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动态 电阻 制动装置

阅读：179发布：2020-05-11

专利汇可以提供动态电阻制动装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于电阻制动器领域，具体涉及一种动态电阻制动装置，它包括伸缩杆、制动电阻、多控开关、热能吸收装置、电流互感器和控制器等，当车距较小或车距和速度较大时，闭合阻值较小的电阻档，当速度较小时，闭合阻值较小的电阻档，当制动电流较低时，切换至阻值更小的电阻档，水泵的转速根据电阻值的变化作出相应的调整，制动结束后，水泵转速回归初始转速。动态电阻制动装置通过调节不同阻值大小的电阻档来控制电流的大小，从而使制动力矩保持稳定，达到稳定制动的效果，同时，水泵根据电阻值的调整来增大相应的转速，从而达到散热好和热能利用充分的效果。，下面是动态电阻制动装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于车辆的动态电阻制动装置，其特征在于，所述动态电阻制动装置的制动能力根据实际工况进行调整，同时，由制动装置的散热能力也相应地调整。
2.一种用于车辆的动态电阻制动装置，其包括：
串励式电机，设于水箱外，驱动时，将电能转换为机械能，在制动时，将机械能转换为电能；
水箱，内部填充满水并设有热能吸收装置以及制动电阻箱；
温度传感器，设于制动电阻箱内，用于检测制动电阻箱内的温度；
出水口，设于水箱的底部，用于排出水箱内部的加热水；
UWB测距模块，用于测量当前车辆与前车之间的距离；
车速传感器，用于测量当前车辆的车速；
水泵，用于向水箱内泵入冷却水；
进水口，设于水箱的顶部，用于向水箱内部输入冷却水；
其特征在于，还包括：
电流互感器，设于制动电阻箱外，用于实时监测制动回路中的电流值；
热能吸收装置，安装水箱的内部，且装置内部充满固-液相变材料，用于吸收制动电阻散发的热能；
制动电阻箱，固定于热能吸收装置内部，装有制动电阻以及多控开关；
多控开关，安装于制动电阻箱内，用于接通不同阻值的电阻；
制动电阻，安装于制动电阻箱内，用于将制动时产生的电能转换为热能散发出去；
控制器，其信号连接温度传感器、UWB测距模块、车速传感器、电流互感器、水泵；
控制器被配置为：
(1)当两车的车距小于第一阈值时，或当车距大于第一阈值且当前车辆的车速大于第一速度值时，多控开关接至第二电阻档，当电阻制动器开始制动时，水泵转速调整至第三转速值；当电流互感器检测出制动电流低于第一电流值时，多控开关从第二电阻档切换至第一电阻档，通过减小制动电阻的阻值，来增大制动回路电流，从而使得机车在低速行驶时制动力矩也能够保持稳定，同时，水泵转速由第三转速值增大为第四转速值，从而加快水的流速，更快地冷却热能吸收装置吸收的热能；
(2)当当前车辆车速低于第一速度值时，多控开关接至第三电阻档，水泵转速调整至第二转速值；当电流互感器检测出制动回路电流低于第二电流值时，多控开关从第三电阻档切换至第二电阻档，当制动回路电流下降至第一电流值时，多控开关从第二电阻档切换至第一电阻档，同时，水泵的转速从第二转速值增大至第三转速值再增大至第四转速值；其中水泵的转速与电阻阻值呈负相关关系；
(3)当制动结束且水箱内的温度低于第一温度值时，水泵转速调整为第一转速值；
第一电阻值＜第二电阻值＜第三电阻值；
第一转速值＜第二转速值＜第三转速值＜第四转速值；
第一电流值＜第二电流值。

说明书全文

动态电阻 制动装置

技术领域

[0001] 本发明属于电阻制动器领域，特别涉及一种动态电阻制动装置。

背景技术

[0002] 电阻制动器是大型动力机车中常用的制动能量耗散装置。

[0003] 广州电力机车有限公司的专利产品自卸车主传动系统电路介绍了一种与一个斩波器串联的制动电阻形成高速制动单元(参考专利文献CN203864460U)。

[0004] 中国重汽集团济南动力有限公司的专利产品车辆辅助制动装置，在驱动桥左右两侧的半轴上均设置有磁流变阻尼装置，该装置为车辆提供所需要的辅助阻尼力矩，可以更好的改善整个制动系统的制动性能(参考专利文献CN203267801U)。

[0005] 西安东太电子陶瓷有限公司的专利产品用于电力机车制动系统的能量吸收电阻器，采用氧化锌陶瓷线性电阻片作为电阻心体，在氧化锌陶瓷线性电阻片之间设置铝合金散热体(包括端部散热体及中间散热体)的结构(参考专利文献CN102779600B)。

[0006] 通用电气公司的专利产品机车动态制动格栅单元的配置，通过对加热的输入和输出气流的引导，对雪或冰进行防止或减轻(参考专利文献CN100584653C)。

发明内容

[0007] 本发明提供了一种动态电阻制动器，其制动能力能根据实际工况或其他数据进行调整，同时，由制动器的散热能力或热量再利用模式也能相应地调整。使得制动器的散热能力得到优化，并且节约了能源。

[0008] 动态电阻制动装置包括：

[0009] 串励式电机，设于水箱外，驱动时，将电能转换为机械能，在制动时，将机械能转换为电能；

[0010] 水箱，内部填充满水并设有热能吸收装置以及制动电阻箱；

[0011] 温度传感器，设于制动电阻箱内，用于检测制动电阻箱内的温度；

[0012] 出水口，设于水箱的底部，用于排出水箱内部的加热水；

[0013] UWB测距模块，用于测量当前车辆与前车之间的距离；

[0014] 车速传感器，用于测量当前车辆的车速；

[0015] 水泵，用于向水箱内泵入冷却水；

[0016] 进水口，设于水箱的顶部，用于向水箱内部输入冷却水；

[0017] 还包括：

[0018] 电流互感器，设于制动电阻箱外，用于实时监测制动回路中的电流值；

[0019] 热能吸收装置，安装水箱的内部，且装置内部充满固-液相变材料，用于吸收制动电阻散发的热能；

[0020] 制动电阻箱，固定于热能吸收装置内部，装有制动电阻以及多控开关；

[0021] 多控开关，安装于制动电阻箱内，用于接通不同阻值的电阻；

[0022] 制动电阻，安装于制动电阻箱内，用于将制动时产生的电能转换为热能散发出去；

[0023] 控制器，其信号连接温度传感器、UWB测距模块、车速传感器、电流互感器、水泵；

[0024] 控制器被配置为：

[0025] (1)当两车的车距小于第一阈值时，或当车距大于第一阈值且当前车辆的车速大于第一速度值时，多控开关接至第二电阻档，当电阻制动器开始制动时，水泵转速调整至第三转速值；当电流互感器检测出制动电流低于第一电流值时，多控开关从第二电阻档切换至第一电阻档，通过减小制动电阻的阻值，来增大制动回路电流，从而使得机车在低速行驶时制动力矩也能够保持稳定，同时，水泵转速由第三转速值增大为第四转速值，从而加快水的流速，更快地冷却热能吸收装置吸收的热能；

[0026] (2)当当前车辆车速低于第一速度值时，多控开关接至第三电阻档，水泵转速调整至第二转速值；当电流互感器检测出制动回路电流低于第二电流值时，多控开关从第三电阻档切换至第二电阻档，当制动回路电流下降至第一电流值时，多控开关从第二电阻档切换至第一电阻档，同时，水泵的转速从第二转速值增大至第三转速值再增大至第四转速值；其中水泵的转速与电阻阻值呈负相关关系；

[0027] (3)当制动结束且水箱内的温度低于第一温度值时，水泵转速调整为第一转速值；

[0028] 第一电阻值＜第二电阻值＜第三电阻值；

[0029] 第一转速值＜第二转速值＜第三转速值＜第四转速值；

[0030] 第一电流值＜第二电流值。

[0031] 本发明的有益效果是：在制动过程中，机车速度的降低会导致感应电流下降，动态电阻制动器通过调节不同阻值大小的电阻档来控制电流的大小，从而使制动力矩保持稳定，达到稳定制动的效果，同时，水泵根据电阻值的调整来增大相应的转速，从而达到散热好和热能利用充分的效果。附图说明

[0032] 图1示出了动态电阻制动装置示意图；

[0033] 图2示出了制动电阻箱内部结构；

[0034] 图3示出了电机制动原理图；

[0035] 图4示出了制动控制流程图。

具体实施方式

[0036] 下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。

[0037] 串励式电机1，设于水箱2外，驱动时，将电能转换为机械能，在制动时，将机械能转换为电能；

[0038] 水箱2，内部填充满水并设有热能吸收装置10以及制动电阻箱11；

[0039] 温度传感器3，设于制动电阻箱内，用于检测制动电阻箱内的温度；

[0040] 出水口4，设于水箱的底部，用于排出水箱内部的加热水；

[0041] UWB测距模块5，用于测量当前车辆与前车之间的距离；

[0042] 车速传感器6，用于测量当前车辆的车速；

[0043] 水泵7，用于向水箱2内泵入冷却水；

[0044] 进水口8，设于水箱的顶部，用于向水箱内部输入冷却水；

[0045] 还包括：

[0046] 电流互感器9，设于制动电阻箱外，用于实时监测制动回路中的电流值；

[0047] 热能吸收装置10，安装水箱2的内部，且装置内部充满固-液相变材料，用于吸收制动电阻散发的热能；

[0048] 制动电阻箱11，固定于热能吸收装置10内部，装有制动电阻以及多控开关；

[0049] 多控开关1101，安装于制动电阻箱11内，用于接通不同阻值的电阻；

[0050] 制动电阻1102，安装于制动电阻箱11内，用于将制动时产生的电能转换为热能散发出去；

[0051] 控制器12，其信号连接温度传感器4、UWB测距模块5、车速传感器6、电流互感器9、水泵7；

[0052] 控制器12被配置为：

[0053] (1)当两车的车距小于第一阈值时，或当车距大于第一阈值且当前车辆的车速大于第一速度值时，多控开关1101接至第二电阻档，当电阻制动器开始制动时，水泵7转速调整至第三转速值；当电流互感器9检测出制动电流低于第一电流值时，多控开关1101从第二电阻档切换至第一电阻档，通过减小制动电阻的阻值，来增大制动回路电流，从而使得机车在低速行驶时制动力矩也能够保持稳定，同时，水泵7转速由第三转速值增大为第四转速值，从而加快水的流速，更快地冷却热能吸收装置10吸收的热能；

[0054] (2)当当前车辆车速低于第一速度值时，多控开关1101接至第三电阻档，水泵7转速调整至第二转速值；当电流互感器9检测出制动回路电流低于第二电流值时，多控开关1101从第三电阻档切换至第二电阻档，当制动回路电流下降至第一电流值时，多控开关
1101从第二电阻档切换至第一电阻档，同时，水泵7的转速从第二转速值增大至第三转速值再增大至第四转速值；其中水泵7的转速与电阻阻值呈负相关关系；

[0055] (3)当制动结束且水箱内的温度低于第一温度值时，水泵转速调整为第一转速值；

[0056] 第一电阻值＜第二电阻值＜第三电阻值；

[0057] 第一转速值＜第二转速值＜第三转速值＜第四转速值；

[0058] 第一电流值＜第二电流值。

[0059] 本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

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