專利名稱：一種公交車止剎能量回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公共交通領(lǐng)域，尤其公交車的止剎?？俊?br> 背景技術(shù)：
公交車是指在城市道路上循固定路線，有或者無固定班次時刻，承載旅客出行的機動車輛，一般為矩形，車廂數(shù)量I至3節(jié)不等，沿車輛行駛方向，在車道右側(cè)每間隔一段適當距離就會設(shè)置公交車停靠區(qū)域，以方便乘客上下車。公交車是最為普遍的一種大眾運輸工具。公交車在?？繀^(qū)域時，一般是通過司機放松油門，腳踩制動踏板通過止剎片實現(xiàn)止剎的。由于城市道路的車況復(fù)雜，停靠時，司機往往沒有足夠的時間充分減速、止剎停穩(wěn)，剎車通常會比較急，乘客經(jīng)常會因為慣性較大無法在車廂內(nèi)站穩(wěn)，甚至還有可能受傷；同時，急速剎車對車輛的止剎元件損壞的也比較大，剎車時會產(chǎn)生較大的噪音；此外，公交車由于其自重和載重都比較大，止剎時的公交車的動能是相當大的，但是，目前的止剎方式?jīng)]有很好的把這部分能量回收利用，造成了不小的能源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠在公交車?？繀^(qū)域協(xié)助公交車平穩(wěn)減速止剎，同時回收公交車動能的止剎能量回收裝置。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種公交車止剎能量回收裝置，其特征在于:
在公交車?？繀^(qū)域的路面上，沿公交車行進方向開設(shè)兩條平行的長條形坑道，坑道為階梯坑，每條坑道上覆蓋一塊活動的蓋板，蓋板外緣擱置在坑道的臺階面上，其頂部與路面平齊，在每塊蓋板上并排開設(shè)3個大小相等的通孔，兩塊蓋板上的通孔開設(shè)位置相同，在每條坑道內(nèi)布置水力發(fā)電機，控制單元ECU，蓄電池和3個水箱，水箱位于通孔下方，與通孔一一對應(yīng)，其它部件位于水箱之間的坑底空間內(nèi)，水箱內(nèi)配置活塞，活塞將水箱內(nèi)腔分隔為上、下兩個相互獨立的腔室，上腔室與外界連通，下腔室內(nèi)注滿水體，水箱底部開設(shè)進水孔和出水孔，進水孔通過進水閥接入水力發(fā)電機的出水口，出水孔通過單向出水閥接入水力發(fā)電機的進水口，活塞頂部的活塞桿豎直向上伸出水箱頂部，每個通孔內(nèi)配置一塊與通孔大小相匹配的水平壓盤，壓盤固定在活塞桿頂部，壓盤固定在活塞桿頂部，壓盤可在通孔內(nèi)隨活塞桿上、下豎直升降，其上移高位高于蓋板，其下移低位與蓋板平齊，二條坑道的6個壓盤成二排三列的矩陣排列，沿公交車行進方向，每條坑道的三個壓盤順次為第一壓盤，第二壓盤和第三壓盤，其中:單個壓盤尺寸大于公交車輪胎碾壓路面的碾壓面尺寸，同一列壓盤中心之間的距離與公交車的輪距相當，
同一排壓盤中，第一壓盤與第三壓盤相對的外側(cè)之間的距離小于公交車的軸距，每排壓盤中，兩個相鄰壓盤間的間距大于等于公交車輪胎碾壓路面的碾壓面長度，單向出水閥通過信號線路連接控制單元E⑶，控制單元E⑶通過控制線路連接單向進水閥，水力發(fā)電機電路連接蓄電池，所述裝置具有待機狀態(tài)和工作狀態(tài)兩種狀態(tài):待機狀態(tài)下，每條坑道的三個壓盤中，除第一壓盤位于上移高位外，第二壓盤、第三壓盤位于下移低位，工作狀態(tài)下，沿公交車行進方向，除公交車即將碾壓的壓盤位于上移高位外，其它壓盤位于下移低位?，F(xiàn)以單節(jié)車廂，兩排車輪的公交車為便描述本裝置的工作過程:當公交車進入?？繀^(qū)域準備減速停車時，公交車前輪首先與兩排壓盤中的第一壓盤接觸，車輛被抬高，其部分動能將轉(zhuǎn)化為勢能；緊接著，前輪開始碾壓壓盤，車輛重力作用在壓盤上，使與壓盤相連的活塞桿推動活塞在水箱中向下運動，活塞推動箱內(nèi)水體通過單向出水閥流入水力發(fā)電機進水口，運動的水體推動發(fā)電機發(fā)電后，ECU控制單元根據(jù)第一壓盤對應(yīng)的單向出水閥發(fā)出的信號，控制緊鄰第一壓盤的第二壓盤對應(yīng)的進水閥開啟，其它進水閥關(guān)閉，從發(fā)電機流出的水流入第二壓盤對應(yīng)的水箱，第二壓盤升高。緊接著，前輪壓過第二壓盤，第三壓盤升起，如此繼續(xù)，直至前輪壓過第三壓盤時，ECU控制單元控制水流入第一壓盤對應(yīng)的水箱中，第一壓盤升起，裝置回復(fù)待機狀態(tài)。當公交車的前輪碾壓過整個裝置，如果車輛還在繼續(xù)行駛，后輪繼續(xù)碾壓裝置，直至車車輛停穩(wěn)或者公交車駛離公交站，第一個壓盤高出地面，其余壓盤頂面與路面平齊，裝置回復(fù)待機狀態(tài)。 在整個公交車制動過程中，該裝置使車輛減速，平穩(wěn)將汽車動能轉(zhuǎn)化為電能儲存。最終車輛速度明顯降低乃至停止，公交車動能通過該裝置有效地轉(zhuǎn)化成電能，起到節(jié)能環(huán)保的作用。由于同一列壓盤中心之間的距離與公交車的輪距相當，公交車在通過?？繀^(qū)域時，其一根輪軸上的左右兩輪正好分別碾壓一個壓盤，而其他小型車輛經(jīng)過該停靠區(qū)域時，可錯開兩排壓盤，因此裝置不會影響小車的通行，避免了能源的浪費。單個壓盤尺寸大于公交車輪胎碾壓路面的碾壓面尺寸，可保證車輪能完全壓在壓盤上，充分起到發(fā)電，降噪，減震等作用。同一排壓盤中，第一壓盤與第三壓盤相對的外側(cè)之間的距離小于公交車的軸距，以保證前后輪軸上的車輪不會同時壓在壓盤上。每排壓盤中，兩個相鄰壓盤間的間距大于等于公交車輪胎碾壓路面的碾壓面長度，以避免同一車輪同時碾壓兩個壓盤。所有水箱出水閥與發(fā)電機的進水口相連，發(fā)電機的出水口與所有水箱的進水閥相連。各進水閥的啟閉由ECU控制單元，出水閥開啟信號傳給ECU，ECU判斷，控制其對應(yīng)的后續(xù)水箱進水閥打開，從而保證沿著公交車行駛方向壓盤依次升高降低，其中出水閥是單向閥，以防止發(fā)電機中的水體倒流。進一步的，可以在蓋板下設(shè)置多個支撐立柱或配置支撐底座，支撐立柱或支撐底座坐落在坑底，以起到輔助支撐蓋板的作用。
再進一步，壓盤在水平面上的投影為方形，在與公交車行進方向平行的垂直投影面上，其上表面為兩側(cè)低中間凸起的拱形，便于車輛平穩(wěn)的碾壓上壓盤。再進一步，在與公交車行進方向平行的垂直投影面上，壓盤上表面的中心比兩側(cè)高出4 6cm，當壓盤位于上移高位時，壓盤上表面的兩側(cè)與蓋板平齊，當其位于下移低位時，壓盤的中心與蓋板平齊。本發(fā)明的有益效果在于:1、能夠有效協(xié)助車輛在?？繀^(qū)域的減速，使其減速平穩(wěn)，減少震動感，保證乘座舒適感；2、公交車動能通過該裝置有效地轉(zhuǎn)化成電能，起到節(jié)能環(huán)保的作用；3、不妨礙除公交車外的其它車輛通過，不會給路過的其它車輛造成不便。


圖1 3為公交車止剎減速時本裝置的動作示意4為本裝置的連接線路示意5為壓盤與 輪胎的配合位置示意1 5中:1為壓盤，2為路面，3為進水閥，4為單向出水閥，5為水力發(fā)電機，6為蓋板，601為通孔,7為蓄電池,8為水箱,9為活塞，10為公交車輪胎，E⑶為控制單元。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。在公交車?？繀^(qū)域的路面2上，沿公交車行進方向開設(shè)兩條平行的長條形坑道，坑道為階梯坑，每條坑道上覆蓋一塊活動的蓋板6，蓋板6外緣擱置在坑道的臺階面上，其頂部與路面2平齊，在每塊蓋板6上并排開設(shè)3個大小相等的通孔601，兩塊蓋板6上的通孔601開設(shè)位置相同，如圖5所不。在每條坑道內(nèi)布置水力發(fā)電機5，控制單元E⑶，蓄電池7和3個水箱8，水箱8位于通孔601下方，與通孔601——對應(yīng)，其它部件位于水箱8之間的坑底空間內(nèi)，如圖4所
/Jn ο如圖1所示，水箱8內(nèi)配置活塞9，活塞9將水箱8內(nèi)腔分隔為上、下兩個相互獨立的腔室，上腔室與外界連通，下腔室內(nèi)注滿水體，水箱8底部開設(shè)進水孔和出水孔，進水孔通過進水閥3接入水力發(fā)電機5的出水口，出水孔通過單向出水閥4接入水力發(fā)電機5的進水口，活塞9頂部的活塞桿豎直向上伸出水箱8頂部。每個通孔601內(nèi)配置一塊與通孔601大小相匹配的水平壓盤1，壓盤I固定在活塞桿頂部，壓盤I固定在活塞桿頂部。壓盤I在水平面上的投影為方形，在與公交車行進方向平行的垂直投影面上，其上表面為兩側(cè)低中間凸起的拱形。在與公交車行進方向平行的垂直投影面上，壓盤I上表面的中心比兩側(cè)高出4 6cm，壓盤I可上、下豎直的移動，當壓盤I位于上移高位時，壓盤I上表面的兩側(cè)與蓋板6平齊，當其位于下移低位時，壓盤I的中心與蓋板6平齊。如圖5所示，二條坑道的6個壓盤I成二排三列的矩陣排列，沿公交車行進方向，每條坑道的三個壓盤順次為第一壓盤，第二壓盤和第三壓盤，其中:
單個壓盤I尺寸大于公交車輪胎10碾壓路面的碾壓面尺寸，同一列壓盤I中心之間的距離LI與公交車的輪距相當，同一排壓盤I中，第一壓盤與第三壓盤相對的外側(cè)之間的距離L2小于公交車的軸距L3，每排壓盤I中，兩個相鄰壓盤I間的間距L4大于等于公交車輪胎10碾壓路面的碾壓面長度，單向出水閥4通過信號線路連接控制單元E⑶，控制單元E⑶通過控制線路連接單向進水閥3，水力發(fā)電機5電路連接蓄電池7，圖4中為顯示清楚，僅畫出了一路進水閥3、單向出水閥4與控制單元ECU的連接電路，如圖中虛線所示。所述裝置具有待機狀態(tài)和工作狀態(tài)兩種狀態(tài):待機狀態(tài)下，每條坑道的三個壓盤中，除第一壓盤位于上移高位外，第二壓盤、第三壓盤位于下移低位，

工作狀態(tài)下，沿公交車行進方向，除公交車即將碾壓的壓盤位于上移高位外，其它壓盤位于下移低位。現(xiàn)以單節(jié)車廂、兩排車輪的公交車為便描述本裝置的工作過程:如圖1所示，當公交車進入?？繀^(qū)域準備減速停車時，公交車前輪首先與兩排壓盤中的第一壓盤接觸，車輛被抬高，其部分動能將轉(zhuǎn)化為勢能；緊接著，前輪開始碾壓第一壓盤，車輛重力作用在第一壓盤上，使與第一壓盤相連的活塞桿推動活塞在水箱中向下運動，活塞推動箱內(nèi)水體通過單向出水閥流入水力發(fā)電機進水口，運動的水體推動發(fā)電機發(fā)電后，ECU控制單元根據(jù)第一壓盤對應(yīng)的單向出水閥發(fā)出的信號，控制第二壓盤對應(yīng)的進水閥開啟，其它進水閥關(guān)閉，從發(fā)電機流出的水流入第二壓盤對應(yīng)的水箱，第二壓盤升高，如圖1所示。緊接著，前輪壓過第二壓盤，第三壓盤升起，如此繼續(xù)，直至前輪壓過第三壓盤時，ECU控制單元控制水流入第一壓盤對應(yīng)的水箱中，第一壓盤升起，裝置回復(fù)待機狀態(tài)，如圖3所示。當公交車的前輪碾壓過整個裝置，如果車輛還在繼續(xù)行駛，后輪繼續(xù)碾壓裝置，直至車車輛停穩(wěn)或者公交車駛離公交站，第一個壓盤高出地面，其余壓盤頂面與路面平齊，裝置回復(fù)待機狀態(tài)。在整個公交車制動過程中，該裝置使車輛減速，平穩(wěn)將汽車動能轉(zhuǎn)化為電能儲存。最終車輛速度明顯降低乃至停止，公交車動能通過該裝置有效地轉(zhuǎn)化成電能，起到節(jié)能環(huán)保的作用。
權(quán)利要求
1.一種公交車止剎能量回收裝置，其特征在于 在公交車停靠區(qū)域的路面(2)上，沿公交車行進方向開設(shè)兩條平行的長條形坑道，坑道為階梯坑，每條坑道上覆蓋一塊活動的蓋板(6 ),蓋板(6 )外緣擱置在坑道的臺階面上,其頂部與路面(2)平齊，在每塊蓋板(6)上并排開設(shè)3個大小相等的通孔(601)，兩塊蓋板(6)上的通孔(601)開設(shè)位置相同， 在每條坑道內(nèi)布置水力發(fā)電機(5)，控制單元(E⑶)，蓄電池(7)和3個水箱(8)，水箱(8)位于通孔(601)下方，與通孔(601) —一對應(yīng)，其它部件位于水箱(8)之間的坑底空間內(nèi)， 水箱(8)內(nèi)配置活塞(9)，活塞(9)將水箱(8)內(nèi)腔分隔為上、下兩個相互獨立的腔室，上腔室與外界連通，下腔室內(nèi)注滿水體，水箱(8)底部開設(shè)進水孔和出水孔，進水孔通過進水閥(3 )接入水力發(fā)電機(5 )的出水口，出水孔通過單向出水閥(4 )接入水力發(fā)電機(5 )的進水口，活塞(9 )頂部的活塞桿豎直向上伸出水箱(8 )頂部， 每個通孔(601)內(nèi)配置一塊與通孔(601)大小相匹配的水平壓盤(I )，壓盤(I)固定在活塞桿頂部，壓盤(I)固定在活塞桿頂部，壓盤(I)可在通孔(601)內(nèi)隨活塞桿上、下豎直升降，其上移高位高于蓋板(6)，其下移低位與蓋板(6)平齊， 二條坑道的6個壓盤(I)成二排三列的矩陣排列，沿公交車行進方向，每條坑道的三個壓盤順次為第一壓盤，第二壓盤和第三壓盤，其中單個壓盤(I)尺寸大于公交車輪胎(10)碾壓路面的碾壓面尺寸， 同一列壓盤(I)中心之間的距離與公交車的輪距相當， 同一排壓盤(I)中，第一壓盤與第三壓盤相對的外側(cè)之間的距離小于公交車的軸距， 每排壓盤(I)中，兩個相鄰壓盤(I)間的間距大于等于公交車輪胎(10)碾壓路面的碾壓面長度， 單向出水閥(4)通過信號線路連接控制單元(ECU)，控制單元(ECU)通過控制線路連接單向進水閥(3)，水力發(fā)電機(5)電路連接蓄電池(7)， 所述裝置具有待機狀態(tài)和工作狀態(tài)兩種狀態(tài) 待機狀態(tài)下，每條坑道的三個壓盤中，除第一壓盤位于上移高位外，第二壓盤、第三壓盤位于下移低位， 工作狀態(tài)下，沿公交車行進方向，除公交車即將碾壓的壓盤位于上移高位外，其它壓盤位于下移低位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公交車止剎能量回收裝置，其特征在于所述蓋板(6)下設(shè)置多個支撐立柱或配置支撐底座，支撐立柱或支撐底座坐落在坑底。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公交車止剎能量回收裝置，其特征在于所述壓盤(I)在水平面上的投影為方形，在與公交車行進方向平行的垂直投影面上，其上表面為兩側(cè)低中間凸起的拱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的公交車止剎能量回收裝置，其特征在于在與公交車行進方向平行的垂直投影面上，壓盤(I)上表面的中心比兩側(cè)高出4 6cm，當壓盤(I)位于上移高位時，壓盤(I)上表面的兩側(cè)與蓋板(6)平齊，當其位于下移低位時，壓盤(I)的中心與蓋板(6)平齊。
全文摘要
一種公交車止剎能量回收裝置，在公交車?？繀^(qū)域的路面上，根據(jù)通過公交車的輪距開設(shè)兩條矩形坑，在坑內(nèi)配置水力發(fā)電機，ECU控制單元，蓄電池，數(shù)個水箱和水管等，每個水箱內(nèi)配置活塞，每個活塞桿豎直向上穿過水箱頂部，頂端與路面壓盤相連接，壓盤隨活塞做豎直的上下運動，該裝置具有待機狀態(tài)和工作狀態(tài)兩種狀態(tài)待機狀態(tài)下，沿公交車行進方向，除第一壓盤位于上移高位外，其它壓盤位于下移低位，工作狀態(tài)下，沿公交車行進方向，除公交車即將碾壓的壓盤位于上移高位外，其它壓盤位于下移低位。本裝置能有效協(xié)助車輛在?？繀^(qū)域的減速，使其減速平穩(wěn)，減少震動感，保證乘座舒適感；公交車動能通過該裝置有效地轉(zhuǎn)化成電能，起到節(jié)能環(huán)保的作用。
文檔編號F03G7/00GK103256194SQ201310125889
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者任洪娟, 羅一平, 李聰, 馬其華, 徐彪, 王匯龍 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)