一种车轮动能回收装置的制作方法

1.本发明涉及动能回收技术领域，尤其是涉及一种车轮动能回收装置。


背景技术：

2.在新能源汽车的日常使用中，车辆在制动减速和制动停车过程中，车轮的动能在制动器和地面的作用下，以摩擦产生的热能和车轮形变产生的势能两种形式进行散失，从而达到车轮减速或停车的效果，但这会造成车轮的动能白白浪费掉。


技术实现要素：

3.本发明提供一种车轮动能回收装置，用以解决现有车辆制动减速或停车过程中车轮动能浪费的问题。
4.本发明提供一种车轮动能回收装置，包括轮毂、辐板、半轴定子线圈和永磁惯性轮，所述轮毂和辐板之间形成有安装槽，所述半轴定子线圈和永磁惯性轮均设于安装槽内，所述半轴定子线圈包括定子铁芯和绕组线圈，所述定子铁芯和半轴固定连接，所述永磁惯性轮与半轴之间设有单向轴承，所述半轴通过单向轴承带动永磁惯性轮旋转，所述永磁惯性轮上设有与绕组线圈相配合的永磁体。
5.优选的，所述单向轴承设于永磁惯性轮与定子铁芯之间。
6.优选的，所述永磁惯性轮包括转轮支架和设置在所述转轮支架上的多个硅钢片，所述永磁体设于硅钢片内，所述硅钢片的数量为偶数，所述硅钢片沿转轮支架的轴线对称分布，且对称分布的两个硅钢片内的永磁体的磁极相斥；所述转轮支架通过单向轴承固定在定子铁芯上。
7.优选的，所述转轮支架包括轴承孔以及与所述轴承孔固定的臂板，所述硅钢片固定在臂板上，所述永磁体设于臂板距离轴承孔的轴线1/4～1/2处。
8.优选的，所述硅钢片内的永磁体为两个。
9.优选的，所述转轮支架还包括固定圈，所述固定圈与臂板固定连接，所述臂板设于固定圈与轴承孔之间。
10.优选的，还包括固定在半轴上的滑环，所述半轴定子线圈的交流输出端与滑环的内环相连，所述滑环的外环通过导线与车辆的储能设备相连。
11.优选的，所述定子铁芯与半轴通过螺纹配合相连接。
12.优选的，所述永磁体位于绕组线圈的外侧。
13.优选的，所述永磁体位于绕组线圈的内侧。
14.与现有技术相比，本发明利用惯性定律使永磁惯性轮与车轮本体相对转动发电的方式，使车辆制动停车工况下本该以热能形式完全散失的车轮动能在惯性的作用下，其中一部分以永磁惯性轮动能的形式得以保存，并逐渐转换为电能，减少了车轮动能的损耗，有效避免了车轮动能在制动停车过程中完全消逝，一定程度上缓解了续航焦虑。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为本发明另一个视角的结构示意图；
18.图3为本发明的剖视示意图；
19.图4为本发明另一个实施方式的剖视示意图；
20.图5为本发明的硅钢片的结构示意图。
21.附图标记：
22.1.轮毂，2.辐板，3.半轴定子线圈，4.永磁惯性轮，100.安装槽，31.定子铁芯，32.绕组线圈，5.半轴，6.单向轴承，41.永磁体，42.转轮支架，43.硅钢片，421.轴承孔，422.臂板，423.固定圈，7.滑环。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
24.参照附图1-2，本实施例提供了一种车轮动能回收装置，包括轮毂1、辐板2、半轴定子线圈3和永磁惯性轮4，轮毂1和辐板2之间形成有安装槽100，半轴定子线圈3和永磁惯性轮4均设于安装槽100内，半轴定子线圈3包括定子铁芯31和绕组线圈32，定子铁芯31和半轴5固定连接，以使绕组线圈32与半轴5同步运动，具体的，定子铁芯31通过螺纹配合的方式与半轴5相连接，并将半轴5末端与刹车盘轮毂总成锁死。永磁惯性轮4与半轴5之间设有单向轴承6，半轴5通过单向轴承6带动永磁惯性轮4旋转，永磁惯性轮4上设有与绕组线圈32相配合的永磁体41，本发明中，整体呈轮状的永磁惯性轮4为动能回收装置提供磁场。永磁惯性轮4的一种安装模式参照附图3，永磁体41位于绕组线圈32的外侧，整体用料少，且永磁惯性轮4的质量会更大，则惯性也会更大，回收的能量相对也会更多。另一种安装模式参照附图4，永磁体41位于绕组线圈32的内侧。
25.具体的，永磁惯性轮4通过单向轴承6与定子铁芯31固定的方式固定在半轴5上。
26.参照附图5，永磁惯性轮4包括转轮支架42和设置在转轮支架42上的多个硅钢片43，永磁体41设于硅钢片43内，硅钢片43的数量为偶数，硅钢片43沿转轮支架42的轴线对称分布，且对称分布的两个硅钢片43内的永磁体41的磁极相斥；转轮支架42通过单向轴承6固定在定子铁芯31上。
27.转轮支架42包括轴承孔421以及与轴承孔421固定的臂板422，硅钢片43固定在臂板422上，永磁体41设于臂板422距离轴承孔421的轴线1/4～1/2处，单向轴承6设于轴承孔421内。
28.具体的，硅钢片43内的永磁体41为两个。
29.转轮支架42还包括固定圈423，固定圈423与臂板422固定连接，臂板422设于固定圈423与轴承孔421之间。
30.本实施例还包括固定在半轴5上的滑环7，滑环7与半轴定子线圈3相连接以实现电能传输。具体的，半轴定子线圈3的交流输出端与滑环7的内环相连，滑环7的外环通过导线与车辆的储能设备相连，车辆的储能设备例如储能电池，将动能回收装置传输回来的电量储存在储能电池上。
31.具体的，本发明的轮毂1的轮辋的宽度为常规轮辋的1.5-1.8倍，以方便安装半轴定子线圈3和永磁惯性轮4，轮毂1的辐板2处于轮毂1的轮辋宽度的中心位置，轮毂1内侧与半轴5、汽车制动机构相连，轮毂1外侧的安装槽100用于支撑和收容半轴定子线圈3、永磁惯性轮4。
32.本发明的能量回收工作过程如下：
33.惯性充能：车辆起步、加速及车辆匀速行驶时，永磁惯性轮4在单向轴承6的单向限制作用下与车轮做同步运动，此时，永磁惯性轮4在半轴5的带动下进行转动、完成了惯性充能。该阶段中永磁惯性轮4和车轮在半轴5带动下同步转动，永磁惯性轮4与半轴定子线圈3之间无相对运动，绕组线圈32不切割磁感线，动能回收装置不工作。
34.制动减速回收：车辆进行制动减速时，轮毂1、半轴5在汽车制动装置的作用下降低转速，永磁惯性轮4在惯性作用下保持原本的转速状态。此时，永磁惯性轮4与半轴定子线圈3之间存在相对运动，半轴定子线圈3内的绕组线圈32切割磁感线进行发电，电能通过滑环7及相关导线传输至储能设备，在此过程中，永磁惯性轮4的转速在摩擦力、磁场力的作用下不断衰减直至与车轮转速一致。
35.制动停车回收：车辆制动停车时，轮毂1、半轴5在汽车制动装置的作用下被迫停止转动，永磁惯性轮4在惯性作用下保持原本的转速状态。此时，永磁惯性轮4与半轴定子线圈3之间存在相对运动，半轴定子线圈3内的绕组线圈32切割磁感线进行发电，电能通过滑环7及相关导线传输至储能设备，在此过程中，永磁惯性轮4的转速在摩擦力、磁场力的作用下不断衰减直至停止。
36.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。