[发明专利]公路长下坡车辆制动能量回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆制动能量回收，并且更具体地涉及一种公路长下坡车辆 制动能量回收装置。

背景技术

我国地域辽阔，有约60％的国土是丘陵、山地和高原，在我国已建成通 车的公路有不少穿越这些地区。这些地区地形起伏和地势落差大，需要采用 连续升坡或连续降坡的方法克服高差，下坡时不少公路有连续长下坡路段。 这些连续长下坡路段的平均坡度大于3％，并且坡长一般超过4km。

运输车辆在这些长下坡路段行驶过程中，其势能将转化为机械能，重力 驱动车辆加速，必须采用制动器等制动装置抵消重力作用，保障车辆以安全 的速度行驶。在车辆下坡持续制动过程中，大量的势能在车辆制动毂内转化 为热量，使制动毂升温，如果制动时间过长、要转化的势能过大，都会引起 制动毂温度过高，导致制动失灵，造成追尾、冲出公路等车毁人亡的重特大 交通事故。

运输车辆，特别是载重货车在连续长下坡路段行驶过程中，由于制动失 灵等原因导致的特大、重大交通事故时有发生，是重大恶性交通事故的发生 率最高的路段，已引起全社会的广泛关注。在这些交通事故中，车辆制动失 效是直接原因，长时间制动容易使车辆制动毂和轮胎的温度迅速上升，制动 毂温度接近700摄氏度，容易引起制动失效。

因此，需要一种在现有线路条件和车辆制动方式都不变的前提下在公路 长下坡路段避免车辆制动失效的装置。

发明内容

考虑到上述问题而做出了本发明。本发明提供了一种车辆制动能量回收 装置，包括：摩擦滚轮，被放置在下坡道路的路面上的沟槽中以便与在路面 上行驶的车辆车轮保持接触；以及能量转换装置，被配置来将摩擦滚轮的转 动能量转换为电能。

根据本发明实施例，所述能量转换装置包括升速齿轮和发电机，所述升 速齿轮包括低速齿轮和高速齿轮，所述低速齿轮和所述高速齿轮彼此啮合， 所述低速齿轮与所述摩擦滚轮同轴连接，所述高速齿轮与发电机同轴连接。

根据本发明实施例，所述车辆制动能量回收装置还包括：并网逆变器， 其输入端连接所述发电机的输出端，并且被配置来将所述能量转换装置产生 的电能变换至预定电压幅度预定频率的三相交流电；以及升压变压器，其输 入端连接并网逆变器的输出端，其输出端连接电网，并且被配置来将所述并 网逆变器产生的预定电压幅度预定频率的三相交流电变换至电网电压的幅度 和频率。

根据本发明实施例，所述摩擦滚轮和能量转换装置布置在所述沟槽中， 所述摩擦滚轮布置在所述沟槽的上部，所述能量转换装置布置在所述沟槽的 下部；所述并网逆变器和升压变压器远离所述摩擦滚轮和能量转换装置布置。

根据本发明实施例，在下坡道路的路面上布置多个沟槽，每个沟槽间隔 10米，在每个沟槽中布置一个摩擦圆滚轮和能量转换装置，并且摩擦圆滚轮 的半径为0.5米。

根据本发明实施例的车辆制动能量回收装置，通过在连续下坡路段上布 置摩擦滚轮和发电机，可以为行驶车辆提供减速摩擦力，避免行驶车辆的运 行速度增加，将行驶车辆的势能变化量部分转化为电能，不仅可以避免车辆 制动时制动器的发热并且相应地可以避免制动器发热导致的制动失灵，同时 可以提高能量利用率。

附图说明

通过参考附图描述根据本发明实施例，本发明实施例的各种特征和优点 将更明显，并且也更容易被理解，在附图中：

图1是示出了车辆在下坡路段行驶时的受力分析示意图；

图2示出了根据本发明实施例的车辆制动能量回收装置的示意性框图；

图3示出了根据本发明实施例的车辆制动能量回收装置的示意性安装 图；以及

图4示出了根据本发明实施例的车辆制动能量回收装置的另一示意性框 图。

具体实现方式

下面将参考附图来描述根据本发明实施例的管理多个终端设备的方法、 在多个终端设备之间进行任务自动迁移的方法、以及实现所述方法的管理服 务器。

图1示出了车辆在下坡路段行驶时的受力分析示意图。

如图1所示，一辆总重量为m的车辆在一条坡度角为α度的笔直路线上 下坡行驶，其中线路坡度可以被定义为i＝tanα。