一种电动车制动能量回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电动车制动能量回收装置。它由小型直流发电机、摩擦轮无级变速离合器、制动手把、能量回收及监控电路组成。本装置在转动手把进行制动时，利用高摩擦系数的弹性球与车轮啮合升速，再经过传动装置带动电机运转发电。改变转把力度可以实现制动速度无级可控。电动车短时间内制动所产生的电能被暂存到法拉电容中，经ｂｏｏｓｔ斩波升压电路变换到适宜为普通车载铅酸蓄电池充电的电平，在单片机控制算法下，进行脉冲式智能能量回馈，同时将能量回收利用状况输出到人机界面。本实用新型专利技术可以与传统制动器配合使用，能提高电动车续航里程，节省能源，延长电池寿命，降低制动噪音污染。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉制动能量回收装置，尤其是涉及一种电动车制动能量回收装置。
技术介绍
我国电动车产业彭勃发展的背后，电动车带来的能源、环境问题日益突出。目前普遍使用的铅酸电池一般能充放电300个循环，正常使用寿命仅一年多。 同时，城市交通拥挤带来的车辆频繁起停会耗费大量的电能，同时也极大的縮 短电池的寿命。此外，我们也看到传统制动器的诸多缺点，如制动能量完全转化为热能耗 散，制动器易坏，易磨损，不稳定，成为事故隐患，大量的噪声污染等等。经调査，现有的制动能量回收装置从原理上主要分为三大类飞轮储能式， 液压储能式，电池储能式。前两者不适于小型车辆回收。而蓄电池储能，各方 面性能较好，易与电动车自身配合，但充放电频率小，难以接受冲击电流的能 量。而车辆在大多数制动时，需要迅速转化能量。如果强行充电，不但能量利 用率低，而且可能使蓄电池受到损害，反而导致寿命縮短。纵观现有的电动车电学能量回收方案，其存在的问题为适用于大型机动 车辆，过于复杂，造价昂贵，难以小型化；缺少能量缓冲和回馈控制系统，能 量回收率不高；无法像传统刹车自由控制制动速度；缺少便捷的操作机构或不 符合人们所习惯的制动方式；传统制动加速度不高，且无法和传统制动器兼容。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种更高效、廉价、便捷的电动车制动能量回收装置。电动车包括车架，车架上设有前叉和后轮悬挂装置及电池槽，前叉上装 有前轮，后轮固定于后轮悬挂装置，车架上设有车座和载物架，前叉顶部为车 头，左侧为后刹，右侧为前刹及调速装置，其特征在于电池槽后面设有电机 固定块，在电机固定块上设有小型直流发电机，与小型发电机同轴设有升速传 动装置，后轮斜上方安装有摩擦变速机构，后轮上方的车架与升速传动装置之 间装有增力杆组，左侧车把上安装有转把装置，转把装置与增力杆组通过刹车 线相连，摩擦变速机构与升速传动装置通过刹车杆及皮带相连，小型发电机与 升速传动装置通过联轴器相连，回收装置用控制器控制。所述的摩擦变速机构具有主动轴，在主动轴上设有两刹车杆、两固定盘、 变形球、大带轮，其中两刹车杆与轴通过轴承相连接，两固定盘与轴通过销钉相连接，大带轮与轴通过螺钉相连接，变形球通过长销钉与两固定盘相连接； 转把装置与增力杆组通过刹车线相连，摩擦变速机构与升速传动装置通过刹车 杆及皮带相连，小型发电机与升速传动装置通过联轴器相连，回收装置由控制器控制。升速传动装置具有从动轴，从动轴上设有小带轮、套筒、弹性联轴器，其 中小带轮与从动轴通过螺钉相连接，套筒与从动轴通过滚动轴承相连接，套筒 上套合有两刹车杆以及固定块，联轴器一端与从动轴通过紧定螺钉相连接，联 轴器另一端与发电机相连接。增力杆组包括刹车杆、连杆、受力杆，其中刹车杆一端与套筒套合，中间 通过轴承与主动轴配合，另一端与连杆的下端铰接，连杆的上端与受力杆的下 端铰接，受力杆中部与后轮上方的车架铰接，受力杆的上端接刹车线与复位弹 簧。转把装置包括金属车把，由内到外依次套有硬质滑套、橡胶握把以及刹车 线，其中刹车线一头固定于固定滑套，刹车线另一头绕凹槽半圈从固定挡圈的 孔中穿出；控制器的电路为斩波升压控制器输出端与功率场效应管的门极相接，功 率场效应管的漏极经第三电阻接地，功率场效应管的源极与肖特基二极管的正 极、功率电感的一端相接，功率电感的另一端经过超级电容接地，二极管的负 极与斩波升压控制器的反馈线、第二电容一端、滤波电感的一端相接，第二电 容另一端接地，滤波电感的另一端与第三电容一端、第一电阻一端、第一开关 场效应管的源极相接，第三电容另一端接地，第一电阻另一端与第二电阻一端， 第二开关场效应管的门极相接，第二电阻的另一端经第二开关场效应管接地， 第二开关场效应管的门极经第五电阻与微处理器的脉宽控制口相接，第一开关 场效应管的漏极经蓄电池，第四电阻接地，微处理器的斩波升压控制口与斩波 升压控制器相接，电容采样口与超级电容正极相接，电流采样口与第四电阻的 一端相接，电池电压采样口与蓄电池正极相接，微处理器的多个输入输出口与 液晶显示器相接。本技术与现有技术相比具有的有益效果是1) 由于使用了电容缓冲器和能量回收监控电路，回收率髙；2) 操作便捷，符合一般人使用车闸习惯，同时能和传统车闸配合使用；3) 机构设计合理高效，摩擦轮在传动升速同时完成离合、变速工作；杆组出 力逐渐增大，缓解球变形压力的非线性，使手把控制更加舒适；4) 电路与程序设计合理，全程控制，安全高效；脉冲式电流在能量反馈的同 时有助于去除蓄电池电极表面极化；5) 体积小，成本低，适于对传统车辆改造。附图说明图l(a)是装有制动能量回收装置的电动车左视图l(b)是装有制动能量回收装置的电动车等轴测视图； 图2是用于制动能量回收装置的摩擦变速机构结构示意图； 图3是用于制动能量回收装置的带轮增力杆组结构示意图； 图4是用于制动能量回收装置的升速传动装置结构示意图； 图5是用于制动能量回收装置的转把装置结构示意图； 图6是用于制动能量回收装置的接触开关安置示意图； 图7是用于制动能量回收装置的控制电路示意图； 图8是用于制动能量回收装置的控制电路框图； 图9是用于制动能量回收装置的控制程序流程图； 图IO是用于制动能量回收装置的充放电主回路图中小带轮l、皮带2、大带轮3、连杆4、复位弹簧5、受力杆6、电容7、 刹车杆8、变形球9、发电机IO、电机固定块ll、转动式车刹12、显示器13、 传统车刹14、螺钉15、套筒16、从动轴17、固定块18、弹性联轴器19、固定 盘20、轴承21、电动车支架22、主动轴23、销钉24、长销钉25、橡胶握把26、 硬质滑套27、刹车线28、金属车把29、固定挡圈30、弹性钢丝31、接触开关 32。具体实施方式如图1所示，电动车包括车架，车架上设有前叉和后轮悬挂装置及电池槽， 前叉上装有前轮，后轮固定于后轮悬挂装置，车架上设有车座和载物架，前叉 顶部为车头，左侧为后刹，右侧为前刹及调速装置，其特征在于电池槽后面 设有电机固定块ll，在电机固定块上设有小型直流发电机IO，与小型发电机同 轴设有升速传动装置，后轮斜上方安装有摩擦变速机构，后轮上方的车架与升速传动装置之间装有增力杆组，左侧车把上安装有转把装置，转把装置与增力 杆组通过刹车线28相连，摩擦变速机构与升速传动装置通过刹车杆8及皮带2相 连，小型发电机10与升速传动装置通过联轴器19相连，回收装置用控制器控制。如图2所示，摩擦变速机构具有主动轴23,在主动轴上设有两刹车杆8、两 固定盘20、变形球9、大带轮3，其中两刹车杆8与轴23通过轴承21相连接，两固 定盘20与轴23通过销钉24相连接，大带轮3与轴23通过螺钉15相连接，变形球9 通过长销钉25与两固定盘20相连接；转把装置与增力杆组通过刹车线28相连， 摩擦变速机构与升速传动装置通过刹车杆8及皮带2相连，小型发电机10与升速 传动装置通过联轴器19相连，回收装置由控制器控制。变形球使用高弹性橡胶 制成，中空且具有大表面摩擦系数。工作时，刹车杆8受力下压，变形球9与车 轮接触，在摩擦力作用下随车轮运动，再将运动通过长销钉25传递到固定盘20, 再到主动轴23,大带轮3。控制转把压力增大，则变形球半径减小，变速比也随 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车制动能量回收装置，电动车包括：车架，车架上设有前叉和后轮悬挂装置及电池槽，前叉上装有前轮，后轮固定于后轮悬挂装置，车架上设有车座和载物架，前叉顶部为车头，左侧为后刹，右侧为前刹及调速装置，其特征在于：电池槽后面设有电机固定块（１１），在电机固定块上设有小型直流发电机（１０），与小型发电机同轴设有升速传动装置，后轮斜上方安装有摩擦变速机构，后轮上方的车架与升速传动装置之间装有增力杆组，左侧车把上安装有转把装置，转把装置与增力杆组通过刹车线（２８）相连，摩擦变速机构与升速传动装置通过刹车杆（８）及皮带（２）相连，小型发电机（１０）与升速传动装置通过联轴器（１９）相连，回收装置用控制器控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动车制动能量回收装置，电动车包括车架，车架上设有前叉和后轮悬挂装置及电池槽，前叉上装有前轮，后轮固定于后轮悬挂装置，车架上设有车座和载物架，前叉顶部为车头，左侧为后刹，右侧为前刹及调速装置，其特征在于电池槽后面设有电机固定块(11)，在电机固定块上设有小型直流发电机(10)，与小型发电机同轴设有升速传动装置，后轮斜上方安装有摩擦变速机构，后轮上方的车架与升速传动装置之间装有增力杆组，左侧车把上安装有转把装置，转把装置与增力杆组通过刹车线(28)相连，摩擦变速机构与升速传动装置通过刹车杆(8)及皮带(2)相连，小型发电机(10)与升速传动装置通过联轴器(19)相连，回收装置用控制器控制。2. 根据权利要求1所述的一种电动车制动能量回收装置，其特征在于所述的 摩擦变速机构具有主动轴(23)，在主动轴上设有两刹车杆(8)、两固定盘(20)、 变形球(9)、大带轮(3),其中两刹车杆(8)与轴(23)通过轴承(21)相连 接，两固定盘(20)与轴(23)通过销钉(24)相连接，大带轮(3)与轴(23) 通过螺钉(15)相连接，变形球(9)通过长销钉(25)与两固定盘(20)相连 接；转把装置与增力杆组通过刹车线(28)相连，摩擦变速机构与升速传动装置通 过刹车杆(8)及皮带(2)相连，小型发电机(10)与升速传动装置通过联轴器(19) 相连，回收装置由控制器控制。3. 根据权利要求1所述的一种电动车制动能量回收装置，其特征在于所述的 升速传动装置具有从动轴(17)，从动轴上设有小带轮(1)、套筒(16)、弹性 联轴器(19)，其中小带轮(1)与从动轴(17)通过螺钉相连接，套筒(16) 与从动轴(17)通过滚动轴承(21)相连接，套筒(16)上套合有两刹车杆(8) 以及固定块(18)，联轴器(19) 一端与从动轴(17)通过紧定螺钉相连接，联 轴器(19)另一端与发电机(10)相连接。4. 根据权利要求1所述的一种电动车制动能量回收装置，其特征在于所述的 增力杆组包括刹车杆(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨寅，周肖维，陈统卓，顾大强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]