电动汽车振动能量回收悬架及其特性优化_许广灿

能量可回收型悬架的研究现状及发展趋势王艳阳;吴维斐;杨馥宁【摘要】在介绍能量可回收型悬架的背景、发展历史和主要应用的基础上,概括了目前能量可回收型悬架研究的重点和方向,主要包括能量可回收型悬架的减振器设计、馈能特性和控制策略3个方面,最后指出能量可回收型悬架研究目前存在的问题及发展趋势.%The thermoelectric history, background, applications of energy regenerative active suspension are introduced in this pa-per. Three main aspects are considered and they are the design of energy regenerative absorb, energy regenerative characteristic and control strategy. Finally, a discussion of the existing problems and research tendency of energy regenerative active suspension is pro-posed.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】6页(P66-71)【关键词】能量可回收型悬架;能量回收;减振器;馈能特性;控制策略【作者】王艳阳;吴维斐;杨馥宁【作者单位】西华大学汽车与交通学院,四川成都 610039;西华大学汽车与交通学院,四川成都 610039;西华大学汽车与交通学院,四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】U463悬架可以保证车辆的平顺性和安全性。

传统悬架把振动能量转换为热能耗散，造成能源浪费。

为了有效回收这部分能量，能量可回收型悬架成为研究的热点[1-4]。

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汽车电动悬架的减振与馈能特性试验验证
张勇超;喻凡;顾永辉;郑雪春
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2008(42)6
【摘要】针对现在普遍采用的液力式主动悬架系统的响应慢、能耗大、结构复杂等缺陷,采用滚珠丝杠结合永磁直流无刷电机结构的馈能式电动悬架,其最大特点是能够在保证悬架减振特性的基础上,将不平路面激励引起的悬架系统振动能转化为电能并回收利用.依据某车型的后悬架系统参数,设计和试制了电动悬架系统样机,在系统特性试验及性能分析的基础上,通过整车台架试验检验所设计的电动悬架系统在随动状态下的馈能特性和悬架特性.通过对试验数据的分析,验证了回馈振动能量的可行性.
【总页数】4页(P874-877)
【关键词】电动悬架;减振特性;馈能特性;可行性试验
【作者】张勇超;喻凡;顾永辉;郑雪春
【作者单位】上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U461
【相关文献】
1.汽车馈能式电动主动悬架控制器设计与试验研究 [J], 顾永辉;喻凡;张勇超;黄昆
2.大型喷杆及其摆式悬架减振系统动力学特性分析与试验 [J], 崔龙飞;薛新宇;丁素
明;乔白羽;乐飞翔
3.液电式馈能半主动悬架控制特性仿真分析与能量回收验证 [J], 张晗;过学迅;胡三宝;方志刚;徐琳;张杰
4.电磁阻尼器惯性质量对汽车馈能悬架减振性能的影响 [J], 蒲晓晖;徐俊;李士盈;梅雪松
5.重叠式4级减振刚度悬架汽车单质量系统的阻尼特性 [J], 黎孟珠;唐学帮
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最新汽车行业论文参考文献推荐(3)[94]徐娟。

基于二元技术能力调节作用的技术多元化与企业绩效[J]. 管理学报，2017,（01）：63-68.[95]陶雷。

碳纤维复合材料汽车传动轴结构优化及性能评价[D].东华大学，2017.[96]钱堃。

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基于聚类和马尔可夫链的公交车典型行驶工况构建[J]. 中国公路学报，2016,（11）：161-169.[99]郭燕青，何地。

网络视角下战略性新兴产业技术创新小生境演化研究--以中国新能源汽车产业为例[J]. 科技进步与对策，2017,（02）：64-71.[100]蔡之钰，游田，李先庭。

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电动汽车轮毂电机-双横臂悬架系统设计与优化[J]. 机械设计与制造，2016,（10）：99-103.[102]李泓，郑杰允。

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纯电动汽车上下电及电池管理系统故障控制策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版），2016,（09）：107-115.[104]王小峰，于志民。

中国新能源汽车的发展现状及趋势[J]. 科技导报，2016,（17）：13-18.[105]郑天骄。

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热泵型电动汽车空调系统设计和实验研究[J]. 低温与超导，2016,（08）：55-61.[107]程一卿，莫凡，彭亚南。

NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车电动汽车振动能量回收综述李长玉　林子涵广州城市理工学院，汽车与交通工程学院 广东省广州市 510800摘 要： 电动汽车的能量回收在电动汽车出现后不久就被人们所重视，随着各种技术的发展，电动汽车能量回收技术也变得越来越成熟。

本文主要研究了电动汽车振动能量回收方式。

将部分已经进行的研究进行了归纳，分析了各种回收方式的优劣以及目前面临的问题和解决的建议，并对于电动汽车能量回收的未来发展进行展望。

关键词：电动汽车　振动能量　回收1　引言随着时代的发展，能源问题愈来愈严峻，人们越来越重视能源的利用率，因此众多学者对电动汽车的能量可回收性进行了研究，电动汽车能量回收由所在部位的不同分类可分为制动能量回收、电池热能回收、振动能量回收三种。

电动汽车能量回收有着巨大的潜力，研究表明汽车能量损失相当巨大，如果燃料供应以100%计算，除去排气33%，冷却29%剩余的机械功率38%，机械功率中摩擦损失33%(传动损失5%，滚动阻力损失11.5%，制动器损失5%,发动机11.5%)，空气阻力损失5%，最后用于移动汽车的能源只占21.5%[1]。

由此可见能量回收能够为汽车能源的节省带来巨大的收益。

2　电动汽车振动能量回收的方式2.1　机械式最初研究者是将馈能装置直接安装到减震装置中，通过减震产生的液体流动或空气流动产生能量回馈，结构简单，但容易磨损，效率不高。

梁新成等人设计了一套液压式能量回收系统,分别进行了仿真和实验，降低了悬架减震时的热能散失，将振动能量的10%转化为电能[2-3]。

2.2　电磁式随着电机技术的发展，电磁式馈能悬架的潜力被人们所发掘。

特别在20世纪80年代取得了突破性的进展。

电机馈能的电机分为直线电机与旋转电机Gysen等人在电磁式馈能悬架方面做出了巨大贡献，他们设计了一种直线电机减震器如图１[3-4]。

图1　电磁直线馈能减震实物图直接驱动直线电机式：电机直接驱动式馈能具有传动效率高，能够直接应用于当前的减震系统。

汽车振动能量回收发电悬架研究概述摘要：在汽车节能化发展的趋势下，研究如何回收利用振动能量有着重要的应用价值。

利用汽车振动能量发电是1种有效可行的节能方案，文章介绍了汽车振动能量回收发电悬架及国内外研究进展。

关键词：振动能量；发电悬架；研究受石油危机的影响，汽车节能工作受到了世界各国的普遍高度重视，许多国家都把节能作为一项国策，纷纷采取手段，出台政策。

吉林大学于长淼采用CARSIM仿真软件对汽车减振器能量耗散情况做过仿真试验，从仿真试验结果可看出，减振器消耗能量占发动机输出能量的比重较大，且路面越不平整、汽车车速越高，减振器消耗能量占发动机输出能量的比重就越大，且路面不平度系数对减振器能耗百分比的影响更直接。

可见汽车振动能量较大，具有一定回收的价值。

可见减振器能耗是汽车能耗的重要组成部分，只是这部分振动能量一直未被利用。

随着能源问题的日益突出，节能是当前汽车设计中的首要问题之一。

回收汽车振动能量，越来越具有实际意义。

因此，既节能，性能又好的悬架系统，必将成为一个具有实际意义的研究方向。

1国内外研究现状自20世纪70年代末，学者们开始从理论上分析研究车辆悬架的振动能量和回收的可行性。

加利福尼亚大学戴维斯分校的Karnopp在车辆悬架系统能耗和主动悬架的研究中，理论分析了车辆被动悬架阻尼器的能量损失机理，揭示了悬架系统的能量耗散过程，指出振动能量回收悬架系统可减低整车驱动功率，对电动车辆尤为有利。

Velinsky基于四自由度后轴悬架模型，通过测量悬架阻尼器和轮胎之间的相对速度，分析了悬架系统的能量耗散。

Segel分析了悬架系统能量耗散对抑制不平路面振动的影响，计算得到某乘用车在颠簸路面上以13.4 m/s的速度行驶时，4个被动阻尼器的能量耗散功率约为200 W。

Hsu以GM Impact为例，估算了某车辆在高速道路上以16 m/s的车速行驶时，平均每个车轮可回收能量功率为100 W，相当于车辆驱动功率的5%。

能量回馈式车辆主动悬架的可行性研究
喻凡;曹民;郑雪春
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2005(024)004
【摘要】通过对车辆被动悬架减振器的阻尼功耗的估算,及其与一个最优主动悬架能量需求的比较,分析了主动悬架设计中回收振动能量的潜力.在振动能量回收可行性分析基础上,提出了一个馈能式电动主动悬架设计方案,并介绍了其结构和工作原理.初步的研究分析表明,所提出的新结构及控制方法可为车辆振动的主动控制和能量回收提供新途径,也为未来电动车悬架系统的电动化提供了必要的设计依据.【总页数】4页(P27-30)
【作者】喻凡;曹民;郑雪春
【作者单位】上海交通大学,振动冲击噪声国家重点实验室,汽车工程研究所,上海,200030;上海交通大学,振动冲击噪声国家重点实验室,汽车工程研究所,上
海,200030;上海交通大学,振动冲击噪声国家重点实验室,汽车工程研究所,上
海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33
【相关文献】
1.车辆能量回馈式主动悬架μ综合控制 [J], 陈彦秋;宋鹏云;张继业;张克跃
2.车辆能量回馈式主动悬架系统研究 [J], 欧阳冬;张克跃;张继业;张卫华
3.能量回馈式主动悬架研究 [J], 欧阳冬;张继业;张卫华
4.串联式混合动力车辆制动能量回馈控制策略研究 [J], 伍丰
5.串联式混合动力车辆制动能量回馈控制策略研究 [J], 伍丰;张灵芝;邓景新
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电动汽车振动能量回收悬架及其特性优化许广灿;徐俊;李士盈;曹秉刚;惠越【摘要】针对汽车悬架振动能量耗散、悬架阻尼特性较差的问题,提出了一种滚珠丝杠式振动能量回收悬架,实现了悬架振动能量回收.通过局部优化方法得到了变阻尼系数的悬架阻尼特性,提升了悬架性能.建立了馈能悬架的理论及仿真模型,仿真结果表明:采用路面随机高程激励,在不同路面等级下平均馈能功率为40～200W.搭建了馈能悬架振动实验台,实验结果表明:采用电机拖动,在不同振动速度下瞬时馈能功率达到120W.构造了悬架性能目标函数,通过控制负载阻值,用实验数据拟合得到了变阻尼系数的悬架特性.滚珠丝杠式馈能悬架不仅可以实现悬架振动能量的回收,而且可以控制负载阻值来优化悬架特性.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2016(050)008【总页数】6页(P90-95)【关键词】振动能量回收;被动悬架;馈能悬架;振动实验台;电动汽车【作者】许广灿;徐俊;李士盈;曹秉刚;惠越【作者单位】西安交通大学机械工程学院,710049,西安;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,710049,西安;西安交通大学机械工程学院,710049,西安;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,710049,西安;西安交通大学机械工程学院,710049,西安;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,710049,西安;西安交通大学机械工程学院,710049,西安;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,710049,西安;西安交通大学机械工程学院,710049,西安;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,710049,西安【正文语种】中文【中图分类】U463.1汽车悬架用于缓冲行驶过程中路面传递给车身的冲击,满足驾乘人员对行驶平顺性的要求[1]。

被动悬架以阻尼器摩擦的形式将这部分振动能量转化成热能耗散掉来减振,主动和半主动悬架需要外部能量输入来改善悬架阻尼特性[2]。

工程车辆直线电机馈能悬架能量回收分析与参数优化吕宝占;李朋宁;吕雅然;邓晓亭【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】目的为了回收工程车辆在行驶过程中由于路面不平度引起的车身振动能量,同时解决馈能悬架系统的动力学性能和馈能性能不协调问题,方法首先,提出一种直线电机与减振器并联的馈能悬架系统结构,通过建立馈能悬架系统的二自由度动力学模型,利用天棚控制提高车辆的平顺性;其次,以悬架减振器阻尼作为优化设计变量,结合直线电机式馈能悬架的馈能性能、平顺性和安全性建立优化目标函数,采用遗传算法控制策略对馈能悬架的馈能性能进行优化,以获得全局最优解,解决馈能悬架的平顺性和馈能性能的协调问题;最后,通过MATLAB/Simulink对馈能悬架系统性能进行仿真。

结果仿真结果表明:与被动悬架相比,天棚控制下的馈能悬架车身加速度、轮胎动载荷、悬架动行程均方根值分别减小25.40%,17.76%和32.58%;利用遗传算法对馈能悬架的动力性能和馈能协调性能优化,优化后馈能悬架的动力学性能相比优化前有一定恶化,但与被动悬架的动力学性能相比提高显著,而蓄电池平均回收能量提高了15.22%,馈能性能提高显著。

结论本文提出的直线电机和减振器并联结构的馈能悬架系统装置能够回收工程车辆悬架系统的振动能量,采用遗传算法协调控制策略能够兼顾馈能悬架的动力学性能和馈能性能,并使馈能性能得到显著提高。

【总页数】8页(P107-114)【作者】吕宝占;李朋宁;吕雅然;邓晓亭【作者单位】河南理工大学机械与动力工程学院;中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院;南京农业大学工学院【正文语种】中文【中图分类】U463.33【相关文献】1.直线电机馈能悬架控制系统设计与馈能分析2.直线电机馈能悬架半主动控制特性的仿真分析3.电磁直线电机悬架馈能潜力与能量回收分析4.电磁直线电机悬架馈能减震设计及参数优化因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。