汽车能量回收系统

汽车能量回收系统第1页/共10页车辆工况发动机的工作状态如下：（１）起步,车辆状态由静到动,由于惯性载荷大（尤其对大、中型车辆）,导致耗油多,冲击力大；（２）加速,发动机处于大负荷甚至超负荷状态，燃气室内混合气浓度大，且燃烧不完全现象加剧。导致耗油量大、环境噪声与废气污染；（３）匀速,一般认为此时发动机处于最佳工作状态，燃气室内燃油燃烧充分，此时发动机效率最高，最节省燃油且一氧化碳及碳氢化合物排放最少；（４）制动,实质上是将其在上一工况行驶中有的机械能借助空气阻力、道路阻力、制动器以及发动机制动予以吸收。这一工况不仅使汽车机械能被浪费掉，制动系统磨损，而且发动机内燃烧及排放恶化；

由上述各工况发动机状态可知,唯有在匀速行驶时汽车才处在最佳工作状态，而其余三个工况都有大量的能量被浪费并且尾气中有害气体含量增加。第2页/共10页Page

3飞轮式、液压式和蓄电池式一是提高燃料转换成机械能的效率二是降低车重减少汽车对能员的要求，三

是实现再生制动，将减速及制动过程损耗的能量回收利用第3页/共10页在国内，原吉林工业大学在８０年代中期也开展了高速飞轮储能得复合传动系统的研究。１９９６年原吉林工业大学和哈尔滨工业大学利用二次调节静液传动技术设计一种液压储能的传动系统，试验表明比常规液压传动能量转化效率提高将近一倍。１９９７年，青岛大学一中国重型汽车集团公司车辆电子技术研究所研制的ＺＫｌ４１Ａ公共汽车用飞轮蓄能器与液压机械无级变速器，通过仿真和台架试验证明燃油消耗可节约达３５.1%.１９９９年，湛江海洋大学以ＥＱｌ４０．１Ｌ型东风５吨自卸载重货车为实验研究对象，设计制造了一套车辆制动能量回收实验装置，并对其进行了初步的实验，实验的初步结果证明能量回收式车辆制动装置能有效提高车辆的制动效率，增加车辆行驶时的安全性；该装置能根据车辆工作的不同状况，自动完成吸收或释放车辆能量的工作过程，因而该装置工作时发热少，制动过程平稳，工作可靠性高；该装置可使车辆达到节省燃料，降低维修和运输成本，减少环境污染的目的。２００２年北京理工大学以皮囊式液压蓄能器为能量储存装置、轴向柱塞式变量泵为能量转化元件的系统方案，建立起一套车辆制动能量回收系统的台架试验系统，对能量回收的原理和方法以及配套的控制方法进行比较深入的研究。第4页/共10页飞轮储能

:飞轮储能是以惯性能（动能）的方式，将能量储存在高速旋转的飞轮中。当车辆制动时，飞轮储能系统使飞轮加速，将车身的惯性动能转化为飞轮的旋转动能。当车辆需起动或加速时,飞轮减速，释放本身旋转动能给车身。使用飞轮储能的混和动力驱动系统主要由发动机、高速储能飞轮、增速齿轮、离合器、变速器和驱动桥组成

第5页/共10页蓄电池储能:蓄电池储能以电能方式储存能量。系统以具有可逆作用的发电机／电动机实现蓄电池中的电能和车辆动能之间的转化。在车辆制动时，发电机／电动机以发电机形式工作，车辆行驶的动能带动发电机将车辆动能转化为电能并储存在蓄电池中；在车辆起动或加速时，发电机／电动机以电动机形式工作，将储存在蓄电池中的电能转化为机械能驱动车辆。蓄电池储能的功率密度低，充放电频率小，不能迅速转化吸收大量功率，而车辆在制动或起动时，需要迅速释放或得到大量功率，这使蓄电池储能受到很大限制。

近几年以来，各国技术人员都在加紧研制大容量高性能电池，为蓄电池储能提供应用基础。第6页/共10页液压储能液压储能以液压能的方式储存能量。系统由一个具有可逆作用的泵／马达实现蓄能器中的液压能与车辆动能之间的转化，即在车辆制动时，储能系统将泵／马达以泵的形式工作，车辆行驶的动能带动泵旋转，将高压油压入蓄能器中，实现动能到液压能的转化；在车辆起动或加速时，储能系统再将泵／马达以马达的形式工作，高压油从蓄能器中流出，带动马达工作，实现液能到车辆动能的转化。优点是的功率密度较大，能量保存时间较长，各部件制造技术成熟，工作性能可靠；缺点是液压系统的压力高，系统的密封性能要求较高，并且液压