一种油气悬架温控及能量回收一体系统的制作方法

本发明涉及能量回收技术领域，具体涉及一种油气悬架温控及能量回收一体系统。

背景技术：

目前，油气悬架多用于矿用车，矿用车辆不仅工作时间久，且道路条件和装载条件十分恶劣，致使其在行进过程中频繁的颠簸，悬架振动加速度和动挠度较大。有文献表明持续工作条件下油气悬架内部温度可以达到70多度，车辆的振动能量主要由轮胎以及悬架吸收，研究表明由轮胎吸收的振动能量占比不到20％，剩下的全部由油气悬架吸收，通过阻尼孔的阻力做功来降低振动，降低的振动机械能以热能的形式存储在油气悬架油缸的液压油中。然后以对流，传导，热辐射的散热方式，热量通过油气悬架油缸壁散发到空气，矿用车一般拥有四个油气悬架，近乎24小时工作，若将这一部分热量进行再利用，可以进一步提高车辆的能量利用率，达到节能减排的目的。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种油气悬架温控及能量回收一体系统，一方面，能够有效的将油气悬架工作产生的热量转换成电能并回收，以便提高能量利用率，达到节能减排的目的，另一方面，能够对油气悬架的油液温度进行控制，以便有效的提高悬架的响应特性的稳定性。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种油气悬架温控及能量回收一体系统，包括控制模块、温度传感器、电加热器、热电模块、继电器、整流器和电源，所述温度传感器和电加热器均设置在油气悬架油缸内部，所述热电模块设置在油气悬架油缸外表面，热电模块、继电器、整流器和电源采用电连接的方式构成充电单元，温度传感器、电加热器和继电器分别与控制模块控制连接。

进一步，包个多个热电模块，多个热电模块均匀分布在油气悬架油缸外表面。

进一步，所述热电模块通过导热硅胶粘接在油气悬架油缸外表面。

进一步，所述热电模块包括铜片电极和多个pn结。

进一步，多个热电模块以串联或并联的形式连接成一个整体。

本发明的有益效果：

本技术：
的油气悬架温控及能量回收一体系统，包括控制模块、温度传感器、电加热器、热电模块、继电器、整流器和电源，一方面，通过温度传感器跟踪、监测液压油温度，将监测数据反馈给控制模块，以便控制模块发出指令控制电加热器是否启动对液压油加热，从而辅助加热液压油使其达到悬架的最佳工作温度，进而有效提高了悬架的响应特性；另一方面，热电模块、继电器、整流器和电源采用电连接的方式构成充电单元，将油气悬架工作产生的热量转换成电能并回收，有效提高了能量利用率，达到了节能减排的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为热电模块的结构示意图；

图3为热电模块的安装示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

现有技术的油气悬架，包括油气悬架油缸6和油气悬架活塞杆10，油气悬架液压缸和油气悬架活塞杆之间填充有液压油11。本申请的油气悬架温控及能量回收一体系统，如图1-3所示：包括控制模块3、温度传感器1、电加热器8、均匀分布在油气悬架油缸外表面的多个热电模块7、继电器2、整流器5和电源4。所述温度传感器和电加热器均设置在油气悬架油缸内部，温度传感器用于跟踪、监测液压油温度，电热器用于辅助加热液压油，温度传感器和电加热器分别与控制模块控制连接，通过温度传感器跟踪、监测液压油温度，将监测数据反馈给控制模块，以便控制模块发出指令控制电加热器是否启动对液压油加热，比如，冬季或者车辆刚启动时液压油温度较低，控制模块控制电加热器启动，辅助加热液压油使其达到悬架的最佳工作温度，有利于提高悬架的响应特性。所述控制模块通过导热硅胶9粘接在油气悬架油缸外表面，在油气悬架内部温度较低的时候具有较小的导热率，在温度较高的时候具有较大的导热率，从而能使油气悬架在温度较低时有较少的热量通过热传导方式浪费，确保油气悬架温度快速上升到正常温度。热电模块包括铜片电极71和多个pn结72，多个热电模块的铜片电极之间通过导线串联或并联，热电模块、继电器、整流器和电源采用电连接的方式构成充电单元，将油气悬架工作产生的热量转换成电能并回收，有效提高了能量利用率，达到了节能减排的目的。回路加装继电器，控制模块根据温度控制通电单元通电与否。该系统主要适用于安装油气悬架的矿山自卸车，所回收得到的电能主要用于对蓄电池充电，提供给车辆电气系统适应，减少车辆自身电气系统负荷，提高车辆燃油经济性。

为使上述技术方案更加清楚，下面介绍工作原理：当矿用车行驶在复杂路面或者油气悬架工作频繁时，振动能量转换为油气悬架内部的液压油的内能，热量以热传递方式传递到油缸壁，作为热源，冷源直接与空气接触，为室外温度，热电模块两端分别接在热源以及冷源上，根据seebeck效应。如图2所示，将p型、n型两种不同的半导体材料形成pn结，若两个铜片电极分别处于不同温度，形成一定温差，则在闭合回路的电路中将有电流产生。如图3所示，根据发电效率以及单个pn结产生的电动势大小，对其进行合理串并联，则电动势得到进一步增大，将每个油缸之路并联接入整流器、整流器对热电模块产生的电流进行整流，输出稳定电压，便可以对24v电源进行供电。在此系统中，温度传感器对油液温度进行检测，并传递给控制模块，控制模块对温度进行判断，如果温度低于设定值，则发出指令让电加热器通电，对油液进行加热，使之达到悬架正常工作温度，当车辆工作一段时间后，温度超过了设定值，控制模块发出指令停止加热，并控制继电器使发电回路导通，进行发电。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种油气悬架温控及能量回收一体系统，包括控制模块、温度传感器、电加热器、热电模块、继电器、整流器和电源，一方面，通过温度传感器跟踪、监测液压油温度，将监测数据反馈给控制模块，以便控制模块发出指令控制电加热器是否启动对液压油加热，从而辅助加热液压油使其达到悬架的最佳工作温度，进而有效保证了油气悬架相应特性的稳定性；另一方面，热电模块、继电器、整流器和电源采用电连接的方式构成充电单元，将油气悬架工作产生的热量转换成电能并回收，有效提高了能量利用率，达到了节能减排的目的。

技术研发人员：伍文广;胡林;李林松;张志勇
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2018.09.04
技术公布日：2018.12.18