本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及制動摩擦力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是小功率電動車輛上的制動摩擦力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

制動摩擦力發(fā)電是將制動摩擦力轉(zhuǎn)化為發(fā)電機的電磁力進行發(fā)電，將制動能量轉(zhuǎn)化為電能。車輛速度通過控制制動摩擦力大小來進行控制，摩擦力與摩擦面正壓力相關(guān)；當制動摩擦力傳遞到發(fā)電機轉(zhuǎn)子時，制動摩擦力與發(fā)電機轉(zhuǎn)矩成正比。

制動功率＝制動摩擦力*運行速度。

制動摩擦力與載重、坡度、速度減量等因素相關(guān)。

對于電動汽車，假設(shè)所需制動摩擦力為2000牛頓，車輛行駛速度為30米/秒(108公里/小時)，其制動摩擦力產(chǎn)生的機械功約為60kw，相當于該車輛行駛所需電機的額定功率，該功率并不連續(xù)產(chǎn)生的。根據(jù)估算，電動汽車在下坡時平均連續(xù)制動功率約為10kw。

電動自行車、電動三輪車、電動滑板車、電動代步車等車輛，簡稱小功率電動車輛。假設(shè)小功率電動車輛所需制動摩擦力為200牛頓，車輛行駛速度為5米/秒(18公里/小時)，其制動摩擦力產(chǎn)生的機械功約為1kw。考慮機械能傳遞效率和機械能轉(zhuǎn)換電能的效率，發(fā)電功率約為800w，該功率大約是行駛所需電機額定功率的兩倍。目前車輛的制動發(fā)電系統(tǒng)是通過輪胎摩擦傳遞機械能，提供照明和手機充電，功率為數(shù)瓦，能產(chǎn)生小部分制動力。當嘗試利用制動摩擦力進行更大功率發(fā)電機時，若仍然采用摩擦輪與輪胎的摩擦來傳遞制動能量，車輛的輪胎會產(chǎn)生嚴重磨損，輪胎使用壽命大大縮短。

如何將制動摩擦力變?yōu)闄C械轉(zhuǎn)動，并控制制動摩擦力的大小，推動發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)電，是亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決背景技術(shù)中提出的問題，提供了一種小功率電動車輛上的制動摩擦力發(fā)電系統(tǒng)，采用采用靠輪和制動片摩擦產(chǎn)生的制動摩擦力使得靠輪旋轉(zhuǎn)，由與靠輪同軸的齒錐帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

本發(fā)明提出的一種小功率電動車輛上的制動摩擦力發(fā)電系統(tǒng)，包括外圈截面為y形的輪轂；輪轂兩個側(cè)面對稱設(shè)置兩個靠輪，所述靠輪和輪轂在非制動狀態(tài)下存在間隙，在制動狀態(tài)下緊密接觸產(chǎn)生摩擦力；兩個靠輪分別通過連接軸連接齒錐，齒錐嚙合發(fā)電機轉(zhuǎn)子，左右兩個齒錐與發(fā)電機轉(zhuǎn)子存在的兩個嚙合面；靠輪、連接軸和齒錐繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，當對左右兩邊靠輪鉗形用力，使兩個靠輪同時接觸輪轂兩側(cè)，左右兩個靠輪將制動摩擦力矩通過左右兩個齒錐傳遞給發(fā)電機轉(zhuǎn)子，控制靠輪與輪轂的接觸力，以控制制動力大小，從而改變發(fā)電機發(fā)電電量。

所述靠輪外輪廓曲面適應(yīng)輪轂內(nèi)凹弧面以增大接觸面積，增大靠輪與輪轂的接觸面積以增大摩擦力，也使靠輪與輪轂?zāi)Σ聊p均勻。

在上述技術(shù)方案中，所述靠輪外表面采用耐磨涂層。

在上述技術(shù)方案中，所述輪轂與靠輪接觸外表面采用耐磨涂層。

在上述技術(shù)方案中，所述靠輪外面包覆有多塊摩擦片。

在上述技術(shù)方案中，所述摩擦片采用現(xiàn)有技術(shù)的耐磨金屬材料或復(fù)合材料。

在上述技術(shù)方案中，所述發(fā)電機功率在20w至2kw之間。

在上述技術(shù)方案中，所述y形的輪轂兩邊的的弧形曲面上貼裝制動片，制動片由多塊拼接，沿輪轂圍成完整一圈。

在上述技術(shù)方案中，所述制動片上設(shè)置有孔，用沉頭螺絲固定在輪轂上。

在上述技術(shù)方案中，所述制動片采用耐磨金屬材料或復(fù)合材料，或制動片表面有耐磨涂層。

本發(fā)明的制動發(fā)電系統(tǒng)，制動力大，發(fā)電功率大，靠輪和制動片采用現(xiàn)有技術(shù)中汽車制動材料能用較小的磨損提供足夠摩擦力，這種摩擦力也就是制動力。采用靠輪和制動片摩擦產(chǎn)生的制動摩擦力使得靠輪旋轉(zhuǎn)，由與靠輪同軸的齒錐帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電。將制動摩擦力變?yōu)闄C械轉(zhuǎn)動，推動發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)電。若制動產(chǎn)生靜摩擦力，則控制發(fā)電機轉(zhuǎn)矩就可以控制制動力。

是本發(fā)明的制動摩擦力發(fā)電系統(tǒng)包括外圈截面為y形的y形輪轂；輪轂平面的兩面對稱安放兩個靠輪，靠輪和輪轂在非制動狀態(tài)下存在間隙，在制動狀態(tài)下緊密接觸產(chǎn)生摩擦力；兩個靠輪分別通過連接軸連接齒錐，齒錐嚙合發(fā)電機轉(zhuǎn)子，左右兩個齒錐與發(fā)電機轉(zhuǎn)子存在的兩個嚙合面；靠輪、連接軸和齒錐繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，當對左右兩邊靠輪鉗形用力，使兩個靠輪同時接觸輪轂兩側(cè)，左右兩個靠輪將制動摩擦力矩通過左右兩個齒錐傳遞給發(fā)電機轉(zhuǎn)子。控制靠輪與輪轂的接觸力，可以控制制動力大小，從而改變發(fā)電機發(fā)電電量。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)和方法的制動發(fā)電機，制動力大，發(fā)電功率大，不損傷輪胎；制動能量利用充分，能提高電動自行車、電動三輪車續(xù)航里程，在坡道多山區(qū)使用優(yōu)勢更加明顯。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中制動盤制動摩擦力發(fā)電機械傳動剖面示意圖。

圖2是本發(fā)明輪轂結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中編號說明：3、靠輪；4、摩擦片；5、連接軸；6、齒錐；7、嚙合面；8、發(fā)電機轉(zhuǎn)子；9、旋轉(zhuǎn)軸；10、輪轂；21、制動片；22、孔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述：

如圖1所示的小功率電動車輛上的制動摩擦力發(fā)電系統(tǒng)小功率電動車輛上的制動摩擦力發(fā)電系統(tǒng)，包括外圈截面為y形的輪轂10；輪轂10兩個側(cè)面對稱設(shè)置兩個靠輪3，靠輪3和輪轂10在非制動狀態(tài)下存在間隙，在制動狀態(tài)下緊密接觸產(chǎn)生摩擦力；兩個靠輪3分別通過連接軸5連接齒錐6，齒錐6嚙合發(fā)電機轉(zhuǎn)子8，左右兩個齒錐6與發(fā)電機轉(zhuǎn)子8存在的兩個嚙合面7；靠輪3、連接軸5和齒錐6繞旋轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)，當對左右兩邊靠輪鉗形用力，使兩個靠輪3同時接觸輪轂10兩側(cè)，左右兩個靠輪3將制動摩擦力矩通過左右兩個齒錐6傳遞給發(fā)電機轉(zhuǎn)子8，控制靠輪3與輪轂10的接觸力，以控制制動力大小，從而改變發(fā)電機發(fā)電電量。靠輪3外輪廓曲面適應(yīng)輪轂10內(nèi)凹弧面以增大接觸面積，增大靠輪3與輪轂10的接觸面積以增大摩擦力，也使靠輪3與輪轂10摩擦磨損均勻；靠輪3外表面采用耐磨涂層，輪轂10與靠輪3接觸外表面采用耐磨涂層；靠輪3外面包覆有多塊摩擦片4，摩擦片4采用現(xiàn)有技術(shù)的耐磨金屬材料或復(fù)合材料，發(fā)電機功率在20w至2kw之間，y形的輪轂10兩邊的的弧形曲面上貼裝制動片21，制動片21由多塊拼接，沿輪轂10圍成完整一圈。

制動片21上設(shè)置有孔22，用沉頭螺絲固定在輪轂10上。制動片21采用耐磨金屬材料或復(fù)合材料，或制動片表面有耐磨涂層。

包括外圈截面為y形的y形輪轂10；輪轂平面的兩面對稱安放兩個靠輪，靠輪3和輪轂10在非制動狀態(tài)下存在間隙，在制動狀態(tài)下緊密接觸產(chǎn)生摩擦力；兩個靠輪分別通過連接軸5連接齒錐6，齒錐6嚙合發(fā)電機轉(zhuǎn)子8，左右兩個齒錐與發(fā)電機轉(zhuǎn)子8存在的兩個嚙合面7；靠輪3、連接軸5和齒錐6繞旋轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)，當對左右兩邊靠輪鉗形用力，使兩個靠輪同時接觸輪轂兩側(cè)，左右兩個靠輪將制動摩擦力矩通過左右兩個齒錐傳遞給發(fā)電機轉(zhuǎn)子8?？刂瓶枯?與輪轂10的接觸力，可以控制制動力大小，從而改變發(fā)電機發(fā)電電量。，靠輪3外輪廓曲面適應(yīng)輪轂10內(nèi)凹弧面以增大接觸面積。增大靠輪3與輪轂10的接觸面積能增大摩擦力，也使兩者摩擦磨損均勻。靠輪3外表面和/或輪轂1與靠輪3接觸外表面采用耐磨涂層?？枯?外包有多塊摩擦片4。摩擦片4是易損件，便于更換。摩擦片4采用現(xiàn)有技術(shù)的耐磨金屬材料或復(fù)合材料。發(fā)電機功率在20w至2kw之間。

另外一種輪轂結(jié)構(gòu)是，y形輪轂兩邊的的弧形曲面上貼裝制動片，制動片由多塊拼接，沿輪轂圍成完整一圈。如圖2所示，制動片21上有孔22，用沉頭螺絲固定在輪轂11上。制動片21有多快，沿輪轂11圍成完整一圈。制動片21采用耐磨金屬材料或復(fù)合材料，或制動片表面有耐磨涂層。

采用該結(jié)構(gòu)和方法的制動發(fā)電機，制動力大，發(fā)電功率大，不損傷輪胎；制動能量利用充分，能提高電動自行車、電動三輪車續(xù)航里程，在坡道多山區(qū)使用優(yōu)勢更加明顯。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。