電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)

1、電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)注：文本框可根據(jù)需求改變顏色、移動(dòng)位置；文字可編輯 研究背景研究背景制動(dòng)能量回收類型制動(dòng)能量回收類型31124制動(dòng)能量回收方法制動(dòng)能量回收方法制動(dòng)能量回收系統(tǒng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)主要內(nèi)容主要內(nèi)容小結(jié)小結(jié)5選題意義選題內(nèi)容分析方法實(shí)踐運(yùn)用總結(jié)建議C電動(dòng)車誕生以來，其續(xù)航性能一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。除了改進(jìn)蓄能和驅(qū)動(dòng)方式外，制動(dòng)能量回收是現(xiàn)代電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車重要技術(shù)之一，也是它們的重要特點(diǎn)。C制動(dòng)能量回收就是把電動(dòng)汽車電機(jī)無用的、不需要的或有害的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并回饋蓄電池。同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)快速停止慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)總過程也成為再生制動(dòng)。C現(xiàn)在大部分電

2、動(dòng)汽車都已安裝了類似的裝置以節(jié)約制動(dòng)能、回收部分制動(dòng)動(dòng)能，為駕駛者提供常規(guī)制動(dòng)性能。研究表明，在行駛工況變化比較頻繁的路段，采用制動(dòng)能量回收可增加續(xù)駛里程約20。1.研究背景研究背景2.制動(dòng)制動(dòng)能量回收方法能量回收方法點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本再生制動(dòng)是指電動(dòng)汽車在減速制動(dòng)(剎車或者下坡)時(shí)將汽車的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)存裝置中，如各種蓄電池、超級(jí)電容和超高速飛輪，最終增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)制動(dòng)能量回收的基本原理是先將汽車制動(dòng)或減速時(shí)的一部分機(jī)械能（動(dòng)能）經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)換（或轉(zhuǎn)移）為其它形式的能量（旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、液壓能、化學(xué)能等），并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中，同時(shí)產(chǎn)生一定的

3、負(fù)荷阻力使汽車減速制動(dòng)；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，再生系統(tǒng)又將儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中的能量再轉(zhuǎn)換為汽車行駛所需要的動(dòng)能（驅(qū)動(dòng)力）p 制動(dòng)能量回收方法 根據(jù)儲(chǔ)能機(jī)理不同，電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收的方法也不同，主要有3種，即飛輪儲(chǔ)能、液壓儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本飛輪儲(chǔ)能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來儲(chǔ)存和釋放能量，能量轉(zhuǎn)換過程如圖所示。當(dāng)汽車制動(dòng)或減速時(shí)，先將汽車在制動(dòng)或減速過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成飛輪高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪又將存儲(chǔ)的動(dòng)能通過傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)化為汽車行駛的驅(qū)動(dòng)力。2.1飛輪飛輪儲(chǔ)能儲(chǔ)能點(diǎn)擊添加文本圖例是一種飛輪儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、高速儲(chǔ)能飛

4、輪、增速齒輪、離合器和驅(qū)動(dòng)橋組成。發(fā)動(dòng)機(jī)用來提供驅(qū)動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿Γ咚賰?chǔ)能飛輪用來回收制動(dòng)能量以及作為負(fù)荷平衡裝置，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供輔助的功率以滿足峰值功率的要求。飛輪儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收系統(tǒng)示意圖點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本 液壓儲(chǔ)能工作過程如圖所示。它是先將汽車在制動(dòng)或減速過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液壓能，并將液壓能儲(chǔ)存在液壓蓄能器中；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)又將蓄能器中的液壓能以機(jī)械能的形式反作用于汽車，以增加汽車的驅(qū)動(dòng)力2.2液壓液壓儲(chǔ)能儲(chǔ)能點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本 圖例是液壓儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵/馬達(dá)、液壓蓄能器、變速器、驅(qū)動(dòng)橋、離合器和液壓控制系統(tǒng)組成液壓儲(chǔ)能

5、式制動(dòng)能量回收系統(tǒng)示意圖點(diǎn)擊添加文本 電化學(xué)儲(chǔ)能工作原理如圖所示。它是先將汽車在制動(dòng)或減速過程中的動(dòng)能，通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能并以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，再將儲(chǔ)能器中的化學(xué)能通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動(dòng)能。儲(chǔ)能器可采用蓄電池或超級(jí)電容，由發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)還包括一個(gè)控制單元，用來控制蓄電池或超級(jí)電容的充放電狀態(tài)，并保證蓄電池的剩余電量在規(guī)定的范圍內(nèi)。2.3電化學(xué)儲(chǔ)能電化學(xué)儲(chǔ)能點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本圖例是一種用于前輪驅(qū)動(dòng)汽車的電化學(xué)儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收示意圖。當(dāng)汽車以恒定速度或加速度行駛時(shí)，電磁離合器脫開。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，行車制動(dòng)系統(tǒng)開始工作，

6、汽車減速制動(dòng)，電磁離合器接合，從而接通驅(qū)動(dòng)軸和變速器的輸出軸。這樣，汽車的動(dòng)能由輸出軸、離合器、驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪傳到發(fā)動(dòng)機(jī)和飛輪上。制動(dòng)時(shí)的機(jī)械能由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為電能，存入蓄電池。 電化學(xué)儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收示意圖點(diǎn)擊添加文本 制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的類型 制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的類型因儲(chǔ)能方法不同而不同，主要有電能式、動(dòng)能式和液壓式。3.制動(dòng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的類型能量回收系統(tǒng)的類型液壓式：主要由液壓泵/液壓馬達(dá)、蓄能器組成，一般在工程機(jī)械或大型車輛上使用。電能式：主要由發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和蓄電池或超級(jí)電容組成，一般在電動(dòng)汽車上使用。動(dòng)能式：主要由飛輪、無級(jí)變速器構(gòu)成，一般在公交汽車上使用。點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊

7、添加文本 再生制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，由驅(qū)動(dòng)輪、主減速器、變速器、電動(dòng)機(jī)、AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、能量儲(chǔ)存系統(tǒng)以及控制器組成。4.制動(dòng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)能量回收系統(tǒng)再生制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖點(diǎn)擊添加文本4.1豐田豐田Prius制動(dòng)控制系統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng) 豐田Prius是豐田汽車公司研制的一款混合動(dòng)力轎車，它的制動(dòng)系統(tǒng)包括能量回收制動(dòng)和液壓制動(dòng)，能量回收制動(dòng)由整車ECU控制，液壓制動(dòng)則是由制動(dòng)控制器控制，液壓制動(dòng)系統(tǒng)如圖所示。 點(diǎn)擊添加文本4.2 再生再生液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)液壓混合制動(dòng)系統(tǒng) 圖是某電動(dòng)汽車的再生液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)，它只在前輪上進(jìn)行制動(dòng)能量回收，前輪上的總制動(dòng)力矩大小等于電機(jī)產(chǎn)生的再生制動(dòng)力矩與機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦制動(dòng)力矩的和。 點(diǎn)擊添加文本5.小結(jié)小結(jié) 在電動(dòng)汽車上采取制動(dòng)能量回收方法，有如下作用：1. 在目前電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能元件沒有大的突破與發(fā)展的實(shí)際情況下，制動(dòng)能量回收裝置可以提高電動(dòng)汽車的能量利用率，延長電動(dòng)汽車的行駛里程