纯电动汽车制动能量回收技术定稿版
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新能源汽车动力系统中的刹车能量回收研究近年来,随着环保意识的加强和能源稀缺性的加剧,新能源汽车已经成为了全球汽车行业的发展趋势。
而在新能源汽车中,刹车能量回收系统则是其中十分重要的一部分,它能够将车辆制动时所消耗的能量进行回收与存储,从而提高汽车的能源利用效率和运行效率。
目前,市场上的新能源汽车主要有电动汽车、混合动力汽车和燃料电池车,它们的刹车能量回收系统也存在着不同的技术路线。
值得一提的是,对于电动汽车和混合动力汽车来说,刹车能量回收技术是非常成熟的,已经得到了广泛应用和推广。
但是燃料电池车的刹车能量回收系统则要受到更多的限制和挑战。
一、刹车能量回收技术的原理和优势刹车能量回收技术的原理很简单,即在汽车制动过程中,将制动时所消耗的能量转化为电能,并存储到电池中,以便后续使用。
这样的话,不仅能够提高汽车的行驶里程和动力性能,而且还能够减少能源的浪费,从而实现了环保和经济效益的双重收益。
具体的说,制动时,汽车的动能会转化为热能释放出去,为了避免浪费,新能源汽车则采用发电机或电机将制动时所产生的旋转能转化为电能进行存储,这样就可以在后续行驶过程中使用了。
由于这一技术可以将行驶中的能量最大化地利用,因此在降低能源消耗、提高车辆能量利用率、减少尾气排放方面,都具有非常重要的意义。
二、电动汽车和混合动力汽车中的刹车能量回收技术对于电动汽车和混合动力汽车来说,它们的刹车能量回收技术已经非常成熟和稳定。
其中,电动汽车通过电能存储系统将制动过程中的动能转化为电能,存储在电池里,以供后续使用。
而混合动力汽车则采用了更加先进的充电方式,通过转化输出电流的方式进行能量回收,保证了汽车的高效、稳定并且可以长时间使用。
在实际的应用中,电动汽车和混合动力汽车的刹车能量回收技术可以在减少尾气排放、降低能耗、提高车辆性能等方面发挥非常重要的作用。
但是,对于一些特殊的情况,如在高速行驶和紧急制动时,仍然需要采取其他的制动方式,这也是需要注意的一点。
纯电动汽车ABS制动能量回收————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于自寻优控制的纯电动汽车制动能量回收策略可行性分析倪兰青,南京航空航天大学本课题应从三部分入手,一是汽车建模部分;二是ABS 自寻优控制部分;三是再生制动部分。
一:车辆动力学建模(以单轮模型为例)1.1 单轮车辆模型 车辆运动方程:Fx v M -=∙车辆运动方程:Tb Tg Tb rFx I -=-=∙ω 车轮纵向摩擦力:=x F μN其中,M:汽车质量,Fx:轮胎和底面间的附着力,I :车轮转动惯量,ω:车轮角速度,r:车轮有效半径,Tg:地面制动力矩,Tb :制动器制动力矩,μ:地面摩擦系数,N :车轮对地面压力 1.2 轮胎模型⑴由于主要研究纵向制动特性,可以选用参数较少并能反映纵向附着系数µb 与滑移率S 关系的Burckhardt 模型。
s c e c s c 31)1(2--=-μ式中c1、c2、c3为参考系数,下表给出了其在不同路面条件下的取值及该路面最佳滑移率Sopt 和最大附着系数µmax 。
⑵双线性模型在一些情况下,为了获得一种解析解,用这种双线形模型来简化轮胎模型, 如下图所示:cs sh μμ=cg h chg s ss s -----=11h μμμμμ,其中,c s :最佳滑移率,gμ:滑移率为1时的附着系数:s:车轮滑移率;h μ:峰值附着系数。
1.3 液压制动系统部分液压制动系统包括两部分:一部分是液压传动系统;另一部分是制动器。
为进行实时模拟计算,可以建立经验式的l 、2阶模型系统。
为简化系统,忽略了电磁阀弹簧的非线性因素及压力传送的延迟,其传递函数为:)1(+=TS S KG式中:K 为系统的增益,K=100;T 为系统时间常数,T=0.01。
制动器力学模型描述了制动轮缸压力输入及制动力矩输出间的力学特性。
纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究1、研究制动能量回收的背景和意义在电动汽车研究中,如何研制高性能储能设备、如何提高能量利用率,是所有研究中比较重要的两个方面。
尽管蓄电池技术发展迅速,但受经济性、安全性等因素制约,难以在短时间内实现重大突破。
因此如何提高电动汽车的能量利用率是一个非常关键的问题。
研究制动能量再生对提高电动汽车的能量利用率非常有意义。
汽车在制动过程中,汽车的动能通过摩擦转化为热量消耗掉,大量的能量被浪费掉。
据有关数据研究表明,在几种典型城市工况下,汽车制动时由摩擦制动消耗的能量占汽车总驱动能量的50%左右。
这对于改善汽车的能量利用效率、延长电动汽车的行驶里程具有重大意义。
国外有关研究表明,在较频繁制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,电动汽车大约可降低15%的能量消耗,可使电动汽车的行驶距离延长10%~30%。
因此,对电动汽车制动能量进行回收,意义如下:在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的条件下,回收电动汽车制动能量可以提高电动汽车的能量利用率,增加电动汽车的行驶距离;机械摩擦制动与电制动结合,可以减少机械摩擦制动器的磨损,延长制动器使用寿命,节约生产成本;分担传统制动器部分制动强度,减少汽车在繁重工作条件下(例如长下坡)制动时产生的热量,降低了制动器温度,提高了制动系统抗热衰退的能力,提高了汽车的安全性和可靠性。
电动汽车再生制动的基本原理是:通过具有可逆作用的电动机/发电机来实现电动汽车动能和电能的转化。
在汽车减速或制动时,可逆电机以发电机形式工作,汽车行驶的动能带动发电机将汽车动能转化为的电能并储存在储能器(蓄电池或超级电容)中;汽车起步或加速时,可逆电机以电动机形式工作,将储存在储能器中的电能转化为机械能给汽车。
2、国内外制动能量再生领域研究状况美国Texas A&M大学:Yimin Gao 提出了评价制动能量回收效率的三种制动力分配控制策略,在此基础上建立了纯电动汽车的制动能量仿真实验模型,针对不同的制动强度进行了仿真实验。
纯电动汽车制动器的能量回收与提效策略近年来,随着环保意识的增强和电动汽车技术的发展,纯电动汽车已经成为人们对未来出行的选择之一。
与传统燃油汽车相比,纯电动汽车在使用过程中具有能量回收和提效的独特优势。
本文将探讨纯电动汽车制动器的能量回收与提效策略。
一、能量回收技术1. 制动能量回收系统制动过程中,纯电动汽车通过制动器将动能转化为热能浪费掉。
然而,通过能量回收技术,纯电动汽车可以将制动过程中产生的能量转化为电能储存起来。
这主要是通过制动器中的发电机来实现的,当车辆制动时,发电机被激活并将动能转化为电能,然后将电能储存在电池中供后续使用。
2. 光伏板能量回收系统除了制动能量回收系统外,还可以利用纯电动汽车车身上的光伏板来回收环境中的太阳能。
通过将光伏板安装在车顶上,光伏板可以将太阳能转化为电能,进一步提高电池的充电效率。
这种能量回收技术不仅可以为电池充电,还可以减轻电池的压力,延长电池使用寿命。
二、能量提效策略1. 能量管理系统为了提高纯电动汽车的整体能量使用效率,引入能量管理系统是至关重要的。
该系统可以对车辆的能量流进行优化管理,包括监测电池的充电和放电过程、调整电机和电控系统的工作模式等。
通过合理的能量管理,可以最大程度地减少能量的浪费,提高纯电动汽车的续航里程和整体能效。
2. 智能制动控制系统纯电动汽车的智能制动控制系统是提高制动效率的重要策略之一。
该系统可以根据驾驶者的行为和道路状况,智能地控制制动器的工作。
这意味着制动器只会在需要时才启动,并且会自动根据车速和制动力需求进行调整。
通过减少不必要的制动力,可以降低能量损耗,提高制动效率和能量回收效果。
3. 回生制动模式纯电动汽车通常有回充制动(Regen)模式,即回生制动模式。
该模式可以通过改变电机的工作模式,将动能转化为电能储存起来。
与传统制动器相比,回生制动模式能够更有效地回收能量,并减少对传统制动器的使用。
通过充分利用回生制动模式,可以提高纯电动汽车的能量利用率,并进一步延长电池的寿命。
纯电动汽车制动能量回收策略摘要:纯电动汽车作为一种解决能源短缺问题和环境污染问题的一项主要技术,其续航能力的不足严重影响了发展和实际应用,而制动能量回收技术作为解决纯电动汽车续航不足问题的最为有力策略,近年来得到了学术界的广泛关注。
基于此,本文在对制动能力回收基本进行简要介绍的基础上,提出了一种基于 ECE R13 法规要求的定比并联制动控制策略,并进行了仿真。
最后,希望本文的研究能够具备一定的借鉴价值。
关键词:纯电动汽车 ECE R13 再生制动控制策略当前汽车已经成为人们日常出行的必备交通工具,然而传统汽车的普及也进一步加速了石油资源的消耗,从而带来了较为严重的环境污染问题。
相关数据研究表明:2017年我国汽车销售量为3012.84万辆,同比增长18.36%,环比增长9.43个百分点[1]。
因此,为了实现我国经济的可持续发展,以节能、环保为特点的电动汽车将会成为未来研究的重点领域。
电动汽车作为一种零排放的交通工具,不但能够替代传统的内燃汽车可以有效解决环境污染的问题,而且还能够节能减排,极大程度的来减缓全球所面临的能源危机问题。
那么,对于电动汽车来讲,其研究的重点为则为能量储备技术的改进以及储备利用率的提升问题,解决能量储备问题的关键点在电池方面,但是从当前的技术现状来看,蓄电池能力存储技术不会在较短的时间内实现大的突破,那么如何提高能量利用率就成为了电动汽车产业化发展过程的重中之重。
所谓提高能力利用率其实就是指提高电池的使用期限,即电池管理系统。
本文所研究的重点则是电池管理系统中一项非常重要的问题,即电动汽车制动能量的回收控制策略[2]。
1制动能量回收基本原理制动能量回收也被称为再生制动,主主要内涵是指电机在发电状态下,将动能转化为电能后进行储存,为汽车的制动系统提供能量,这样就能够实现能能量的循环利用[3]。
对于纯电动汽车来讲,其制动能能量的回收系统如图1.1所示:图1.1纯电动汽车制动能能量回收系统示意图从上图可以看出,纯电动汽车制动能量回收系统主要由整车控电池组、能量管理系统、整车控制器、变换器、电机控制单元等部分组成[4]。
电动汽车的能源回收技术随着环保意识的提高和对传统燃油车辆排放问题的关注,电动汽车作为一种清洁能源交通工具正逐渐受到人们的关注和青睐。
然而,与此同时,电动汽车的续航里程和充电时间等问题也成为了制约其发展的瓶颈。
为了解决这些问题,能源回收技术成为了电动汽车领域重要的研究方向。
一、功率回收技术1. 制动能量的回收利用在常规燃油车中,制动时所产生的能量几乎全部以热的方式散失掉了,非常浪费。
而电动汽车则可以通过制动系统来回收这部分能量。
当电动汽车需要减速或停止时,通过能量回收系统将制动过程中产生的动能转化为电能,再存储到电池中,以供之后的使用。
这一技术不仅可以提高电池的续航里程,还有助于减少能源的浪费和环境的污染。
2. 转动惯量能量的回收利用电动汽车在行驶过程中,车辆的转动惯量同样会产生一定的能量。
通过功率回收技术,可以将转动惯量能量回收并转化为电能,从而实现能源的再利用。
例如,在车辆减速时,通过将动能转化为电能进行存储,再在需要加速时释放出来。
这种技术的应用能够提高电池的效率,延长电池的使用寿命,并使电动汽车行驶更加省能。
二、光伏技术光伏技术是指利用太阳能将太阳辐射能转化为电能的技术,也是一种电能回收技术。
通过在电动汽车的车顶或车身上安装光伏电池板,可以将太阳能转化为电能并储存到电池中,以供电动汽车充电使用。
当电动汽车停车时,光伏电池板可以自动工作,将太阳光能转化为电能,实现对电动汽车的充电,从而减少对外界电网的依赖,提高电动汽车的独立性。
三、电池回收与再利用电动汽车的主要能源是电池,对于电池的回收与再利用是电动汽车能源回收技术的一个重要组成部分。
在电动汽车的寿命结束后,电池往往仍然具备一定的储能能力。
利用适当的技术手段,可以将这些废旧电池进行回收,并经过合适的处理和修复后再利用于电动汽车或其他能源存储设备中,从而最大程度地实现电能的再利用。
四、热能回收技术在电动汽车的充电、驱动等过程中,会伴随着一定的能量损耗,其中大部分以热的形式散失掉。
纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术随着全球对环境保护的关注日益增加,纯电动汽车作为一种零排放的交通工具,正逐渐成为未来出行的主流选择。
然而,如何提高电动汽车的续航里程、降低能源消耗,成为了制约其发展的重要问题之一。
其中,纯电动汽车制动系统的能量回收与智能控制技术是解决这一问题的重要手段之一。
纯电动汽车的制动系统在行驶过程中会产生大量的能量,传统的制动系统则会浪费这些能量,导致能源的浪费。
而纯电动汽车制动系统则可以通过能量回收技术将制动时产生的能量转化为电能,储存到电池中,从而延长车辆的续航里程。
这种能量回收技术一方面可以提高能源的利用效率,另一方面也可以减少对动力电池的充电次数,延长其使用寿命。
纯电动汽车制动系统的能量回收技术主要包括动能回收和辅助供电回收两种方式。
动能回收是指通过制动系统将行驶中的动能转化为电能,存储到电池中;辅助供电回收则是指在车辆停车或制动时,将制动能量转化为电能,供给车辆内部的辅助设备使用,从而减轻对动力电池的负担。
这两种回收方式可以根据不同的行驶状态进行自动切换,以实现最佳能量回收效果。
除了能量的回收,纯电动汽车制动系统还需要智能控制技术来优化制动效果。
智能控制技术可以根据行驶状况、驾驶习惯等因素,对制动系统进行精确控制,实现制动的平稳性和高效性。
具体来说,智能控制技术可以通过实时监测车辆的速度、加速度、制动力等参数,精确控制制动力的大小和施加形式,以提高制动能量的回收效率,同时保证车辆的行驶安全。
在智能控制技术方面,纯电动汽车制动系统还可以应用先进的人工智能技术,如机器学习和模糊控制等。
通过对大量的行驶数据进行学习和分析,系统可以根据不同的驾驶环境和驾驶者的行为习惯,智能化地预测和调整制动系统的工作参数,以达到最佳控制效果。
总的来说,纯电动汽车制动系统能量回收与智能控制技术是提高电动汽车续航里程和降低能源消耗的重要手段。
通过能量回收技术,可以将制动时产生的能量转化为电能,延长车辆的续航里程;而通过智能控制技术,可以优化制动效果,提高能量的回收效率。
新能源汽车工程中的制动能量回收技术研究随着环保意识的增强和对可持续能源的需求不断增长,新能源汽车在全球范围内得到了迅速发展。
在新能源汽车的众多技术创新中,制动能量回收技术无疑是一项关键的节能措施。
这项技术不仅有助于提高车辆的续航里程,还能减少能源消耗,对新能源汽车的性能提升和广泛应用具有重要意义。
制动能量回收技术的基本原理是将车辆制动过程中产生的动能转化为电能,并储存到电池中以供后续使用。
在传统燃油汽车中,制动过程主要通过摩擦制动将车辆的动能转化为热能散失到环境中,造成了能量的浪费。
而新能源汽车则可以利用电机的反转特性,在制动时将电机切换为发电机模式,从而实现能量的回收。
新能源汽车的制动系统通常采用电液制动或电子机械制动等形式。
在制动能量回收过程中,制动踏板的行程和力度等信号被传感器采集并传递给车辆的控制系统。
控制系统根据这些信号以及车辆的行驶状态,如车速、电池电量等,来计算所需的制动能量回收强度,并合理分配机械制动和电机制动的比例。
在低速行驶时,由于车辆的动能较小,制动能量回收的效果相对有限,此时主要依靠机械制动来确保车辆的安全制动。
而在高速行驶时,车辆的动能较大,制动能量回收的潜力也更大。
通过精确控制电机制动和机械制动的协同工作,可以在保证制动安全性的前提下,最大限度地回收制动能量。
制动能量回收技术的关键部件包括电机、电池和能量管理系统。
电机作为能量转换的核心部件,其性能直接影响着制动能量回收的效率。
高效的电机能够在反转时快速、稳定地将动能转化为电能,并具有较低的能量损耗。
电池则负责储存回收的电能。
为了适应制动能量回收过程中电能的快速充放电,新能源汽车通常采用具有高功率密度和良好循环寿命的电池,如锂离子电池。
同时,电池的管理系统也至关重要,它需要实时监测电池的状态,如电量、温度、电压等,以确保电池的安全运行和高效充放电。
能量管理系统是制动能量回收技术的“大脑”,它负责协调车辆各部件之间的工作,优化能量的分配和回收策略。
纯电动汽车电动机的能量回收和再利用技术随着环保意识的不断提升和汽车产业的发展,纯电动汽车作为代表绿色出行的新宠儿,正逐渐走进人们的生活。
纯电动汽车内置的电动机是其核心动力装置,而其能量回收和再利用技术则是一项至关重要的技术。
纯电动汽车与传统汽车最大的区别在于其能量回收和再利用技术。
传统汽车中,大部分能量会通过摩擦和制动的方式转化为热能散失,而纯电动汽车则通过电动机的能量回收技术将其转化为电能,实现能量的再利用。
纯电动汽车电动机的能量回收技术可以分为制动能量回收和驱动能量回收两个部分。
制动能量回收是指在制动过程中,通过电动机将车辆的动能转化为电能进行储存。
当车辆制动时,电动机可以切换成发电机的工作模式,通过转动电动机而不是汽车轮胎的方式减速,同时将动能转化为电能,并储存在电池中。
这种技术可以大幅度提高车辆的能量效率,并延长电池的续航里程。
驱动能量回收是指在正常行驶过程中,通过电动机将车辆动力系统的剩余能量回收并再利用。
在纯电动汽车中,电动机不仅仅是车辆的动力来源,同时也是能量回收和再利用的关键组成部分。
通过采用可变流量液压控制系统,电动机可实现在行驶中能量的回收和再利用。
在一些情况下,当汽车需要行驶较慢或减速时,电动机可以切换为电动制动模式,将车辆的动能转化为电能进行储存。
这样不仅减少了能量浪费,还能提高车辆的制动效果,使驾驶更加安全可靠。
电动机的能量回收和再利用技术对于纯电动汽车的能效提升和续航里程的增加具有重要意义。
通过合理利用制动能量以及驱动能量回收,可以将动能转化为电能进行储存,当汽车需要加速或爬坡时,这些储存的电能可以供应给电动机使用,减少电池能量的消耗,提高车辆的能源利用率。
在实际驾驶中,电动机的能量回收和再利用技术可以使纯电动汽车的续航里程增加10%至15%左右。
不仅如此,电动机的能量回收和再利用技术还可以减少对环境的污染。
传统汽车中,制动时会产生大量的制动热能,而这些热能通常会通过车轮和刹车盘的接触面散失掉。
纯电动汽车制动系统的能量回收原理随着环境保护意识的增强和对传统燃油汽车的限制,纯电动汽车作为一种清洁、高效的出行方式越来越受到人们的青睐。
而纯电动汽车的制动系统中的能量回收技术,正是其独特之处。
制动系统是汽车行驶过程中至关重要的一部分,它负责控制车辆的速度和停止车辆。
而在传统燃油汽车中,制动系统是通过摩擦来实现制动效果的,而纯电动汽车的制动系统则采用了能量回收技术。
纯电动汽车的能量回收原理可以简单地理解为将制动过程中产生的能量转化为电能并储存起来,以供后续使用。
具体来说,纯电动汽车的制动系统包括了制动踏板、刹车盘和刹车片、制动液、刹车助力器等组成部分。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动踏板传递力量给制动液,制动液通过刹车助力器作用于刹车盘和刹车片,产生摩擦力以减速或停止车辆。
然而,在传统燃油汽车中,制动过程中产生的摩擦能会以热能的形式散失掉,造成能量的浪费。
而在纯电动汽车中,制动过程中产生的能量可以通过电机以发电机的方式进行回收。
具体而言,制动时,电机被切换为发电机模式,将车轮的动能转化为电能,并储存在电池中。
这样一来,制动过程中产生的能量不再浪费,可以为纯电动汽车提供电能,延长续航里程。
纯电动汽车的能量回收原理实际上是一种能量的转化和储存过程。
制动过程中产生的动能被转化为电能,通过电池储存起来,供给车辆后续使用。
这种能量回收技术的应用不仅提高了纯电动汽车的能源利用效率,还减少了对环境的污染。
值得注意的是,纯电动汽车的能量回收原理并非只在制动过程中有效,还可以在行驶过程中的其他情况下进行能量回收。
比如,当驾驶员放开油门时,电机也可以切换为发电机模式,将车辆减速时产生的能量回收并储存。
这种能量回收技术被称为“回馈制动”。
纯电动汽车的制动系统采用能量回收技术,将制动过程中产生的能量转化为电能并储存起来。
这种能量回收原理不仅提高了纯电动汽车的能源利用效率,减少了能量的浪费,还延长了纯电动汽车的续航里程。
随着技术的不断进步,纯电动汽车的能量回收技术也将得到进一步的改进和应用,为可持续发展的汽车行业带来更多的可能性。
纯电动汽车的能量回收技术与系统随着环保意识的不断提高和对石油资源的限制,纯电动汽车作为一种零尾气排放的交通工具,正逐渐成为未来出行的主流选择。
然而,电动汽车的续航里程一直是一个用户普遍关心的问题,而能量回收技术与系统的应用则能够有效地提高电动汽车的能源利用效率和续航里程。
能量回收技术是指通过捕捉和利用汽车行驶过程中的能量消耗过程中产生的废热、制动能量以及机械能的方法。
下面将介绍一些常见的能量回收技术和系统。
首先,制动能量回收系统是最为常见的一种能量回收技术。
当车辆制动时,传统汽车会通过摩擦将车辆的动能转化为热能散发出去,而电动汽车则可以利用电动机作为发电机,将制动时产生的动能转化为电能储存到电池中。
这样一来,不仅减少了刹车时的磨损,也能够将能量有效地储存起来,提供给车辆在启动和行驶中使用,从而延长了续航里程。
其次,废热能利用技术也是常见的一种能量回收系统。
内燃机的燃烧会产生大量的废热,传统汽车中大部分的废热直接散失。
而电动汽车通过采用热管理系统,可以将废热通过换热器和热泵等设备回收利用。
废热能利用不仅可以为车辆提供额外的能源供应,还能够提高电动汽车的整体能源效率。
此外,在行驶中产生的机械能也可以通过一些设备进行回收。
例如,挡风玻璃和车辆底部安装了由太阳能电池板组成的太阳能光伏板。
这些光伏板可以将阳光能转化为电能,供给电动汽车的电池充电或驱动车辆内部的电气系统。
另外,一些新型的电动汽车还采用了气压恢复制动系统,通过车辆行驶时车轮的压缩和释放来回收机械能。
除了能量回收技术外,有效的能量管理系统也是电动汽车能够实现高效能量利用的重要组成部分。
能量管理系统的作用是监测和控制电池状态,确保能量的高效利用。
通过实时监测电池的电量和使用情况,能够制定最佳的能量分配策略,以满足用户的需求,并对系统进行优化调整。
能量管理系统通过精确的预测和控制,有效延长了电动汽车的续航里程。
纯电动汽车的能量回收技术与系统在电动汽车的普及和发展过程中起到了至关重要的作用。
纯电动汽车能量回收利用策略设计1 引言针对国内外纯电动力汽车制动时能量损失,设计出一款纯电动汽车制动能量回收利用的装置,这不仅适于社会的发展趋势,还利用了汽车新能源技术,对于推动汽车产业的发展,改善经济的发展,降低环境污染和改善环境。
本次设计的纯电动汽车制动能量回收和利用装置是一种能够在车辆减速制动时,依靠车辆向前行驶的惯性力带动电动机,轮胎与地面产生互相作用力,再把动力传给电机,此时电机充当发电机角色,电机转子切割磁感线产生电能和一定的反力矩,从而降低车速和把动能转化成电能回馈给蓄电池充电,实现能量回收的目的,并且增强电动汽车能量的循环利用效率和续航能力。
2 能量回收利用装置的工作原理电动机是纯电动汽车的核心,即做为驱动装置的牵引电机,也作为发电机发电。
电动汽车在制动过程中,将一部分动能通过传动机构反向传给电机,此时电机充当发电机角色处于发电状态并向蓄电池充电;电机在发电的同时产生的磁场阻力反作用于车轮,从而达到使汽车降速的目的。
如图1 所示,为制动能量转换流程基本原理图。
当需要电机再生制动时,电控单元控制电机充当发电机的角色,并且处于发电状态,回收动能并且给蓄电池补充充电,反之,当驱动车辆时,电机充当驱动电机的状态,蓄电池给其供电驱动车辆。
由于存在有液压制动系统,液压制动系统制动过程中各种模式下会出现压力波动,特别是在紧急制动过程中产生的波动会导致制动车轮发生抱死,引发安全事故,所以需要通过ABS 调节来消除波动。
图1 制动能量转换流程基本原理图3 制动能量回收的策略汽车的制动力分配是否得当,会对整车安全性和稳定性、制动能量回收效率和驾驶舒适性等影响,所以要综合各方面的因素进行分配。
因此,我们要把制动力分配调节至最好状态下,才能更好的获得最佳控制策略。
汽车速度和制动减速度影响着纯电动汽车的制动力分配,如图2 所示,电动汽车制动能量回收控制策略的核心是在确保制动性能和安全性能要求的条件下,要保证最大限度回收能量,那么就要调配和控制好回馈制动力与摩擦制动力之间的平衡。
纯电动汽车制动能量回收技术的研究与应用随着环境保护意识的增强和对汽车能源效率的需求日益提高,纯电动汽车逐渐成为未来出行的发展方向。
在纯电动汽车技术中,制动能量回收技术被广泛应用,旨在减少能量的浪费、提高行驶效率和增加续航里程。
本文将重点研究纯电动汽车制动能量回收技术,并探讨其在实际应用中的效果和前景。
制动能量回收技术,又被称为制动辅助系统(BAS),利用纯电动汽车行驶过程中的制动能量转化为电能存储起来,以便后续使用。
传统汽车在制动过程中,会将大量的动能通过制动器转化为热能散失,从而浪费了能量。
而纯电动汽车通过回收制动能量,将其转化为电能存储到电池中,在行驶过程中可以再次利用。
纯电动汽车制动能量回收技术主要依赖于制动辅助系统,该系统由制动控制单元、电机发电装置和储能装置组成。
当纯电动汽车行驶过程中减速或停车时,制动控制单元会根据车速和制动输入等参数,控制电机发电装置将制动能量转化为电能。
随后,电能将通过电池或超级电容等储能装置进行存储,以备后续使用。
纯电动汽车制动能量回收技术的应用,主要体现在两个方面:一是增加续航里程,二是提高行驶效率。
首先,纯电动汽车制动能量回收技术能够增加续航里程。
通过将制动能量转化为电能存储到电池中,纯电动汽车的能量利用效率得到了提高。
这意味着在城市道路等频繁制动的路段上,纯电动汽车能够将制动能量高效地转化为电能,从而延长了车辆的续航里程。
一项调查甚至显示,制动能量回收技术可以为纯电动汽车的续航里程增加10%至15%。
其次,纯电动汽车制动能量回收技术能够提高行驶效率。
由于制动能量的回收和再利用,纯电动汽车的整体能量利用效率得到了提高。
制动能量回收技术使得纯电动汽车在启动和加速时能够提供更多的动力,并减少了电池的能量消耗。
这样一来,纯电动汽车的加速性能和行驶效率得到了有效提升,用户能够获得更好的驾驶体验。
当然,纯电动汽车制动能量回收技术在实际应用中还存在一些挑战。
首先,制动辅助系统的成本仍然较高,这导致部分车型可能无法普及。
10.16638/ki.1671-7988.2019.02.003电动汽车制动能量回收技术研究胡建国,龚春忠,张永,何浩(浙江合众新能源汽车有限公司试制试验中心,浙江嘉兴314000)摘要:文章研究锂离子动力电池为储能系统且采用协调式制动策略的纯电动汽车,从制动工况上看,纯电动汽车可看成是电能回收和机械制动器的混合动力汽车。
文章首先研究该类汽车的能量流,再研究制动策略的力矩分配及其受限因素,最后确定各因素与能量回收利用率的定量关系及其经验公式。
关键词:电动汽车;制动策略;能量回收率;能量消耗率中图分类号:U461.3 文献标志码:A 文章编号:1671-7988(2019)02-10-03Research on electric vehicle braking energy recovery technologyHu Jianguo, Gong Chunzhong, Zhang Yong, He Hao( Zhejiang Hozon New Energy Automobile Co., Ltd. trial production test department, Zhejiang Jiaxing 314000 )Abstract: In this paper, pure electric vehicle with Li-ion battery as energy storage system and coordinated braking strategy is studied. From the braking condition, pure electric vehicle can be regarded as hybrid electric vehicle with electric energy recovery and mechanical brake. Firstly, this paper studies the energy flow of this kind of vehicle, then studies the moment distribution of braking strategy and its constraints, and finally determines the quantitative relationship between each factor and energy recovery efficiency and its empirical formula.Keywords: Electric vehicle; braking strategy; energy recovery rate; Energy consumption rateCLC NO.: U461.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)02-10-03前言汽车行驶的过程中,根据行驶工况的不同,约有35%~ 80%的能量损失在制动过程中[1]。
纯电动汽车制动能量回收技术电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中,摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量,增加了纯电动汽车的续航里程,并且减少了刹车系统耗材的磨损。
电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语,但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。
1896 年还推出了为电动车换电的服务,也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形 [ 仇建华,张珍,电动汽车制动能量回收方式设计 [J]. 上海汽车 .2012,12.];在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中,电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。
有社会环境的影响也有自身条件的限制。
目前常见的纯电动汽车,其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接,电动机、减速器和车轮之间为机械连接。
纯电动汽车制动能量回收技术研究背景?动车从登上历史的舞台开始,续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。
从根本上来说,续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高,除此之外,制动能量回收也是重要的方式之一。
制动能量回收,简单来说,就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分,甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能,并返回给蓄电池,与此同时产生制动力矩,使电动机快速停止惯性转动,这整个过程也就成为再生制动过程 [ 叶永贞,纯电动汽车制动能量回收系统研究[D]. 山东:青岛理工大学,2013.] 。
电动汽车发展至今,已有大部分安装了类似装置以节约制动能,经过研究发现,在行驶路况频繁变化的路段,制动能量回收技术可以增加 20%左右的续驶里程。
制动能量回收方法制动能量回收方法有常见三种:飞轮蓄能。
特点:①结构简单;②无法大量蓄能。
液压蓄能。
特点:①简便、可大量蓄能;②可靠性高。
蓄电池储能。
特点:①无法大量蓄能②成本太高。
电动汽车制动能量回收系统的结构无独立发电机的制动能量回收系统。
①前轮驱动制动能量回收系统;②全轮驱动能量回收制动系统。
纯电动汽车制动能量回收系统技术方案研究1、研究制动能量回收的背景和意义在电动汽车研究中,如何研制高性能储能设备、如何提高能量利用率,是所有研究中比较重要的两个方面。
尽管蓄电池技术发展迅速,但受经济性、安全性等因素制约,难以在短时间内实现重大突破。
因此如何提高电动汽车的能量利用率是一个非常关键的问题。
研究制动能量再生对提高电动汽车的能量利用率非常有意义。
汽车在制动过程中,汽车的动能通过摩擦转化为热量消耗掉,大量的能量被浪费掉。
据有关数据研究表明,在几种典型城市工况下,汽车制动时由摩擦制动消耗的能量占汽车总驱动能量的50%左右。
这对于改善汽车的能量利用效率、延长电动汽车的行驶里程具有重大意义。
国外有关研究表明,在较频繁制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,电动汽车大约可降低15%的能量消耗,可使电动汽车的行驶距离延长10%~30%。
因此,对电动汽车制动能量进行回收,意义如下:在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的条件下,回收电动汽车制动能量可以提高电动汽车的能量利用率,增加电动汽车的行驶距离;机械摩擦制动与电制动结合,可以减少机械摩擦制动器的磨损,延长制动器使用寿命,节约生产成本;分担传统制动器部分制动强度,减少汽车在繁重工作条件下(例如长下坡)制动时产生的热量,降低了制动器温度,提高了制动系统抗热衰退的能力,提高了汽车的安全性和可靠性。
电动汽车再生制动的基本原理是:通过具有可逆作用的电动机/发电机来实现电动汽车动能和电能的转化。
在汽车减速或制动时,可逆电机以发电机形式工作,汽车行驶的动能带动发电机将汽车动能转化为的电能并储存在储能器(蓄电池或超级电容)中;汽车起步或加速时,可逆电机以电动机形式工作,将储存在储能器中的电能转化为机械能给汽车。
2、国内外制动能量再生领域研究状况美国Texas A&M大学:Yimin Gao 提出了评价制动能量回收效率的三种制动力分配控制策略,在此基础上建立了纯电动汽车的制动能量仿真实验模型,针对不同的制动强度进行了仿真实验。
基于能量回收技术的纯电动汽车制动器性能分析纯电动汽车(Electric Vehicle, EV)是近年来得到广泛关注和应用的一种新型交通工具。
与传统汽车相比,纯电动汽车具有零排放、低噪音、高效率等优势,在环境保护和能源利用方面具有巨大的潜力。
然而,纯电动汽车的制动器性能一直是汽车工程师关注的焦点之一。
本文将基于能量回收技术对纯电动汽车制动器性能进行分析,并探讨其优势和局限性。
首先,我们来了解一下纯电动汽车制动器的基本原理。
纯电动汽车的制动器主要通过两种方式实现制动效果:摩擦制动和再生制动。
摩擦制动是将制动器与车轮接触产生摩擦力,转化为热能散发出来,实现制动的效果。
而再生制动则是通过电动机将车辆的动能转化为电能,并储存到电池中,以便再次使用。
相比于传统汽车的制动器,纯电动汽车的再生制动技术充分利用了能量回收,实现了对动能的高效利用,减少了能源的浪费。
基于能量回收技术的纯电动汽车制动器具有以下优势:1. 能量利用高效:再生制动技术能够将制动时产生的动能转化为电能,储存在电池中,在日常行驶中可以供电,延长电池的续航里程,提高能源利用效率。
2. 制动过程平稳:纯电动汽车的电动机可实现无级调节,通过精确控制电机转矩和转速,使制动过程更加平稳,减少驾驶员不适感。
3. 减少制动器磨损:传统汽车的制动器通常会受到摩擦的损耗,需要经常更换摩擦片。
而基于能量回收技术的纯电动汽车制动器,可以通过调整再生力的大小和时间,减少制动时的摩擦损耗,延长制动器的使用寿命。
4. 提高行驶安全性:纯电动汽车再生制动可以实现电子稳定控制系统的积极干预,对车辆状况进行实时监测,并相应调整动力输出,提高行驶的稳定性,提升制动安全性能。
然而,基于能量回收技术的纯电动汽车制动器也存在一些局限性:1. 再生制动效果受限:纯电动汽车的再生制动效果受到车辆速度和电池状态的影响,特别是在高速行驶、急刹车或者低电量状态下,再生制动的效果会减弱,需要依靠摩擦制动来实现更强的制动效果。
纯电动汽车制动能量回
收技术
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纯电动汽车制动能量回收技术
电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中,摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量,增加了纯电动汽车的续航里程,并且减少了刹车系统耗材的磨损。
电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语,但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。
1896年还推出了为电动车换电的服务,也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华,张珍,电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽车.2012,12.];在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中,电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。
有社会环境的影响也有自身条件的限制。
目前常见的纯电动汽车,其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接,电动机、减速器和车轮之间为机械连接。
纯电动汽车制动能量回收技术研究背景
?动车从登上历史的舞台开始,续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。
从根本上来说,续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高,除此之外,制动能量回收也是重要的方式之一。
制动能量回收,简单来说,就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分,甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能,并返回给蓄电池,与此同时产生制动力矩,
使电动机快速停止惯性转动,这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞,纯电动汽车制动能量回收系统研究[D].山东:青岛理工大学,2013.]。
电动汽车发展至今,已有大部分安装了类似装置以节约制动能,经过研究发现,在行驶路况频繁变化的路段,制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。
制动能量回收方法
制动能量回收方法有常见三种:
飞轮蓄能。
特点:①结构简单;②无法大量蓄能。
液压蓄能。
特点:①简便、可大量蓄能;②可靠性高。
蓄电池储能。
特点:①无法大量蓄能②成本太高。
电动汽车制动能量回收系统的结构
无独立发电机的制动能量回收系统。
①前轮驱动制动能量回收系统;②全轮驱动能量回收制动系统。
有独立发电机的制动能量回收系统。
系统传动方式
液压混合动力系统的系统传动方式有四种:串联式;并联式;混联式;轮边式。
串联式混合动力驱动系统。
串联式混合动力驱动系统,动力源有:发动机和高压蓄能器。
这种方式只适合整车质量小、车速不能过高的小型公交车等。
并联式混合动力驱动系统。
并联式混合动力驱动系统动力源是发动机和高压蓄能器。
但并联式车辆在制动能量再生系统不工作或出故障时可以由发动机单独直接驱动车辆。
并联式系统的驱动路线有两条,一条是由发动机传给变速器,再传给转矩耦合器,最后输入到驱动轮;另一条是由蓄能器传给泵或马达,再传给转矩耦合器,最后输入到驱动轮(马振忠,基于双排永磁式行星齿轮的混合动力驱动系统的设计与分析[D].江苏:江苏大学,2016.)。
由此可见,并联式的路线较为灵活,可以根据具体情况进行路线选择。
并联式特点有:安装简便;容易实现;生产继承性好;可以回收最大程度的制动能量;传动效率高;质量不大;对系统和蓄能器压力要求低。
混联式混合动力驱动系统。
混联式混合动力驱动系统,顾名思义就是兼顾串联式和并联式的优点,将两者结合起来,扬长避短,将各自优点发挥到最大程度。
混联式系统的驱动路线有三条,一条是发动机传给变速器,传给主减速器,再传送给差速器,最后输入驱动轮;第二条是由发动机传给液压泵和高压储能器,经二次元件传给传动装置,再传到离合器、变速器,最后输入驱动桥;第三条路线是由高压储能器经二次元件传给传动装置,再传到离合器、变速器,最后输入驱动桥。
混联式特点有:经济性高;排放量低;成本高。
轮边式混合动力驱动系统。
发动机不直接参与驱动,就是轮边式混合动力驱动系统。
轮边式特点有:价格昂贵;控制系统复杂;车速较低;单个不能满足要求,需多个并联。
电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语,在目前电动汽车的储能元件没有大的突破与发展的实际情况下,制动能量回收装置可以提高电动汽车的能量利用率,延长电动汽车的行驶里程,制动能量回收是纯电动汽车在发展过程中的一个重要课题,还需继续开拓新技术优化制动能量回收系统。
(作者单位:陕西国防工业职业技术学院)。