用于车辆的制动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制动系统，并且更具体地涉及一种用于车辆的制动系统。
【背景技术】
[0002]使用牵引驱动装置来进行推进的车辆在本领域中是众所周知的。牵引驱动装置通常可包括联接到轮轴的多个牵引马达。牵引马达可在驱动模式期间提供牵引力。但是，在制动模式期间，牵引马达可作为发电机运转。牵引马达产生的电力可以穿过电阻栅的热的形式耗散。该热不可能执行任何有用功。这可能降低车辆的效率。
[0003]美国公开的申请N0.2005268955公开了一种用于将发动机燃烧的废热转换为有用功的机车柴油发动机废热回收系统。热电模块连接到热的发动机排气以提供高温热源，且发动机冷却剂系统也连接到热电模块以提供低温热源。热源的温度差为热电模块提供动力，以将发动机的废热转换成电力，从而给所选择的机车装置提供动力。
【发明内容】
[0004]在本发明的一个实施例中，提供了一种用于车辆的制动系统。所述制动系统包括构造成在驱动模式期间提供牵引力的牵引马达。所述牵引马达还构造成在制动模式期间用作发电机。电阻栅构造成以废热的形式耗散来自牵引马达的电力。热电模块与电阻栅接口。此外，废热为热电模块提供高温热源。一低温热源与热电模块接口。高温热源与低温热源之间的温差产生热电动力。
[0005]本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。
【附图说明】
[0006]图1是根据本发明一个实施例的示例性车辆的侧视图；
[0007]图2是根据本发明一个实施例的车辆的制动系统的示意图；
[0008]图3A和3B分别是根据本发明一个实施例的圆柱形壳体的俯视图和侧视图；
[0009]图4是根据本发明一个实施例的热电模块的示意图；
[0010]图5A和5B分别是根据本发明一个实施例的与热电模块接口的空气供给系统的俯视图和侧视图；以及
[0011]图6是根据本发明一个实施例的与热电模块接口的冷却系统的侧视图。
【具体实施方式】
[0012]只要有可能，所有附图中将使用相同的标号来表不相同或相似的零件。参照图1，示出了示例性车辆100。车辆100为机车。具体地，车辆100可以是柴油-电动机车、电动机车或电池动力的机车。替代地，车辆100可以是电动车组、无轨电车、有轨电车等。
[0013]车辆100包括构造成在轨道103上运行的多对车轮102。每对车轮102都附装在构造成由牵引马达106驱动的车轴104上。因此，可设置多个牵引马达106来驱动车辆100的车轮102。牵引马达106由车辆100的动力源(未示出)驱动。该动力源可以是通过柴油发动机、一个或多个可充电的蓄能系统(例如，电池)等运行的发电机。变速器107设置在牵引马达106与车轴104之间。在替代实施例(未示出)中，牵引马达106可直接驱动车轴104。牵引马达106包括电枢108和励磁绕组110。牵引马达106可以是直流马达、交流马达等。
[0014]牵引马达106构造成在驱动模式期间向车轮102提供牵引力。此外，在驱动模式下，励磁绕组110可由车辆100的动力源提供电力。电枢108相对于励磁绕组110旋转。但是，在制动模式期间，牵引马达106可用作发电机，且车轴104的旋转运动可旋转电枢108以在励磁绕组110中产生电力。励磁绕组110中产生的电力可以废热的形式耗散。本领域的普通技术人员可将这种制动动作理解为动态或再生制动。
[0015]图2示出根据本发明一个实施例的车辆100的制动系统200的示意图。驱动控制器201可在检测到制动信号时启动牵引马达106的制动模式。制动信号可由与车辆100相关的用户输入装置或自动装置(例如，防碰撞装置)产生。驱动控制器201在制动模式下可调整牵引马达106以用作发电机。具体地，驱动控制器201可致动与各牵引马达106的电枢108和励磁绕组110 (在图1中示出)相关的一个或多个开关(未示出)，以使得牵引马达106可用作发电机。在制动模式下，驱动控制器201也可将电阻栅202与牵引马达106的励磁绕组110电连接。
[0016]热电模块204可与电阻栅202接口，以使得在制动模式期间来自电阻栅202的废热QW提供用于热电模块204的高温热源TH。高温热源TH与热电模块204的高温侧SI接口。此外，热电模块204包括与第一低温热源TLl和/或第二低温热源TL2接口的低温侧S2。在一个实施例中，第一低温热源TLl可包括由空气供给系统404提供的环境空气402。此外，第二低温热源TL2可以是冷却系统406。在一个实施例中,第一低温热源TLl和第二低温热源TL2中的任一者都可选择性地与热电模块204接口。在替代实施例中，可存在空气供给系统404和冷却系统406中的一者，且热电模块204设置有单个低温热源。高温热源TH向热电模块204提供热QH。此外，第一低温热源TLl和第二低温热源TL2分别从热电模块204提取热QLl和QL2。高温热源TH与第一低温热源TLl之间的第一温差DeltaTl可产生第一热电动力Wl。此外，高温热源TH与第二低温热源TL2之间的第二温差DeltaT2可产生第二热电动力W2，其又使热电模块204产生热电动力W，该热电动力W等于第一热电动力Wl与第二热电动力W2之和。因此，热电模块204通过从高温热源TH吸收热QH而产生热电动力W，所述高温热源是电阻栅202。因而，废热QW的至少一部分(即热QH)可用于产生热电动力W。
[0017]在一个实施例中，圆柱形壳体302 (在图3A和3B中示出)可至少部分地封装电阻栅202。此外，热电模块204可设置在圆柱形壳体的外表面上。现在将参考后面的图描述电阻栅202和热电模块204的细节。
[0018]图3A和3B分别示出根据本发明一个实施例的圆柱形壳体302的俯视图和侧视图。圆柱形壳体302在图3中被图示为具有圆形截面。但是，圆柱形壳体302可具有任意其它截面，例如多边形、椭圆形等。圆柱形壳体302可附装在保持部件303 (在图3B中示出)上，以将圆柱形壳体302固定到位。电阻栅202包括连接到中央部件208并围绕中央部件208周向地设置的多个电阻部件206。电阻部件206进一步连接到周向部件209。中央部件208和周向部件209可固定电阻部件206，以向电阻栅202提供刚性。在制动模式期间，中央部件208和/或周向部件209可与牵引马达106的励磁绕组110 (在图1中示出)电连接。在动态制动期间，各电阻部件206可以废热QW的形式耗散来自牵引马达106的电力。来自电阻部件206的废热QW可与圆柱形壳体302的内表面304相互作用。一个或多个风扇(未示出)可在电阻部件206周围产生空气流，以增强电力耗散并促进来自电阻部件206的废热QW与圆柱形壳体302的内表面304的相互作用。此外，热电模块204包括周向地设置在圆柱形壳体302的外表面308上的多个热电装置306。热电模块204的高温侧SI与圆柱形壳体302的外表面308接触。可显而易见的是，热电模块204的高温侧SI和低温侧S2可以是各热电装置306的高温侧和低温侧。在替代实施例中，热电模块204的热电装置306可以嵌设(未示出)在圆柱形壳体302内。圆柱形壳体302可以是热的良导体，使得来自电阻部件206的热QH可从圆柱形壳体302的内表面304传导到外表面308，并最终传导到热电模块204的高温侧SI。
[0019]如图3B所示，热电装置306可沿圆柱形壳体302轴向地延伸。在一个实施例中，各热电装置306的长度可等于圆柱形壳体302的长度。因而，热电装置306可覆盖圆柱形壳体302的外表面308的主要部分。这可确保第一低温热源TLl和第二低温热源TL2(在图2中示出)与热电装置306的高温侧SI接口而不与圆柱形壳体302的外表面308接口。
[0020]第一温差DeltaTl和第二温差DeltaT2(在图2中示出)可使热电装置306能够产生热电动力。第一温差DeltaTl可选择性地在一