一种汽车制动能量储能式电控回收装置的制作方法

本发明属于汽车设备技术领域，具体涉及一种汽车制动能量储能式电控回收装置。

背景技术：

汽车运行道路以及运行环境复杂，当汽车在下坡或者空挡滑行时，由于重力作用或者惯性力作用，此时汽车整车惯性往往会大于变速器输入端的惯性，汽车发动机输出功率被闲置，造成发动机被反拖，也就是“飞车”现象。当高速行驶且路况良好时，“飞车”现象影响不大，但当坡道过长、车速过快或前方遇到障碍物等等因素影响时，驾驶员往往需要踩踏制动踏板来保正行车安全，这时汽车将在重力作用或者惯性力作用下继续运行，驱动轴、轮胎输出的驱动力矩被闲置，反而需要消耗制动系统能量。

在汽车制动过程中，为利用制动空转的能量，目前已经出现了将车轮机械能转化为电能存储再利用的技术。如授权公告号cn103236760b的发明专利一种汽车制动能量回收装置；公开号cn206246564u的实用新型专利一种汽车制动能量回收装置。现有的制动能量回收装置主要缺点有以下几点：一、在无制动或微制动状态下，因动力不足都不能发电，且频繁启动关闭，对发电设备运行造成很大的不确定性。二、在频繁大跨度转速变化制动状态下，动能不能得到充分利用。究其原因，现有技术中的制动能量回收装置是因为没有中间储能装置。因此，本发明提供一种具有发条储能装置的汽车制动能量储能式电控回收装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车制动能量储能式电控回收装置，解决现有技术中的问题，利用汽车制动驱动轴空转时无用的机械能转化为电能储存再次利用，具有发条储能装置，降低发电过程受不规律刹车的影响，对发电设备影响小，有效节约能源，减少能源消耗。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车制动能量储能式电控回收装置，包括发条储能装置、离合器、增速器、发电机和控制器，所述发条储能装置的输入端通过离合器与汽车的驱动轴连接，发条储能装置的输出端与增速器的输入端连接，增速器的输出端与发电机的输入端连接，发电机连接有升压稳压电路，发电机通过升压稳压电路连接汽车蓄电池，控制器与汽车的制动踏板电连接，当制动踏板踏下时，控制器控制离合器连通。

进一步地，所述发条储能装置包括箱体、输入部分、储能部分和输出部分，输入部分、储能部分和输出部分安装在箱体内；输入部分包括输入轴和输入主动轮，输入轴通过轴承支承在箱体上，输入轴的前端伸出箱体，与驱动轴连接，输入主动轮安装在输入轴的前部，输入主动轮上设有防止输入主动轮反向转动的棘轮；储能部分包括n个发条储能单元串联，发条储能单元包括发条和被动/主动轮，被动/主动轮为轴套前端带有圆盘的法兰式轮、沿圆盘的圆周设有一圈侧壁，被动/主动轮滑动安装在输入轴的中后部，发条的圆心端与前一级发条储能单元的被动/主动轮的轴套部分固定连接，发条的外圆端与本级的被动/主动轮前端的圆盘盒的侧壁固定连接，其中第一级发条储能单元的发条的圆心端与输入主动轮的轴套固定连接，第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套与输出部分连接，第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套通过轴承支承在输入轴上；输出部分包括输出齿轮和释能调速器，输出齿轮安装在第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮的轴套紧密连接，安装齿轮部位的箱体上开有与负载连接的口，释能调速器包括制动吸盘和电磁控制器，制动吸盘是中心设有轴孔的轮盘，制动吸盘安装在第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮的轴套间隙连接，电磁控制器控制对制动吸盘的磁力大小。

进一步地，所述储能部分的n个发条储能单元的n的取值范围为10-50的整数。

进一步地，所述电磁控制器包括置于线圈内的铁芯和直流电源调节器，线圈通过直流电源调节器与外部直流电源连接，铁芯与制动吸盘接靠，直流电源调节器调节线圈直流电的大小，控制对制动吸盘磁力大小。

进一步地，所述发条储能装置的输出端与增速器的输入端相联接，使发条储能装置的输出齿轮与与安装在增速器输入端的输入齿轮啮合连接。

本发明的有益效果如下：

本发明利用汽车制动驱动轴空转时无用的机械能转化为电能储存再次利用，具有发条储能装置，降低发电过程受不规律刹车的影响，对发电设备影响小，有效节约了能源，减少了能源消耗。

本发明不受制动无规律的限制，只要累计的制动空转能量能为储能器提供可保证发电及恒速恒频运行的能量即可；使发电机始终处于稳定持续的发电状态，避免频繁的启动关闭，保护发电设备；设置大储量的发条储能装置用于储存驱动轴空转动能，满足日常制动能量的收集。

附图说明

图1为本发明的原理连接示意图。

图2为本发明的发条储能装置结构示意图。

图中：1、轴承，2、后端盖，3、输出齿轮，4、平键，5、铜套，6、平键，7、箱体，8、前端盖，9、轴承，10、输入轴，11、棘柱，12、棘轮，13、输入主动轮，14、发条，15、被动/主动轮，16、轴承，17、末级被动/主动轮，18、制动吸盘，19、铁芯，20、线圈，21、直流电源调节器，100、发条储能装置，200、离合器，300、增速器，400、发电机，500、升压稳压电路，600、汽车蓄电池，700、驱动轴，800、控制器，900、制动踏板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1-2，本实施例提供一种汽车制动能量储能式电控回收装置，包括发条储能装置100、离合器200、增速器300、发电机400和控制器800，所述发条储能装置100的输入端通过离合器200与汽车的驱动轴700连接，发条储能装置100的输出端与增速器300的输入端连接，增速器300的输出端与发电机400的输入端连接，发电机400连接有升压稳压电路500，发电机400通过升压稳压电路500连接汽车蓄电池600，控制器800与汽车的制动踏板900电连接，当制动踏板踏900下时，控制器800控制离合器200连通。

本实施例中，发条储能装置100包括输入轴10、输入主动轮13、多个被动/主动轮15、输出齿轮3、多个发条14、释能调速器、棘轮单向机构以及箱体7、前端盖8、后端盖2和轴承1、9、16。部件安装在箱体7内，输入轴10是直长轴，输入轴10的前后两端通过两组轴承1、9支承在箱体7的前后端盖8、2上，轴的前端伸出前端盖8，与外部输入源连接，输入主动轮13是轴套一端带有圆盘的法兰式轮，通过中心轴孔安装在输入轴10的前部，轴孔与输入轴10用平键6紧密连接，输入主动轮13上设有防止输入主动轮13反向转动的棘轮12，箱体7上与棘轮12对应的部位设有与棘轮12相配合的棘柱11；输入主动轮13的轴套与第一发条储能单元的发条14的圆心端固定铆接；被动/主动轮15是轴套前端带有圆盘的法兰式轮，沿圆盘的圆周设有一圈侧壁，呈圆盘盒状，被动/主动轮15中心设有轴孔，轴孔内镶嵌有铜套5，铜套5滑动安装在输入轴10的中后部，第一发条储能单元的发条14的外圆端与第一发条储能单元的被动/主动轮15前端的圆盘盒的侧壁固定铆接，第二发条储能单元的发条14的圆心端固定铆接在第一发条储能单元的被动/主动轮15的轴套上，发条14的外圆端与第二发条储能单元的被动/主动轮15前端的圆盘盒的侧壁铆接；依此方式串联30个发条储能单元，第30个发条储能单元的被动/主动轮15的轴套与输出齿轮3连接，输出齿轮3安装在第30个储能被动/主动轮15的轴套上，与被动/主动轮15的轴套用平键4紧密连接，安装齿轮部位的箱体7上开有与负载连接的口，第30个发条储能单元的被动/主动轮15的轴套通过轴承16支承在输入轴10上；释能调速器包括制动吸盘18和电磁控制器，制动吸盘18是中心设有轴孔的轮盘，制动吸盘安装在第30个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮15的轴套间隙连接，电磁控制器控制对制动吸盘磁力大小。电磁控制器包括置于线圈20内的铁芯19和直流电源调节器21，线圈20通过直流电源调节器21与外部直流电源连接，铁芯19与制动吸盘18接靠。直流电源调节器21通过控制若干电池控制器控制接入线圈20的直流电流的大小。

本实施例中，发条储能装置100的输出端与增速器300的输入端相联接，使发条储能装置100的输出齿轮3与与安装在增速器300输入端的输入齿轮啮合连接。

本发明的工作原理：当踏下制动踏板900，控制器800控制离合器200连通驱动轴700和发条储能装置100，驱动轴700通过离合器200带动发条储能装置100的输入主动轮13旋转，为第一发条储能单元的发条14上劲，第一发条储能单元发条14的外圆端与第一被动/主动轮15相联，从而带动第一被动/主动轮15旋转。第一被动/主动轮15通过第二发条储能单元的发条14又与第二被动/主动轮15相联，第一被动/主动轮15又为第二发条储能单元的发条14上劲，依此类推，为n个发条储能单元的发条14上劲。第n个发条储能单元的被动/主动轮15的轴套是输出轴，输出齿轮3由被动/主动轮15的轴套带动向外输出能量。通过释能调速器，根据发电机400转数要求调节被动/主动轮15轴套的转速，使输出齿轮3的转速满足发电机400转速要求。能量释放调速过程是根据发电机400所需要的转速通过调节线圈20电流的大小来改变制动吸18盘磁力大小，达到控制被动/主动轮15轴套的转速的目的。线圈20的电流由汽车蓄电池600来提供。通过发条储能装置100的能量释放带动增速器300转动，增速器300带动发电机400转动发电。发电机400发电通过升压稳压电路500储存在汽车蓄电池600中。

本发明的发条储能式制动能量回收发电装置在工作过程中，其发条储能装置设置n个储能单元的发条14可以边储能边释放，能够储存大量能量，不致于上满劲。也能满足发电机400连续工作的要求，当频繁制动时不断的为发条14上劲储能，根据发电机400的需要不断释放，当少制动时，多发条储能释能装置已储存的能量仍在根据发电机400的需要不断释放，保持发电机400发电的连续稳定，可保持释能与储能的过程互不干扰，同时工作。本发明控制器800与汽车蓄电池600电连接，设置检测汽车蓄电池600电量的检测器，当汽车蓄电池600电量满之后，即使制动踏板900踏下，控制器800也不会控制离合器200连通。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。