[发明专利]一种车辆的发电制动装置

说明书

一、技术领域：

本发明涉及是一种车辆的发电制动装置，尤其与一种利用发电制动、超级电容器对电池充电的车辆制动装置有关。

二、背景技术：

车辆在行驶过程中，常常要减速制动，传统的制动装置是利用摩擦，把车辆的动能变成热能使车辆制动，这样既造成能量的损失，又使制动装置发热，磨损，并且这种制动方式有可能抱死轮子，从而造成车辆失去控制，发生事故。也有发电机通过整流器对电池充电制动的装置，但由于刹车时如果发电机的电压太低，不能对电池充电，如果电压太高，充电电流太大，易损坏电池，实际效果不理想。

三、发明内容：

本发明的目的就是要克服上述缺陷，提供一种利用发电机制动，超级电容器暂存储能量并对电池组充电的制动的装置，为此本发明提供了以下技术方案：

一种车辆的发电制动装置，包括电机，电机与车辆轮子、传动轴等车辆的运动部件连接，其特征在于：所述的发电制动装置还包括可控制升压装置、超级电容器、电池充电器、放电装置、电池组、微处理器和刹车传感器，可控制升压装置与所述的电机电连接，超级电容器与可控制升压装置电连接，可控制升压装置控制电机输出的电流大小和超级电容器充电电压，超级电容器连接到电池充电器上，超级电容器还连接有一个可控制的放电装置；可控制升压装置、电池充电器和放电装置都与微处理器信号连接，微处理器还连接有刹车传感器，司机刹车动作的信号通过刹车传感器输入到微处理器，控制可控升压装置的电流变化。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：

所述的可控制升压装置是一个接有晶体管功率开关器件和升压电路的装置，通过晶体管功率开关器件PWM脉宽调制控制发电机输出电流，并通过升压电路提升电压对超级电容器充电，发电机输出电流大小决定了制动力的大小，由于是发电制动，不会卡死车辆的运动部件，抱死轮子，造成驾驶失去控制。

所述的超级电容器可以大电流充电，即使是紧急刹车，可控制升压装置也能把发电机的电能迅速转化为向超级电容器充电能量，释放车辆的动能，由于超级电容器电容量大，能存储较大的能量，就是紧急刹车，也能及时存储发电机的能量。

所述的电池充电器是一个以超级电容器的电荷为电源的宽电压开关电源，根据电池组状态控制适当的电流对电池组充电，如果电池已充满，自动关闭电池充电器，保护电池。

所述的可控制的放电装置是一个由晶体管功率器件和放电电阻组成的装置，一旦超级电容器的电压超过一定值，控制晶体管功率器件导通，通过电阻放电，保护超级电容器。

使用本发明可以达到以下有益效果：通过这种结构的车辆发电制动装置，使车辆制动的大小可以控制，制动发出的电能最大限度的回收，即使车辆的速度很慢，发电机发出的电压很低，也能通过电容充电器升压对超级电容器充电，存储发电机的能量，如果车辆速度很快时紧急刹车，也能通过超级电容器的快速度充电存储发电机的能量，合理控制对电池组的充电，保护电池组不会因为充电电流过大，过冲电而损坏。

四、附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

1、可控制升压装置，2、超级电容器，3、电池充电器，4、放电装置，5、电池组，6、刹车传感器，G是发电机，MCU是微处理器。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，本发明包括电机、可控制升压装置1、超级电容器2、电池充电器3、放电装置4、电池组5、微处理器和刹车传感器6，电机与车辆轮子、传动轴等车辆的运动部件连接，可控制升压装置1与电机电连接，超级电容器2与可控制升压装置1电连接，可控制升压装置1控制电机输出的电流大小和超级电容器2的充电电压，超级电容器2连接到电池充电器3上，超级电容器2还连接有一个可控制的放电装置4；可控制升压装置1、电池充电器3和放电装置4都与微处理器信号连接，微处理器还接有刹车传感器6，司机刹车动作的信号通过刹车传感器6输入到微处理器，控制可控升压装置1的电流变化。

本发明工作过程：当车辆正常行驶时，没有刹车信号，可控制升压装置1不工作，其他单元都不工作。当司机刹车时，刹车传感器6把刹车大小的信号输入到微处理器，微处理器根据刹车信号6和车辆行驶速度信号控制可控制升压装置1对超级电容器2充电，发电机输出电流的大小决定了发电机输出功率大小，也决定了制动力的大小，刹车信号大时，电流大，制动力就大。一旦超级电容器2具有电量，电池充电器3就以超级电容器2的电量为电源，控制适当的充电电流开始工作对电池组5进行充电，如果电池组5的电量已充满，会自动关闭电池充电器3，如果超级电容器2的电压到高到一定值，可控放电装置4通过内部晶体管功率器件导通，通过电阻放电，释放超级电容器2上的电荷。由于车辆的制动是由发电产生，所以一旦车辆停止，就没有制动力，所以本装置建议和机械刹车一起使用。调整刹车踏板或手柄1/2到2/3动程时机械刹车开始工作，车辆需要减速时经踏刹车板或轻按手柄，由本发明装置制动，回收能量，车辆停止后由机械刹车通过，保持车辆状态。紧急刹车时由本装置和机械刹车同时工作，适当回收能量，提高刹车效果。综上所述，本发明是一种通过发电机发电，控制电容器超级电容器和电池充电达到调节发电功率，控制刹车和电池充电电流的车辆制动装置，特别适用于电动汽车、油电双动力车和电动摩托车等车辆使用，也适合其他车辆应用。