[發明專利]用于收集汽車制動能量的摩擦電能收集系統

有效

• 申請號: 202011193040.4
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112277901B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 李弘愷;韓京伯;付天博
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60T1/10
• 分類號: B60T1/10;H02N1/04;B60R16/03;B60T17/22
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 白雪靜

1.一種用于收集汽車制動能量的摩擦電能收集系統，其特征在于，包括：摩擦電發生模塊和無源電源管理電路；

所述摩擦電發生模塊包括轉子和定子，所述轉子安裝在卡鉗和剎車片上，所述定子安裝在剎車盤上，在車輛運行中，將剎車盤與剎車片之間的機械能轉化為電能；

所述無源電源管理模塊包括存儲電容、二級管和異名端耦合電感，所述異名端耦合電感用于電能收集和降壓，并改變所述存儲電容充電電流方向；

所述無源電源管理模塊與所述摩擦電發生模塊連接，用于收集并存儲所述摩擦電發生模塊轉化的電能；

其中，所述摩擦電發生模塊為多層結構器件，所述定子外形設計與剎車盤相同，所述定子包括三層，即與剎車盤最近的圓形下基底層，中間層為電極層，以及離剎車盤最遠的介電層；上基底層與下基底層上設置兩排碳纖維電刷，所對應的圓心角小于柵狀的陣列結構單元的1/5；所述碳纖維電刷設置在柵狀的陣列結構單元的中間位置；所述下基底層中同組的兩個電刷分別連接兩個電極，且相鄰的電刷組與電極的連接順序相反。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，一個輪轂上安裝兩套所述摩擦電發生模塊。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述定子的電極層由內外兩個組電極互補形成，單個組電極為具有多個柵狀的陣列結構單元，每個單元均為扇形，之間由細溝隔開，兩個組電極分別在一端環形連接，單個組電極具有的單元數與其對應的圓心角乘積為180°。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述轉子包括兩層，安裝在卡鉗上的上基底層和安裝在剎車片上的獨立層，所述安裝在剎車片上的獨立層包括與所述轉子中形狀一致的柵狀結構單元，總面積為剎車片面積的二分之一。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述無源電源管理模塊包括儲能電容，二極管和異名端耦合電感，通過所述異名端耦合電感收集所述摩擦電發生模塊的電能，通過所述儲能電容存儲電能。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述定子的下基底層為亞克力，中間層為鋁層，介電層為氟化乙烯丙烯共聚物材質。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述轉子的上基底層為亞力克，獨立層為銅層。