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什么是动能回收?电动汽车动能回收的原理是什么?

网友问题:

什么是动能回收?电动汽车动能回收的原理是什么?


网友回答:

  • 汽车工程研究生

开车的朋友都知道,长时间行车后即使散热很好的额制动盘也会发热很严重,高速驾驶汽车后制动盘会热得发烫,这就是能量大幅度流失的一个表现,随着全球机动车辆数量保有量的不断增加以及交通状况的日益恶化,通过制动器流失的热量也越来越多,如何回收这些宝贵的能量,就成为很多汽车工程师们的热门研究项目,下面小编就带大家简单了解一下什么是动能回收系统。

汽车在正常行驶过程中,不可避免的会有减速的需要,在这个时候,会暂停发动机的额动力输出,增加一个运行的阻力负荷去消耗掉汽车继续前行的惯性,这个阻力负荷装置就是制动器,在制动过程中,汽车前行的惯性对车辆的制动器做功,使其变为摩擦片的热能而不可逆的散失掉,目前基本的解决原理就是将汽车前行的惯量用一个装置或设备存储起来,在需要的时候再利用,这个装置就是动能回收利用系统。

动能回收系统是FIA在F1赛车上使用的一项技术,英文缩写为KERS,其原理就是通过一定的技术手段将车辆的制动能量回收利用起来,并在赛车加速过程中将其作为辅助制动力释放利用,一般的动能回收利用系统的工作原理如下:通过ECU整合电池控制元件,控制发动机以及动能回收利用系统,汽车上装的发动机和电动机收集能量时扮演发电机释放能量切换至电动机模式,汽车上的锂电池用来储存发动机哦收集的电能,而多功能方向盘上则有加速按钮来控制能量释放时间的长短。


  • 容济点火器

以往有刷直流调速系统,可以直接做成四象限的,因为可控硅比较便宜,这样内环是电流环,也可以看成转矩环,外环是速度换,两个都直接采用PID算法,重点是PI了。转速和转矩方向相反的时候就是制动状态,也就是能量回收模式,也就是速度的偏差作为电流环的给定来调可控硅导通角,调节器的输出一般对应的是电机电压,这个电压经电机驱动器控制电机电压,电机带动了负载产生转矩,转矩传感器检测到电机的转矩,反馈送回到转矩调节器,然后通过PI来调整了,请关注:容济点火器

但是对于交流电机(无刷直流也可以看成一种交流电机),似乎很少使用这种四象限直接模式,虽然它是模仿有刷直流控制的,但是市场上很少见到四象限变频器销售,根本原因应该是IGBT这些器件太贵了,而且交流调速系统都有直流母线,所以如果要实现回馈制动,一般都外加了一个单独的回馈单元来完成,这种模式比较简单,没有使用什么PID之类算法,就是通过一些电压阀位高低来触发一个单独的IGBT模块往直流母线来完成。

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  • 汽车工程研究生

现在人们已经深刻认识到汽车在进行制动时,会流失掉大量的能量,世界各个企业也在不停的投入人力物力进行能量回收方面的研发,现在市场上占主流的就是电池电机动能回收利用系统了,现在这种电池-电机动能回收系统即油电混合动力系统在民用车领域已经呈现出百花齐放的地步,从丰田的HSD,本田的IMA,再到西门子和斯太尔共同研发的HYSUV等等,虽然基本原理基本相同,但实际达到的效果却不尽相同,下面小编就带大家看看这种动能回收系统是如何工作的。

电池-电机动能回收系统的工作过程可以简单描述为,当汽车点火时:这台特殊的电机和普通电动机的角色相同,并在汽车进行加速操作时,作为辅助动力协助发动机工作,当汽车进行制动时,它会立即切换到发电机模式,即此时的电动机相当于发电机,将动能转化为电能储存在电池中,并在汽车接下来需要动力时释放出来,从而达到回收动能再利用的目的。电池-电机动能回收利用的好处就在于其转矩输出大,能量释放便于控制,技术比较成熟,其不足是电池-电机动能回收系统体积庞大,对车身布局和配重带来很大的影响,此外,电池的成本高,电池的技术瓶颈现在还没有突破,在一方面也限制了其发展。

目前市场上除了电池-电机动能回收系统以外,还有飞轮动能回收系统也能达到这种目的。


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来源:第一电动网

作者:电动汽车知识官

本文地址:https://www.d1ev.com/ask/94108

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