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基於雙製動模式的電動汽車製動能量回收方法

文章來源:極速飛艇開獎記錄電動車 發布時間:2017/10/20 瀏覽量::

隨著保護環境、節約資源的呼聲日益高漲,電動汽車作為無汙染、能源可多樣化配置的新型交通工具,引起了人們的普遍關注,並得到了極大的發展。




電動汽車工業的迅速發展,推動了全球機械、能源等工業的進步以及經濟、交通等方麵的發展,極大地方便了人們的生活。在電動汽車性能提高並逐步邁向產業化的過程中,提高能量的儲備與利用率是迫切需要解決的兩個問題。如何提高電動汽車能量利用率是一個非常關鍵的問題。有關研究表明,在較頻繁的製動與起動的城市工況運行條件下,有效地回收製動能量,可使電動汽車行駛距離延長10%—30%。如何高效率地回收和利用再生能量已經成為電動汽車技術研究的重要問題與熱點問題。




現有的電動汽車製動能量回收的方法幾乎都是利用電機的可逆性,即電動機在特定的條件下可以轉變成發電機,使電機在電動機與發電機兩種工作模式轉換,以實現車輛的驅動和製動能量回收。目前常見的製動能量回收方法是,在製動時采用回饋製動,使電機運行在發電機狀態,將製動產生的回饋電流充入儲能裝置中,從而回收一部分能量,提高電動汽車的行駛裏程。這種方法的缺點在於,驅動電機用作發電機的發電效率低於專門發電的發電機的發電效率,限製了製動能量回收的效率。




電機驅動是電池放電的過程,電機發電會向蓄電池充電,在電動汽車行駛和製動的過程中,蓄電池反複地頻繁地充、放電,而且充、放電的具體工況是變化的,易導致蓄電池壽命大大降低。這樣,回收了很少的電能,卻損壞了昂貴的驅動蓄電池。另外,充、放電過程均涉及到控製模塊,充電過程涉及充電控製,放電過程涉及放電控製,將原本就非常複雜的充、放電過程糅合在一起,會使得控製變得更加困難,給控製帶了難度,增加了成本。




考慮到電動汽車驅動蓄電池成本比較高,而且用同一電機既做電動機也做發電機,使電機處於頻繁變化的工作環境,對電機壽命有較大影響,還會使得能量再生係統的適應工作範圍縮小,不利於製動能量的充分回收。基於上述分析,我們提出了一種新思路,即對電動汽車配備獨立製動能量回收係統。




獨立製動能量回收係統主要由傳動裝置、發電機、發電控製裝置、充電控製裝置和蓄電池等構成。當製動時,製動能量回收係統通過傳動裝置將電動車的轉動能量傳遞到製動能量回收係統,經過製動能量回收係統中的控製、發電、充電等作用,實現製動能量回收,以達到能源再利用和節約資源的目的。




對於確定的電動汽車製動過程,最多可提供的能量是一定的,而這部分能量一部分可通過回饋製動消耗,一部分通過機械製動消耗,另外一部分由於其他阻力耗散掉。為提高製動能量回收效率,實現可回收能量最大化,采用回饋製動與機械製動協調合作進行製動,即單獨采用回饋製動和采用回饋製動與機械製動共同製動兩種製動模式。在製動的過程中,將盡可能多的能量用於回饋製動,即將盡可能多的動能用於帶動發電機發電,從而提高發電效率。這樣做的目的在於,在保證安全的前提下,使盡可能多的電能得到回收。




在製動能量回收的過程中對蓄電池的充電一般不具備穩定的充電環境,而是間歇性的短時間充電。為了使得製動能量回收具有實際價值,就必須盡可能地提高蓄電池的充電效率。而在此之前,注意蓄電池的安全也是至關重要的。




在綜合考慮可回收的能量、蓄電池的充電效率、發電機的發電效率以及對蓄電池充電時應注意的過充電等情況的基礎上,進行製動能量回收係統的相關參數的優化分析和確定,可使得基於雙製動模式的電動汽車製動能量回收方法更具科學性和實用性。