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電動(dòng)自行車再生制動(dòng)發(fā)電裝置說明書終結(jié)版
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2020 年 4 月 19 日
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電動(dòng)自行車再生制動(dòng)發(fā)電裝置設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)者:王銀鴿、楊碩、王波
(西
2、南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,成都, 611756)
【摘要】
電動(dòng)自行車在制動(dòng)的過程中,采用橡膠摩擦達(dá)到目的,這樣將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能,造成能量熵的增大,使其利用性變低,從另一方面說也是一種能量的浪費(fèi),我們就設(shè)想將這部分能量利用起來,轉(zhuǎn)化為電能達(dá)到節(jié)能的目的。
我們基于法拉第電磁感應(yīng)定律,設(shè)計(jì)了電動(dòng)自行車制動(dòng)發(fā)電裝置。該裝置能夠?qū)x車時(shí)需要舍去的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,利用蓄電池,進(jìn)一步將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來,方便再次供電動(dòng)自行車使用。
該裝置分兩大部分:機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)電充電系統(tǒng)。
機(jī)械傳動(dòng)部分是將車輪的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)依次經(jīng)齒輪嚙合,常
3、開摩擦離合器,具有無極變速的帶傳動(dòng)組傳遞到發(fā)電機(jī)。該傳動(dòng)系統(tǒng)的控制開關(guān)是剎車把的張合,只有進(jìn)行剎車制動(dòng)時(shí)才工作。當(dāng)制動(dòng)力小于一定數(shù)值時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)工作,進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)電機(jī)的阻力產(chǎn)生一定的制動(dòng)效果。當(dāng)制動(dòng)力大于這個(gè)數(shù)值時(shí),剎車把的張合程度會(huì)達(dá)到第二階段,為確保制動(dòng)安全,開始采用自帶橡膠摩擦制動(dòng)和發(fā)電機(jī)阻力制動(dòng)二者的混合制動(dòng)。兩者的組合既能夠達(dá)到能源的回收再利用又保障制動(dòng)的安全性。
發(fā)電充電部分由小型發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓電路與蓄電池構(gòu)成。
本設(shè)計(jì)能夠有效的再生制動(dòng),到達(dá)節(jié)能的作用。由于現(xiàn)在的大部分電力
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4、當(dāng)之處,請(qǐng)聯(lián)系改正。
由火電廠燃煤產(chǎn)生,與此同時(shí)會(huì)排放大量污染氣體,該設(shè)計(jì)制動(dòng)產(chǎn)生的能源能夠以電能的形式重新被利用,進(jìn)一步說到達(dá)了減排的作用。
關(guān)鍵詞:無級(jí)變速 制動(dòng)發(fā)電 混合制動(dòng) 發(fā)電機(jī) 法拉第電磁感應(yīng)定
律
聯(lián)系人:殷悅、、
一、作品背景及意義
1.1 作品背景
隨著煤炭資源的日益困乏,節(jié)約用電和尋找可替代資源或者技術(shù)發(fā)電,已經(jīng)成為人們亟待解決的問題。同時(shí),由于我們國家人口眾多,人均資源擁有水平低,人均 GDP不高,因此汽車擁有量相對(duì)于發(fā)達(dá)國家就較少。而由于電動(dòng)自行車操作簡(jiǎn)單、占用空間小、
5、行駛速度可控、行駛自動(dòng)省人力、利用電能來驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),極大填補(bǔ)了這方面的不足,受到廣大國民的喜愛。對(duì)建立節(jié)約型和諧社會(huì),有著非常重大的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在中國電動(dòng)自行車擁有量已經(jīng)突破 2 億輛,占據(jù)中國巨大的交通工具市場(chǎng)。
1.2 市場(chǎng)上現(xiàn)有電動(dòng)自行車的發(fā)電裝置
(1)摩擦發(fā)電照明燈
(2)腳踩發(fā)電機(jī)
1.3 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
隨著節(jié)能減排被人們接受并積極響應(yīng),電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)者們逐步增加
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或者改進(jìn)
6、裝置,來起到節(jié)能減排的目的,同時(shí)方便消費(fèi)者。例如:摩擦發(fā)電照明燈、電動(dòng)車腳踩充電。可是摩擦發(fā)電的轉(zhuǎn)化率低,而腳踩充電又消耗人力,我們就想對(duì)這部分進(jìn)行改進(jìn),采取齒輪嚙合制動(dòng)發(fā)電,既達(dá)到了提高能源收集再利用的效率,又節(jié)省人力,同時(shí)起到節(jié)能減排的作用。
二、設(shè)計(jì)方案
2.1 系統(tǒng)工作原理
本設(shè)計(jì)主要分兩個(gè)部分:再生制動(dòng)與輔助制動(dòng)。
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工作流程如下:
開始
駕駛者控制
手閘握力≥設(shè) 是
否
齒輪嚙合
橡膠摩擦制動(dòng) ( 輔助制動(dòng) )
變速傳送帶傳送
發(fā) 電 機(jī)制 動(dòng) 并發(fā)
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結(jié)束
圖1 系統(tǒng)工作流程圖
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運(yùn)行原理:
(一) 工作模式一:再生制動(dòng)
電動(dòng)車勻速運(yùn)行,待需要減速時(shí),駕駛者按下手閘的壓力小于設(shè)定的制動(dòng)閾值時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)變速箱齒輪與車輪軸上的齒輪嚙合,用車輪的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。發(fā)電機(jī)工作時(shí)對(duì)車輪產(chǎn)生制動(dòng)效果,這樣經(jīng)過變速箱傳動(dòng)達(dá)到自行車制動(dòng)和動(dòng)能發(fā)電的目的。
(二) 工作模式二:輔助制動(dòng)
當(dāng)遇到緊急情況時(shí),駕駛者按下手閘的壓力大于設(shè)定的閾值。此時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)為了保證駕駛者的安全,啟動(dòng)剎車片摩擦制動(dòng)裝置。剎車片制動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)制動(dòng)同時(shí)作用,保證自行車在盡可能短的時(shí)間內(nèi)停止下來,充分保證了行車安全。
裝置總體結(jié)構(gòu)圖:
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