半导体制冷的发电机缓速制动系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了半导体制冷的发电机缓速制动系统及其控制方法，控制器分别与温度传感器、半导体冷风机、发电机和蓄电池连接，第一电压传感器和电流传感器安装在发电机上，第二电压传感器安装在蓄电池上，温度传感器安装在鼓式制动器的制动底板上，半导体冷风机安装在鼓式制动器的制动底板上，控制器控制发电机向蓄电池充电和向半导体冷风机供电。在汽车缓速制动中，半导体制冷的发电机缓速制动系统能有效利用发电机输出的电能，提高鼓式制动器的热稳定性。

Retarded braking system and control method for generator with semiconductor refrigeration

The invention discloses a semiconductor refrigerated generator slow braking system and its control method. The controller is connected with temperature sensor, semiconductor cooler, generator and battery respectively. The first voltage sensor and current sensor are installed on the generator, the second voltage sensor is installed on the battery, and the temperature sensor is safe. The semi-conductor cooler is installed on the brake base plate of the drum brake, and the controller controls the generator to charge the battery and supply power to the semi-conductor cooler. Semiconductor refrigerated generator braking system can effectively utilize the electrical energy output by the generator and improve the thermal stability of drum brake in vehicle braking.

【技术实现步骤摘要】
半导体制冷的发电机缓速制动系统及其控制方法
本专利技术涉及发电机缓速制动系统，具体涉及半导体制冷的发电机缓速制动系统及其控制方法。
技术介绍
在安装发电机缓速制动系统的汽车上，汽车下长坡缓速制动时，汽车的传动系统带动发电机转动，发电机将汽车下长坡行驶的动能转变为电能，使汽车缓速下坡或汽车缓速制动行驶，发电机产生的电能向蓄电池充电；当蓄电池充满电后，发电机发出的电能要通过电阻消耗，产生电能浪费。鼓式制动器安装在汽车车轮中，汽车不制动时，摩擦片与制动鼓之间有间隙，制动鼓随车轮自由转动；汽车制动时，驾驶员踩下制动踏板，液压泵推动制动蹄及摩擦片绕支承销转动，消除摩擦片与制动鼓之间的间隙后，摩擦片压紧在制动鼓上，制动鼓受到与转动方向相反的摩擦力矩，使汽车减速，制动鼓和制动底板通过外表面散发制动过程中产生热量。鼓式制动器的不足之处是热稳定性差，散热能力低，汽车下长坡连续制动时，摩擦片与制动鼓长时间摩擦，导致鼓式制动器温度过高，由于摩擦片的材料中含有树脂等有机聚合物，随着摩擦片与制动鼓的温度升高，摩擦片与制动鼓之间的摩擦系数减小，使鼓式制动器的制动效能降低，制动发“软”，产生热衰退，热稳定性差。热衰退严重时，汽车防抱死制动装置等制动力调节系统的作用难以得到充分发挥，并因此产生过多起交通事故，是汽车制动系统至今未解决的一大安全难题。汽车发电机缓速制动行驶是指通过发电机和鼓式制动器的制动使汽车保持一定的车速行驶。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种半导体制冷的发电机缓速制动系统，在汽车缓速制动中，有效利用发电机输出的电能，提高鼓式制动器的热稳定性。本专利技术的半导体制冷的发电机缓速制动系统的技术解决方案：汽车下长坡时，汽车的传动系统带动发电机转动，发电机将汽车的一部分动能转变为电能，发电机发出的电能供给蓄电池和半导体冷风机，半导体冷风机向鼓式制动器吹冷风，改善鼓式制动器的热稳定性，使汽车缓速制动行驶。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：半导体制冷的发电机缓速制动系统，包括若干鼓式制动器组、发电机组、蓄电池组和控制器；所述鼓式制动器组包括鼓式制动器、温度传感器和半导体冷风机，所述温度传感器安装在鼓式制动器的制动底板上，用于检测鼓式制动器的温度，半导体冷风机安装在鼓式制动器的制动底板上开设的底板进风口上；所述发电机组包括发电机、第一电压传感器和电流传感器，所述第一电压传感器和电流传感器安装在发电机上，用于测量发电机输出的电压和电流；所述蓄电池组包括蓄电池和第二电压传感器，所述第二电压传感器安装在蓄电池上，用于测量蓄电池的蓄电电压；所述控制器分别与温度传感器、半导体冷风机、发电机和蓄电池连接并控制整个系统的运行。优先地，所述鼓式制动器包括制动鼓、两片制动蹄、两片摩擦片、回位弹簧、液压泵和制动底板；所述摩擦片固定在制动蹄上；两片制动蹄的同一端铰接于制动底板内壁上，相对的另一端与安装于制动底板内壁上的液压泵连接；所述回位弹簧的两端分别与制动蹄的活动端固连。优先地，还包括两个支承销，两片制动蹄的同一端通过支承销铰接于制动底板内壁上。优先地，所述半导体冷风机包括出风罩、若干散热片、若干散热管、方形管、半导体制冷片、隔热套和风扇；所述散热管同轴线安装于方形管内；所述隔热套安装于所述方形管的外壁四面，且于外壁四面的中部留设有半导体制冷片安装口；所述半导体制冷片安装于半导体制冷片安装口内，并贴合于方形管的外壁面；所述散热片分别安装于包覆有半导体制冷片、隔热套的方形管外周；所述出风罩和风扇分别安装于所述方形管的两端。优先地，所述控制器与半导体冷风机中的风扇和若干半导体制冷片连接，且每个半导体冷风机中的风扇和若干半导体制冷片并联连接。本专利技术所述的半导体制冷的发电机缓速制动系统的控制方法，包括如下步骤：第1步．发电机发电和鼓式制动器制动，使汽车缓速制动行驶：第2步．控制器控制发电机向蓄电池充电和向半导体冷风机供电：在控制器中，设定鼓式制动器的热稳定的温度200～250℃，设定蓄电池的最大工作电压13.5～14.8伏；当温度传感器测得鼓式制动器的温度小于鼓式制动器的热稳定的温度200～250℃且第二电压传感器测得蓄电池的电压小于蓄电池的最大工作电压13.5～14.8伏时，发电机通过控制器向蓄电池充电，同时通过控制器向半导体冷风机供电；当第二电压传感器测得蓄电池的电压不小于蓄电池的最大工作电压13.5～14.8伏时，或者，当温度传感器测得鼓式制动器的温度不小于鼓式制动器的热稳定的温度200～250℃时，发电机通过控制器不向蓄电池充电，发电机通过控制器只向半导体冷风机供电；第3步．确定半导体制冷片的工作个数：发电机通过控制器向半导体冷风机供电后，发电机向所有的风扇和半导体制冷片供电，控制器根据第一电压传感器和电流传感器分别测得发电机向半导体冷风机输出的电压和电流，由发电机向半导体冷风机输出的电压和电流的乘积计算得发电机向半导体冷风机输出的功率，再用发电机向半导体冷风机输出的功率减去所有风扇的功率后除以半导体制冷片的额定功率并向上圆整得总的半导体制冷片的个数；第4步．确定每个半导体冷风机中工作的半导体制冷片个数：用总的半导体制冷片的个数除以半导体冷风机的个数,其整数部分为每个半导体冷风机中工作的半导体制冷片最少个数，其余数部分根据各个鼓式制动器上的温度传感器测得的温度从高温到低温分配，分配给各半导体冷风机的工作的半导体制冷片的个数为1或0；如果不同的鼓式制动器上的温度传感器测得的温度相同时，优先考虑分配给后轮的半导体冷风机的工作的半导体制冷片的个数；如果鼓式制动器上的温度传感器测得的最高温度比次高温度高于20～30℃时，多分配1个工作的半导体制冷片；但不超过半导体冷风机中的最大制冷片数；第5步．再次确定半导体制冷片的工作个数和每个半导体冷风机中工作的半导体制冷片个数：当电流传感器测得的电流增大，其电流增大量大于或等于2～4安时，发电机向所有的风扇和半导体制冷片供电后，再次确定半导体制冷片的工作个数和每个半导体冷风机中工作的半导体制冷片个数；当电流传感器测得的电流增大，其电流增大量小于0.1～2安时，或电流传感器测得的电流减小，发电机不向所有的风扇和半导体制冷片供电，在已工作的半导体制冷片的基础上，再次确定半导体制冷片的工作个数和每个半导体冷风机中工作的半导体制冷片个数。优先地，在第2步．控制器控制发电机向蓄电池充电和向半导体冷风机供电中，发电机向半导体冷风机供电时，优先向风扇供电，再依据实际降温需要向半导体制冷片供电。优先地，在第1步．发电机发电和鼓式制动器制动，使汽车缓速制动行驶中，在汽车下长坡缓速制动时，驾驶员通过变速器使发动机制动，同时，驾驶员通过控制器接通汽车的传动系统与发电机的连接，汽车传动系统带动发电机转动，发电机将转动的动能转变为电能，使汽车缓速制动行驶；汽车达到要求的车速时,驾驶员不踩制动踏板,鼓式制动器不制动；汽车没有达到要求的车速时,驾驶员踩下制动踏板,鼓式制动器制动，使汽车达到要求的行驶速度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）根据鼓式制动器的温度和蓄电池的电压，控制器控制发电机向蓄电池充电和向半导体冷风机供电，可有效利用发电机发出的电能；发电机输出的电能供给半导体冷风机上的半导体制冷片和风扇，使半导体冷风机向鼓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体制冷的发电机缓速制动系统，其特征在于：包括若干鼓式制动器组、发电机组、蓄电池组和控制器；所述鼓式制动器组包括鼓式制动器、温度传感器和半导体冷风机，所述温度传感器安装在鼓式制动器的制动底板上，用于检测鼓式制动器的温度，半导体冷风机安装在鼓式制动器的制动底板上开设的底板进风口上；所述发电机组包括发电机、第一电压传感器和电流传感器，所述第一电压传感器和电流传感器安装在发电机上，用于测量发电机输出的电压和电流；所述蓄电池组包括蓄电池和第二电压传感器，所述第二电压传感器安装在蓄电池上，用于测量蓄电池的蓄电电压；所述控制器分别与温度传感器、半导体冷风机、发电机和蓄电池连接并控制整个系统的运行。

【技术特征摘要】
1.半导体制冷的发电机缓速制动系统，其特征在于：包括若干鼓式制动器组、发电机组、蓄电池组和控制器；所述鼓式制动器组包括鼓式制动器、温度传感器和半导体冷风机，所述温度传感器安装在鼓式制动器的制动底板上，用于检测鼓式制动器的温度，半导体冷风机安装在鼓式制动器的制动底板上开设的底板进风口上；所述发电机组包括发电机、第一电压传感器和电流传感器，所述第一电压传感器和电流传感器安装在发电机上，用于测量发电机输出的电压和电流；所述蓄电池组包括蓄电池和第二电压传感器，所述第二电压传感器安装在蓄电池上，用于测量蓄电池的蓄电电压；所述控制器分别与温度传感器、半导体冷风机、发电机和蓄电池连接并控制整个系统的运行。2.根据权利要求1所述的半导体制冷的发电机缓速制动系统，其特征在于：所述鼓式制动器包括制动鼓、两片制动蹄、两片摩擦片、回位弹簧、液压泵和制动底板；所述摩擦片固定在制动蹄上；两片制动蹄的同一端铰接于制动底板内壁上，相对的另一端与安装于制动底板内壁上的液压泵连接；所述回位弹簧的两端分别与制动蹄的活动端固连。3.根据权利要求2所述的半导体制冷的发电机缓速制动系统，其特征在于：还包括两个支承销，两片制动蹄的同一端通过支承销铰接于制动底板内壁上。4.根据权利要求1所述的半导体制冷的发电机缓速制动系统，其特征在于：所述半导体冷风机包括出风罩、若干散热片、若干散热管、方形管、半导体制冷片、隔热套和风扇；所述散热管同轴线安装于方形管内；所述隔热套安装于所述方形管的外壁四面，且于外壁四面的中部留设有半导体制冷片安装口；所述半导体制冷片安装于半导体制冷片安装口内，并贴合于方形管的外壁面；所述散热片分别安装于包覆有半导体制冷片、隔热套的方形管外周；所述出风罩和风扇分别安装于所述方形管的两端。5.根据权利要求4所述的半导体制冷的发电机缓速制动系统，其特征在于：所述控制器与半导体冷风机中的风扇和若干半导体制冷片连接，且每个半导体冷风机中的风扇和若干半导体制冷片并联连接。6.一种权利要求5所述的半导体制冷的发电机缓速制动系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：第1步．发电机发电和鼓式制动器制动，使汽车缓速制动行驶：第2步．控制器控制发电机向蓄电池充电和向半导体冷风机供电：在控制器中，设定鼓式制动器的热稳定的温度200～250℃，设定蓄电池的最大工作电压13.5～14.8伏；当温度传感器测得鼓式制动器的温度小于鼓式制动器的热稳定的温度200～250℃且第二电压传感器测得蓄电池的电压小于蓄电池的最大工作电压13.5～14.8伏时，发电机通过控制器向蓄电池充电，同时通过控制器向半导体冷风机供电；当第二电压传感器测得蓄电池的电压不小于蓄电池的最大工作电压13.5～14.8伏时，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兆棠，蒋素荣，秦洪艳，刘远伟，张恒，
申请(专利权)人：三江学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32