汽车制动能量回收利用装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410312645.9

申请日:

2014.07.03

公开号:

CN104088929A

公开日:

2014.10.08

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F16D 61/00申请公布日:20141008|||实质审查的生效IPC(主分类):F16D 61/00申请日:20140703|||公开

IPC分类号:

F16D61/00

主分类号:

F16D61/00

申请人:

上汽依维柯红岩商用车有限公司

发明人:

谭志刚; 颜涛; 林超超; 秦绍凯; 陶静

地址:

401122 重庆市渝北区北部新区金山大道黄环北路1号

优先权:

专利代理机构:

重庆辉腾律师事务所 50215

代理人:

侯懋琪

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内容摘要

一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其创新在于:在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。本发明的有益技术效果是:能够将汽车制动产生的热量利用起来,并将其供给车载电器,提高了我们对能量的利用效率。

权利要求书

1.  一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其特征在于:在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。

2.
  根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述温差半导体的数量为多个,多个温差半导体的输出端通过导线串联在一起。

3.
  根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述热源区与受热端的接触部之间设置有导热金属片。

4.
  根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述热沉区范围内的制动装置结构体上设置有散热金属片,散热金属片与输出端接触。

5.
  根据权利要求1、2、3或4所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述制动装置为鼓式制动器,鼓式制动器上的制动蹄包括蹄板(1)和筋板(2),所述蹄板(1)以及蹄板(1)和筋板(2)的连接部即形成热源区,筋板(2)上的外侧区域形成热沉区。

6.
  根据权利要求3所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述制动装置上设置有隔热材料块,所述隔热材料块的一端与导热金属片连接,隔热材料块的另一端延伸至热沉区;所述隔热材料块上设置有安装槽,温差半导体镶嵌在安装槽内。

7.
  根据权利要求2所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述温差半导体由P型半导体和N型半导体组成,P型半导体和N型半导体的外形均为条状结构体。

8.
  根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述输出端通过导线与一稳压器的输入部连接,稳压器的输出部与负载连接。

9.
  根据权利要求8所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于:所述负载为车载电气装置或车载蓄电池。

说明书

汽车制动能量回收利用装置
技术领域
    本发明涉及一种能量采集装置,尤其涉及一种汽车制动能量回收利用装置。
背景技术
汽车在制动时,由于摩擦作用,制动装置上将产生大量的热量,由车辆制动动作所产生的能量的总量十分可观,但现有技术中还没有相应的技术手段能够对制动产生的热量进行收集并加以利用。
发明内容
针对背景技术中的问题,本发明提出了一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其创新在于:在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。
本发明的原理是:塞贝克效应是热电领域中的一种基础原理,温差半导体的热电特性即是塞贝克效应的一种具体表现,对于塞贝克效应及其实现方式,本技术并无贡献,本发明的价值体现在:发明人将温差半导体借鉴到汽车上,利用温差半导体的热电特性来对制动摩擦所产生的热量进行收集转化,由此所产生的电能可用于驱动车载电气设备或用于为车载电池充电,提高对能量进行利用的手段和效率,间接地也就节省了能源。
为了更加充分地对摩擦热量进行采集,优选地,所述温差半导体的数量为多个,多个温差半导体的输出端通过导线串联在一起,温差半导体的具体数量,可根据摩擦部的尺寸来合理选择。
为了使热量能更加高效地传递到受热端上,优选地,所述热源区与受热端的接触部之间设置有导热金属片。导热金属片可采用导热性能较好的铜材料制作。
为了使温差半导体两端保持稳定的温度差,优选地,所述热沉区范围内的制动装置结构体上设置有散热金属片,散热金属片与输出端接触,散热金属片可以使输出端上堆积的热量更好地向外散失,使输出端及其周围的温度保持在较低温度,从而使温差半导体两端保持稳定的温度差。
本发明还提出了如下的优选实施方式:所述制动装置为鼓式制动器,鼓式制动器上的制动蹄包括蹄板和筋板,所述蹄板以及蹄板和筋板的连接部即形成热源区,筋板上的外侧区域形成热沉区。基于现有的鼓式制动器制动蹄结构,在蹄板上方、筋板外侧以及两块筋板之间存在大量的闲置空间,将这些闲置空间利用起来,用于布置汽车制动能量回收利用装置,可以不必对制动装置的结构进行调整,十分利于对现有车辆的改装升级。
为了使温差半导体两端保持稳定的温度差,本发明还提出了如下改进方案:所述制动装置上设置有隔热材料块,所述隔热材料块的一端与导热金属片连接,隔热材料块的另一端延伸至热沉区;所述隔热材料块上设置有安装槽,温差半导体镶嵌在安装槽内。隔热材料块可以将热量阻隔在热源区,避免热量通过空气传递至热沉区,从而使温差半导体两端保持稳定的温度差。隔热材料块可采用岩棉制作。
优选地,所述温差半导体由P型半导体和N型半导体组成,P型半导体和N型半导体的外形均为条状结构体。
为了使汽车制动能量回收利用装置输出的电能能够与车载电器匹配,优选地,所述输出端通过导线与一稳压器的输入部连接,稳压器的输出部与负载连接。
优选地,所述负载为车载电气装置或车载蓄电池。
本发明的有益技术效果是:能够将汽车制动产生的热量利用起来,并将其供给车载电器,提高了我们对能量的利用效率。
附图说明
图1、本发明的原理示意图;
图2、本发明的一种具体实施方式的结构示意图;
图3、热源区和热沉区的局部放大图;
图4、本发明的一种具体实施方式的立体结构示意图;
图中各个标记所对应的结构名称分别为:蹄板1、筋板2、温差半导体3、导热金属片4、散热金属片5、隔热材料块6、稳压器7、金属连接体8、热源区A、发电区B、热沉区C。
具体实施方式
一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其创新在于:在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。
进一步地,所述温差半导体的数量为多个,多个温差半导体的输出端通过导线串联在一起。
进一步地,所述热源区与受热端的接触部之间设置有导热金属片。
进一步地,所述热沉区范围内的制动装置结构体上设置有散热金属片,散热金属片与输出端接触。
进一步地,所述制动装置为鼓式制动器,鼓式制动器上的制动蹄包括蹄板1和筋板2,所述蹄板1以及蹄板1和筋板2的连接部即形成热源区,筋板2上的外侧区域形成热沉区。
进一步地,所述制动装置上设置有隔热材料块,所述隔热材料块的一端与导热金属片连接,隔热材料块的另一端延伸至热沉区;所述隔热材料块上设置有安装槽,温差半导体镶嵌在安装槽内。
进一步地,所述温差半导体由P型半导体和N型半导体组成,P型半导体和N型半导体的外形均为条状结构体。
进一步地,所述输出端通过导线与一稳压器的输入部连接,稳压器的输出部与负载连接。
进一步地,所述负载为车载电气装置或车载蓄电池。
下面结合附图来对本发明方案作进一步介绍:
参见图1,图中以抽象的方式表达出了本发明所依赖的热电学原理,基于现有理论可知,当将温差半导体中的P型半导体和N型半导体的一端靠近热源时,P型半导体和N型半导体的两端就会形成温度差,在此温度差作用下,就会产生塞贝克效应,从而在温差半导体上形成电势差;前述的热电学现象已为现有技术所公知,本发明的创新点在于将前述热电学现象实现为具体的能量收集装置并将其创造性地结合到汽车制动装置上,最终将制动产生的热能转化为电能并加以利用。
参见图2,图中由两块制动蹄所形成的结构体为典型的鼓式制动器结构,为了提高对热能的利用效率,本发明在两块制动蹄上各设置了一套能量收集装置,充分的利用了制动蹄结构。
参见图3,图中用虚线勾画出了三个扇形区域,其中标记A所示区域即为靠近摩擦部的热源区,标记C所示区域即为远离摩擦部的热沉区,标记B所示区域即为用于设置能量收集装置的发电区;在此图中我们还能看见一个由标记8所示出的部件,此部件为一金属连接体,其目的是将筋板2内侧面上的热量也传递至导热金属片上,进一步增加热源区和热沉区的温度差;
参见图4,此图以立体方式示出了能量收集装置与制动蹄的连接位置关系,从此图中可以清楚的看到,制动蹄上的蹄板1内侧面和筋板2侧面之间存在的空间,将能量收集装置设置于该空间内,无需对现有结构作太大改动,充分地利用了已有空间,这使得本发明方案不仅可以在不增加太多成本的条件下用于新造车辆,而且也能十分方便对已有车辆进行改造升级。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104088929A43申请公布日20141008CN104088929A21申请号201410312645922申请日20140703F16D61/0020060171申请人上汽依维柯红岩商用车有限公司地址401122重庆市渝北区北部新区金山大道黄环北路1号72发明人谭志刚颜涛林超超秦绍凯陶静74专利代理机构重庆辉腾律师事务所50215代理人侯懋琪54发明名称汽车制动能量回收利用装置57摘要一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其创新在于在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与。

2、热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。本发明的有益技术效果是能够将汽车制动产生的热量利用起来,并将其供给车载电器,提高了我们对能量的利用效率。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页10申请公布号CN104088929ACN104088929A1/1页21一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其特征在于在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。2根据权利要求1所述的。

3、汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述温差半导体的数量为多个,多个温差半导体的输出端通过导线串联在一起。3根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述热源区与受热端的接触部之间设置有导热金属片。4根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述热沉区范围内的制动装置结构体上设置有散热金属片,散热金属片与输出端接触。5根据权利要求1、2、3或4所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述制动装置为鼓式制动器,鼓式制动器上的制动蹄包括蹄板(1)和筋板(2),所述蹄板(1)以及蹄板(1)和筋板(2)的连接部即形成热源区,筋板(2)上的外侧区域形成热沉区。6根据权利要求。

4、3所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述制动装置上设置有隔热材料块,所述隔热材料块的一端与导热金属片连接,隔热材料块的另一端延伸至热沉区;所述隔热材料块上设置有安装槽,温差半导体镶嵌在安装槽内。7根据权利要求2所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述温差半导体由P型半导体和N型半导体组成,P型半导体和N型半导体的外形均为条状结构体。8根据权利要求1所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述输出端通过导线与一稳压器的输入部连接,稳压器的输出部与负载连接。9根据权利要求8所述的汽车制动能量回收利用装置,其特征在于所述负载为车载电气装置或车载蓄电池。权利要求书CN104088929。

5、A1/3页3汽车制动能量回收利用装置技术领域0001本发明涉及一种能量采集装置,尤其涉及一种汽车制动能量回收利用装置。背景技术0002汽车在制动时,由于摩擦作用,制动装置上将产生大量的热量,由车辆制动动作所产生的能量的总量十分可观,但现有技术中还没有相应的技术手段能够对制动产生的热量进行收集并加以利用。发明内容0003针对背景技术中的问题,本发明提出了一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其创新在于在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。0004本发明的。

6、原理是塞贝克效应是热电领域中的一种基础原理,温差半导体的热电特性即是塞贝克效应的一种具体表现,对于塞贝克效应及其实现方式,本技术并无贡献,本发明的价值体现在发明人将温差半导体借鉴到汽车上,利用温差半导体的热电特性来对制动摩擦所产生的热量进行收集转化,由此所产生的电能可用于驱动车载电气设备或用于为车载电池充电,提高对能量进行利用的手段和效率,间接地也就节省了能源。0005为了更加充分地对摩擦热量进行采集,优选地,所述温差半导体的数量为多个,多个温差半导体的输出端通过导线串联在一起,温差半导体的具体数量,可根据摩擦部的尺寸来合理选择。0006为了使热量能更加高效地传递到受热端上,优选地,所述热源区。

7、与受热端的接触部之间设置有导热金属片。导热金属片可采用导热性能较好的铜材料制作。0007为了使温差半导体两端保持稳定的温度差,优选地,所述热沉区范围内的制动装置结构体上设置有散热金属片,散热金属片与输出端接触,散热金属片可以使输出端上堆积的热量更好地向外散失,使输出端及其周围的温度保持在较低温度,从而使温差半导体两端保持稳定的温度差。0008本发明还提出了如下的优选实施方式所述制动装置为鼓式制动器,鼓式制动器上的制动蹄包括蹄板和筋板,所述蹄板以及蹄板和筋板的连接部即形成热源区,筋板上的外侧区域形成热沉区。基于现有的鼓式制动器制动蹄结构,在蹄板上方、筋板外侧以及两块筋板之间存在大量的闲置空间,将。

8、这些闲置空间利用起来,用于布置汽车制动能量回收利用装置,可以不必对制动装置的结构进行调整,十分利于对现有车辆的改装升级。0009为了使温差半导体两端保持稳定的温度差,本发明还提出了如下改进方案所述制动装置上设置有隔热材料块,所述隔热材料块的一端与导热金属片连接,隔热材料块的另一端延伸至热沉区;所述隔热材料块上设置有安装槽,温差半导体镶嵌在安装槽内。隔热材料块可以将热量阻隔在热源区,避免热量通过空气传递至热沉区,从而使温差半导体两说明书CN104088929A2/3页4端保持稳定的温度差。隔热材料块可采用岩棉制作。0010优选地,所述温差半导体由P型半导体和N型半导体组成,P型半导体和N型半导体。

9、的外形均为条状结构体。0011为了使汽车制动能量回收利用装置输出的电能能够与车载电器匹配,优选地,所述输出端通过导线与一稳压器的输入部连接,稳压器的输出部与负载连接。0012优选地,所述负载为车载电气装置或车载蓄电池。0013本发明的有益技术效果是能够将汽车制动产生的热量利用起来,并将其供给车载电器,提高了我们对能量的利用效率。附图说明0014图1、本发明的原理示意图;图2、本发明的一种具体实施方式的结构示意图;图3、热源区和热沉区的局部放大图;图4、本发明的一种具体实施方式的立体结构示意图;图中各个标记所对应的结构名称分别为蹄板1、筋板2、温差半导体3、导热金属片4、散热金属片5、隔热材料块。

10、6、稳压器7、金属连接体8、热源区A、发电区B、热沉区C。具体实施方式0015一种汽车制动能量回收利用装置,包括设置于汽车上的制动装置,所述制动装置上靠近摩擦部的区域形成热源区,远离摩擦部的区域形成热沉区,其创新在于在制动装置上设置温差半导体,温差半导体的受热端与热源区接触,温差半导体的输出端与热沉区接触。0016进一步地,所述温差半导体的数量为多个,多个温差半导体的输出端通过导线串联在一起。0017进一步地,所述热源区与受热端的接触部之间设置有导热金属片。0018进一步地,所述热沉区范围内的制动装置结构体上设置有散热金属片,散热金属片与输出端接触。0019进一步地,所述制动装置为鼓式制动器,。

11、鼓式制动器上的制动蹄包括蹄板1和筋板2,所述蹄板1以及蹄板1和筋板2的连接部即形成热源区,筋板2上的外侧区域形成热沉区。0020进一步地,所述制动装置上设置有隔热材料块,所述隔热材料块的一端与导热金属片连接,隔热材料块的另一端延伸至热沉区;所述隔热材料块上设置有安装槽,温差半导体镶嵌在安装槽内。0021进一步地,所述温差半导体由P型半导体和N型半导体组成,P型半导体和N型半导体的外形均为条状结构体。0022进一步地,所述输出端通过导线与一稳压器的输入部连接,稳压器的输出部与负载连接。0023进一步地,所述负载为车载电气装置或车载蓄电池。0024下面结合附图来对本发明方案作进一步介绍说明书CN1。

12、04088929A3/3页5参见图1,图中以抽象的方式表达出了本发明所依赖的热电学原理,基于现有理论可知,当将温差半导体中的P型半导体和N型半导体的一端靠近热源时,P型半导体和N型半导体的两端就会形成温度差,在此温度差作用下,就会产生塞贝克效应,从而在温差半导体上形成电势差;前述的热电学现象已为现有技术所公知,本发明的创新点在于将前述热电学现象实现为具体的能量收集装置并将其创造性地结合到汽车制动装置上,最终将制动产生的热能转化为电能并加以利用。0025参见图2,图中由两块制动蹄所形成的结构体为典型的鼓式制动器结构,为了提高对热能的利用效率,本发明在两块制动蹄上各设置了一套能量收集装置,充分的利。

13、用了制动蹄结构。0026参见图3,图中用虚线勾画出了三个扇形区域,其中标记A所示区域即为靠近摩擦部的热源区,标记C所示区域即为远离摩擦部的热沉区,标记B所示区域即为用于设置能量收集装置的发电区;在此图中我们还能看见一个由标记8所示出的部件,此部件为一金属连接体,其目的是将筋板2内侧面上的热量也传递至导热金属片上,进一步增加热源区和热沉区的温度差;参见图4,此图以立体方式示出了能量收集装置与制动蹄的连接位置关系,从此图中可以清楚的看到,制动蹄上的蹄板1内侧面和筋板2侧面之间存在的空间,将能量收集装置设置于该空间内,无需对现有结构作太大改动,充分地利用了已有空间,这使得本发明方案不仅可以在不增加太多成本的条件下用于新造车辆,而且也能十分方便对已有车辆进行改造升级。说明书CN104088929A1/3页6图1图2说明书附图CN104088929A2/3页7图3说明书附图CN104088929A3/3页8图4说明书附图CN104088929A。

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