[發明專利]一種帶溫差發電裝置的液力緩速器及其控制方法

有效

• 申請號: 201210434157.6
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102954126A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 何仁;胡東海
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16D57/02
• 分類號: F16D57/02;F16D65/78;H02N11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及汽車液力緩速器技術，特別指帶溫差發電的液力緩速器及其控制方法。?

背景技術

?目前，成熟的液力緩速器產品以福伊特（Voith）R133-2型為代表，福伊特（Voith）R133-2型液力緩速器的結構如圖1所示，包括動輪、定輪工作腔、輸入軸、熱交換器、儲油箱和殼體。對于裝有帶液力變矩器的自動變速器車輛來說，原變速器系統已配備了儲油罐、油泵和散熱器等部件，因此，在配有液力自動變速器的客車和載貨汽車上安裝液力緩速器成本更低。如圖2所示，該液力緩速器工作時，壓縮空氣經電磁閥進入儲油箱，將儲油箱內的油液經油路壓進緩速器工作腔內，緩速器開始工作。動輪帶動油液繞軸線旋轉；同時，油液沿葉片方向運動，甩向定輪。定輪葉片對油液產生反作用，油液流出定輪再轉回來沖擊動輪，這樣就形成對動輪的阻力矩，阻礙動輪的轉動，從而實現對車輛的減速作用。工作液在運動過程中使進出口形成壓力差，油液循環流動，通過熱交換器時，熱量被來自發動機冷卻系統的冷卻水帶走。這種液力緩速器主要存在以下問題：?

1、工作液需要通過壓縮空氣將其壓入工作腔中，需要額外地消耗汽車的動力。

2、液力緩速器制動時將汽車的動能或勢能轉化為液體的熱能，經冷卻系統冷卻，沒有將這部分熱能回收起來再利用，反而造成了冷卻系統的壓力增大。?

3、獨立的散熱器，需要借助發動機的冷卻系統對液力緩速器的工作液進行冷卻，不僅限制了液力緩速器的布置位置，而且在發動機停止工作后不能提供足夠冷卻能力以及足夠的壓縮空氣，限制了液力緩速器的使用以及降低制動安全性。?

溫差發電是基于熱電材料的塞貝克效應發展起來的一種發電技術，將P?型和N型兩種不同類型的熱電材料（P?型是富空穴材料，N?型是富電子材料）?一端相連形成一個PN?結，置于高溫狀態，另一端形成低溫，則由于熱激發作用，P（N）型材料高溫端空穴（電子）濃度高于低溫端，因此在這種濃度梯度的驅動下，空穴和電子就開始向低溫端擴散，從而形成電動勢，這樣熱電材料就通過高低溫端間的溫差完成了將高溫端輸入的熱能直接轉化成電能的過程。單獨的一個PN結，可形成的電動勢很小，而如果將很多這樣的PN?結串聯起來，就可以得到足夠高的電壓，成為一個溫差發電器。?

發明內容

本發明的目的是為解決液力緩速器制動時汽車的制動能量不能得到回收利用的問題、解決當液力緩速器將汽車動能全部轉化為液體熱能造成冷卻系統負荷過大的問題、解決液力緩速器的獨立散熱的問題而提供一種帶溫差發電裝置的液力緩速器及其控制方法，使液力緩速器在汽車上布置更加方便，提高液力緩速器的安全性，保證液力緩速器在發動機停止工作后仍能工作。?

本發明一種帶溫差發電裝置的液力緩速器采用的技術方案是：包括工作腔、動輪、定輪、電子控制單元，工作腔為密封式，動輪與定輪同軸有間隙地對置于工作腔中，定輪固定連接工作腔的殼體，動輪固定套接變速器輸出軸，位于工作腔外部的油泵一端與工作腔的進油口相連，另一端連接工作液儲槽，工作液儲槽通過節流閥連接工作腔的出液口，油泵經油泵驅動電機連接電子控制單元；工作腔外壁上緊密貼合有一層內導熱絕緣體，內導熱絕緣體外套有外導熱絕緣體，內導熱絕緣體和外導熱絕緣體之間是溫差電模塊；溫差電模塊由溫差電單元、導流片組成，一組溫差電單元由一對P型溫差電偶臂和N型溫差電偶臂組成，導流片連接P型溫差電偶臂和N型溫差電偶臂，P型溫差電偶臂和N型溫差電偶臂分別連接蓄電池，蓄電池分別連接油泵驅動電機和電子控制單元；在外導熱絕緣體外套有冷卻水套，冷卻水套分別連接位于工作腔外部的相互連接的水泵和散熱器，水泵經水泵驅動電動機連接蓄電池。?

本發明一種帶溫差發電裝置的液力緩速器的控制方法采用的技術方案是包括如下步驟：1）當液力緩速器不工作時，工作腔內沒有工作液，溫差電模塊不工作；2）當緩速制動時，電子控制單元控制蓄電池給油泵驅動電機供電，驅動油泵將工作液泵入工作腔內，動輪被變速器輸出軸帶動轉動，工作液施加反作用力于動輪，產生作用在變速器輸出軸上的制動力矩，對汽車進行制動；3）隨著制動過程的持續，工作腔內工作液溫度升高，電子控制單元檢測冷卻水和工作液的溫度，當工作液的溫度升高到設定值時，電子控制單元控制蓄電池給水泵電機通電帶動水泵工作，使冷卻水在冷卻水管路、冷卻水套、散熱器之間循環流動，同時，制動時產生的熱量通過溫差發電的形式儲存為蓄電池的電能。?

本發明具有如下優點：?