本發明屬于教學演式設備領域，尤其涉及一種電動車制動能量回收教學裝置。

背景技術：

近年來電動車技術的進步顯著。隨著電動車銷售量遞增，相關的技術培訓需求也有較快上升。在城區道路，燃油車的制動能量耗散大于總能耗的40％，而電動車可以回收利用制動能量，在相同量的能耗下，可以延長行使里程約20％。現有新能源汽車能量回收系統的教學裝置如專利CN205487094U公開的新能源汽車制動能量回收系統實訓臺，該教學裝置具有模擬真車的支架、滾輪、制動器、座椅和控制臺，真實地模擬了車輛工作過程。但是運動滾輪容易被觸碰而導致事故，操作者位置固定于座椅，不便于進行講解和演示。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電動車制動能量回收教學裝置，旨在解決當前電動車制動能量回收教學裝置講解和演示不方便的問題。

本發明是這樣實現的，一種電動車制動能量回收教學裝置，包括臺架和安裝于所述臺架上的展板，所述臺架呈框架式柜臺結構；

所述臺架上安裝有：作為模擬車載負荷的飛輪、驅動所述飛輪轉動的電機、控制所述電機運行的控制器、與所述控制器相連的電池和用于控制所述電機工作的制動踏板總成；

所述制動踏板總成包括加速踏板和剎車踏板，所述加速踏板和所述剎車踏板分別與所述控制器電性相連并且可同步調整水平朝向；

所述展板上設置有：電動車制動能量回收系統的電路原理圖、連接該電動車制動能量回收系統的各電路節點的若干檢測端子、與所述電池電性相連的電流表和電壓表、以及與所述控制器電性相連的點火開關。

進一步地，所述臺架包括分層設置的若干層架和支撐若干所述層架的支柱。

進一步地，底層所述層架上設有安裝板，所述制動踏板總成固定于所述安裝板上。

進一步地，底層所述層架上還安裝有安裝槽，所述電池固定于所述安裝槽中。

進一步地，所述層架為三層，中層所述層架上設有第一安裝桿和第二安裝桿，所述控制器固定于所述第一安裝桿上，所述電機及所述飛輪安裝于所述第二安裝桿上。

進一步地，所述臺架上還安裝有用于對所述電池進行充電的充電機，所述充電機與所述電池電性相連。

進一步地，所述制動踏板總成還包括轉盤和支撐所述轉盤的軸承，所述加速踏板和所述剎車踏板安裝于所述轉盤上，所述軸承安裝于所述臺架上。

進一步地，所述制動踏板總成還包括用于定位所述轉盤位置的剎車機構，所述剎車機構安裝于所述臺架上。

進一步地，還包括用于控制所述電機轉速的換擋手柄，所述換擋手柄與所述控制器電性相連，所述換擋手柄安裝于所述臺架上。

進一步地，還包括與所述控制器電性相連的急停按鈕，所述急停按鈕安裝于所述展板上。

本發明通過設置展板和臺架，在臺架上安裝飛輪、電機、控制器、電池和制動踏板總成，使用飛輪模擬負荷，以提高教學演示的安全性；在展板上設置電路原理圖，以方便教學時展示該電動車制動能量回收系統的工作原理，在展板上設置若干檢測端子，以方便在教學時，對該電動車制動能量回收系統進行檢測，在展板上設置電流表和電壓表，在教學時，可以方便演示電池的充電與放電情況；在臺架上安裝制動踏板總成，其操作位置靈活，可以方便控制電機的運行。本發明的電動車制動能量回收教學裝置用于教學與演示更加方便。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的一種電動車制動能量回收教學裝置的結構框圖；

圖2是圖1的電動車制動能量回收教學裝置中臺架的立體結構示意圖；

圖3是圖1中制動踏板總成的結構示意圖；

圖4是圖3的制動踏板總成的正視結構示意圖；

圖5是圖3中摩擦塊的橫截面的結構示意圖；

圖6是圖3中制動踏板總成鎖定時的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

還需要說明的是，本實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產品的正常使用狀態為參考的，而不應該認為是具有限制性的。

請參閱圖1至圖6，本發明實施例提供的一種電動車制動能量回收教學裝置100，包括臺架10和展板50，臺架10呈框架式柜臺結構，即可以方便在臺架10上安裝各設備器件，同時也方便操作這些設備器件；展板50安裝于臺架10上，以方便展示。

臺架10上安裝有：飛輪22、電機21、控制器23、電池24和制動踏板總成30，控制器23用于控制電機21運行，飛輪22用于模擬車載負荷，電機21與飛輪22相連，用于驅動飛輪22轉動；電池24用于提供電源，電池24與控制器23相連，而電機21與控制器23電性相連，從而使電池24與電機21電性相連，制動踏板總成30與控制器23電性相連，用于控制電機21工作。

展板50上設置有：電路原理圖51、若干檢測端子52、電流表55和電壓表56、以及點火開關53，點火開關53與控制器23電性相連，用于控制電機21的啟動，電路原理圖51為電動車制動能量回收系統的電路原理圖51，以方便教學時展示該電動車制動能量回收系統的工作原理；若干檢測端子52分別連接電動車制動能量回收系統的各電路節點，以方便在教學時，對該電動車制動能量回收系統進行檢測；電流表55和電壓表56與電池24電性相連，在教學時，可以方便演示電池24的充電與放電情況。若干檢測端子52分別連接電動車制動能量回收系統的各電路節點，具體為這些檢測端子52分別與電機21、控制器23、電池24、制動踏板總成30和點火開關53兩端的電路節點電性相連，以便對這些設備進行檢測。

通過設置展板50和臺架10，在臺架10上安裝飛輪22、電機21、控制器23、電池24和制動踏板總成30，使用飛輪22模擬負荷，以提高教學演示的安全性；在展板50上設置電路原理圖51，以方便教學時展示該電動車制動能量回收系統的工作原理，在展板50上設置若干檢測端子52，以方便在教學時，對該電動車制動能量回收系統進行檢測，在展板50上設置電流表55和電壓表56，在教學時，可以方便演示電池24的充電與放電情況；在臺架10上安裝制動踏板總成30，制動踏板總成30包括與控制器23電性相連的加速踏板31和與控制器23電性相連的剎車踏板32，加速踏板31和剎車踏板32的水平朝向可同步調整，從而其操作位置靈活，可以方便控制電機21的運行。該電動車制動能量回收教學裝置100用于教學與演示更加方便。

請參閱圖1和圖2，進一步地，臺架10包括分層設置的若干層架11和支撐若干層架11的支柱12。設置多個層架11，可以減小占用空間，方便教學演示，而使用支柱12來支撐多層層架11，形成臺架10，結構簡單，加工方便，成本低。

進一步地，底層層架113上設有安裝板14，制動踏板總成30固定于安裝板14上。將制動踏板總成30安裝在底層層架113上，可以方便操作制動踏板總成30，進而方便教學演示。

進一步地，底層層架113上還安裝有安裝槽15，電池24固定于安裝槽15中。在底層層架113上設置安裝槽15，以方便安裝固定電池24，同時可以提高該電動車制動能量回收教學裝置100集成度，減小占用的空間。

進一步地，本實施例中，層架11為三層，中層層架112上設有第一安裝桿16和第二安裝桿17，控制器23固定于第一安裝桿16上，電機21及飛輪22安裝于第二安裝桿17上。將層架11設為三層，可以方便安裝布局各設備，同時可以減少臺架10的占用的面積。而在中層層架112上設置第一安裝桿16和第二安裝桿17，以方便安裝固定控制器23、電機21及飛輪22。而設置第一安裝桿16和第二安裝桿17，結構簡單，成本低。在其它實施例中，臺架10也可以設置為其它結構，如柜臺結構。進一步地，展板50安裝在頂層層架111上，以方便教學演示。

進一步地，臺架10上還安裝有用于對電池24進行充電的充電機25，充電機25與電池24電性相連。設置充電機25，以方便對電池24進行充電。當然在其它實施例中，也可以通過外接充電器對電池24進行充電。

進一步地，中層層架112上設有第三安裝桿18，充電機25安裝在第三安裝桿18上。

更進一步地，若干檢測端子52還包括電性連接充電機25兩端的電路節點的檢測端子52，以方便檢測充電機25的工作狀態。

請參閱圖2至圖6，進一步地，制動踏板總成30還包括轉盤33和支撐轉盤33的軸承34，，加速踏板31和剎車踏板32安裝于轉盤33上，軸承34安裝于臺架10上。設置加速踏板31和剎車踏板32，以方便控制電機21加速運行和剎車；而使用軸承34支撐轉盤33，可以方便轉動轉盤33；同時將加速踏板31和剎車踏板32安裝在轉盤33上，可以在臺架10的不同位置來操作與控制加速踏板31和剎車踏板32，操作更為方便。

進一步地，軸承34安裝在安裝板14上，以方便固定軸承34。進而方便支撐加速踏板31和剎車踏板32。

進一步地，軸承34完全覆蓋轉盤33，即軸承34的外形直徑小于或等于轉盤33的直徑，以方便轉動轉盤33。更進一步地，軸承34為的轉盤軸承。使用轉盤軸承34，以能夠承受軸向負荷、徑向負荷和傾覆力矩，具有安裝孔、潤滑油和密封裝置，且性能穩定。

更進一步地，軸承34為無齒式四點接觸球轉盤軸承。

進一步地，若干檢測端子52包括分別電性連接加速踏板31和剎車踏板32兩端的電路節點的檢測端子52，以方便檢測加速踏板31和剎車踏板32的工作狀態。

進一步地，制動踏板總成30還包括用于定位轉盤33位置的剎車機構36，剎車機構36安裝在安裝板14上。設置剎車機構36，以便對轉盤33進行定位，進而方便操作加速踏板31和剎車踏板32。

進一步地，剎車機構36包括用于抵持轉盤33側邊的摩擦塊361、支撐所述摩擦塊361的支撐板362和設置于軸承34側邊的樞軸363，支撐板362與樞軸363相連，摩擦塊361安裝在支撐板362遠離樞軸363的一端。轉動支撐板362，使摩擦塊361抵持轉盤33的側邊，以防止轉盤33的自主旋轉，進而將轉盤33鎖定；而轉動支撐板362，使摩擦塊361離開轉盤33，可以使轉盤33自由轉動。進一步地，本實施例中，樞軸363安裝在安裝板14上。進一步地，摩擦塊361可以為彈性塊，以增加摩擦力。具體地，摩擦塊361是橡膠塊等。

進一步地，轉盤33為圓形，樞軸363的中心位于轉盤33的圓周上，支撐板362呈具有轉盤33半徑的弧形，摩擦塊361呈與支撐板362配合的弧形。以便在支撐板362向轉盤33方向轉動時，可以使摩擦塊361與轉盤33的接觸面積更大，增加摩擦塊361與轉盤33間的摩擦力，以更好進行剎車。

進一步地，摩擦塊361的橫截面呈梯形，且摩擦塊361靠近轉盤33一側的高度小于轉盤33底面的高度，摩擦塊361遠離轉盤33一側的高度大于轉盤33頂面的高度。在其它實施例中，摩擦塊361也可以為與轉盤33的底面適當配合的其它形狀，以方便使用和增加接觸面積，如橫截面呈三角形等。

進一步地，支撐板362上遠離樞軸363的一端安裝有凸起364，凸起364設置在支撐板362上遠離轉盤33的一側。設置凸起364，可以通過凸起364來轉動支撐板362，以方便操作支撐板362。

進一步地，剎車機構36還包括用于限定支撐板362轉動位置的限位塊365，限位塊365位于支撐板362遠離轉盤33的一側邊。

請參閱圖1和圖2，進一步地，該電動車制動能量回收教學裝置100還包括用于控制電機21轉速的換擋手柄26，換擋手柄26與控制器23電性相連，換擋手柄26安裝于臺架10上。設置換擋手柄26，以方便操控電機21。進一步地，換擋手柄26安裝在臺架10的頂層層架111上。

進一步地，若干檢測端子52包括電性連接換擋手柄26兩端的電路節點的檢測端子52，以方便檢測換擋手柄26的工作狀態。

進一步地，該電動車制動能量回收教學裝置100還包括與控制器23電性相連的急停按鈕58，急停按鈕58安裝于展板50上。設置急停按鈕58，以便停止電機21運行，同時在出現故障時，可以起到急停作用。

進一步地，若干檢測端子52包括電性連接急停按鈕58兩端的電路節點的檢測端子52，以方便檢測急停按鈕58的工作狀態。

進一步地，該電動車制動能量回收教學裝置100還包括用于顯示電機21運行狀態的組合儀表54，組合儀表54與控制器23電性相連，組合儀表54安裝于展板50上。

進一步地，若干檢測端子52包括電性連接組合儀表54兩端的電路節點的檢測端子52，以方便檢測組合儀表54的工作狀態。

進一步地，該電動車制動能量回收教學裝置100還包括故障設置與故障排除裝置59，以便在教學時進行故障設置與故障排除；故障設置與故障排除裝置59安裝于展板50上，以方便進行教學演示。

進一步地，本實施例中，充電機25用于接入220V交流市電電源，以將市電進行轉換后，對電池24充電。具體的，本實施例中，電機21可以是三相異步電機，其額定電壓72V，其額定功率3kw；電池24可以是72V/20A的鉛酸蓄電池或三元鋰離子電池。

本實施例中，控制器23電性連接換擋手柄26、加速踏板31、剎車踏板32和組合儀表54。組合儀表54可以是電動車的原車部件。換擋手柄26和加速踏板31用于通過控制器23控制電機21的動力輸出，從而讓飛輪22穩定在特定旋轉速度。組合儀表54可以指示電機21的輸出功率、飛輪22的轉速和電池24的剩余電量等狀態參數。

控制器23電性連接急停按鈕58和點火開關53。點火開關53用于啟動電機21，急停按鈕58用于意外情況下切斷電機21的電源。電池24電性連接電流表55和電壓表56，分別用于指示在在制動能量回收過程中的充電電流和充電電壓。

展板50上面設置有故障設置和排除裝置59，串接在檢測端子52和對應的電器件電路節點之間，用于實現電池24、控制器23、電機21、充電機25、換擋手柄26、加速踏板31、剎車踏板32、急停按鈕58、點火開關53或組合儀表54的各個電路節點的接通、斷開、接地或虛接等電性連接狀態。具體的，故障設置和排除裝置59是以一個單片機為控制中心的若干繼電器的組合。

該電動車制動能量回收教學裝置100的工作過程如下：打開點火開關53，電池24供電，控制器23驅動電機21啟動，電機21帶飛輪22轉動，調整換擋手柄26和控制加速踏板31，讓飛輪22穩定在各種不同的轉速，以模擬實際車輛行駛工況；控制剎車踏板32進行制動，控制器23斷開電機21的電源，并調整為能量回收狀態；電機21對飛輪22輸出制動力矩，飛輪22減速時反作用于電機21一個回饋力矩，電機21受到回饋力矩的作用而產生感生電流，感生電流對電池24充電。飛輪22減速至完全停止過程中，其轉動機械能轉化為電能由電池24回收，并可通過電流表55和電壓表56觀測充電過程。

進一步地，請參閱圖2，本實施例中，臺架10為三層結構立方體形框架，可以由預制型材組裝而成。結構簡單，制作方便，同時方便使用過程中觀察各個部件的工作狀態，也方便安裝和連接各種部件。展板50安裝于臺架10頂面之上，方便演示。

進一步地，臺架10底部的四個頂角分別安裝腳輪13。以方便移動臺架10。進一步地，頂層層架111上安裝有第四安裝桿19，以安裝換擋手柄26。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。