具体实施方式

在本发明的一些实施方式中，如图1所示，再生制动能量耗散器系统100具有电池壳102和耗散器101。能量耗散器系统可以在电池壳102内具有电子部，该电子部可以将输入能量引导到电池或耗散器101。电池壳102可具有上壳部103和下壳部104。电池壳102可以具有充电接口插座105，该充电接口插座105适于接收用于对一个或多个电池充电的功率。气流通道106允许气流在耗散器101下方。

如图2中所示，耗散器101可包括底板115，并且具有适于耗散器的对流冷却的翅片107。耗散器101的底板115可以通过联接销116电联接到电池壳102。底板115也通过粘接部111固定在电池壳102上。在一些方面，粘接部111可以是诸如硅树脂填缝剂的粘接化合物。粘接部111也可以是诸如硅树脂泡沫、泡沫橡胶或塑料等隔热材料。在一些方面，底板115安装在相对于电池壳102的顶部的偏移位置中。偏置安装位置限定了气流通道106，该气流通道允许气流在安装板下方以及通过翅片107。电池壳的底部可包括安装接口108，该安装接口108可成形为符合诸如自行车车架管的配合件。联接器109可以允许将电池壳102紧固到配合件。在一些方面，电池壳可以具有不适合暴露于在使用期间耗散器板可能达到的温度的材料。粘接部111可以包括隔热安装垫，该隔热安装垫减少或消除耗散器与电池壳的安装表面之间的传导热流。

图3图示了根据本发明一些实施方式的再生制动能量耗散器系统的剖视图。看到电池壳102，其中包含多个电池单元110。上壳部103和下壳部104适于形成电池壳102。耗散器101固定到电池壳102的顶部。耗散器101的底板115具有从其顶面延伸的翅片107。耗散器101可以用作热交换器，使得从耗散器耗散的能量负载经由对流冷却作为热量被去除。图6图示了耗散器在横轴上的横截面视图。

图4图示气流路径的实施例，这些气流路径可能是耗散器对流冷却的一部分。翅片107之间和沿翅片107的第一气流路径118允许对耗散器101进行对流冷却。第二气流路径119也可在耗散器101的底板115下方和电池壳102的上壳部103的顶面上方的气流通道106内流动，也允许耗散器101的对流冷却。具有其气流通道106的耗散器可以很好地适用于耗散器安装到不能承受高热量的表面的用途，例如电池壳或碳自行车车架。

在示例性实施方式中，耗散器101可以是90mm宽和100mm长。翅片可以是1.2毫米厚，底部和外端的锥度可以达到0.8毫米。耗散器101的总高度可以是20mm。在一些方面，电池壳102比耗散器101的宽度更宽，以便使用户在骑行时刷到耗散器的机会最小化，因为耗散器有时可能很热。在一些方面，耗散器101不如其所安装到的自行车的车架部那么宽，再次使用户在骑行时刷在耗散器上的机会最小化。

图5图示了其中安装有再生制动能量耗散器系统100的示例性自行车车架120。电池壳102可以抵靠下管122而耗散器101与座管121相邻。系统100可以位于孔123中或附近，孔123与底部支架124相邻并且在下管122与座管121之间。耗散器101可具有翅片的中央部125和成形的或凹陷的底板115，以避免与自行车的座管干涉。图8图示了带有后驱动系统的自行车，该后驱动系统具有再生制动，没有机械制动器。在此类系统中，当电池达到其充电容量并且不能再接受进一步充电时，没有机械制动器可以切换到。在此类系统中，需要为来自进一步再生制动的电压提供负载。

控制部也可以位于电池壳102内。控制部可以从再生制动系统接收功率并将其传送到电池，以便对电池再充电。控制部可以将功率传送到电池，直到电池达到由它们的电压表示的充电水平，然后控制部可以将功率传送到耗散器。触发从对电池充电到耗散功率的切换的电压可以设置为高于来自再生制动系统的充电电压的电压，使得在电池充电时耗散器不会启动。示例性电池电压是48伏。在一些方面，电池电压可以是52伏。

在本发明的一些实施方式中，如图6所示，耗散器101具有电阻器组件112，该电阻器组件112可包括多个电阻器，在控制部已将功率传送到耗散器的情况下适于为再生制动系统产生的电压提供负载。电阻器组件112的电阻器可以安装到印刷电路板(PCB)126上。PCB及其安装的部件可以安装到耗散器底板115的下侧上的腔中。PCB及其安装的部件可能会覆盖有高温灌注化合物。示例性耗散可以在500-1000瓦的范围内持续几秒钟。在一些方面，耗散瓦数在500-1500瓦的范围内。耗散器101可以通过粘接部111固定到电池壳102。

在一些方面，一种用于耗散再生制动能量的方法可用于自行车、三轮车或其他类似车辆。用于耗散由用于加载再生制动系统的负载电阻器产生的热量的方法可以与再生制动系统一起使用。再生制动系统可以是电驱动系统的一部分，例如与电动马达驱动的自行车一起使用。在一些方面，电动马达可用于提供动力，以推进自行车。在某些方面，电动马达还可以用作自行车的制动器。这种再生制动方面可以提供动力，以对为发动机供电的一个或多个电池充电。在一些方面，由自行车驱动的车轮可能不具有机械制动器，使得再生制动部是该车轮的唯一制动器。

仅使用再生制动器而不使用备用机械制动器，即使电池已充电且无法再接收更多功率，保持制动能力也可能非常重要。在一些方面，该方法可以包括在利用再生制动系统制动的同时发电的步骤。产生的功率可用于对一个电池或多个电池再充电，直到该一个电池或多个电池达到充电极限。该系统然后可以从对一个或多个电池充电转变为将功率转移到负载电阻器，该负载电阻器充当来自再生制动系统的功率的虚拟负载。负载电阻器可以安装在耗散器的耗散器板上，该耗散器板适于在其周围具有气流以冷却耗散器。耗散器可以安装到安装表面上，在耗散器板的底部与安装表面之间具有一个或多个气流路径。耗散器还可具有顶面，该顶面适于使空气在其内部和周围流动，以冷却耗散器。顶面可具有翅片，这些翅片使可被气流对流冷却的面积最大化。当使用制动器然后将功率转移到负载电阻器时，沿着在翅片之间和沿着翅片的第一气流路径流动的空气冷切耗散器，并且沿着在耗散器下方和在安装表面上方的第二气流路径流动的空气也冷却耗散器。随着发动机更多地用于为自行车提供动力，电池的充电水平可能再次降低，使得源自再生制动的能量可以再次用于为一个电池或多个电池充电。

图9图示了根据本发明一些实施方式的再生制动能量耗散器系统200的系统视图。在示例性配置中，发动机203还用作自行车或其他轻型车辆上的再生制动器。由于发动机用于制动系统，例如使车辆减速，因此会产生电功率。发动机203联接到开关控制器202。发动机可以将207输送到开关控制器202。开关控制器202电联接到电池201和耗散器208。当电池处于低电量状态时，开关控制器202会将206电功率输送到电池201，以恢复对电池201的充电。然而，电池201可能达到无法或不应接收进一步充电的充电状态。但是，车辆可能仍需要制动，因此需要对再生制动产生的动力进行替代输送来实现这种制动。由再生制动产生的电功率可以被输送204到适于耗散电能的耗散器208。开关控制器202可以感测电池201的充电状态，并且当电池低于阈值充电状态时将能量输送206到电池201，并且当电池201高于阈值充电状态时将能量输送204到耗散器208。以此方式，即使当电池不能或不应接收进一步充电时，再生制动系统200也可继续用作制动器。

在一些方面，再生制动能量耗散器系统可以与轻型电动车辆一起使用。例如，轻型电动车辆可以是例如小于大约50kg的车辆。轻型电动汽车通常没有可用于导热和耗散制动能量的大量金属结构。在一些方面，轻型电动车辆可以是踏板车或三轮车。在一些方面，耗散器可以安装到车辆的不适合暴露于高温的部分。例如，耗散器可以安装在复合板上，并且在加载电阻器组件时在耗散器板上看到的热量可能超过安装区域的可允许暴露温度范围。在此类情况下，可以在散热器板的安装表面与车辆的安装表面之间使用隔热安装垫来安装散热器。

从以上描述显而易见的是，可以根据本文给出的描述来配置各种各样的实施例，并且本领域技术人员将容易想到附加的优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于所示出和描述的具体细节和说明性示例。因此，可以在不偏离申请人的总体发明的精神或范围的情况下偏离这些细节。