电动汽车液压再生制动系统能量回收效率研究

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。

第6期
周翎霄， 等： 纯电动汽车液压再生制动能量回收系统的研究
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全液压混合动力系统［3］， 其结构简单， 容易实现对系统 不同参数的控制； ②并联结构形式， 如瑞典 Volvo 公司 的 Cumulo 驱动系统［4］， 它对汽车改动较小， 能量利用 率高； ③混联结构形式， 如日本上世纪 90 年代研发的
用， 有多种能量回收形式， 如电能量回收、 液压能量回 收等。在纯电动汽车中， 使用电机再生制动系统进行 能量回收有显著效果， 但是还存在一些缺点： ① 电储 能由于能量密度低， 回收制动能量的能力有限， 影响
了电动汽车的续驶里程； ②电机再生制动属于电子系
收行可靠性比机械动力系统
达作为马达工作， 将液压能转化为机械能储存到飞轮
1—油箱； 2—单向阀； 3—与驱动桥相连的变量泵/马达； 4— 压力计； 5—与飞轮相连的变量泵/马达； 6—离合器； 7—飞轮； 8—三位四通换向阀； 9—蓄能器； 10—溢流阀； 11—总离合器
图 1 ESPS 液压系统结构图
对应的过程分别为汽车在加速时的行驶工况和汽车 在制动时的行驶工况。本研究以泵/马达的排量为实 制动系统的能量利用率， 试验结果如表 1 所示。 ECPS 试验装置如图 3 所示。 验变量， 分别测得蓄能器最终压力与飞轮最终转速， 计算得到蓄能器储能效率、 飞轮储能效率和液压再生
1—电机； 2—转速表； 3—飞轮 4—变量泵 ∕ 马达； 5—油箱； 6—蓄能器； 7—电磁离合器； 8—转速传感器； 9—管道； 10—压 力表
图3 ECPS 试验装置
的下方出口到 3 下方入口。当飞轮的转速到容许的最 断开， ECPS 系统不提供动力。蓄能器 （9） 防止系统压
低转速时， 离合器 （6） 和连接传动系的总离合器 （11）

电动汽车能量回收系统的效能评估与优化随着环保意识的增强和能源问题的日益突出，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具备受关注。

而其中一个重要的技术就是能量回收系统，它可以将车辆行驶过程中产生的惯性能量转化为电能，进而提高整车的能源利用效率。

本文将对电动汽车能量回收系统的效能进行评估与优化研究。

一、电动汽车能量回收系统的原理电动汽车能量回收系统是通过回收制动过程和行驶过程中车辆的惯性能量来提高能源利用效率的系统。

制动过程中，车辆通过制动器产生的摩擦把车辆的动能转化为热能，而能量回收系统则将这部分热能转化为电能储存起来；行驶过程中，车辆在减速或行驶时的惯性能量也可以通过能量回收系统转化为电能。

二、电动汽车能量回收系统效能的评估方法1. 效能评估指标评估电动汽车能量回收系统的效能需要建立合适的评估指标。

常用的指标包括回收能量的比例、能量转换的效率以及系统的稳定性。

回收能量的比例指的是成功回收的能量与总能量的比值，能量转换效率则表示能量转换的效果，系统的稳定性则反映了能量回收系统的可靠性以及适应不同工况的能力。

2. 实验评估方法为了准确评估电动汽车能量回收系统的效能，可以进行实验研究。

实验过程中，我们需要使用专业设备对电动汽车进行制动过程和行驶过程的数据采集，包括速度、加速度、电池容量等信息。

通过对数据的分析，可以得出能量回收系统的效能指标，从而评估系统的性能。

三、电动汽车能量回收系统的优化方法1. 制动能量回收的优化在制动能量回收过程中，车辆通过制动器将动能转化为热能，进而通过能量回收系统将其转化为电能。

为了提高回收能量的比例和能量转换效率，可以采用多级回收系统和优化设计的制动器。

同时，合理控制制动程度，避免过度制动或制动不足，从而保持系统的稳定性。

2. 行驶能量回收的优化在车辆行驶过程中，通过惯性能量回收系统将车辆的动能转化为电能。

为了提高能量回收效果，可以采用电动汽车动力系统的智能控制，根据车辆行驶状态和路况选择合适的能量回收模式。

Ｃ Ｐ Ｓ ） 液压节能驱动系统 ， 其节能效果好 ， 控制和结 构简单 ， 已 成 为 当前 汽 车 能 量 回收 系统 的 主 要 形 式 之一 。根据 Ｃ Ｐ Ｓ 特点 ， 提 出针对 电动汽 车 的液 压
再生制动 系统 （ 简称 Ｅ Ｃ Ｐ Ｓ ） Ｉ 。其液压 系统结构如
图１ 所示 。
命短且价格 昂贵 ； 加速与爬坡时动力性能弱 ； 这些 问题制 约着 电动 汽车 的应用 范 围－ 一 。
因此 ， 在 电池 技术 没有 实 质 性 突 破 的情 况 下 ，
式连接 由于独立于原动力源 ， 能量传动效率较 高 ； 与混 联 式 相 比 ， 并 联式 只是 在 原 车身 底 盘上增 加 一
为
＝ ＝
：
一
＝
一
ｓ ｉ ｎ
２ 耵ｒ
７ ７ ｒ ｉ Ｘ△ ｐ
式 中 ：△ ｐ 为进 出 口的压 力差 。
根据 计 算 结果 ， 选 用 力 士 乐 型 号 为
油箱
Ａ ７ Ｖ ０ １ ０ ７ 柱 塞 型 变 量 泵／ 马达 ， 其 最 大 排 量 为 排量 １ ０ ７ ｍＬ ／ ｒ ， 最 大扭 矩为 ５ ９ ６ Ｎ ｍ
１ ． ２液 压 再 生 制 动 系统
液 压 驱 动 系 统 当 前应 用 较 为成 熟 的 系统 是 日 本 研 发 的定 压 源 （ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ， 简 称
进 行 回收 和再利 用 ， 能 提高 电动汽 车 的能 量利 用效 率， 进 而 可 以增 加其 续驶 里 程 。 目前制 动 能量 回收 的方式 主 要有 两 种１ ２ １ ： 一 是液 压 飞轮 蓄 能式 ， 即把制 动 能转化为高 压油的液压能 ， 利 用低 压 油 作 为媒 介， 将 液 压 能转 化 为 飞 轮 的动 能储 存 在 飞轮 中 ８ ９ 一） ， 男， 浙江衢州人 ， 金华职业技术学院机电工程学院助教 ， 研究方向为液压制动能量 回收。