專利名稱：一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種發(fā)電裝置，具體地說(shuō)是應(yīng)用于汽車上的發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前路上行使的汽車越來(lái)越多，汽車的節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的一大焦點(diǎn)，是需要盡快解決的問題。汽車上剎車系統(tǒng)的原理是制造出巨大的摩擦力，將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并散發(fā)到空氣中。如果在剎車時(shí)，把汽車的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，既能達(dá)到一定的節(jié)能減排效果，又能延長(zhǎng)剎車系統(tǒng)的使用壽命。對(duì)于專利授權(quán)公告號(hào)為CN 201726237U、 名稱為“剎車發(fā)電機(jī)”提供了一種位于汽車車軸外側(cè)的剎車發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)內(nèi)側(cè)包括滾珠、 磁鐵組和電源接頭。但是，由于現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的非常緊湊，該專利難以實(shí)現(xiàn)汽車車軸外側(cè)并無(wú)位置可安裝該“剎車發(fā)電機(jī)”，另外，“剎車發(fā)電機(jī)”如何與剎車系統(tǒng)配合使用，發(fā)出的電如何應(yīng)用等問題都沒有解決。對(duì)于專利號(hào)為ZL 200720147334. 7、名稱為“剎車制動(dòng)發(fā)電裝置”專利提供一種剎車制動(dòng)發(fā)電裝置，包括剎車發(fā)電制動(dòng)器、充放電調(diào)控器、充放電存儲(chǔ)器，剎車發(fā)電制動(dòng)器的轉(zhuǎn)子軸與機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力輸出軸通過齒輪相匹配，但是剎車發(fā)電制動(dòng)器安裝在什么位置，齒輪固定在什么部位上，剎車時(shí)，如何使剎車發(fā)電制動(dòng)器的轉(zhuǎn)子軸與機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力輸出軸相結(jié)合，都沒有闡述。對(duì)于申請(qǐng)?zhí)枮?3137467. 7、名稱為“能量循環(huán)利用方法”專利提供一種剎車發(fā)電蓄能裝置，外圈是機(jī)動(dòng)車的車輪，剎車時(shí)，推動(dòng)剎車發(fā)電裝置的傳動(dòng)輪，使之接觸車輪內(nèi)圈，剎車時(shí)車輪內(nèi)圈帶動(dòng)發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)并導(dǎo)致發(fā)電裝置發(fā)電，但是現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車的車輪與動(dòng)力輸出軸處的空間位置非常小，剎車發(fā)電裝置的傳動(dòng)輪固定在什么位置，如何接觸車輪內(nèi)圈，并且剎車發(fā)電裝置的傳動(dòng)輪和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪的位置與剎車卡鉗的位置沖突，難以實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供將一部分剎車時(shí)的剩余動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置，其特征是包括剎車踏板、活塞、 發(fā)電機(jī)、電容、車載蓄電池，所述的發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子，剎車踏板通過軟管連接活塞，活塞連接發(fā)電機(jī)，電容和車載蓄電池并連聯(lián)后于發(fā)電機(jī)相連。本實(shí)用新型還可以包括1、發(fā)電機(jī)安裝在車輪輪圈上并圍繞剎車盤安置，所述的活塞連接發(fā)電機(jī)的定子， 當(dāng)踩下剎車踏板時(shí)，剎車踏板推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞推動(dòng)發(fā)電機(jī)的定子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置相對(duì)應(yīng)從而發(fā)電。2、還包括齒輪和齒圈，發(fā)電機(jī)位于剎車盤的里側(cè)，發(fā)電機(jī)分別與活塞和齒輪相連， 齒圈安裝在剎車盤上，當(dāng)踩下剎車踏板時(shí)，剎車踏板推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪并使齒輪與齒圈嚙合，剎車盤帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于本實(shí)用新型避免了發(fā)電機(jī)工作對(duì)汽車正常行駛速度的影響。在剎車時(shí)可以將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行儲(chǔ)存再利用。在節(jié)約能源的同時(shí)，還可以增強(qiáng)剎車系統(tǒng)的制動(dòng)效果，減小了剎車系統(tǒng)的磨損強(qiáng)度，增加了剎車系統(tǒng)的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施方式1的側(cè)面示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施方式2的側(cè)面示意圖；圖5為本實(shí)用新型電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述實(shí)施方式1:結(jié)合圖1、2、5，剎車系統(tǒng)由剎車卡鉗12、活塞4，軟管9、剎車總泵7、剎車踏板10組成。剎車總泵7、剎車軟管9與活塞4組成一套液壓系統(tǒng)，剎車軟管9內(nèi)充滿剎車油。當(dāng)駕駛員踩下剎車踏板10時(shí)便向剎車總泵7中的剎車油施加壓力，剎車油將壓力通過剎車軟管 9傳遞到剎車卡鉗的活塞4上，活塞4驅(qū)動(dòng)剎車卡鉗12夾緊剎車盤5，從而產(chǎn)生巨大摩擦力使車輛減速或停止。本實(shí)用新型由車輪輪圈1、發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子2、定子3、活塞6、剎車發(fā)電裝置總泵8、軟管9、剎車踏板10組成，如圖1、2所示。同樣，剎車發(fā)電裝置總泵8、軟管9與活塞6組成一套液壓系統(tǒng)，軟管9內(nèi)充滿剎車油。車輪輪圈1即普通輪胎的支撐結(jié)構(gòu)，和輪胎一起旋轉(zhuǎn)，也起到傳動(dòng)作用，通過羊角裝置固定在汽車底盤動(dòng)力輸出軸上。發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子2是由鑄鐵、不銹鋼和永磁體構(gòu)成，由鑄鐵制成發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子的外殼，不銹鋼圓環(huán)固定在鑄鐵外殼上，根據(jù)車輪的大小，設(shè)計(jì)和確定發(fā)電機(jī)的尺寸、功率和極數(shù)，然后將相對(duì)應(yīng)的永磁體粘貼在不銹鋼圓環(huán)上。外轉(zhuǎn)子2通過強(qiáng)力膠與車輪輪圈1粘合在一起，讓它跟隨車輪輪圈一同旋轉(zhuǎn)。如果車輪輪圈1與剎車卡鉗4之間距離比較大，外轉(zhuǎn)子2可以設(shè)計(jì)成繞線式，即由鑄鐵、鐵心和繞組構(gòu)成，鐵心由硅鋼片疊壓而成，固定在鑄鐵外殼上，繞組放在鐵心的槽內(nèi)。發(fā)電機(jī)定子3同活塞6通過連接桿連接在一起，活塞固定在汽車羊角上，這樣當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，即兩個(gè)前車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子可以與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，不影響發(fā)電機(jī)的正常工作。定子3 內(nèi)包括定子鐵心和繞組。通過電機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算，確定發(fā)電機(jī)定子3與外轉(zhuǎn)子2之間有0. 5mm 左右的氣隙。活塞6通過軟管同剎車發(fā)電裝置總泵8連接。在汽車不處于剎車狀態(tài)正常行駛時(shí)，發(fā)電機(jī)定子3與外轉(zhuǎn)子2脫離開，避免增加汽車運(yùn)行的阻力，不影響汽車正常行駛速度。剎車時(shí)，只要駕駛員一踩剎車踏板10，活塞6驅(qū)動(dòng)定子左移進(jìn)入工作區(qū)，發(fā)電機(jī)開始發(fā)電。方案一同時(shí)還設(shè)計(jì)了電機(jī)金屬罩11，防止灰塵、雨水等與發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的繞組或永磁體接觸，避免短路、失磁等故障的發(fā)生。在汽車正常行駛時(shí)發(fā)電機(jī)定子3不在工作區(qū)域內(nèi)，不會(huì)對(duì)汽車行駛速度造成影響。當(dāng)駕駛員踩下剎車踏板10時(shí)，剎車發(fā)電裝置總泵8驅(qū)動(dòng)活塞6，使活塞6推動(dòng)發(fā)電機(jī)定子3向左移動(dòng)進(jìn)入工作區(qū)域內(nèi)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，將剎車時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電通過整流電路連接到車載蓄電池，利用直流電為車載蓄電池充電。 整流電路如圖5所示，由發(fā)電機(jī)17、二極管19、電容20、車載蓄電池21組成。其中兩個(gè)電容分別用于濾除整流后的低頻波動(dòng)電壓以及高頻波動(dòng)電壓。本具體實(shí)施方式
的發(fā)電裝置是由車輪輪圈1、發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子2、定子3、活塞6、剎車發(fā)電裝置總泵8、軟管9、剎車踏板10組成。車輪輪圈1即普通輪胎的支撐結(jié)構(gòu)，和輪胎一起旋轉(zhuǎn)，也起到傳動(dòng)作用，通過羊角裝置固定在汽車底盤動(dòng)力輸出軸上。發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子2是由鑄鐵、不銹鋼和永磁體構(gòu)成，由鑄鐵制成發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子2的外殼，不銹鋼圓環(huán)固定在鑄鐵外殼上，根據(jù)車輪的大小，設(shè)計(jì)和確定發(fā)電機(jī)的尺寸、功率和極數(shù)，然后將相對(duì)應(yīng)的永磁體粘貼在不銹鋼圓環(huán)上。外轉(zhuǎn)子2通過強(qiáng)力膠與車輪輪圈1粘合在一起，讓它跟隨車輪輪圈 1 一同旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)定子3同活塞6通過連接桿連接在一起，活塞固定在汽車羊角上，這樣當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，即兩個(gè)前車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子可以與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，不影響發(fā)電機(jī)的正常工作。定子3內(nèi)包括定子鐵心和繞組。通過電機(jī)設(shè)計(jì)與計(jì)算，確定發(fā)電機(jī)定子3 與外轉(zhuǎn)子2之間有0.5mm左右的氣隙?；钊?通過軟管9同剎車發(fā)電裝置總泵8連接。在汽車不處于剎車狀態(tài)正常行駛時(shí)，發(fā)電機(jī)定子3與外轉(zhuǎn)子1脫離開，避免增加汽車運(yùn)行的阻力，不影響汽車正常行駛的速度。剎車時(shí)由活塞6驅(qū)動(dòng)使定子3左移進(jìn)入工作區(qū)，發(fā)電機(jī)開始發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出來(lái)的三相交流電通過整流電路連接到車載蓄電池，利用直流電為車載蓄電池充電。整流電路參見圖5，其中兩個(gè)電容分別用于濾除整流后的低頻波動(dòng)電壓以及高頻波動(dòng)電壓。同時(shí)還設(shè)計(jì)了電機(jī)金屬罩11，防止灰塵、雨水等與發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的繞組或永磁體接觸，避免短路、失磁等故障的發(fā)生。參見圖1、2、5，如果車輪輪圈1與剎車卡鉗4之間距離比較大，外轉(zhuǎn)子2可以設(shè)計(jì)成繞線式，即由鑄鐵、鐵心和繞組構(gòu)成，鐵心由硅鋼片疊壓而成，固定在鑄鐵外殼上，繞組放在鐵心的槽內(nèi)。其他結(jié)構(gòu)及工作原理同上。實(shí)施方式2 本實(shí)用新型由剎車盤5、傳動(dòng)齒輪組的齒輪圈15、齒輪16、發(fā)電機(jī)17、活塞13、汽車羊角14以及軟管9組成，如圖3、4所示。汽車剎車盤5隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)齒輪組的齒輪圈15、齒輪16可以由相對(duì)柔軟的材料夠成，使結(jié)構(gòu)不至于太堅(jiān)硬，保障開始傳動(dòng)時(shí)的過渡更加順利。齒輪圈15與剎車盤5固連，齒輪圈15位置處于剎車盤5的中部，這樣不至于影響到剎車卡鉗的工作。齒輪16與發(fā)電機(jī)17轉(zhuǎn)子同軸連接。發(fā)電機(jī)17可采用成熟的小型永磁發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子采用表面貼磁式，定子為三相繞組?；钊?3采用與汽車剎車卡鉗活塞類似的產(chǎn)品，通過軟管9同剎車發(fā)電液壓系統(tǒng)連接，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。發(fā)電機(jī)17與活塞13連接在一起再與汽車羊角14固連，同理，轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)電裝置可以與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車行駛時(shí)剎車盤5隨車輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪組的齒輪圈15和齒輪16脫離開， 防止對(duì)汽車行駛速度造成影響。同樣，剎車時(shí)，活塞13推動(dòng)發(fā)電機(jī)左移進(jìn)入工作區(qū)，即齒輪圈15和齒輪16耦合，齒輪圈15將動(dòng)能傳遞給齒輪16，齒輪16帶動(dòng)發(fā)電機(jī)17工作，產(chǎn)生電能。活塞13的推動(dòng)范圍剛好使得傳動(dòng)齒輪圈15與齒輪16耦合。與實(shí)施方式1同理，連接如圖5所示的整流電路為車載蓄電池充電。本具體實(shí)施方式
的發(fā)電裝置是由剎車盤5、傳動(dòng)齒輪組的齒輪圈15、齒輪16、發(fā)電機(jī)17、活塞13、汽車羊角14以及軟管9組成。汽車剎車盤5隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)齒輪組的齒輪圈15、齒輪16可以由相對(duì)柔軟的材料夠成，使結(jié)構(gòu)不至于太堅(jiān)硬，保障開始傳動(dòng)時(shí)的過渡更加順利。齒輪圈15與剎車盤5固連，齒輪圈15位置處于剎車盤5的中部，這樣不至于影響到剎車卡鉗的工作。齒輪16與發(fā)電機(jī)17轉(zhuǎn)子同軸連接。發(fā)電機(jī)17可采用成熟的小型永磁發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子采用表面貼磁式，定子為三相繞組?；钊?3采用與汽車剎車卡鉗活塞類似的產(chǎn)品，通過軟管9同剎車發(fā)電液壓系統(tǒng)連接，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。發(fā)電機(jī)17與活塞13 連接在一起再與汽車羊角14固連，同理，轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)電裝置可以與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)13 輸出三相交流電，通過如圖5所示的整流電路，向車載蓄電池充電。
權(quán)利要求1.一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置，其特征是包括剎車踏板、活塞、發(fā)電機(jī)、電容、 車載蓄電池，所述的發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子，剎車踏板通過軟管連接活塞，活塞連接發(fā)電機(jī)，電容和車載蓄電池并連聯(lián)后于發(fā)電機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置，其特征是發(fā)電機(jī)安裝在車輪輪圈上并圍繞剎車盤安置，所述的活塞連接發(fā)電機(jī)的定子，當(dāng)踩下剎車踏板時(shí)，剎車踏板推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞推動(dòng)發(fā)電機(jī)的定子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置相對(duì)應(yīng)從而發(fā)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置，其特征是還包括齒輪和齒圈，發(fā)電機(jī)位于剎車盤的里側(cè)，發(fā)電機(jī)分別與活塞和齒輪相連，齒圈安裝在剎車盤上， 當(dāng)踩下剎車踏板時(shí)，剎車踏板推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪并使齒輪與齒圈嚙合， 剎車盤帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種與汽車剎車相配合的發(fā)電裝置，包括剎車踏板、活塞、發(fā)電機(jī)、電容、車載蓄電池，所述的發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子，剎車踏板通過軟管連接活塞，活塞連接發(fā)電機(jī)，電容和車載蓄電池并連聯(lián)后于發(fā)電機(jī)相連。本實(shí)用新型避免了發(fā)電機(jī)工作對(duì)汽車正常行駛速度的影響。在剎車時(shí)可以將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行儲(chǔ)存再利用。在節(jié)約能源的同時(shí)，還可以增強(qiáng)剎車系統(tǒng)的制動(dòng)效果，減小了剎車系統(tǒng)的磨損強(qiáng)度，增加了剎車系統(tǒng)的使用壽命。
文檔編號(hào)B60L11/14GK202294336SQ20112041563
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者蘭海, 劉宏達(dá), 張強(qiáng), 張敬南, 李峰巖, 李紀(jì)輝, 王庚, 田凱, 秦鵬, 程鵬 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)