電動汽車制動能量回收系統(tǒng)

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

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

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

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

5、式制動能量回收系統(tǒng)示意圖點擊添加文本 電化學(xué)儲能工作原理如圖所示。它是先將汽車在制動或減速過程中的動能，通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能并以化學(xué)能的形式儲存在儲能器中；當(dāng)汽車再次啟動或加速時，再將儲能器中的化學(xué)能通過電動機轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動能。儲能器可采用蓄電池或超級電容，由發(fā)電機/電動機實現(xiàn)機械能和電能之間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)還包括一個控制單元，用來控制蓄電池或超級電容的充放電狀態(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)儲能電化學(xué)儲能點擊添加文本點擊添加文本圖例是一種用于前輪驅(qū)動汽車的電化學(xué)儲能式制動能量回收示意圖。當(dāng)汽車以恒定速度或加速度行駛時，電磁離合器脫開。當(dāng)汽車制動時，行車制動系統(tǒng)開始工作，

6、汽車減速制動，電磁離合器接合，從而接通驅(qū)動軸和變速器的輸出軸。這樣，汽車的動能由輸出軸、離合器、驅(qū)動軸、驅(qū)動輪和從動輪傳到發(fā)動機和飛輪上。制動時的機械能由電動機轉(zhuǎn)換為電能，存入蓄電池。 電化學(xué)儲能式制動能量回收示意圖點擊添加文本 制動能量回收系統(tǒng)的類型 制動能量回收系統(tǒng)的類型因儲能方法不同而不同，主要有電能式、動能式和液壓式。3.制動制動能量回收系統(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、蓄能器組成，一般在工程機械或大型車輛上使用。電能式：主要由發(fā)電機、電動機和蓄電池或超級電容組成，一般在電動汽車上使用。動能式：主要由飛輪、無級變速器構(gòu)成，一般在公交汽車上使用。點擊添加文本點擊

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