汽車制動能量回收利用裝置製造方法
2023-06-05 21:30:26
汽車制動能量回收利用裝置製造方法
【專利摘要】一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設置於汽車上的制動裝置，所述制動裝置上靠近摩擦部的區域形成熱源區，遠離摩擦部的區域形成熱沉區，其創新在於：在制動裝置上設置溫差半導體，溫差半導體的受熱端與熱源區接觸，溫差半導體的輸出端與熱沉區接觸。本發明的有益技術效果是：能夠將汽車制動產生的熱量利用起來，並將其供給車載電器，提高了我們對能量的利用效率。
【專利說明】汽車制動能量回收利用裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種能量採集裝置，尤其涉及一種汽車制動能量回收利用裝置。
【背景技術】
[0002] 汽車在制動時，由於摩擦作用，制動裝置上將產生大量的熱量，由車輛制動動作所 產生的能量的總量十分可觀，但現有技術中還沒有相應的技術手段能夠對制動產生的熱量 進行收集並加以利用。
【發明內容】
[0003] 針對【背景技術】中的問題，本發明提出了一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設 置於汽車上的制動裝置，所述制動裝置上靠近摩擦部的區域形成熱源區，遠離摩擦部的區 域形成熱沉區，其創新在於：在制動裝置上設置溫差半導體，溫差半導體的受熱端與熱源區 接觸，溫差半導體的輸出端與熱沉區接觸。
[0004] 本發明的原理是：塞貝克效應是熱電領域中的一種基礎原理，溫差半導體的熱電 特性即是塞貝克效應的一種具體表現，對於塞貝克效應及其實現方式，本技術並無貢獻，本 發明的價值體現在：發明人將溫差半導體借鑑到汽車上，利用溫差半導體的熱電特性來對 制動摩擦所產生的熱量進行收集轉化，由此所產生的電能可用於驅動車載電氣設備或用於 為車載電池充電，提高對能量進行利用的手段和效率，間接地也就節省了能源。
[0005] 為了更加充分地對摩擦熱量進行採集，優選地，所述溫差半導體的數量為多個，多 個溫差半導體的輸出端通過導線串聯在一起，溫差半導體的具體數量，可根據摩擦部的尺 寸來合理選擇。
[0006] 為了使熱量能更加高效地傳遞到受熱端上，優選地，所述熱源區與受熱端的接觸 部之間設置有導熱金屬片。導熱金屬片可採用導熱性能較好的銅材料製作。
[0007] 為了使溫差半導體兩端保持穩定的溫度差，優選地，所述熱沉區範圍內的制動裝 置結構體上設置有散熱金屬片，散熱金屬片與輸出端接觸，散熱金屬片可以使輸出端上堆 積的熱量更好地向外散失，使輸出端及其周圍的溫度保持在較低溫度，從而使溫差半導體 兩端保持穩定的溫度差。
[0008] 本發明還提出了如下的優選實施方式：所述制動裝置為鼓式制動器，鼓式制動器 上的制動蹄包括蹄板和筋板，所述蹄板以及蹄板和筋板的連接部即形成熱源區，筋板上的 外側區域形成熱沉區。基於現有的鼓式制動器制動蹄結構，在蹄板上方、筋板外側以及兩塊 筋板之間存在大量的閒置空間，將這些閒置空間利用起來，用於布置汽車制動能量回收利 用裝置，可以不必對制動裝置的結構進行調整，十分利於對現有車輛的改裝升級。
[0009] 為了使溫差半導體兩端保持穩定的溫度差，本發明還提出了如下改進方案：所述 制動裝置上設置有隔熱材料塊，所述隔熱材料塊的一端與導熱金屬片連接，隔熱材料塊的 另一端延伸至熱沉區；所述隔熱材料塊上設置有安裝槽，溫差半導體鑲嵌在安裝槽內。隔熱 材料塊可以將熱量阻隔在熱源區，避免熱量通過空氣傳遞至熱沉區，從而使溫差半導體兩 端保持穩定的溫度差。隔熱材料塊可採用巖棉製作。
[0010] 優選地，所述溫差半導體由P型半導體和N型半導體組成，P型半導體和N型半導 體的外形均為條狀結構體。
[0011] 為了使汽車制動能量回收利用裝置輸出的電能能夠與車載電器匹配，優選地，所 述輸出端通過導線與一穩壓器的輸入部連接，穩壓器的輸出部與負載連接。
[0012] 優選地,所述負載為車載電氣裝置或車載蓄電池。
[0013] 本發明的有益技術效果是：能夠將汽車制動產生的熱量利用起來，並將其供給車 載電器，提高了我們對能量的利用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1、本發明的原理示意圖； 圖2、本發明的一種【具體實施方式】的結構示意圖； 圖3、熱源區和熱沉區的局部放大圖； 圖4、本發明的一種【具體實施方式】的立體結構示意圖； 圖中各個標記所對應的結構名稱分別為：蹄板1、筋板2、溫差半導體3、導熱金屬片4、 散熱金屬片5、隔熱材料塊6、穩壓器7、金屬連接體8、熱源區A、發電區B、熱沉區C。
【具體實施方式】
[0015] 一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設置於汽車上的制動裝置，所述制動裝置 上靠近摩擦部的區域形成熱源區，遠離摩擦部的區域形成熱沉區，其創新在於：在制動裝置 上設置溫差半導體，溫差半導體的受熱端與熱源區接觸，溫差半導體的輸出端與熱沉區接 觸。
[0016] 進一步地，所述溫差半導體的數量為多個，多個溫差半導體的輸出端通過導線串 聯在一起。
[0017] 進一步地，所述熱源區與受熱端的接觸部之間設置有導熱金屬片。
[0018] 進一步地，所述熱沉區範圍內的制動裝置結構體上設置有散熱金屬片，散熱金屬 片與輸出端接觸。
[0019] 進一步地，所述制動裝置為鼓式制動器，鼓式制動器上的制動蹄包括蹄板1和筋 板2,所述蹄板1以及蹄板1和筋板2的連接部即形成熱源區，筋板2上的外側區域形成熱 沉區。
[0020] 進一步地，所述制動裝置上設置有隔熱材料塊，所述隔熱材料塊的一端與導熱金 屬片連接，隔熱材料塊的另一端延伸至熱沉區；所述隔熱材料塊上設置有安裝槽，溫差半導 體鑲嵌在安裝槽內。
[0021] 進一步地，所述溫差半導體由P型半導體和N型半導體組成，P型半導體和N型半 導體的外形均為條狀結構體。
[0022] 進一步地，所述輸出端通過導線與一穩壓器的輸入部連接，穩壓器的輸出部與負 載連接。
[0023] 進一步地，所述負載為車載電氣裝置或車載蓄電池。
[0024] 下面結合附圖來對本發明方案作進一步介紹： 參見圖1，圖中以抽象的方式表達出了本發明所依賴的熱電學原理，基於現有理論可 知，當將溫差半導體中的P型半導體和N型半導體的一端靠近熱源時，P型半導體和N型半 導體的兩端就會形成溫度差，在此溫度差作用下，就會產生塞貝克效應，從而在溫差半導體 上形成電勢差；前述的熱電學現象已為現有技術所公知，本發明的創新點在於將前述熱電 學現象實現為具體的能量收集裝置並將其創造性地結合到汽車制動裝置上，最終將制動產 生的熱能轉化為電能並加以利用。
[0025] 參見圖2,圖中由兩塊制動蹄所形成的結構體為典型的鼓式制動器結構，為了提高 對熱能的利用效率，本發明在兩塊制動蹄上各設置了一套能量收集裝置，充分的利用了制 動蹄結構。
[0026] 參見圖3,圖中用虛線勾畫出了三個扇形區域，其中標記A所示區域即為靠近摩擦 部的熱源區，標記C所示區域即為遠離摩擦部的熱沉區，標記B所示區域即為用於設置能量 收集裝置的發電區；在此圖中我們還能看見一個由標記8所示出的部件，此部件為一金屬 連接體，其目的是將筋板2內側面上的熱量也傳遞至導熱金屬片上，進一步增加熱源區和 熱沉區的溫度差； 參見圖4,此圖以立體方式示出了能量收集裝置與制動蹄的連接位置關係，從此圖中可 以清楚的看到，制動蹄上的蹄板1內側面和筋板2側面之間存在的空間，將能量收集裝置設 置於該空間內，無需對現有結構作太大改動，充分地利用了已有空間，這使得本發明方案不 僅可以在不增加太多成本的條件下用於新造車輛，而且也能十分方便對已有車輛進行改造 升級。
【權利要求】
1. 一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設置於汽車上的制動裝置，所述制動裝置上 靠近摩擦部的區域形成熱源區，遠離摩擦部的區域形成熱沉區，其特徵在於：在制動裝置上 設置溫差半導體，溫差半導體的受熱端與熱源區接觸，溫差半導體的輸出端與熱沉區接觸。
2. 根據權利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述溫差半導體 的數量為多個，多個溫差半導體的輸出端通過導線串聯在一起。
3. 根據權利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述熱源區與受 熱端的接觸部之間設置有導熱金屬片。
4. 根據權利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述熱沉區範圍 內的制動裝置結構體上設置有散熱金屬片，散熱金屬片與輸出端接觸。
5. 根據權利要求1、2、3或4所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述制 動裝置為鼓式制動器，鼓式制動器上的制動蹄包括蹄板（1)和筋板（2)，所述蹄板（1)以及 蹄板（1)和筋板（2)的連接部即形成熱源區，筋板（2)上的外側區域形成熱沉區。
6. 根據權利要求3所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述制動裝置上 設置有隔熱材料塊，所述隔熱材料塊的一端與導熱金屬片連接，隔熱材料塊的另一端延伸 至熱沉區；所述隔熱材料塊上設置有安裝槽，溫差半導體鑲嵌在安裝槽內。
7. 根據權利要求2所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述溫差半導體 由P型半導體和N型半導體組成，P型半導體和N型半導體的外形均為條狀結構體。
8. 根據權利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述輸出端通過 導線與一穩壓器的輸入部連接，穩壓器的輸出部與負載連接。
9. 根據權利要求8所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特徵在於：所述負載為車載 電氣裝置或車載蓄電池。
【文檔編號】F16D61/00GK104088929SQ201410312645
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】譚志剛, 顏濤, 林超超, 秦紹凱, 陶靜 申請人:上汽依維柯紅巖商用車有限公司