刹车能量回收弹性势能蓄能方法研究

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1、第l2期机械设计与制造2013年l2月MachineryDesign&Manufacture93刹车能量回收弹性势能蓄能方法研究马明旭，刘公雨，霍晓佩，陈述平(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳l10819)摘要：针对蓄电式刹车能量回收蓄能装置存在的电机要求高、电路结构复杂、能量回收利用效率低等问题，提出将刹车能量转换为弹簧弹性势能进行能量回收的方法。研制了采用弹簧势能回收制动能量的蓄能实验装置，实现了刹车动能的存储及在启动或加速时释放。对机构的理论能量利用效率进行了计算，对实验载体的实际能量回收效率进行了

2、测试并与理论能量利用效率进行对比，验证了采用弹簧势能回收车辆制动能量的方法具有高效率的特点，结果表明该方法的技术路线可行，该技术具有推广价值。关键词：刹车能量回收；弹性势能；蓄能方法；能量利用效率中图分类号：TH16；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)12—0093—04ResearchonMethodofBrakingEnergyRecoveryBasedonElasticPotentialEnergyMAMing—xu，LIUGong—yu，HUOXiao—pei，CHENSh

3、u-ping(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，LiaoningShenyang110819，China)Abstract：Amethodofbrakingenergyrecoveryconvertingvehiclekineticpowertoelasticpotentialenergyofspringsismentionedagainstcu~entelectricbrakingenergyrecoveryst

4、oragedevicedefwieneiessuchashighrequirementofmotor，complexcircuitorganization，lowenergyutilizationefficiencyandSOon,Equ~mentforthetestofbrakingenergyrecoverybasedOnelasticpotentialenergyofspringshasbeendesignedandproduced，andthestorageofbrakingenergyanditsre

5、leasewhenautomobilesstartoraccelerateisrealized．Thetheoreticalenergyutilizationefwiencyiscalculated，andtheactualenergyutilizationeficiencyoftheexperimentalmodelistestedandcontrastedwiththetheoreticaldata，andtheresultprovesthatthemethodofbrakingenergyrecovery

6、basedOnelasticpotentialenergyhascharacteristicsof觚efficiency；itisfeasibletoapplyandpopularizethetechnicalroadmapofthismethod．KeyWords：BrakingEnergyRecovery；ElasticPotentialEnergy；MethodofEnergyStorage；EnergyUtilizationEfic-iency1引言驶时提供助力。上述方案都采用涡卷弹簧作为蓄能元件，存储

7、能量少，回收后的制动能量没有根据车辆行驶特点进行及时有效利当前，燃油车辆数量十分庞大，加剧了环境污染及资源紧张问题，车辆制动能量回收技术已成为研究热点『lj。随着电动车辆的用，致使能量回收装置结构复杂，能量利用方式存在弊端。迅速发展，采用电能方式回收车辆制动能量的方法已有人研究。另外，在城市频繁刹车路况下，采用压缩弹簧蓄能方式回收但是目前，电动机要求高，电池污染，电路复杂等成为制约该技术车辆制动能量，并在启动或加速时将能量释放，规避了其他蓄能发展的瓶颈，致使该技术尚未市场化普及目。文献l3l对城市客车的方式将能

8、量较长时间储存的特性，使蓄能系统结构简单，能量利制动能量回收进行了探索，提出一种串联式制动能量回收装置以用及时合理，实用性更加突出。因此，提出采用压缩弹簧蓄能方式用于模型串联混合动力城市客车。文献尝试采用涡卷弹簧作为开展车辆制动能量回收方法的研究。储能机构，将车辆减速制动时产生的惯性动能，直接转换为储能2弹性势能蓄能刹车能量回收原理机构中的弹性势能。文献_引提出依靠人体在自行车上的重量