用于車輛的制動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制動系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種用于車輛的制動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]使用牽引驅(qū)動裝置來進行推進的車輛在本領(lǐng)域中是眾所周知的。牽引驅(qū)動裝置通?？砂?lián)接到輪軸的多個牽引馬達。牽引馬達可在驅(qū)動模式期間提供牽引力。但是，在制動模式期間，牽引馬達可作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)。牽引馬達產(chǎn)生的電力可以穿過電阻柵的熱的形式耗散。該熱不可能執(zhí)行任何有用功。這可能降低車輛的效率。
[0003]美國公開的申請N0.2005268955公開了一種用于將發(fā)動機燃燒的廢熱轉(zhuǎn)換為有用功的機車柴油發(fā)動機廢熱回收系統(tǒng)。熱電模塊連接到熱的發(fā)動機排氣以提供高溫熱源，且發(fā)動機冷卻劑系統(tǒng)也連接到熱電模塊以提供低溫熱源。熱源的溫度差為熱電模塊提供動力，以將發(fā)動機的廢熱轉(zhuǎn)換成電力，從而給所選擇的機車裝置提供動力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種用于車輛的制動系統(tǒng)。所述制動系統(tǒng)包括構(gòu)造成在驅(qū)動模式期間提供牽引力的牽引馬達。所述牽引馬達還構(gòu)造成在制動模式期間用作發(fā)電機。電阻柵構(gòu)造成以廢熱的形式耗散來自牽引馬達的電力。熱電模塊與電阻柵接口。此外，廢熱為熱電模塊提供高溫熱源。一低溫熱源與熱電模塊接口。高溫熱源與低溫熱源之間的溫差產(chǎn)生熱電動力。
[0005]本發(fā)明的其它特征和方面將從下文的描述和附圖而顯而易見。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性車輛的側(cè)視圖；
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的車輛的制動系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖3A和3B分別是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓柱形殼體的俯視圖和側(cè)視圖；
[0009]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱電模塊的示意圖；
[0010]圖5A和5B分別是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的與熱電模塊接口的空氣供給系統(tǒng)的俯視圖和側(cè)視圖；以及
[0011]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的與熱電模塊接口的冷卻系統(tǒng)的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0012]只要有可能，所有附圖中將使用相同的標號來表不相同或相似的零件。參照圖1，示出了示例性車輛100。車輛100為機車。具體地，車輛100可以是柴油-電動機車、電動機車或電池動力的機車。替代地，車輛100可以是電動車組、無軌電車、有軌電車等。
[0013]車輛100包括構(gòu)造成在軌道103上運行的多對車輪102。每對車輪102都附裝在構(gòu)造成由牽引馬達106驅(qū)動的車軸104上。因此，可設置多個牽引馬達106來驅(qū)動車輛100的車輪102。牽引馬達106由車輛100的動力源(未示出)驅(qū)動。該動力源可以是通過柴油發(fā)動機、一個或多個可充電的蓄能系統(tǒng)(例如，電池)等運行的發(fā)電機。變速器107設置在牽引馬達106與車軸104之間。在替代實施例(未示出)中，牽引馬達106可直接驅(qū)動車軸104。牽引馬達106包括電樞108和勵磁繞組110。牽引馬達106可以是直流馬達、交流馬達等。
[0014]牽引馬達106構(gòu)造成在驅(qū)動模式期間向車輪102提供牽引力。此外，在驅(qū)動模式下，勵磁繞組110可由車輛100的動力源提供電力。電樞108相對于勵磁繞組110旋轉(zhuǎn)。但是，在制動模式期間，牽引馬達106可用作發(fā)電機，且車軸104的旋轉(zhuǎn)運動可旋轉(zhuǎn)電樞108以在勵磁繞組110中產(chǎn)生電力。勵磁繞組110中產(chǎn)生的電力可以廢熱的形式耗散。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可將這種制動動作理解為動態(tài)或再生制動。
[0015]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的車輛100的制動系統(tǒng)200的示意圖。驅(qū)動控制器201可在檢測到制動信號時啟動牽引馬達106的制動模式。制動信號可由與車輛100相關(guān)的用戶輸入裝置或自動裝置(例如，防碰撞裝置)產(chǎn)生。驅(qū)動控制器201在制動模式下可調(diào)整牽引馬達106以用作發(fā)電機。具體地，驅(qū)動控制器201可致動與各牽引馬達106的電樞108和勵磁繞組110 (在圖1中示出)相關(guān)的一個或多個開關(guān)(未示出)，以使得牽引馬達106可用作發(fā)電機。在制動模式下，驅(qū)動控制器201也可將電阻柵202與牽引馬達106的勵磁繞組110電連接。
[0016]熱電模塊204可與電阻柵202接口，以使得在制動模式期間來自電阻柵202的廢熱QW提供用于熱電模塊204的高溫熱源TH。高溫熱源TH與熱電模塊204的高溫側(cè)SI接口。此外，熱電模塊204包括與第一低溫熱源TLl和/或第二低溫熱源TL2接口的低溫側(cè)S2。在一個實施例中，第一低溫熱源TLl可包括由空氣供給系統(tǒng)404提供的環(huán)境空氣402。此外，第二低溫熱源TL2可以是冷卻系統(tǒng)406。在一個實施例中,第一低溫熱源TLl和第二低溫熱源TL2中的任一者都可選擇性地與熱電模塊204接口。在替代實施例中，可存在空氣供給系統(tǒng)404和冷卻系統(tǒng)406中的一者，且熱電模塊204設置有單個低溫熱源。高溫熱源TH向熱電模塊204提供熱QH。此外，第一低溫熱源TLl和第二低溫熱源TL2分別從熱電模塊204提取熱QLl和QL2。高溫熱源TH與第一低溫熱源TLl之間的第一溫差DeltaTl可產(chǎn)生第一熱電動力Wl。此外，高溫熱源TH與第二低溫熱源TL2之間的第二溫差DeltaT2可產(chǎn)生第二熱電動力W2，其又使熱電模塊204產(chǎn)生熱電動力W，該熱電動力W等于第一熱電動力Wl與第二熱電動力W2之和。因此，熱電模塊204通過從高溫熱源TH吸收熱QH而產(chǎn)生熱電動力W，所述高溫熱源是電阻柵202。因而，廢熱QW的至少一部分(即熱QH)可用于產(chǎn)生熱電動力W。
[0017]在一個實施例中，圓柱形殼體302 (在圖3A和3B中示出)可至少部分地封裝電阻柵202。此外，熱電模塊204可設置在圓柱形殼體的外表面上?，F(xiàn)在將參考后面的圖描述電阻柵202和熱電模塊204的細節(jié)。
[0018]圖3A和3B分別示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓柱形殼體302的俯視圖和側(cè)視圖。圓柱形殼體302在圖3中被圖示為具有圓形截面。但是，圓柱形殼體302可具有任意其它截面，例如多邊形、橢圓形等。圓柱形殼體302可附裝在保持部件303 (在圖3B中示出)上，以將圓柱形殼體302固定到位。電阻柵202包括連接到中央部件208并圍繞中央部件208周向地設置的多個電阻部件206。電阻部件206進一步連接到周向部件209。中央部件208和周向部件209可固定電阻部件206，以向電阻柵202提供剛性。在制動模式期間，中央部件208和/或周向部件209可與牽引馬達106的勵磁繞組110 (在圖1中示出)電連接。在動態(tài)制動期間，各電阻部件206可以廢熱QW的形式耗散來自牽引馬達106的電力。來自電阻部件206的廢熱QW可與圓柱形殼體302的內(nèi)表面304相互作用。一個或多個風扇(未示出)可在電阻部件206周圍產(chǎn)生空氣流，以增強電力耗散并促進來自電阻部件206的廢熱QW與圓柱形殼體302的內(nèi)表面304的相互作用。此外，熱電模塊204包括周向地設置在圓柱形殼體302的外表面308上的多個熱電裝置306。熱電模塊204的高溫側(cè)SI與圓柱形殼體302的外表面308接觸?？娠@而易見的是，熱電模塊204的高溫側(cè)SI和低溫側(cè)S2可以是各熱電裝置306的高溫側(cè)和低溫側(cè)。在替代實施例中，熱電模塊204的熱電裝置306可以嵌設(未示出)在圓柱形殼體302內(nèi)。圓柱形殼體302可以是熱的良導體，使得來自電阻部件206的熱QH可從圓柱形殼體302的內(nèi)表面304傳導到外表面308，并最終傳導到熱電模塊204的高溫側(cè)SI。
[0019]如圖3B所示，熱電裝置306可沿圓柱形殼體302軸向地延伸。在一個實施例中，各熱電裝置306的長度可等于圓柱形殼體302的長度。因而，熱電裝置306可覆蓋圓柱形殼體302的外表面308的主要部分。這可確保第一低溫熱源TLl和第二低溫熱源TL2(在圖2中示出)與熱電裝置306的高溫側(cè)SI接口而不與圓柱形殼體302的外表面308接口。
[0020]第一溫差DeltaTl和第二溫差DeltaT2(在圖2中示出)可使熱電裝置306能夠產(chǎn)生熱電動力。第一溫差DeltaTl可選擇性地在一