基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108248393A(43)申请公布日2018.07.06(21)申请号201810030538.5(22)申请日2018.01.12(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人张新塘梅鹏王桀徐达(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人胡镇西(51)Int.Cl.B60L7/10(2006.01)B60T1/06(2006.01)B60T1/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法(57)摘要本发明公开了一种基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，是在现有的钳盘式制动器的基础上，在制动块和制动钳的制动块安装部之间增加一层压电材料层；在进行机械制动时，制动液被压入钳盘式制动器的制动轮缸，在液压作用下，制动块夹紧制动盘，产生摩擦力矩实现制动；在此过程中，压电材料层会受到压力产生形变向外输出电能，经AC/DC转换器转换成直流电后充电至蓄电池中。该方法采用压电材料进行制动能量回收，对汽车制动系统无不良影响，在低速时也能够提供所需制动力。CN108248393ACN108248393A权利要求书1/1页1.一种基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：该方法是在现有的钳盘式制动器(1)的基础上，在制动块(1.6)和制动钳(1.2)的制动块安装部(1.5)之间增加一层压电材料层(1.9)；在进行机械制动时，制动液被压入钳盘式制动器(1)的制动轮缸(1.3)，在液压作用下，制动块(1.6)夹紧制动盘(1.1)，产生摩擦力矩实现制动；在此过程中，压电材料层(1.9)会受到压力产生形变向外输出电能，经AC/DC转换器转换成直流电后充电至蓄电池(3)中。2.根据权利要求1所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：该方法还包括再生制动，通过机械制动和再生制动的结合提供所需的制动力。3.根据权利要求2所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：所述再生制动、机械制动按下述策略进行选择：1)通过车辆控制系统获取车速V、所需制动强度Q需，根据电动机(2)及车辆特性获得再生制动的临界速度Vmin和临界制动强度Q0，车速V＜Vmin时电动机(2)不能进行有效制动，所需制动强度Q需＞Q0时仅通过电动机(2)进行再生制动不能提供足够的制动力；2)若V＜Vmin，由机械制动单独提供所需制度力，此时压电材料层(1.9)单独进行能量回收并输出电能；3)若V≥Vmin且Q需≤Q0，由再生制动单独提供所需制度力，此时电动机(2)单独进行能量回收并输出电能；4)若V≥Vmin且Q需＞Q0，由再生制动和机械制动共同提供所需的制动力，此时电动机(2)和压电材料层(1.9)分别进行能量回收并输出电能。4.根据权利要求3所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：步骤4)中，出于安全考虑设定安全制动强度Qs，当Q＞Qs时，制动力全部由机械制动提供，此时压电材料层(1.9)单独进行能量回收并输出电能。5.根据权利要求4所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：步骤4)中，当Q0＜Q需≤Qs时，再生制动所提供的制动强度为Q0，机械制动所提供的制动强度为Q需-Q0。6.根据权利要求1～5中任一项所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：该钳盘式制动器(1)为定钳盘式，制动钳(1.2)在制动盘(1.1)的两侧均设置有至少一个制动轮缸(1.3)；两侧的制动块(1.6)均由制动轮缸(1.3)的活塞(1.4)直接推动。7.根据权利要求1～5中任一项所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：该钳盘式制动器(1)为浮钳盘式，制动钳(1.2)在制动盘(1.1)的一侧设置有至少一个制动轮缸(1.3)，在另一侧不设置制动轮缸(1.3)；在制动轮缸(1.3)侧，制动块(1.6)由制动轮缸(1.3)的活塞(1.4)直接推动；在不设置制动轮缸(1.3)的一侧，制动块(1.6)由受到制动轮缸(1.3)反作用力从而产生位移的制动钳(1.2)进行推动。8.根据权利要求1～5中任一项所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：所述压电材料层(1.9)由具有压电特性、机械性能满足制动器设计要求的压电材料制成。9.根据权利要求1～5中任一项所述的基于压电材料回收制动能量的电动汽车制动能量回收方法，其特征在于：所述蓄电池(3)设置有过压保护装置，防止压电材料层(1.9)输出电压过高时