一种城市公交车制动能量回收利用系统的制作方法

一种城市公交车制动能量回收利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车制动系统领域，尤其涉及一种城市公交车制动能量回收利用系统。
【背景技术】
[0002]近年来我国空气质量明显下降，各大城市PM2.5屡屡爆表。很大一部分原因是汽车尾气，因此急需一种新型节能公交车来替换传统公交车，提高能量利用率，减少二氧化碳排放已刻不容缓。由于公交车的基数庞大，而且现在的公交车大多采用石油、天然气等化石燃料作为动力来源，造成的大气污染不可小觑，而且现在的化石燃料越来越少，急需要一种能提高能量利用率的公交车制动装置。城市公交车制动能的回收，然后利用与公交车的起步和加速，可减少公交车在加速和起步时内燃机的负荷，让燃料更加充分的得到燃烧，从而使燃料内的能量也得到最大限度的释放，从而减少因燃烧不充分而排放的一些有害气体。此外由于公交车对制动能进行了回收利用，减少了对公交车原有的制动系统的利用，降低了其刹车系统的使用频率，同时延长了其刹车系统的使用寿命，从而减少了一些器件的替换，提高了一部分资源的利用率。目前汽车能量回收的方式大致有飞轮、蓄电池、液压、超级电容、发条弹簧等，蓄电池液压等已有成熟技术，但考虑到一些能量的控制，释放等原因利用发条弹簧储能的结构较少。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种城市公交车制动能量回收利用系统，通过弹簧组对公交车制动能量进行储存和释放，实现节能减排的目的。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]本实用新型一种城市公交车制动能量回收利用系统，包括能量储存装置、传动装置和控制装置，所述能量存储装置包括弹性蓄能装置和锁能装置，所述传动装置包括摩擦轮、传动轴和传动轮，所述摩擦轮包括第一摩擦轮、第二摩擦轮、第三摩擦轮和第四摩擦轮，所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，所述传动轮包括单传动轮和双传动轮，所述第一摩擦轮、第二摩擦轮安装在所述第二传动轴上，所述第三摩擦轮、第四摩擦轮安装在所述第一传动轴上，第一摩擦轮、第三摩擦轮之间安装有单传动轮，所述第二摩擦轮、第二摩擦轮之间安装有双传动轮，且所述第二传动轴与公交车制动装置相连接；所述控制装置主要包括车载控制器和圈数传感器；工作时，公交车的制动能通过所述传动装置传送给能量存储装置，或将能量存储装置内的能量释放给公交车用于启动和加速。
[0006]优选的，所述弹性蓄能装置的结构为涡卷弹簧组，所述涡卷弹簧组由多个涡卷弹簧单元并联组成，工作时所述涡卷弹簧组对能量进行储存或释放。
[0007]优选的，所述锁能装置的结构为液压锁能环，所述液压锁能环的结构为液压紧抱式制动器，工作时，通过所述液压锁能环锁定公交车制动后输入给所述涡卷弹簧组的能量。
[0008]优选的，所述弹性蓄能装置安装在所述第一传动轴上，所述第一传动轴从弹性蓄能装置开始依次安装有所述圈数传感器、所述锁能装置和第三摩擦轮。
[0009]优选的，所述圈数传感器计算并记录第一传动轴的旋转圈数，所述旋转圈数的数值传送给所述车载控制器以判断储存能量达到最大值或最小值。
[0010]优选的，所述第一摩擦轮、第二摩擦轮、第三摩擦轮和第四摩擦轮均为圆锥形摩擦轮。
[0011]优选的，所述车载控制器安装在公交车驾驶室内，车载控制器与所述液压锁能环、圈数传感器、车内制动系统电气连通。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果:
[0013]城市公交车制动能量回收利用系统，包括能量储存装置、传动装置和控制装置，工作时，公交车的制动能通过传动装置传送到能量存储装置的涡卷弹簧组，并存储在涡卷弹簧组内，再通过液压锁能环锁定输入给涡卷弹簧组的能量，防止能量的流失。公交车行驶过程中，通过车载控制器对能量的回收和释放进行准确控制，当紧急刹车时会自动跳过能量的储存，以便能够安全停车，当能量达到储存峰值时自动判断不再进行能量的储存，以保护能量储存装置的安全，避免超出涡卷弹簧组内弹簧的许用应力而产生疲劳，保证能量储存装置的使用寿命；当需要长时间驻车等待时，会自动释放储存的能量以保护弹簧组，或将涡卷弹簧组内存储的能量释放出去，形成车辆行驶的驱动力，用于公交车的启动和加速。本实用新型设计合理，结构简单，安装维修方便，通对城市公交车的制动能量进行回收再利用，节约燃油，降低排放，减少发动机和制动器的磨损，实现节能减排的目的。
【附图说明】
[0014]下面结合【附图说明】对本实用新型作进一步说明。
[0015]图1为本实用新型城市公交车制动能量回收利用系统的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型双传动轮的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型单传动轮的结构示意图；
[0018]附图标记说明:1、弹性蓄能装置；2、圈数传感器；3、锁能装置；4、第一摩擦轮；5、第二摩擦轮；6、第三摩擦轮；7、第四摩擦轮；8、第一传动轴；9、第二传动轴；10、单传动轮；11、双传动轮。
【具体实施方式】
[0019]如图1-3所示，一种城市公交车制动能量回收利用系统，包括能量储存装置、传动装置和控制装置，所述能量存储装置包括弹性蓄能装置I和锁能装置3，所述传动装置包括摩擦轮、传动轴和传动轮，所述摩擦轮包括第一摩擦轮4、第二摩擦轮5、第三摩擦轮6和第四摩擦轮7，所述传动轴包括第一传动轴8和第二传动轴9，所述传动轮包括单传动轮10和双传动轮11，所述第一摩擦轮、第二摩擦轮安装在所述第二传动轴9上，所述第三摩擦轮
6、第四摩擦轮7安装在所述第一传动轴8上，第一摩擦轮、第三摩擦轮之间安装有单传动轮10，所述第二摩擦轮、第二摩擦轮之间安装有双传动轮11，且所述第二传动轴9与公交车制动装置相连接；所述控制装置主要包括车载控制器和圈数传感器2 ;弹性蓄能装置I安装在第一传动轴8上；工作时，公交车的制动能通过所述传动装置传送给能量存储装置，或将能量存储装置内的能量释放给公交车用于启动和加速。
[0020]具体来说，第一传动轴8从弹性蓄能装置开始依次安装有所述圈数传感器2、所述锁能装置3和第三摩擦轮6 ;所述车载控制器安装在公交车驾驶室内，车载控制器与所述锁能装置3、圈数传感器2、 车内制动系统电气连通，驾驶员可以直接操作车载控制器来启动或停用公交车制动能量回收系统。工作时，公交车的制动能通过传动装置传送到能量存储装置的弹性蓄能装置1，并存储在涡卷弹簧组内，再通过锁能装置3锁定输入给弹性蓄能装置I的能量，防止能量的流失。所述控制器是由车载电脑安装控制软件，通过程序对能量的回收、释放进行控制，公交车行驶过程中，通过车载控制器对能量的回收和释放进行准确控制，当紧急刹车时会自动跳过能量的储存，以便能够安全停车，当能量达到储存峰值时自动判断不再进行能量的储存，以保护能量储存装置的安全，避免超出弹性蓄能装置的涡卷弹簧组内弹簧的许用应力而产生疲劳，保证能量储存装置的使用寿命；当需要长时间驻车等待时，程序控制会自动释放储存的能量以保护弹簧组，或将弹性蓄能装置内存储的能量释放出去，形成车辆行驶的驱动力，用于公交车的启动和加速。
[0021]所述弹性蓄能装置I的结构为涡卷弹簧组，所述涡卷弹簧组由多个涡卷弹簧单元并联组成，工作时所述涡卷弹簧组对能量进行储存或释放。所述锁能装置3的结构为液压锁能环，所述液压锁能环结构为液压紧抱式制动器，工作时，通过所述液压锁能环锁定公交车制动后输入给所述弹性蓄能装置I的能量。
[0022]所述圈数传感器2主要用于计算并记录第一传动轴8的旋转圈数，所记录的旋转圈数的数值会传给控制器以判断储存能量达到最大值或最小值。
[0023]所述第一摩擦轮4、第二摩擦轮5、第三摩擦轮6和第四摩擦轮7均为圆锥形摩擦轮。
[0024]本实用新型工作过程:
[0025]当驾驶员遇到需制动情况时，踩下制动踏板，与制动装置相连接的第二传动轴9转动，带动传动轴上安装的第一摩擦轮4、第二摩擦轮5转动，此时单传动轮10移动进第一摩擦轮4和第三摩擦轮6之间，并根据踩踏力度输出扭距来控制单传动轮10的位置，同时第一传动轴8和第二传动轴9旋转将制动能量储存到涡卷弹簧组I内，制动结束后液压锁能环3立即锁紧第一传动轴8，防止能量流失；同时单传动轮10离开第一摩擦轮4和第三摩擦轮6之间，制动期间双传动轮11始终保持在第二摩擦轮5和第四摩擦轮7之外，当公交车需要加速或起步时，司机踩下加速踏板，双传动轮11移动进第二摩擦轮5和第四摩擦轮7之间，并根据踩踏力度输出扭矩来控制双传动轮11的位置，液压锁能环3立即释放第一传动轴8，祸卷弹簧组I储存的能量开始释放，起步或加速期间单传动轮10在第一摩擦轮4和第三摩擦轮6之外；在整个过程中，圈数传感器2始终保持工作状态。
[0026]以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:包括能量储存装置、传动装置和控制装置，所述能量存储装置包括弹性蓄能装置(I)和锁能装置(3);所述传动装置包括摩擦轮、传动轴和传动轮，所述摩擦轮包括第一摩擦轮(4)、第二摩擦轮(5)、第三摩擦轮(6)和第四摩擦轮(7)，所述传动轴包括第一传动轴(8)和第二传动轴(9)，所述传动轮包括单传动轮(10)和双传动轮(11 )，所述第一摩擦轮、第二摩擦轮安装在所述第二传动轴(9)上，所述第三摩擦轮(6)、第四摩擦轮(7)安装在所述第一传动轴(8)上，第一摩擦轮、第三摩擦轮之间安装有单传动轮(10)，所述第二摩擦轮、第二摩擦轮之间安装有双传动轮(11)，且所述第二传动轴(9)与公交车制动装置相连接；所述控制装置主要包括车载控制器和圈数传感器(2);工作时，公交车的制动能通过所述传动装置传送给存储装置，或将储存装置内的能量释放给公交车用于启动和加速。2.根据权利要求1所述的城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:所述弹性蓄能装置(I)的结构为涡卷弹簧组，所述涡卷弹簧组由多个涡卷弹簧单元并联组成，工作时所述涡卷弹簧组对能量进行储存或释放。3.根据权利要求1所述的城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:所述锁能装置(3)的结构为液压锁能环，所述液压锁能环结构为液压紧抱式制动器，工作时，通过所述液压锁能环锁定公交车制动后输入给所述弹性蓄能装置(I)的能量。4.根据权利要求1所述的城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:所述弹性蓄能装置(I)安装在所述第一传动轴(8)上，所述第一传动轴(8)从弹性蓄能装置开始依次安装有所述圈数传感器(2 )、所述锁能装置(3 )和第三摩擦轮(6 )。5.根据权利要求1所述的城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:所述圈数传感器(2)计算并记录第一传动轴(8)的旋转圈数，所述旋转圈数的数值传送给所述车载控制器以判断储存能量达到最大值或最小值。6.根据权利要求1所述的城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:所述第一摩擦轮(4)、第二摩擦轮(5)、第三摩擦轮(6)和第四摩擦轮(7)均为圆锥形摩擦轮。7.根据权利要求3所述的城市公交车制动能量回收利用系统，其特征在于:所述车载控制器安装在公交车驾驶室内，车载控制器与所述液压锁能环、圈数传感器(2)、车内制动系统电气连通。
【专利摘要】本实用新型公开了一种城市公交车制动能量回收利用系统，包括能量储存装置、传动装置和控制装置,能量存储装置包括弹性蓄能装置和锁能装置，传动装置包括摩擦轮、传动轴和传动轮，摩擦轮包括第一摩擦轮、第二摩擦轮、第三摩擦轮和第四摩擦轮，传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，传动轮包括单传动轮和双传动轮；控制装置主要包括车载控制器和圈数传感器；工作时，公交车的制动能通过传动装置传送给存储装置，再将储存装置内的能量释放给公交车用于启动和加速。本实用新型设计合理，结构简单，安装维修方便，制动装置寿命延长，通对城市公交车的制动能量进行回收再利用，节约燃油，降低排放，减少发动机和制动器的磨损，实现节能减排的目的。
【IPC分类】B60T1/10
【公开号】CN204701598
【申请号】CN201520312383
【发明人】杨烁, 赵健, 戴海清
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月15日