[发明专利]一种压簧式蓄能转换装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压簧式蓄能转换装置及其工作方法。

背景技术

为充分利用车辆的制动能量，通常采用三种制动能量回收方式：

第一种制动能量回收方式是通过发电机将车辆的动能转化电能储存起来。储存电能的器件主要有蓄电池、超级电容等，二者都要通过发电机将机械能转变为电能存储，存在能量转化效率低、制动能量回收利用率低等不足。

第二种制动能量回收方式是通过液压泵、马达等二次元件将车辆的动能转化为液压能、气压能储存在液压蓄能器中，但存在能量转化率低、能量密度小、成本高等缺陷。

第三种制动能量回收方式是直接将旋转部件的动能转化存储为动能飞轮储能，由于不经过二次元件进行能量转换，能量转化效率高，这种能量回收方式存在着成本高，技术难度大，目前尚不成熟。

2012年9月12日，中国专利公布了申请号为CN201210133635.X的橡胶带式蓄能器专利，2013年10月30日，中国专利公布了申请号为CN201320242319.6的弹性橡胶带蓄能器式汽车制动能量再生传动装置专利，2014年2月26日，中国专利公布了申请号为CN201310504549.X的弹性橡胶带蓄能器式电动汽车制动能量再生传动装置专利，2013年7月17日，中国专利公布了申请号为CN201310164669.X的弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生传动装置专利；上述已有的各专利技术中，制动能量再生传动装置将弹性橡胶带缠绕在滚筒上，通过橡胶带的拉伸和收缩实现制动能量的再生，存在体积大、在车上布置空间不足和不便于装车使用等缺点。2013年8月14日，中国专利公布了申请号为CN201310164903.9的弹性橡胶带蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置专利以及申请号为CN201310165081.6的压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置专利，利用弹性橡胶带或压簧的拉伸和收缩回收装载机动臂势能，但这类蓄能器无法实现对车辆动能的回收利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种压簧式蓄能转换装置及其工作方法，本发明适合车辆储能使用，能量转化率高、结构紧凑，制造工艺相对简单，制动能量回收、释放过程容易控制，成本低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种压簧式蓄能转换装置，包括蓄能转换单元和双离合器传动箱、电磁制动器，双离合器传动箱与蓄能转换单元一侧传动连接，蓄能转换单元另一侧与电磁制动器传动连接，蓄能转换单元包括蓄能转换单元壳体以及设于其内的滚珠丝杠、滚珠螺母、滑动板、蓄能弹簧和固定板，在靠近电磁制动器一侧的蓄能转换单元壳体上设有导轨；所述固定板固设于靠近双离合器传动箱一侧的蓄能转换单元壳体的一端，蓄能转换单元内与固定板相对的一侧设有滑动板，滑动板的外周固定连接两个导块，导块滑动设置于导轨内，并沿导轨做直线运动，蓄能弹簧置于固定板和滑动板之间；滚珠丝杠的一端穿过固定板的中央通孔，并与双离合器传动箱连接，滚珠丝杠的另一端穿过滑动板的中央通孔，并与电磁制动器连接，滚珠螺母套装在滚珠丝杠的滚珠丝杠螺纹上，且与滑动板固定连接，上述连接使得导块连同滑动板、滚珠螺母一起只能沿导轨作轴向往复直线运动，所述电磁制动器与电气控制装置电性连接。

优选的，所述的双离合器传动箱包括第一电磁离合器和第二电磁离合器，第一电磁离合器主动端固定连接第一齿轮轴，第一齿轮轴上固定安装第一齿轮，第一电磁离合器的从动端固定连接第三齿轮轴，第三齿轮轴上固定安装第三齿轮，第二电磁离合器主动端固定连接第二齿轮轴，第二齿轮轴上固定安装第二齿轮，第二电磁离合器的从动端固定连接第四齿轮轴，第四齿轮轴上固定安装第四齿轮，在双离合器传动箱内壁固定安装中间齿轮轴，中间齿轮轴安装中间齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮常啮合；中间齿轮沿其齿轮周向外侧与第三齿轮和第四齿轮常啮合。所述第一电磁离合器和第二电磁离合器与电气控制装置电性连接。

优选的，所述的滚珠丝杠的一端固定连接到电磁制动器的电磁制动器制动盘上，滚珠丝杠的另一端固定连接到双离合器传动箱的中间齿轮上。

优选的，所述的电磁制动器为电磁失电制动器，即电磁制动器通电时，电磁制动器解除制动；电磁制动器断电时，电磁制动器保持制动。

优选的，所述的蓄能弹簧为包括至少两根弹簧套装在一起的弹簧组。

本发明公开的一种压簧式蓄能转换装置的工作方法，包括如下步骤：

A、制动能量回收过程