用于在汽车制动时进行能量回收的装置制造方法及图纸

用于在汽车制动时进行能量回收的装置，涉及汽车节能技术领域，其包括发电机、超级电容器模块、密闭式隔膜电解槽、阴极、阳极、水箱以及用于连接发动机进气歧管的输气管；密闭式隔膜电解槽中设有隔膜，隔膜将密闭式隔膜电解槽的内腔分隔成氢气产生腔和氧气产生腔，阴极和阳极均与超级电容器模块电连接，阴极设于氢气产生腔内，阳极设于氧气产生腔内，隔膜底部开口使得氢气产生腔和氧气产生腔底部相通，发电机用于给超级电容器模块充电且其输入轴上设有带电控离合器的皮带轮，输气管与氢气产生腔相通，输气管上设有电磁流量阀，输气管的前端还设有防回火装置，水箱设于隔膜电解槽的上方，水箱与密闭式隔膜电解槽之间通过水管连接，水管的底端伸至密闭式隔膜电解槽的底部。

【技术实现步骤摘要】
用于在汽车制动时进行能量回收的装置
本专利技术涉及汽车节能
，具体为一种用于在汽车制动时进行能量回收的装置。
技术介绍
近年来，油电混合动力轿车越来越多，各大汽车厂商都推出了基于制动能量回收的混合动力轿车。油电混动汽车需要一套复杂的控制逻辑，什么时候用燃油，什么时候用电驱动都需要非常精准地控制并且要求能够在油电之间无缝切换以保证汽车运行的平顺性。由于油电混动的能量回收系统以及整车控制逻辑复杂，目前这方面的核心技术主要掌握在丰田、本田及通用三家大汽车厂商手里。氢气作为汽车动力燃料已经开始探索应用，中国长安汽车在2007年就完成了氢内燃机点火，并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。由于氢与汽油密度不同，全氢动力汽车需要对内燃机进行较大幅度的改动，但若只是在发动机进气歧管处混入少量的氢气加入缸内与汽油一起燃烧，则理论上不对内燃机进行也是可行的，因此，在制动时进行动能回收发电，再通过电解水制备氢气混入汽油燃料不失为一种更加经济、简单易行的能量回收方案。
技术实现思路
为弥补现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于对纯燃油汽车制动时的动能进行回收的能量回收装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于在汽车制动时进行能量回收的装置，包括发电机、超级电容器模块、密闭式隔膜电解槽、阴极、阳极、水箱以及用于连接发动机进气歧管的输气管；所述密闭式隔膜电解槽中设有隔膜，所述隔膜将密闭式隔膜电解槽的内腔分隔成氢气产生腔和氧气产生腔，所述阴极和阳极均与超级电容器模块电连接，所述阴极设于氢气产生腔内，所述阳极设于氧气产生腔内，所述隔膜底部开口使得氢气产生腔和氧气产生腔底部相通，所述发电机用于给超级电容器模块充电且其输入轴上设有带电控离合器的皮带轮，所述输气管与氢气产生腔相通，所述输气管上设有电磁流量阀，所述输气管的前端还设有防回火装置，所述水箱设于隔膜电解槽的上方，所述水箱与密闭式隔膜电解槽之间通过水管连接，所述水管的底端伸至密闭式隔膜电解槽的底部。其中，所述用于在汽车制动时进行能量回收的装置还包括设于密闭式隔膜电解槽上方的氢气储存罐，所述氢气储存罐与氢气产生腔之间通过第一进气管连通，所述第一进气管上设有只能往氢气储存罐方向单向开启的气路单向阀。进一步，所述用于在汽车制动时进行能量回收的装置还包括氧气储存罐，所述氧气储存罐设于密闭式隔膜电解槽的上方，所述氧气储存罐与氧气产生腔之间通过第二进气管连通，所述第二进气管上设有只能往氧气储存罐方向单向开启的气路单向阀，所述氧气储存罐连接有排气管，所述排气管上设有泄压阀。进一步，所述氢气储存罐的容积为氧气储存罐的2-3倍，所述排气管的末端设有用于连接发动机进气歧管的管接头，所述排气管上也设有电磁流量阀。其中，所述用于在汽车制动时进行能量回收的装置还包括控制器，所述控制器与汽车整车控制器通信连接并根据汽车整车控制器采集的制动踏板信号对皮带轮上的电控离合器进行控制。其中，所述水管包括供水管和排水管，所述供水管上设有电磁截止阀，所述排水管上设有只能往水箱方向单向开启的单向阀，所述供水管的顶端位于水箱底部，所述排水管的顶端位于水箱顶部，所述供水管及排水管的底端均伸至密闭式隔膜电解槽的底部。进一步，所述水箱及密闭式隔膜电解槽中均设有水位传感器，所述氢气储存罐和氧气储存罐中均设有压力传感器，所述超级电容器模块与阴极和阳极之间设有控制电流通断的电磁开关，所述水位传感器、压力传感器、电磁开关、电磁截止阀及电磁流量阀与控制器连接。其中，所述用于在汽车制动时进行能量回收的装置还包括一个顶部可打开的壳体，所述外壳顶部设有用于往水箱中注水的加注口，所述发电机、超级电容器模块、密闭式隔膜电解槽、阴极、阳极、水箱和水管均设于壳体内，所述壳体右侧壁上开设有第一通孔，所述输入轴的顶端从第一通孔伸出至壳体外部，所述皮带轮从壳体外部安装在输入轴上，所述壳体前侧壁上开设有第二通孔，所述供排气管和输气管的前端穿过第二通孔并伸出至壳体外部。本专利技术的工作原理为：皮带轮与汽车动力输出轴通过皮带连接后，当踩踏汽车制动踏板时，电控离合器切换至结合状态，皮带轮带动发电机工作（此时发电机相当于起到了辅助制动的功能），发电机给超级电容器模块充电，超级电容器模块给阴极和阳极供电，阴极和阳极电解水对应产生氢气和氧气，氢气产生腔中的氢气通过输气管与发动机进气歧管连通，并被吸入发动机气缸中与汽油一起燃烧。当松开制动踏板时，电控离合器切换至分离状态，从而将发电机与汽车动力输出轴之间的动力传输切断。本专利技术的有益效果是：通过回收汽车制动过程中的动能并将其转化发电，回收的电能用于电解水制得氢气和氧气，通过进气歧管混入氢气后（氢气加入后燃烧需氧量会增大，若氢气量较少，一般无需调整，若氢气量较大，则需要提高增加缸内进气量，例如可以通过加大进气门开度或者通过涡轮增压的方式来实现），氢气具有燃烧速度快的特点，能够帮助缸内燃油燃烧更加充分，同时氢气的混入也能够一定程度帮助汽车在同等油耗情况下获得更大的动力输出。特别值得一提的是，本专利技术将水管伸至隔膜电解槽底部，当氢气产生腔和氧气产生腔内气压过高时，在气体压力作用下，密闭式隔膜电解槽中的水会被压回其上方的水箱中，当密闭式隔膜电解槽中的水被压回水箱后，电解停止，不再产生氢气和氧气，随着氢气产生腔和氧气产生腔内气压因使用逐渐降低，水箱中的水又在自身重力作用下流回密闭式隔膜电解槽中，电解再次开始。这样设计可以很好地避免因腔内气压过高导致密闭式隔膜电解槽爆炸的情况。附图说明图1为本专利技术实施例的内部结构示意图；图2为本专利技术实施例中壳体的立体结构示意图；图中：1-发电机2-超级电容器模块3-密闭式隔膜电解槽4-阴极5-阳极6-水箱7-输气管8-隔膜9-水管10-氢气储存罐11-第一进气管12-氧气储存罐13-第二进气管14-排气管15-控制器16-壳体1a-皮带轮3a-氢气产生腔3b-氧气产生腔9a-供水管9b-排水管16a-加注口16b-第一通孔16c-第二通孔。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。如图1-2所示，一种用于在汽车制动时进行能量回收的装置，包括发电机1、超级电容器模块2、密闭式隔膜电解槽3、阴极4、阳极5、水箱6以及用于连接发动机进气歧管的输气管7；密闭式隔膜电解槽3中设有隔膜8，隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在汽车制动时进行能量回收的装置，其特征在于：包括发电机（1）、超级电容器模块（2）、密闭式隔膜电解槽（3）、阴极（4）、阳极（5）、水箱（6）以及用于连接发动机进气歧管的输气管（7）；所述密闭式隔膜电解槽（3）中设有隔膜（8），所述隔膜（8）将密闭式隔膜电解槽（3）的内腔分隔成氢气产生腔（3a）和氧气产生腔（3b），所述阴极（4）和阳极（5）均与超级电容器模块（2）电连接，所述阴极（4）设于氢气产生腔（3a）内，所述阳极（5）设于氧气产生腔（3b）内，所述隔膜（8）底部开口使得氢气产生腔（3a）和氧气产生腔（3b）底部相通，所述发电机（1）用于给超级电容器模块（2）充电且其输入轴上设有带电控离合器的皮带轮（1a），所述输气管（7）与氢气产生腔（3a）相通，所述输气管（7）上设有电磁流量阀，所述输气管（7）的前端还设有防回火装置，所述水箱（6）设于密闭式隔膜电解槽（3）的上方，所述水箱（6）与密闭式隔膜电解槽（3）之间通过水管（9）连接，所述水管（9）的底端伸至密闭式隔膜电解槽（3）的底部。

【技术特征摘要】
1.用于在汽车制动时进行能量回收的装置，其特征在于：包括发电机（1）、超级电容器模块（2）、密闭式隔膜电解槽（3）、阴极（4）、阳极（5）、水箱（6）以及用于连接发动机进气歧管的输气管（7）；所述密闭式隔膜电解槽（3）中设有隔膜（8），所述隔膜（8）将密闭式隔膜电解槽（3）的内腔分隔成氢气产生腔（3a）和氧气产生腔（3b），所述阴极（4）和阳极（5）均与超级电容器模块（2）电连接，所述阴极（4）设于氢气产生腔（3a）内，所述阳极（5）设于氧气产生腔（3b）内，所述隔膜（8）底部开口使得氢气产生腔（3a）和氧气产生腔（3b）底部相通，所述发电机（1）用于给超级电容器模块（2）充电且其输入轴上设有带电控离合器的皮带轮（1a），所述输气管（7）与氢气产生腔（3a）相通，所述输气管（7）上设有电磁流量阀，所述输气管（7）的前端还设有防回火装置，所述水箱（6）设于密闭式隔膜电解槽（3）的上方，所述水箱（6）与密闭式隔膜电解槽（3）之间通过水管（9）连接，所述水管（9）的底端伸至密闭式隔膜电解槽（3）的底部。2.根据权利要求1所述的用于在汽车制动时进行能量回收的装置，其特征在于：所述用于在汽车制动时进行能量回收的装置还包括设于密闭式隔膜电解槽（3）上方的氢气储存罐（10），所述氢气储存罐（10）与氢气产生腔（3a）之间通过第一进气管（11）连通，所述第一进气管（11）上设有只能往氢气储存罐（10）方向单向开启的气路单向阀。3.根据权利要求2所述的用于在汽车制动时进行能量回收的装置，其特征在于：所述用于在汽车制动时进行能量回收的装置还包括氧气储存罐（12），所述氧气储存罐（12）设于密闭式隔膜电解槽（3）的上方，所述氧气储存罐（12）与氧气产生腔（3b）之间通过第二进气管（13）连通，所述第二进气管（13）上设有只能往氧气储存罐（12）方向单向开启的气路单向阀，所述氧气储存罐（12）连接有排气管（14），所述排气管（14）上设有泄压阀。4.根据权利要求3所述的用于在汽车制动时进行能量回收的装置，其特征在于：所述氢气储存罐（10）的容积为氧气...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖宾宾，黄顺，罗昌由，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43