液压储能装置文献综述

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1、黄河科技学院毕业设计(文献综述)第8页汽车液压节能储能装置的设计1摘要20世纪末，随着能源和环保问题的日益突出，电动汽车以其清洁无污染、能量效率高及能量来源多样化、结构简单和维修方便等优点成为汽车发展的新热点。但是续驶里程短和售价昂贵这两个问题严重地阻碍了电动汽车的商品化。由于再生制动利用了原本被消耗的摩擦制动的能量，可降低电动汽车的能耗，改善汽车的经济性能[1]。因此，在目前的电动汽车技术研究中，能量回收与再利用已成为一种降低能耗、提高续驶里程的重要技术手段。所谓能量回收再利用,是指在车辆减速或制动时,将其中一部分动能转化为其他形式能量的过程[2]。现在的大多数电动车上,能量

2、回收再利用是通过将牵引电动机作为发电机,使车轮产生制动力矩并给蓄电池充电来实现的。驱动系统的再生制动功能是非常重要的,据美国对电动汽车的实际运行测试结果表明,能量回收再利用给作为储能动力源的蓄电池补充的能量,能使电动汽车一次充电后行驶的里程增加10%～25%。例如丰田的Prius可以回收大约30%的能量,否则这部分能量将会由摩擦制动而以热量的形式散失掉[3]。节能储能装置设计是在电动车现有结构、部件基础上，通过控制电机发电的同时产生制动力矩，实现制动的同时回收部分制动能量储存到储能装置中。实现再生制动，可以弥补纯电动汽车续驶里程不足的缺陷，使其节能优势及社会效益达到最大化。本文

3、主要对电动汽车再生制动系统现实意义、基本原理进行了阐述，提出了一种液压制动控制策略，指出了再生制动系统的关键技术难题并对日后的发展做出展望。关键词:能量回收蓄能器再生制动液压制动黄河科技学院毕业设计(文献综述)第8页2电动汽车节能的结构组成与工作原理2.1电动汽车能量回收系统的结构所谓制动能量回收是指汽车减速或制动时,将其中一部分机械能(动能)转化为其他形式的能量,并加以再利用的技术。根据不同的储能方式,制动能量回收主要有液压储能式、飞轮储能式和电储能式3种类型，本设计的电动汽车制动能量回收采用液压储能式。其基本原理是:通过具有可逆作用的液压泵/液压马达来实现液压能和汽车动能的

4、转化。在汽车制动或减速时,液压泵/液压马达以液压泵的形式工作,汽车行驶的动能带动液压泵将汽车动能转化为液压能并储存在储能器中；在汽车起动或加速时,液压泵/液压马达以液压马达的形式工作,将储存在储能器中的液压能转化为机械能给汽车。汽车能量回收系统的主要目的，就是使汽车行驶时的节能效果最佳，即尽可能多地回收汽车制动前的能量(动能或势能)，在汽车起步或加速时，尽可能多地将系统储存的能量释放出来，使发动机的燃料消耗最小。从而改善汽车的能量利用效率,提高汽车续驶里程。电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统以及完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心

5、，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。在电动汽车上，能量回收再利用是利用电动机的电动机/发电机可逆性原理来实现的。在电动汽车需要减速或者滑行时，可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用[4]。由于摩擦制动一般采用液压形式，所以所提到的机电复合制动系统也可以称为再生-液压混合制动系统。从保证制动安全和提高能量利用率的角度来考虑，再生-液压混合制动系统是最适合电动汽车的综合制动系统。本文电动汽车的制动系统为：双回路液压制动系统+电动真空助力+电机再生

6、制动。电动汽车的制动助力采用电动真空助力，保证踏板力符合习惯大小，同时具有一定的制动脚感。同时，由于前后轮均采用的是盘式制动器，所以需要加装驻车制动器部分。制动过程中，制动控制器根据制动踏板的开度(实际为主缸压力)，判断整车的制动强度，确定相应的摩擦制动和再生制动的分配关系。前后轴的摩擦制动分配关系由液压系统对前后轮的分配关系实现；制动控制器根据制动强度和电池的SOC黄河科技学院毕业设计(文献综述)第8页值确定可以输出地制动转矩并对前后轴进行分配，然后通过电机控制器控制电动机进行再生制动。在整个制动的过程中，要保证电动汽车的制动稳定性、平稳性，并尽可能多的回收制动能量，延长汽车

7、行驶里程[5]。图2.1为电动汽车整车工作原理图：图2.1整车工作原理图2.2再生制动原理在电动汽车中，作为动力装置的电动机同时也具有发电功能，利用这一功能，可以实现电动机的再生制动。在制动过程中，整车的惯性能量可以传递到电动机，从而带动电动机转动，此时，电动机转化为发电机，向动力电池充电，将制动能量转化为电能，储存在动力电池中，实现了能量的再生利用。同时，电机产生的制动力矩还可以作用于车轮，对车轮施加制动力，从而达到使车辆减速的效果[6]。本文中所采用的是直流电机，电机通过变速器连接到驱动