本发明专利技术涉及自动储能和释能装置以及具有其的车辆。该自动储能和释能装置包括：中轴，其具有相对的第一、第二轴端；套筒，其可活动地套在中轴上并具有相对的第一、第二套筒端；弹性储能件，其被容纳在套筒内并具有与中轴固定的第一端和与套筒固定的第二端；摩擦力切换器，其包括外壳和布置在外壳的空腔内的第一、第二施力件，第二轴端和第二套筒端可转动地延伸到空腔中，第一、第二施力件可分别将第二轴端和第二套筒端锁定在空腔的第一内壁上；传力离合器，其具有径向同步转动且轴向上可相对移动的内圈和外圈，内圈可被致动以促动中轴解锁并使弹性储能件储能，外圈可被致动以使套筒解锁并使弹性储能件释能。该装置可回收并储存车辆的制动动能。制动动能。制动动能。
【技术实现步骤摘要】
自动储能和释能装置以及具有其的车辆
[0001]本专利技术涉及车辆
，具体地涉及自动储能和释能装置以及具有其的车辆。
技术介绍
[0002]随着社会经济的发展，汽车已经成为人们外出代步必不可少的交通工具。城市道路车辆、红绿灯较多，造成人们在驾驶车辆时需要频繁控制车辆启停，而在重新启动车辆时，需要发动机再次提供动力，实现车辆的启动，这无疑增加了车辆燃油或电池的使用量。
[0003]为了节省车辆的能耗，现有技术中已经发展出具有储能和释能功能的装置。当车辆刹车时，储能和释能装置能够对车辆制动产生的惯性动能进行回收，待车辆再次启动时，能够通过释放回收的能量以辅助驱动车辆前行。
[0004]现有技术中存在三种能量转换形式不同的储能和释能装置。一种是将车辆制动产生的惯性动能转化为电能；一种是将惯性动能转化为气体内能；还有一种是将惯性动能转化为飞轮的转动动能。将惯性动能转化为电能或气体内能的储能和释能装置往往存在能量回收效率低下的问题，而将惯性动能转化为飞轮的转动动能的储能和释能装置又存在储能较少并且无法实现长期储能的问题。因此，现有的储能和释能装置无法同时保证高效率、大储量和长期储能。
[0005]相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
[0006]为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中储能和释能装置无法同时保证高效率、大储量和长期储能的技术问题，本专利技术提供一种自动储能和释能装置。该自动储能和释能装置包括中轴，其具有相对的第一轴端和第二轴端；套筒，其可活动地套在所述中轴上并具有相对的第一套筒端和第二套筒端；弹性储能件，其被容纳在所述套筒内并具有固定在所述中轴上的第一端和固定所述套筒上的第二端；摩擦力切换器，其包括外壳和布置在所述外壳的空腔内的第一施力件和第二施力件，所述第二轴端和所述第二套筒端可转动地延伸到所述空腔中，所述第一施力件向所述第二轴端施加力以将所述第二轴端锁定地抵靠在所述空腔的第一内壁上，并且所述第二施力件向所述第二套筒端施加力以将所述第二套筒端锁定地抵靠在所述空腔的第一内壁上；和传力离合器，其具有径向同步转动且轴向上可相对移动的内圈和外圈，所述内圈被致动相对于所述外圈朝向所述中轴移动时，通过所述第一轴端促动所述中轴克服所述第一施力件施加的力解锁地移离所述第一内壁以使所述弹性储能件储存弹性势能；所述外圈被致动相对于所述内圈朝向所述套筒移动时，通过所述第一套筒端促动所述套筒解锁地移离所述第一内壁以使所述弹性储能件释放存储的弹性势能。
[0007]通过上述的设置，当车辆刹车制动时，本专利技术自动储能和释能装置通过传力离合器的内圈相对外圈向中轴移动并对中轴的第一轴端施加力，以使中轴的第二轴端与摩擦力切换器的第一内壁分离，从而使中轴解锁旋转并带动弹性储能件使其收紧，进而将车辆刹
车时产生的惯性动能转化为弹性势能并储存起来；当车辆解除制动并再次启动时，传力离合器的内圈与中轴分离，同时外圈向套筒移动并对套筒的第一套筒端施加力，以使套筒的第二套筒端与摩擦力切换器的第一内壁分离，从而使套筒解锁，弹性储能件释放弹性势能使套筒带动传力离合器转动，以实现将制动时储存的弹性势能转化成动能并驱动车辆前行。本专利技术自动储能和释能装置使用弹性件作为储能部件，并结合传力离合器作为储能和释能的传力部件，不仅结构简单、能量回收高效，而且能够储存大量能量，并实现长时间储存。
[0008]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，在所述第二套筒端上设有套筒磁性件，并且在所述第二轴端上设有中轴磁性件；所述第一施力件和所述第二施力件分别为第一磁铁和第二磁铁，在所述第一磁铁与所述中轴磁性件之间产生磁斥力以将所述第二轴端锁定地抵靠在所述第一内壁上，并且在所述第二磁铁和所述套筒磁性件之间产生磁斥力以将所述第二套筒端锁定地抵靠在所述第一内壁上，其中，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别通过弹性件固定在所述空腔的与所述第一内壁相对的第二内壁上。通过上述的设置，第二轴端和第二套筒端能够在空腔中实现移动以控制套筒和中轴的锁定或解锁，并且第二轴端与第二磁铁、第二套筒端与第一磁铁之间由于磁斥力而存在一定的间隙，有利于减小中轴或套筒解锁转动时与摩擦力切换器内部接触产生的转动摩擦力，进而降低能量损耗，提高能量利用率。
[0009]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，沿着朝向所述第一内壁延伸的方向，所述空腔具有逐渐缩小的横截面，并且所述第二轴端和所述第二套筒端均具有分别与所述空腔的所述横截面相配的逐渐缩小的横截面。通过上述的设置，有利于增大第二轴端与摩擦力切换器内壁之间的接触面面积以及第二套筒端与摩擦力切换器内壁之间的接触面面积，从而当中轴或套筒锁定时，增大其与摩擦力切换器内壁之间的静摩擦力，进而保证其锁定的牢靠。
[0010]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，所述空腔包括彼此隔开的第一空腔和第二空腔，所述第二空腔环绕所述第一空腔，所述第一施力件和所述第二轴端位于所述第一空腔内，并且所述第二施力件和所述第二套筒端位于所述第二空腔内。通过上述的设置，能够将第一施力件与第二施力件隔开，有利于避免二者发生干涉进而影响零件的使用寿命。
[0011]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，所述弹性储能件为弹性钢片卷。通过上述的设置，能够实现动能与弹性势能之间的转化，并且弹性钢具有高抗拉强度、高弹性极限以及高疲劳强度，不仅有利于简化装置，保证能量回收高效，而且有利于实现储存大量势能和长时间储能。
[0012]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，在所述外圈和所述内圈之间沿着周向布置有多个彼此均匀间隔开的圆柱形滚轮，每个滚轮沿着所述外圈和所述内圈的共同中心线延伸，在所述外圈的内壁上和所述内圈的外壁上分别形成多个彼此相对的半圆柱形凹槽以用于容纳每个滚轮。通过上述的设置，传力离合器的外圈和内圈能够保持同轴同角度旋转，并且使用滚轮有利于减少外圈和内圈之间的相对摩擦，从而减少能量的损耗。
[0013]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，所述第一轴端具有直径大于所述中轴的直径的直径扩大部。通过上述的设置，能够增大中轴与内圈的接触面积，有利于推动
中轴以使中轴在摩擦力切换器中的解锁。
[0014]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，所述套筒由磁性材料制成。通过上述的设置，省去了套筒的第二套筒端上另设的磁性材料，进一步简化了整体结构。
[0015]在上述自动储能和释能装置的优选技术方案中，所述中轴由磁性材料制成。通过上述的设置，省去了中轴的第二轴端上另设的磁性材料，进一步简化了整体结构。
[0016]为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中储能和释能装置无法同时保证高效率、大储量和长期储能的技术问题，本专利技术还提供一种车辆，该车辆包括：发动机离合器；根据前面任一项所述的自动储能和释能装置，所述自动储能和释能装置的传力离合器的内圈通过变速装置与所述发动机离合器相连；和控制装置，所述控制装置配置成在所述发动机离合器被制动时致动所述内圈以解锁中轴，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动储能和释能装置，其特征在于，所述自动储能和释能装置包括：中轴，其具有相对的第一轴端和第二轴端；套筒，其可活动地套在所述中轴上并具有相对的第一套筒端和第二套筒端；弹性储能件，其被容纳在所述套筒内并具有固定在所述中轴上的第一端和固定所述套筒上的第二端；摩擦力切换器，其包括外壳和布置在所述外壳的空腔内的第一施力件和第二施力件，所述第二轴端和所述第二套筒端可转动地延伸到所述空腔中，所述第一施力件向所述第二轴端施加力以将所述第二轴端锁定地抵靠在所述空腔的第一内壁上，并且所述第二施力件向所述第二套筒端施加力以将所述第二套筒端锁定地抵靠在所述空腔的第一内壁上；和传力离合器，其具有径向同步转动且轴向上可相对移动的内圈和外圈，所述内圈被致动相对于所述外圈朝向所述中轴移动时，通过所述第一轴端促动所述中轴克服所述第一施力件施加的力解锁地移离所述第一内壁以使所述弹性储能件储存弹性势能；所述外圈被致动相对于所述内圈朝向所述套筒移动时，通过所述第一套筒端促动所述套筒解锁地移离所述第一内壁以使所述弹性储能件释放存储的弹性势能。2.根据权利要求1所述的自动储能和释能装置，其特征在于，在所述第二套筒端上设有套筒磁性件，并且在所述第二轴端上设有中轴磁性件；所述第一施力件和所述第二施力件分别为第一磁铁和第二磁铁，在所述第一磁铁与所述中轴磁性件之间产生磁斥力以将所述第二轴端锁定地抵靠在所述第一内壁上，并且在所述第二磁铁和所述套筒磁性件之间产生磁斥力以将所述第二套筒端锁定地抵靠在所述第一内壁上，其中，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别通过弹性件固定在所述空腔的与所述第一内壁相对的第二内壁上。3.根据权利要求2所述的自动储能和释能装置，其特征在于，沿着朝向所述第一内壁延伸的方向，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：纳霄，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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