刹车卡钳的大小有限，其可提供的线圈固定位点有限，多个永磁铁以轮毂轴线为圆心进行圆周阵列，永磁铁到轮毂轴线的距离与线圈到轮毂轴线的距离相等，轮毂相对于刹车卡钳的转动过程，刹车卡钳上的线圈可以一直切割到磁感线，通过设置线圈和永磁铁之间的间距，可以保障线圈所处磁场的强度。相较于将轮毂整体设置成磁性材料以获得更强磁场的方式，本实用新型中圆周阵列的永磁铁设置方式，可以在保障线圈磁场供应的前提下，降低强磁场对于汽车电子元器件以及传动结构的影响。

所述永磁铁通过螺栓与轮辐相连，所述永磁铁为环形磁铁，所述轮辐上设有与螺栓相配合的螺纹孔，螺栓穿过环形磁铁的中孔并与螺纹孔螺纹连接。

永磁铁要承受车轮的颠簸以及由安培力产生的反作用力，通过螺栓的方式，可有效将永磁铁与轮辐形成稳定的连接。

所述刹车卡钳上设有不少于3个线圈，所述线圈呈圆弧状排列，所述线圈并联后与蓄电池相连。

多个线圈并联至线圈与蓄电池形成的电路中，可在某个线圈发生故障时，保持其余线圈的功能。

所述线圈通过线圈座板与刹车卡钳相连，线圈座板通过螺栓与刹车卡钳固定相连，所述线圈座板上设有呈圆弧形排列的线圈骨架，线圈缠绕于线圈骨架上。

线圈通过线圈座板和线圈骨架与刹车卡钳相连，可提高线圈受力的稳定性。

所述开关为设置于刹车踏板和驾驶室内壁之间的触点开关，触点开关的结构采用与汽车弹簧式制动开关相同的结构和原理。

本实用新型具有的优点和积极效果在于，本实用新型的汽车制动能量回收装置结构简单轻便、安装方便，对汽车自身的固有结构和重量影响甚小，分体式无刷发电设计便于利用汽车空间安装发电系统，抗震防潮，安培力辅助刹车的方式可减少制动装置的消耗和发热。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图

图2是永磁铁在轮毂上的分布示意图

图3是永磁铁与轮辐的连接示意图

图4是线圈座板的示意图

图5是线圈与蓄电池的电路示意图

图中：

1、汽车轮毂 2、刹车卡钳 3、永磁铁

4、线圈 5、螺栓 6、线圈座板

7、蓄电池 8、整流变压电路 9、开关

11、轮辐 61、线圈骨架

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型：

一种汽车制动能量回收装置，包括汽车轮毂1和刹车卡钳2，所述汽车轮毂1上设有刹车盘，所述刹车卡钳套于刹车盘上，所述汽车轮毂包括轮辐11，所述轮辐11靠近刹车卡钳2的一侧设有数量与轮辐数量相同的永磁铁3，每个轮辐11上设置一个永磁铁，轮辐11上设置永磁铁处的宽度略大于圆环形永磁铁的外径，多个永磁铁在轮辐上以轮毂轴线1为圆心圆周阵列，所述刹车卡钳2靠近轮辐的一侧设有线圈4，所述永磁铁3到轮毂轴线的距离与线圈到轮毂轴线的距离相等，所述线圈4通过整流变压电路8与蓄电池7相连，所述线圈与蓄电池的电路上设有开关9，所述开关由刹车踏板驱动连通或断开。

所述永磁铁3通过螺栓5与轮辐11相连，所述永磁铁为环形磁铁，所述轮辐上设有与螺栓相配合的螺纹孔，螺栓穿过环形磁铁的中孔并与螺纹孔螺纹连接，螺栓的帽端直径大于环形磁铁的中孔直径，以将永磁铁与轮辐固定。

所述刹车卡钳2上设有不少于3个线圈4，所述线圈呈圆弧状排列，线圈4之间并联。

所述线圈通过线圈座板6与刹车卡钳相连，线圈座板通过螺栓与刹车卡钳2固定相连，所述线圈座板上设有呈圆弧形排列的线圈骨架61，线圈缠绕于线圈骨架上。

所述开关为设置于刹车踏板处的弹簧式制动灯开关，刹车踏板处同时设置两个弹簧式制动灯开关，一个与制动指示灯相连，另一个位于线圈与蓄电池的电路中。

本实例的工作过程：

在汽车正常行驶，不踩动刹车踏板时，开关处于断开状态，线圈在永磁铁产生的磁场中不受安培力的作用；当汽车制动时，刹车踏板被踩下，开关连通，线圈与蓄电池之间形成闭合电路，线圈切割磁感线产生感应电流为蓄电池充电，同时，线圈受到安培力，安培力经线圈座板传递至刹车卡钳，辅助汽车制动。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车制动能量回收装置，包括汽车轮毂和刹车卡钳，所述汽车轮毂上设有刹车盘，所述刹车卡钳套于刹车盘上，其特征在于：所述汽车轮毂包括轮辐，所述轮辐靠近刹车卡钳的一侧设有不少于2个永磁铁，多个永磁铁在轮辐上以轮毂轴线为圆心圆周阵列，所述刹车卡钳靠近轮辐的一侧设有线圈，所述永磁铁到轮毂轴线的距离与线圈到轮毂轴线的距离相等，所述线圈通过整流变压电路与蓄电池相连，所述线圈与蓄电池的电路上设有开关，所述开关由刹车踏板驱动连通或断开。

2.根据权利要求1所述的汽车制动能量回收装置，其特征在于：所述永磁铁通过螺栓与轮辐相连，所述永磁铁为环形磁铁，所述轮辐上设有与螺栓相配合的螺纹孔，螺栓穿过环形磁铁的中孔并与螺纹孔螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的汽车制动能量回收装置，其特征在于：所述刹车卡钳上设有不少于3个线圈，所述线圈呈圆弧状排列，所述线圈并联后与蓄电池相连。

4.根据权利要求3所述的汽车制动能量回收装置，其特征在于：所述线圈通过线圈座板与刹车卡钳相连，线圈座板通过螺栓与刹车卡钳固定相连，所述线圈座板上设有呈圆弧形排列的线圈骨架，线圈缠绕于线圈骨架上。

5.根据权利要求1所述的汽车制动能量回收装置，其特征在于：所述开关为设置于刹车踏板和驾驶室内壁之间的触点开关。

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