一种电动汽车磁力辅助刹车系统的制作方法
【专利摘要】一种电动汽车磁力辅助刹车系统，它包括带有中心孔的涡流刹车盘、C型磁轭、刹车线圈和刹车控制电路，所述C型磁轭固定在电动汽车的底盘下部，所述涡流刹车盘同轴套装在电动汽车的车轴上，其边缘插在C型磁轭的磁隙中，所述刹车线圈绕在C型磁轭上，其两端与控制电路连接。本实用新型利用磁力对电动汽车进行制动，克服了传统摩擦刹车系统噪音大、易磨损的不足。将本实用新型作为电动汽车的辅助刹车系统，可以有效改善汽车的制动性能，消除事故隐患，降低车辆的维护成本。同时，本实用新型还可以将汽车的部分动能转换为电能贮存起来，减少了能量的浪费，延长了电动汽车的续驶里程。
【专利说明】 一种电动汽车磁力辅助刹车系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种性能优良的多功能电动汽车磁力辅助刹车系统，属汽车【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展及人们节能环保意识的提高，我国已将电动汽车纳入长期重点发展规划。从电动汽车的发展来看，车辆的安全性和节能性是人们关注的主要内容，因此提高汽车的制动性能就显得尤为重要。现有的车辆几乎都是单一地采用机械摩擦原理来制动，这种制动方式不仅会造成噪音污染，而且刹车部件在工作过程中会不断磨损，制动性能也会不断下降，如果得不到及时更换就有可能酿成安全事故，给人们的生命和财产造成巨大损失。而频繁更换刹车部件则会增加车辆的维护成本,给车主造成较大的经济负担。此夕卜，传统的摩擦刹车系统将车身动能全部转化为热量后散失掉，没有能量回收功能，造成了能源的浪费，缩短了电动汽车的续驶里程。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种电动汽车磁力辅助刹车系统，以提高电动汽车的制动性能，减少能源的浪费。
[0004]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0005]一种电动汽车磁力辅助刹车系统，构成中包括带有中心孔的涡流刹车盘、C型磁轭、刹车线圈和刹车控制电路，所述C型磁轭固定在电动汽车的底盘下部，所述涡流刹车盘同轴套装在电动汽车的车轴上，其边缘插在C型磁轭的磁隙中，所述刹车线圈绕在C型磁轭上，其两端与刹车控制电路连接。
[0006]上述电动汽车磁力辅助刹车系统，构成中还包括盘状磁体、能量回收线圈和刹车控制电路，所述盘状磁体通过其中心孔套装在电动汽车的车轴上，所述能量回收线圈固定在电动汽车的底盘下部并与盘状磁体边缘的磁极相对应，其输出端经刹车控制电路与电动汽车的蓄电池连接。
[0007]上述电动汽车磁力辅助刹车系统，所述刹车控制电路包括振荡控制器、高位制动开关、低位制动开关、场效应管、电感、整流桥、储能电容和二极管，所述整流桥的交流输入端接能量回收线圈，直流输出端经高位制动开关的常闭触点给储能电容充电，所述电感的一端接储能电容的正极，一端经二极管给电动汽车的蓄电池充电并经场效应管接储能电容负极，所述振荡控制器采用8530C，其Vout端接电动汽车蓄电池的正极，EXT端接场效应管的栅极，其GND端接储能电容和电动汽车蓄电池的负极，所述高位制动开关固定在刹车踏板的转柄上方，其触发头与刹车踏板的转柄相对应，所述低位制动开关固定在刹车踏板的转柄下方，其触发头与刹车踏板的转柄相对应，低位制动开关的常开触点与刹车线圈串联连接后接电动汽车的蓄电池电压。
[0008]上述电动汽车磁力辅助刹车系统，所述涡流刹车盘、C型磁轭和刹车线圈均设置两个，它们对称安装在电动汽车车轴的两端。
[0009]上述电动汽车磁力辅助刹车系统，所述盘状磁体和能量回收线圈均设置两个，它们对称安装在电动汽车车轴的两端。
[0010]上述电动汽车磁力辅助刹车系统，所述低位制动开关可以采用接近开关。
[0011]本实用新型利用磁力对电动汽车进行制动，克服了传统摩擦刹车系统噪音大、易磨损的不足。将本实用新型作为电动汽车的辅助刹车系统，可以有效改善汽车的制动性能，消除事故隐患，降低车辆的维护成本。同时，本实用新型还可以将汽车的部分动能转换为电能贮存起来，减少了能量的浪费，延长了电动汽车的续驶里程。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0013]图1是本实用新型的结构示意图；
[0014]图2是刹车控制电路的电原理图；
[0015]图3是制动开关位置示意图。
[0016]图中各标号为:1、电动汽车底盘，2、涡流刹车盘，3、车轮，4、盘状磁体，5、车轴，6、C型磁轭，7、刹车踏板，U、振荡控制器，K1、高位制动开关，K2、低位制动开关，B、蓄电池，Q、场效应管，L1、电感，L2、能量回收线圈，L3、刹车线圈，ZQ、整流桥，C、储能电容，D、二极管。
【具体实施方式】
[0017]参看图1，本实用新型主要由刹车线圈L3、C型磁轭6、涡流刹车盘2、盘状磁体4、能量回收线圈L2和刹车控制电路组成，其中，刹车线圈L3、C型磁轭6、涡流刹车盘2构成涡流刹车单元，盘状磁体4、能量回收线圈L2和刹车控制电路构成电磁刹车单元。
[0018]涡流刹车单元的工作原理:
[0019]汽车正常行驶时，刹车线圈L3不通电，C型磁轭6的磁隙内没有磁场，涡流刹车盘2内不会产生涡流，涡流刹车单元单元不工作，不影响汽车的正常行驶。当驾驶员踩下制动踏板，并使刹车线圈L3与电源接通时，C型磁轭6的磁隙内产生磁场，涡流刹车盘2在该磁场内旋转产生涡流和制动力矩，从而实现非接触式的辅助刹车。
[0020]电磁刹车单元的工作原理:
[0021]汽车正常行驶时，能量回收线圈L2虽然切割磁力线，但由于刹车控制电路切断了其电流输出回路，其内部没有感生电流，因而没有刹车作用，不影响汽车的正常行驶。当驾驶员踩下制动踏板时，刹车控制电路接通其电流输出回路，能量回收线圈L2产生感生电流和制动力矩，从而实现非接触式的辅助刹车。
[0022]为了平衡车轴两边的力矩，涡流刹车单元和电磁刹车单元均设置两个，它们对称安装于车轴上。
[0023]参看图2，刹车控制电路包括振荡控制器U、高位制动开关K1、低位制动开关K2、场效应管Q、电感L1、整流桥ZQ、储能电容C和二极管D，该电路可自动调节输出电压，为蓄电池B充电。图2中，振荡控制器U采用集成芯片8530C，其EXT端(第3引脚)为开关频率控制端，VOUT端(第4引脚)为输出电压的检测引脚，EXT端输出的频率开关信号控制N沟道的场效应管Q (ST2300TA)的通断，当场效应管Q的漏极与源极导通时电感LI导通；当场效应管Q的漏极与源极截止，电感LI瞬间截止，电感LI产生的浪涌电压经二极管D整流后输出。8530C的VOUT端检测二极管D的输出电压，当输出电压低时，8530C提高其EXT端的开关频率，从而提高输出电压；当输出电压高时，8530C降低场效应管Q的开关频率，使输出电压降低。
[0024]高位制动开关Kl的常闭触点闭合时，刹车控制电路给蓄电池充电，当低位制动开关K2的常开触点闭合时，涡流刹车盘2开始工作，将汽车的动能转化为热能。为了最大限度地回收能量，制动过程中应尽量增加高位制动开关Kl的闭合时间，减少低位制动开关K2的闭合时间。为此，将高位制动开关Kl安装在刹车踏板7的上方，而制动开关K2安装在刹车踏板7的下方，两开关的安装如图3所示。汽车正常行驶时，高位制动开关Kl的触发头被刹车踏板7的转柄压入壳体内，其常闭触点断开。只要驾驶员有踩踏刹车踏板7的动作，高位制动开关Kl的触发头就会被释放，使高位制动开关Kl闭合，从而延长了充电时间。只有紧急制动过程中驾驶员将刹车踏板7踩到较低位置时，低位制动开关K2才会闭合。
【权利要求】
1.一种电动汽车磁力辅助刹车系统，其特征是，它包括带有中心孔的涡流刹车盘(2)、C型磁轭(6)、刹车线圈(L3)和刹车控制电路，所述C型磁轭(6)固定在电动汽车的底盘下部，所述涡流刹车盘(2)同轴套装在电动汽车的车轴(5)上，其边缘插在C型磁轭(6)的磁隙中，所述刹车线圈(L3)绕在C型磁轭(6)上，其两端与控制电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车磁力辅助刹车系统，其特征是，构成中还包括盘状磁体(4)、能量回收线圈(L2)和刹车控制电路，所述盘状磁体(4)通过其中心孔套装在电动汽车的车轴(5)上，所述能量回收线圈(L2)固定在电动汽车的底盘下部并与盘状磁体(4)边缘的磁极相对应，其输出端经刹车控制电路与电动汽车的蓄电池(B)连接。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车磁力辅助刹车系统，其特征是，所述刹车控制电路包括振荡控制器(U)、高位制动开关(K1)、低位制动开关(K2)、场效应管(Q)、电感(LI)、整流桥(ZQ)、储能电容(C)和二极管(D)，所述整流桥(ZQ)的交流输入端接能量回收线圈(L2)，直流输出端经高位制动开关(Kl)的常闭触点给储能电容(C)充电，所述电感(LI)的一端接储能电容(C)的正极，一端经二极管(D)给电动汽车的蓄电池(B)充电并经场效应管(Q)接储能电容(C)负极，所述振荡控制器(U)采用8530C，其Vout端接电动汽车蓄电池(B)的正极，EXT端接场效应管(Q)的栅极，其GND端接储能电容(C)和电动汽车蓄电池(B)的负极，所述高位制动开关(Kl)固定在刹车踏板(7)的转柄上方，其触发头与刹车踏板(7)的转柄相对应，所述低位制动开关(K2)固定在刹车踏板(7)的转柄下方，其触发头与刹车踏板(7)的转柄相对应，低位制动开关(K2)的常开触点与刹车线圈(L3)串联连接后接电动汽车的蓄电池电压。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车磁力辅助刹车系统，其特征是，所述涡流刹车盘(2)、C型磁轭(6)和刹车线圈(L3)均设置两个，它们对称安装在电动汽车车轴(5)的两端。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车磁力辅助刹车系统，其特征是，所述盘状磁体(4)和能量回收线圈(L2)均设置两个，它们对称安装在电动汽车车轴(5)的两端。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车磁力辅助刹车系统，其特征是，所述低位制动开关(K2)采用接近开关。
【文档编号】B60L7/24GK203557966SQ201320698796
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】彭柳, 苏宇, 闫人滏, 赵书涛 申请人:华北电力大学（保定）