汽車制動能量回收利用裝置制造方法
【專利摘要】一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設(shè)置于汽車上的制動裝置，所述制動裝置上靠近摩擦部的區(qū)域形成熱源區(qū)，遠離摩擦部的區(qū)域形成熱沉區(qū)，其創(chuàng)新在于：在制動裝置上設(shè)置溫差半導(dǎo)體，溫差半導(dǎo)體的受熱端與熱源區(qū)接觸，溫差半導(dǎo)體的輸出端與熱沉區(qū)接觸。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：能夠?qū)⑵囍苿赢a(chǎn)生的熱量利用起來，并將其供給車載電器，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(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能量采集裝置，尤其涉及一種汽車制動能量回收利用裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車在制動時，由于摩擦作用，制動裝置上將產(chǎn)生大量的熱量，由車輛制動動作所 產(chǎn)生的能量的總量十分可觀，但現(xiàn)有技術(shù)中還沒有相應(yīng)的技術(shù)手段能夠?qū)χ苿赢a(chǎn)生的熱量 進行收集并加以利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對【背景技術(shù)】中的問題，本發(fā)明提出了一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設(shè) 置于汽車上的制動裝置，所述制動裝置上靠近摩擦部的區(qū)域形成熱源區(qū)，遠離摩擦部的區(qū) 域形成熱沉區(qū)，其創(chuàng)新在于：在制動裝置上設(shè)置溫差半導(dǎo)體，溫差半導(dǎo)體的受熱端與熱源區(qū) 接觸，溫差半導(dǎo)體的輸出端與熱沉區(qū)接觸。
[0004] 本發(fā)明的原理是：塞貝克效應(yīng)是熱電領(lǐng)域中的一種基礎(chǔ)原理，溫差半導(dǎo)體的熱電 特性即是塞貝克效應(yīng)的一種具體表現(xiàn)，對于塞貝克效應(yīng)及其實現(xiàn)方式，本技術(shù)并無貢獻，本 發(fā)明的價值體現(xiàn)在：發(fā)明人將溫差半導(dǎo)體借鑒到汽車上，利用溫差半導(dǎo)體的熱電特性來對 制動摩擦所產(chǎn)生的熱量進行收集轉(zhuǎn)化，由此所產(chǎn)生的電能可用于驅(qū)動車載電氣設(shè)備或用于 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(jié)省了能源。
[0005] 為了更加充分地對摩擦熱量進行采集，優(yōu)選地，所述溫差半導(dǎo)體的數(shù)量為多個，多 個溫差半導(dǎo)體的輸出端通過導(dǎo)線串聯(lián)在一起，溫差半導(dǎo)體的具體數(shù)量，可根據(jù)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(yōu)選地，所述熱源區(qū)與受熱端的接觸 部之間設(shè)置有導(dǎo)熱金屬片。導(dǎo)熱金屬片可采用導(dǎo)熱性能較好的銅材料制作。
[0007] 為了使溫差半導(dǎo)體兩端保持穩(wěn)定的溫度差，優(yōu)選地，所述熱沉區(qū)范圍內(nèi)的制動裝 置結(jié)構(gòu)體上設(shè)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(dǎo)體 兩端保持穩(wěn)定的溫度差。
[0008] 本發(fā)明還提出了如下的優(yōu)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(qū)，筋板上的 外側(cè)區(qū)域形成熱沉區(qū)?；诂F(xiàn)有的鼓式制動器制動蹄結(jié)構(gòu)，在蹄板上方、筋板外側(cè)以及兩塊 筋板之間存在大量的閑置空間，將這些閑置空間利用起來，用于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(jié)構(gòu)進行調(diào)整，十分利于對現(xiàn)有車輛的改裝升級。
[0009] 為了使溫差半導(dǎo)體兩端保持穩(wěn)定的溫度差，本發(fā)明還提出了如下改進方案：所述 制動裝置上設(shè)置有隔熱材料塊，所述隔熱材料塊的一端與導(dǎo)熱金屬片連接，隔熱材料塊的 另一端延伸至熱沉區(qū)；所述隔熱材料塊上設(shè)置有安裝槽，溫差半導(dǎo)體鑲嵌在安裝槽內(nèi)。隔熱 材料塊可以將熱量阻隔在熱源區(qū)，避免熱量通過空氣傳遞至熱沉區(qū)，從而使溫差半導(dǎo)體兩 端保持穩(wěn)定的溫度差。隔熱材料塊可采用巖棉制作。
[0010] 優(yōu)選地，所述溫差半導(dǎo)體由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo) 體的外形均為條狀結(jié)構(gòu)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(yōu)選地，所 述輸出端通過導(dǎo)線與一穩(wěn)壓器的輸入部連接，穩(wěn)壓器的輸出部與負載連接。
[0012] 優(yōu)選地,所述負載為車載電氣裝置或車載蓄電池。
[0013] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：能夠?qū)⑵囍苿赢a(chǎn)生的熱量利用起來，并將其供給車 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(fā)明的原理示意圖； 圖2、本發(fā)明的一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3、熱源區(qū)和熱沉區(qū)的局部放大圖； 圖4、本發(fā)明的一種【具體實施方式】的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中各個標記所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)名稱分別為：蹄板1、筋板2、溫差半導(dǎo)體3、導(dǎo)熱金屬片4、 散熱金屬片5、隔熱材料塊6、穩(wěn)壓器7、金屬連接體8、熱源區(qū)A、發(fā)電區(qū)B、熱沉區(qū)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(shè)置于汽車上的制動裝置，所述制動裝置 上靠近摩擦部的區(qū)域形成熱源區(qū)，遠離摩擦部的區(qū)域形成熱沉區(qū)，其創(chuàng)新在于：在制動裝置 上設(shè)置溫差半導(dǎo)體，溫差半導(dǎo)體的受熱端與熱源區(qū)接觸，溫差半導(dǎo)體的輸出端與熱沉區(qū)接 觸。
[0016] 進一步地，所述溫差半導(dǎo)體的數(shù)量為多個，多個溫差半導(dǎo)體的輸出端通過導(dǎo)線串 聯(lián)在一起。
[0017] 進一步地，所述熱源區(qū)與受熱端的接觸部之間設(shè)置有導(dǎo)熱金屬片。
[0018] 進一步地，所述熱沉區(qū)范圍內(nèi)的制動裝置結(jié)構(gòu)體上設(shè)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(qū)，筋板2上的外側(cè)區(qū)域形成熱 沉區(qū)。
[0020] 進一步地，所述制動裝置上設(shè)置有隔熱材料塊，所述隔熱材料塊的一端與導(dǎo)熱金 屬片連接，隔熱材料塊的另一端延伸至熱沉區(qū)；所述隔熱材料塊上設(shè)置有安裝槽，溫差半導(dǎo) 體鑲嵌在安裝槽內(nèi)。
[0021] 進一步地，所述溫差半導(dǎo)體由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成，P型半導(dǎo)體和N型半 導(dǎo)體的外形均為條狀結(jié)構(gòu)體。
[0022] 進一步地，所述輸出端通過導(dǎo)線與一穩(wěn)壓器的輸入部連接，穩(wěn)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(jié)合附圖來對本發(fā)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(fā)明所依賴的熱電學原理，基于現(xiàn)有理論可 知，當將溫差半導(dǎo)體中的P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的一端靠近熱源時，P型半導(dǎo)體和N型半 導(dǎo)體的兩端就會形成溫度差，在此溫度差作用下，就會產(chǎn)生塞貝克效應(yīng)，從而在溫差半導(dǎo)體 上形成電勢差；前述的熱電學現(xiàn)象已為現(xiàn)有技術(shù)所公知，本發(fā)明的創(chuàng)新點在于將前述熱電 學現(xiàn)象實現(xiàn)為具體的能量收集裝置并將其創(chuàng)造性地結(jié)合到汽車制動裝置上，最終將制動產(chǎn) 生的熱能轉(zhuǎn)化為電能并加以利用。
[0025] 參見圖2,圖中由兩塊制動蹄所形成的結(jié)構(gòu)體為典型的鼓式制動器結(jié)構(gòu)，為了提高 對熱能的利用效率，本發(fā)明在兩塊制動蹄上各設(shè)置了一套能量收集裝置，充分的利用了制 動蹄結(jié)構(gòu)。
[0026] 參見圖3,圖中用虛線勾畫出了三個扇形區(qū)域，其中標記A所示區(qū)域即為靠近摩擦 部的熱源區(qū)，標記C所示區(qū)域即為遠離摩擦部的熱沉區(qū)，標記B所示區(qū)域即為用于設(shè)置能量 收集裝置的發(fā)電區(qū)；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(nèi)側(cè)面上的熱量也傳遞至導(dǎo)熱金屬片上，進一步增加熱源區(qū)和 熱沉區(qū)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(guān)系，從此圖中可 以清楚的看到，制動蹄上的蹄板1內(nèi)側(cè)面和筋板2側(cè)面之間存在的空間，將能量收集裝置設(shè) 置于該空間內(nèi)，無需對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)作太大改動，充分地利用了已有空間，這使得本發(fā)明方案不 僅可以在不增加太多成本的條件下用于新造車輛，而且也能十分方便對已有車輛進行改造 升級。
【權(quán)利要求】
1. 一種汽車制動能量回收利用裝置，包括設(shè)置于汽車上的制動裝置，所述制動裝置上 靠近摩擦部的區(qū)域形成熱源區(qū)，遠離摩擦部的區(qū)域形成熱沉區(qū)，其特征在于：在制動裝置上 設(shè)置溫差半導(dǎo)體，溫差半導(dǎo)體的受熱端與熱源區(qū)接觸，溫差半導(dǎo)體的輸出端與熱沉區(qū)接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：所述溫差半導(dǎo)體 的數(shù)量為多個，多個溫差半導(dǎo)體的輸出端通過導(dǎo)線串聯(lián)在一起。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：所述熱源區(qū)與受 熱端的接觸部之間設(shè)置有導(dǎo)熱金屬片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：所述熱沉區(qū)范圍 內(nèi)的制動裝置結(jié)構(gòu)體上設(shè)置有散熱金屬片，散熱金屬片與輸出端接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：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(qū)，筋板（2)上的外側(cè)區(qū)域形成熱沉區(qū)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：所述制動裝置上 設(shè)置有隔熱材料塊，所述隔熱材料塊的一端與導(dǎo)熱金屬片連接，隔熱材料塊的另一端延伸 至熱沉區(qū)；所述隔熱材料塊上設(shè)置有安裝槽，溫差半導(dǎo)體鑲嵌在安裝槽內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：所述溫差半導(dǎo)體 由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的外形均為條狀結(jié)構(gòu)體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：所述輸出端通過 導(dǎo)線與一穩(wěn)壓器的輸入部連接，穩(wěn)壓器的輸出部與負載連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車制動能量回收利用裝置，其特征在于：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(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)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