專利名稱：一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置，適用于各種汽車、 拖拉機、摩托車等機動車輛、混合動力汽車及電動車輛作制動能量回收和二次牽引，特別適 合城市公交車輛使用。
背景技術：
當前汽車制動能量回收主要采用電機轉換為發(fā)電機工況，把制動能量轉換為電能 存儲于蓄電池，該種方案對于制動能量的吸收受限制于電機本身功率及蓄電池充電電流的 大小。在這之后又出現(xiàn)了蓄電池和超級電容聯(lián)合吸收發(fā)電機輸出能量的方案，由于電機本 身功率較大和成本等原因，還沒有達到市場應用的地步。至于使用液壓系統(tǒng)吸收汽車制動 能量，系統(tǒng)本身體積較大，成本較高。目前還沒有針對市場使用內(nèi)燃機驅(qū)動汽車制動能量回 收的裝置或系統(tǒng)，能夠達到效果好，同時具有成本低，體積小等特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對上述不足之處提供一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝 置，在吸收制動能量時，電機和飛輪同時吸收制動能量，將制動能量轉變?yōu)殡娔艽鎯τ谛铍?池和飛輪的動能；在車輛起步時，飛輪釋放其動量，在短時間內(nèi)提高較大的扭矩，使得車輛 起步更平穩(wěn)迅速；在車輛停止后，系統(tǒng)會通過電機發(fā)電回收飛輪的動能；具體結構是由行 星齒輪排、電動機和飛輪部分組成。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術措施一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置，吸收車輛制動時的動能，將其轉換 為電能存于蓄電池和飛輪的動能，在車輛起步時飛輪釋放動能，達到起步助力的目的，其特 征在于行星排行星架連接并聯(lián)連接于車輛變速箱和車輪之間，行星排內(nèi)齒圈連接飛輪，行 星排太陽輪過一個制動器轉動部分連接電機，當車輛制動時，電機轉變?yōu)榘l(fā)電機工況，則從 行星架傳遞來的動能一部分被電機吸收，一部分轉變?yōu)轱w輪的動能，這部分能量被儲存并 被加以利用。該方法具體包括以下步驟1)在車輛行駛時，行星排內(nèi)齒圈連接飛輪，被一制動器制動，行星排太陽輪連接一 電機，電機被倒拖轉動但沒有功率輸出；當車輛制動時，作用于內(nèi)齒圈的制動器松開，電機 轉變?yōu)榘l(fā)電機工況，電機吸收小部分制動能量轉變?yōu)殡娔艽嬗谛铍姵?，飛輪吸收大部分制 動能量轉變?yōu)轱w輪的動能；在車輛車速低于一定的值，控制電機輸出為零，此時飛輪由于其 慣性而繼續(xù)轉動。2)當檢測到車輛停車后在一較短時間內(nèi)車輛重新起步，則行星排太陽輪與電機 之間連接有一制動器，該制動器制動太陽輪和電機，釋放飛輪動能，達到車輛起步助力的目 的。3)當檢測到車輛停車后發(fā)動機停機超過一定的時間，則發(fā)電機工作，吸收飛輪動能，轉變?yōu)殡娔艽鎯τ谛铍姵亍?)在車輛在加速工況時，電機輸出功率，達到車輛加速助力的目的。一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置是采取以下方案實現(xiàn)的一種機電復 合制動能量回收及二次牽引裝置結構具有制動能量回收及二次牽引裝置，其特征在于結構 具有行星排、飛輪、電機及控制元件部分組成；行星排行星架(1)并聯(lián)于變速器輸出軸與車 輪之間，行星排太陽輪⑵同軸連接一制動鼓(9)，所述制動鼓(9)外周(或側面)裝有制 動帶(或電磁制動器)(8)，所述制動鼓(9)同軸連接電機(10)軸，行星輪(3)安裝在所述 行星排行星架(1)上，與所述行星排太陽輪(2)和行星排內(nèi)齒圈(4)嚙合，所述行星排內(nèi)齒 圈(4)外圍(或側面)裝有制動帶(或電磁制動器)(5)，所述行星排內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6) 同軸安裝，所述飛輪(6)上裝有單向超越離合器(7)，使得所述飛輪(6)只能按一個方向旋 轉，控制器(11)控制電機(10)和蓄電池(12)，根據(jù)設定的工況決定電機轉換為發(fā)電機工況 向所述蓄電池(12)充電，或者所述蓄電池(12)輸出能量驅(qū)動所述電機(10)輸出功率。
本發(fā)明“一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置”是利用目前已成熟的行星 齒輪制造技術、電機、飛輪及控制技術，經(jīng)過精心設計后提出一種機電復合制動能量回收及 二次牽引裝置，用于車輛能有效吸收其制動能量，同時具有改善車輛起步和加速時車輛的 動力性，提高其整體效率，達到節(jié)能減排和延長發(fā)動機和車輪傳動系壽命。其工作原理如 下在車輛行駛時，行星排內(nèi)齒圈連接飛輪，被一制動器制動，行星排太陽輪連接一電機，電 機被倒拖轉動但沒有功率輸出，當車輛制動時，作用于內(nèi)齒圈的制動器松開，電機轉變?yōu)榘l(fā) 電機工況，電機吸收小部分制動能量轉變?yōu)殡娔艽嬗谛铍姵?，飛輪吸收大部分制動能量轉 變?yōu)轱w輪的動能，在車輛車速低于一定的值，控制電機輸出為零，此時飛輪由于其慣性而繼 續(xù)轉動；當檢測到車輛停車后在一較短時間內(nèi)車輛重新起步，則行星排太陽輪與電機之間 連接有一制動器，該制動器制動太陽輪和電機，釋放飛輪動能，達到車輛起步助力的目的； 當檢測到車輛停車后發(fā)動機停機超過一定的時間，則發(fā)電機工作，吸收飛輪動能，轉變?yōu)殡?能存儲于蓄電池；在車輛在加速工況時，電機輸出功率，達到車輛加速助力的目的。本發(fā)明一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置特點1、本發(fā)明用電機和飛輪復合吸收制動能量，具有效率高、體積小、對蓄電池損傷小 的特點。2、在車輛起步時如果是中途停車可以釋放飛輪的能量，達到起步助力的功能；在 飛輪沒有動能時起步，可以先用電機驅(qū)動飛輪到一定轉速，在起步時釋放飛輪能量達到起 步助力的目的。3、在車輛加速時，電機可以根據(jù)車速和油門踏板的變化設定輸出功率達到加速助 力的功能。4、在飛輪吸收了能量而不需要短時間內(nèi)輸出功率時，電機可以轉變?yōu)榘l(fā)電機工 況，吸收飛輪動能，轉變?yōu)殡娔艽鎯τ谛铍姵?。本發(fā)明一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置是針對車輛的復雜使用工況 而設計的制動能量回收及二次牽引裝置，主要適用于各種汽車、拖拉機、摩托車等機動車 輛、混合動力汽車及電動車輛作制動能量回收和二次牽引，特別適合城市公交車輛使用。


以下將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。附圖1是一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置實施實例，本發(fā)明的實際使用并不局限于實施例。
具體實施例方式參照附圖1，一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置結構特征為(如附圖1) 行星排行星架(1)并聯(lián)于變速器輸出軸與車輪之間，行星排太陽輪(2)同軸連接一制動鼓 (9)，所述行星排太陽輪(2)齒數(shù)為23，所述制動鼓(9)外周裝有制動帶(8)，所述制動鼓 (9)同軸連接電機(10)軸，行星輪(3)安裝在所述行星排行星架(1)上，所述行星輪(3)齒 數(shù)為13，與所述行星排太陽輪⑵和行星排內(nèi)齒圈⑷嚙合，所述行星排內(nèi)齒圈⑷齒數(shù)為 49，所述行星排內(nèi)齒圈(4)外圍裝有制動帶(5)，所述行星排內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6)同軸安 裝，所述飛輪(6)上裝有單向超越離合器(7)，使得所述飛輪(6)只能按一個方向旋轉，控制 器(11)控制電機(10)和蓄電池(12)，根據(jù)設定的工況決定電機轉換為發(fā)電機工況向所述 蓄電池(12)充電，或者所述蓄電池(12)輸出能量驅(qū)動所述電機(10)輸出功率，所述蓄電 池(12)電壓為24V，容量為18Ah。這種方案可以使本系統(tǒng)很好的嵌入到現(xiàn)有的車輛中，使 現(xiàn)有車輛具有部分混合動力的特點，同時具有效率高，體積小，易于控制等特點，特別適用 于城市公交車的使用。
權利要求
一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置，具有制動能量回收及二次牽引系統(tǒng)，其特征在于結構具有行星排、飛輪、電機及控制元件部分組成；行星排行星架(1)通過變速機構或直接并聯(lián)于變速器輸出軸與車輪之間，行星排太陽輪(2)同軸連接一制動鼓(9)，所述制動鼓(9)外周裝有制動帶(8)，所述制動鼓(9)同軸連接電機(10)軸，行星排行星輪(3)安裝在所述行星排行星架(1)上，與所述行星排太陽輪(2)和行星排內(nèi)齒圈(4)嚙合，所述行星排內(nèi)齒圈(4)外圍裝有制動帶(5)，所述行星排內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6)同軸連接安裝，所述飛輪(6)上裝有單向超越離合器(7)，所述單向超越離合器(7)使得所述飛輪(6)只能按一個方向旋轉，控制器(11)控制電機(10)和蓄電池(12)，根據(jù)設定的工況決定電機轉換為發(fā)電機工況向所述蓄電池(12)充電，或者所述蓄電池(12)輸出能量驅(qū)動所述電機(10)輸出功率。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置，其特征在于所 述制動帶(8)可以為電磁制動器，安裝于所述制動鼓(9)的側面。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置，其特征在于所 述制動帶(5)可以為電磁制動器，安裝于所述行星排內(nèi)齒圈(4)的側面。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種機電復合制動能量回收及二次牽引裝置，適用于各種汽車、拖拉機、混合動力汽車及電動車輛作制動能量回收和二次牽引，特別適合城市公交車輛使用。具有制動能量回收和二次牽引功能，其特征在于行星架(1)并聯(lián)于變速器輸出軸與車輪之間，太陽輪(2)同軸連接一制動鼓(9)，制動鼓(9)同軸連接電機(10)軸，內(nèi)齒圈(4)外圍裝有制動帶(5)，內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6)同軸安裝，飛輪(6)上裝有單向超越離合器(7)，使得飛輪(6)只能按一個方向旋轉，控制器(11)控制電機(10)和蓄電池(12)，根據(jù)設定的工況決定電機轉換為發(fā)電機工況向蓄電池(12)充電，或者驅(qū)動電機(10)輸出功率。
文檔編號B60K17/26GK101817312SQ201010146668
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權日2010年4月15日
發(fā)明者倉帥, 呂云嵩, 徐晶晶, 趙偉軍, 鄒政耀, 金佳駿, 顧鈞 申請人:鄒政耀