汽車能量回收系統(tǒng)

汽車能量回收系統(tǒng)第1頁/共10頁車輛工況發(fā)動機的工作狀態(tài)如下：（１）起步,車輛狀態(tài)由靜到動,由于慣性載荷大（尤其對大、中型車輛）,導致耗油多,沖擊力大；（２）加速,發(fā)動機處于大負荷甚至超負荷狀態(tài)，燃氣室內混合氣濃度大，且燃燒不完全現(xiàn)象加劇。導致耗油量大、環(huán)境噪聲與廢氣污染；（３）勻速,一般認為此時發(fā)動機處于最佳工作狀態(tài)，燃氣室內燃油燃燒充分，此時發(fā)動機效率最高，最節(jié)省燃油且一氧化碳及碳氫化合物排放最少；（４）制動,實質上是將其在上一工況行駛中有的機械能借助空氣阻力、道路阻力、制動器以及發(fā)動機制動予以吸收。這一工況不僅使汽車機械能被浪費掉，制動系統(tǒng)磨損，而且發(fā)動機內燃燒及排放惡化；

由上述各工況發(fā)動機狀態(tài)可知,唯有在勻速行駛時汽車才處在最佳工作狀態(tài)，而其余三個工況都有大量的能量被浪費并且尾氣中有害氣體含量增加。第2頁/共10頁Page

3飛輪式、液壓式和蓄電池式一是提高燃料轉換成機械能的效率二是降低車重減少汽車對能員的要求，三

是實現(xiàn)再生制動，將減速及制動過程損耗的能量回收利用第3頁/共10頁在國內，原吉林工業(yè)大學在８０年代中期也開展了高速飛輪儲能得復合傳動系統(tǒng)的研究。１９９６年原吉林工業(yè)大學和哈爾濱工業(yè)大學利用二次調節(jié)靜液傳動技術設計一種液壓儲能的傳動系統(tǒng)，試驗表明比常規(guī)液壓傳動能量轉化效率提高將近一倍。１９９７年，青島大學一中國重型汽車集團公司車輛電子技術研究所研制的ＺＫｌ４１Ａ公共汽車用飛輪蓄能器與液壓機械無級變速器，通過仿真和臺架試驗證明燃油消耗可節(jié)約達３５.1%.１９９９年，湛江海洋大學以ＥＱｌ４０．１Ｌ型東風５噸自卸載重貨車為實驗研究對象，設計制造了一套車輛制動能量回收實驗裝置，并對其進行了初步的實驗，實驗的初步結果證明能量回收式車輛制動裝置能有效提高車輛的制動效率，增加車輛行駛時的安全性；該裝置能根據(jù)車輛工作的不同狀況，自動完成吸收或釋放車輛能量的工作過程，因而該裝置工作時發(fā)熱少，制動過程平穩(wěn)，工作可靠性高；該裝置可使車輛達到節(jié)省燃料，降低維修和運輸成本，減少環(huán)境污染的目的。２００２年北京理工大學以皮囊式液壓蓄能器為能量儲存裝置、軸向柱塞式變量泵為能量轉化元件的系統(tǒng)方案，建立起一套車輛制動能量回收系統(tǒng)的臺架試驗系統(tǒng)，對能量回收的原理和方法以及配套的控制方法進行比較深入的研究。第4頁/共10頁飛輪儲能

:飛輪儲能是以慣性能（動能）的方式，將能量儲存在高速旋轉的飛輪中。當車輛制動時，飛輪儲能系統(tǒng)使飛輪加速，將車身的慣性動能轉化為飛輪的旋轉動能。當車輛需起動或加速時,飛輪減速，釋放本身旋轉動能給車身。使用飛輪儲能的混和動力驅動系統(tǒng)主要由發(fā)動機、高速儲能飛輪、增速齒輪、離合器、變速器和驅動橋組成

第5頁/共10頁蓄電池儲能:蓄電池儲能以電能方式儲存能量。系統(tǒng)以具有可逆作用的發(fā)電機／電動機實現(xiàn)蓄電池中的電能和車輛動能之間的轉化。在車輛制動時，發(fā)電機／電動機以發(fā)電機形式工作，車輛行駛的動能帶動發(fā)電機將車輛動能轉化為電能并儲存在蓄電池中；在車輛起動或加速時，發(fā)電機／電動機以電動機形式工作，將儲存在蓄電池中的電能轉化為機械能驅動車輛。蓄電池儲能的功率密度低，充放電頻率小，不能迅速轉化吸收大量功率，而車輛在制動或起動時，需要迅速釋放或得到大量功率，這使蓄電池儲能受到很大限制。

近幾年以來，各國技術人員都在加緊研制大容量高性能電池，為蓄電池儲能提供應用基礎。第6頁/共10頁液壓儲能液壓儲能以液壓能的方式儲存能量。系統(tǒng)由一個具有可逆作用的泵／馬達實現(xiàn)蓄能器中的液壓能與車輛動能之間的轉化，即在車輛制動時，儲能系統(tǒng)將泵／馬達以泵的形式工作，車輛行駛的動能帶動泵旋轉，將高壓油壓入蓄能器中，實現(xiàn)動能到液壓能的轉化；在車輛起動或加速時，儲能系統(tǒng)再將泵／馬達以馬達的形式工作，高壓油從蓄能器中流出，帶動馬達工作，實現(xiàn)液能到車輛動能的轉化。優(yōu)點是的功率密度較大，能量保存時間較長，各部件制造技術成熟，工作性能可靠；缺點是液壓系統(tǒng)的壓力高，系統(tǒng)的密封性能要求較高，并且液壓