车辆制动能量回收

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制动能量回收名词解释

制动能量回收名词解释

制动能量回收名词解释
制动能量回收(BrakeEnergyRecovery)是指机动车在运行中利用制动或减速过程中释放的能量。

这种能量通常是由汽车发动机提供的,也可以从车辆重力或滑行惯性中释放出来。

能量回收系统以特定的技术和设备将能量转换为可使用的能量并重新利用。

回收能量系统可以有效地减少汽车燃料消耗量,因而节约能源,减少二氧化碳的排放量。

目前,越来越多的汽车制造商都采用了回收能量系统,以促进更高效的运行效率。

回收能量系统大多使用发电机和储能装置,如蓄电池和可充电型电容器,来回收机动车在过程中释放的能量。

发电机利用汽车转动轴或车轮发生的摩擦力,可以将车辆运行中释放的能量转换成电能,并储存在储能装置中。

储能装置将电能再次转换成用于车辆动力推进的物理能,以改善车辆的燃料经济性。

制动能量回收也可以被用于更多的应用中,比如通过将回收的能量用于充电系统,或者用于加热发动机空气或发动机润滑油,从而改善机动车在低温下的可靠性或性能。

此外,制动能量回收可以用于改善车辆油耗和污染物排放,进而改善空气质量,减少全球温室气体的排放。

回收能量也可以用于发电,比如用于后备灯或雨刮器,或者用于辅助发动机发电,减少发动机的燃料消耗和二氧化碳的排放。

总的来说,制动能量回收非常重要,不仅能够降低机动车的油耗和污染发动机,而且还能节约能源,减少温室气体排放,保护地球。

因此,对于现代发动机,制动能量回收系统是必不可少的。

刹车能量回收原理

刹车能量回收原理

刹车能量回收原理刹车能量回收(Regenerative braking)是一种技术,通过在汽车刹车时收集、存储和再利用能量,以减少能源消耗和提高行驶效率。

这是一种颇受关注的技术,用于电动车和混合动力车,以及一些传统内燃机汽车。

1.动能转化:在汽车行驶时,车轮具有一定的动能。

当刹车时,制动系统(包括制动盘和制动片)通过施加摩擦力转化这些动能为热能,从而减低汽车的速度。

传统的刹车系统将这部分热能散失到周围环境中,造成能量浪费。

2.电机发电:在刹车时,电动车或混合动力车会利用此时产生的动能通过车轮驱动的电机转化为电能。

电机作为发电机运转,将车轮动能转化为电能,并传送到电池中进行储存。

这样,不仅能够减缓汽车的速度,还能够将能量回收储存起来。

3.能量储存与再利用:刹车能量回收系统通常使用高容量的锂离子电池作为能量储存装置,将通过发电产生的电能储存在电池中。

储存能量的电池可以在需要时提供额外的动力,例如加速时或在低速行驶时。

这样,能够减少对发动机的依赖,并且提高车辆的燃油效率。

1.能量转化装置:刹车能量回收系统需要将车轮动力转化为电能,这需要一个高效的发电机。

通常,这个发电机是电动车或混合动力车的电机,既可以提供动力又可以回收能量。

电动机和发电机之间转换时需要通过电子控制单元(ECU)来实现。

2.管理和控制系统:刹车能量回收系统需要一个智能的管理和控制系统,来监测车辆的动力需求和能量回收情况,并调整电机的运转模式以实现最佳能量回收效果。

控制系统还需要与车辆的其他系统进行协调,以确保整个系统的稳定性和安全性。

3.储能系统:刹车能量回收需要将产生的电能储存在电池中进行存储,并在需要时进行释放。

因此,高容量、高效率的储能系统是非常重要的。

目前,锂离子电池被广泛认可且使用于刹车能量回收系统中,因为它们具有高能量密度、高电压效率和较长的寿命。

刹车能量回收技术的优点是明显的。

首先,它可以减少能源消耗,提高车辆的燃油效率。

能量回收制动策略

能量回收制动策略

能量回收制动策略
能量回收制动策略是一种现代化的制动方式,它可以大大节约能量,同时也能减少对环境的影响。

本文将从以下几个方面来介绍能量回收制动策略的相关内容。

一、能量回收制动的原理
能量回收制动是通过电动车辆的电机将车辆失去的动能转换成电能,储存在电池中,以便在需要时再次利用。

当车辆刹车时,电机将被激活,将往复运动的机械能转换成电能,以便储存。

二、能量回收制动的优点
与传统的制动方式相比,能量回收制动具有以下优点:
1. 节约能量:能量回收制动可以将车辆失去的动能转换为电能,储存在电池中,以便在需要时再次利用,从而实现能量的回收和利用。

2. 减少污染:能量回收制动可以减少对环境的污染,因为它可以减少摩擦产生的热能和噪音,从而减少对环境的影响。

3. 增加行驶里程:能量回收制动可以提高电动汽车的行驶里程,因为它可以将车辆失去的动能转化为电能,储存在电池中,从而延长电池的使用寿命。

三、能量回收制动的应用
能量回收制动已经广泛应用于电动汽车和混合动力汽车中。

在这些车辆中,能量回收制动被用来提高行驶里程和减少对环境的影响。

此外,能量回收制动还被用于一些其他的机械设备中,如电梯、风力发电机等。

四、能量回收制动的未来发展
随着能源危机的日益严重和环境保护意识的提高,能量回收制动将在未来得到广泛的应用。

未来,能量回收制动将不仅仅局限于汽车和机械设备,还将被广泛应用于建筑、城市规划等领域,以实现能源的回收利用和环境的保护。

能量回收制动策略是一种现代化的制动方式,它可以大大节约能量,同时也能减少对环境的影响。

未来,能量回收制动将得到广泛的应用,以实现能源的回收利用和环境的保护。

制动能量回收系统名词解释

制动能量回收系统名词解释

制动能量回收系统名词解释
1.制动能量回收系统(Brake Energy Recovery System):拥有制动能量回收系统的车辆会减少燃料消耗,减少排放,提升驾驶效率。

2.基本原理:当车辆制动或减速时,一个关键组件(一个发电机)会将被制动的能量转换成电能,然后储存起来,以便之后启动发动机时,将该能量提供给发动机,从而减少汽油的消耗。

3.可能包括部件:微电机,变速箱,电池,控制器,制动检测器,UPS 以及用于放电的功率模块。

4.工作流程:当车辆刹车时,车轮产生的惯性会将车辆慢慢滑行,而此时,微电机以及它的传动机构就会起动,将这些能量转变成电能,进而储存起来,当车辆发动时,通过变速箱,将改变成的电能释放回发动机,从而为车辆提供额外的动力,从而达到降低燃油消耗的功效。

5.节约方面:拥有制动能量回收系统的车辆,在加速和重新发动的情况下,消耗的燃油可以减少至25%,而在正常行驶和长距离行驶的情况下,消耗燃油的效果可达到17%。

6.效率方面:使用制动能量回收系统,能够有效地提升车辆换挡效率,
噪音减少,从而更加减少燃油的消耗,更加降低尾气排放,使得空气更加清新,有利于环境保护。

7.其他利益:在安全性方面,制动能量回收系统可以提高车辆的刹车性能,在极端的陡坡情况下,可以避免出现空档导致的车辆蹦跶现象,从而提高车辆的安全性能。

回收制动能量 标准

回收制动能量 标准

回收制动能量标准制动能量回收是一种将车辆减速时的动能转化为电能,并回收到动力电池中的技术。

这种技术是混合动力汽车与纯电动汽车的重要技术之一,也是它们的重要特点。

当内燃机汽车在减速、制动时,车辆的运动能量通过制动系统转变为热能,并向大气中释放。

而在混合动力汽车与纯电动汽车上,这种被浪费掉的运动能量可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于车辆蓄电池中,并进一步转化为驱动能量。

制动能量回收按照混合动力的工作方式不同而有所不同。

在汽车发动机气门不停止情况下,减速时能够回收的能量约是车辆运动能量的1/3。

通过智能气门正时与升程控制系统使气门停止工作,发动机本身的机械摩擦(含泵气损失)能够减少约70%,回收能量增加到车辆运动能量的2/3。

此外,制动能量回收系统也分为两种方式:一种是制动能量回收,这种方式是通过驾驶员踩下制动踏板,回收系统回收车辆在制动过程中释放的多余能量。

另一种是滑行能量回收,这种方式是在加速踏板和制动踏板处于松开状态,车辆滑行过程中进行滑行能量回收。

两者的区分标准就是是否踩制动踏板。

在新能源汽车领域,制动能量回收技术是重要的一项技术,它能够将车辆减速时的动能转化为电能,回收到动力电池中,而不是摩擦浪费掉。

这无疑相当于增加了蓄电池的电量。

同时,这种技术也能为汽车中的耗电设备供电,减少对发动机的依赖,降低油耗和二氧化碳排放。

需要注意的是,制动能量回收的效果会受到多种因素的影响,例如车辆的行驶状态、驾驶员的操作习惯、制动系统的设计等。

因此,在实际使用中,需要根据具体情况对制动能量回收系统进行适当的调整和优化,以充分发挥其效能。

此外,对于新能源汽车的制动能量回收系统,还需要满足一些特定的标准或要求。

例如,在某些国家和地区,相关的法规和标准可能会规定新能源汽车的制动能量回收系统的性能指标、安全要求、测试方法等方面的内容。

这些标准或要求旨在确保新能源汽车的制动能量回收系统能够安全、有效地工作,同时也能够帮助消费者更好地了解和选择适合自己的新能源汽车。

制动能量回收原理

制动能量回收原理

制动能量回收原理
制动能量回收是一种利用车辆制动时产生的能量进行存储和再利用的技术。

该技术的原理是通过将制动能量转化为电能,并将其存储于电池中,以供车辆在加速或其他需要能量的情况下使用。

具体而言,制动能量回收系统通常由以下几部分组成:发电机、电力电子设备、电容器或蓄电池以及相关控制系统。

当车辆进行制动操作时,制动器施加一定的力量或电流于车轮或发电机,从而使车轮减速或产生电动机转矩。

随着车轮减速或电动机转矩增加,电动机的运动会驱动发电机产生电能。

该电能经过电力电子设备进行电流的整流和控制,然后被储存在电容器或蓄电池中。

通过存储制动能量,车辆可以将其在需要时进行释放,以供驱动电动机或其他电力设备使用。

制动能量回收系统的优点在于它可以将车辆制动时浪费的能量转化为可再利用的电能,从而提高车辆的整体能效。

同时,它还能降低对传统燃料的依赖程度,减少车辆的排放量,对环境友好。

需要注意的是,制动能量回收系统在实际运用中也存在一些限制。

例如,制动能量的回收效率受制于电池容量和存储效率,同时驱动电动机所需的能量也受限于储存电池的输出功率。

因此,要实现更高效的制动能量回收,需要不断改进和优化这些关键组件和系统的性能。

总而言之,制动能量回收是一项具有潜力的技术,能够在车辆运行中有效利用制动能量,提高车辆的能效和环境友好性。

未来随着技术的进一步发展,制动能量回收系统有望在各种交通工具中得到更广泛的应用和推广。

刹车能量回收原理

刹车能量回收原理

刹车能量回收(Regenerative Braking)是一种汽车技术,利用车辆刹车时产生的动能转化为电能,并存储在电池或其他储能装置中,以供后续使用。

以下是刹车能量回收的基本原理:
动能转换:
当车辆刹车时,刹车系统会施加制动力,将车辆的动能转化为热能。

传统的刹车系统将这部分能量以热量形式散发到周围空气中,而刹车能量回收系统则试图捕获这部分能量并进行利用。

电动机工作方式反转:
在刹车能量回收系统中,电动机被用作发电机。

当刹车踏板被踩下时,电动机的工作方式会从驱动模式切换为发电模式。

这使得电动机开始以逆向旋转,并将车轮运动的动能转化为电能。

电能储存:
通过电动机发电产生的电能会被送入电池或其他储能装置进行储存。

这些储能装置可以是高容量的蓄电池、超级电容器或其他储能系统。

能量供应:
储存的电能可以在需要时供应给车辆的电动机或其他电子设备使用。

当车辆再次加速或行驶时,储存的电能可以被释放,供应给电动机以提供额外的动力。

刹车能量回收系统的优点在于它能够有效地利用刹车过程中产生的能量,并将其转化为电能进行储存和再利用。

这可以提高汽车的燃油经济性,并减少对传统刹车系统的磨损和能量浪费。

同时,刹车能量回收也有助于减少汽车的碳排放,提高整体能源利用效率。

制动能量回收原理

制动能量回收原理

制动能量回收原理
制动能量回收原理是指在汽车减速或制动过程中,通过特定的装置将部分动能转换为电能,并储存起来供之后的加速使用。

这样可以有效地提高汽车的能源利用效率,减少燃油消耗,降低尾气排放。

具体来说,制动能量回收原理主要涉及到以下几个部分:
1. 储能装置:一般采用的是蓄电池或超级电容器作为储能装置。

蓄电池的优点是储能密度高,能够储存大量的电能;而超级电容器则具备充电迅速、寿命长等优点,适合瞬时的能量回收。

2. 制动能量转换:在汽车减速或制动时,制动装置会产生摩擦力,将车轮的动能转化为热能。

制动能量回收系统通过摩擦装置或电子控制装置将这部分热能转化为电能,并输入到储能装置中。

3. 能量管理系统:能量管理系统负责监测、控制和分配储能装置中的电能。

当车辆需要加速时,能量管理系统会根据驾驶需求将储能装置中的电能释放出来,供电给电动机或其他驱动装置,实现车辆的加速。

制动能量回收原理的关键在于将制动过程中产生的动能转化为电能,并合理地储存和利用起来。

通过这种方式,汽车能够在制动过程中回收能量,减少能源的浪费,提高整体的能效。

这也是电动汽车和混合动力汽车中普遍采用的技术手段之一,能够有效地提升车辆的经济性和环保性能。

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低碳世博,能源再利用——基于超级电容的城市轨道车辆制动能量回收1 概述由于城市轨道车辆具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点,世界各国普遍认识到,解决城市交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。

随着我国经济的高速发展、城市化进程的不断加快,城市轨道交通将在我国城市公共交通运输中占有越来越越重要的地位。

到目前为止我国已有北京、上海、广州、深圳、武汉等城市已经运行,截至2009年9月,我国有27个城市正在筹备建设城市轨道交通,其中22个城市的轨道交通建设规划已经获得国务院批复。

至2015年,北京、上海、广州、深圳等22个城市将建设79条轨道交通线路,总长度为2259.84公里,计划总投资8820.03亿元。

城市轨道交通列车的特点就是线路的站间距短,列车运行时频繁地起动、制动,基本上在列车达到最高速时很快就会制动。

目前,我国地铁列车大都采用接触网/轨直流供电, 牵引系统大都是变压变频的交流传动系统。

列车牵引时从电网吸收能量,制动时采用反馈制动把制动能量反馈回电网, 根据经验,地铁再生制动产生的能量除了一定比例(一般为20%~80%,根据列车运行密度和区间距离的不同而异)被其他相邻列车吸收利用外,剩余部分将主要被列车的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。

当列车发车密度较低时,再生能量被其他车辆吸收的概率将大大降低。

资料表明,当列车发车间隔大于10 min 时,再生制动能量被吸收的概率几乎为零,此时绝大部分制动能量将被车辆吸收电阻吸收,变成热能并向四外散发,这必将使隧道和站内的温度升高。

目前国内城市轨道交通在地面采用电阻能耗吸收装置处理列车运行过程中的再生能量,这不仅浪费能量,而且也增加了站内空调通风装置的负担,并使城轨建设费用和运行费用增加。

如能将这部分能量储存再利用,这些问题将迎刃而解。

2 可行性分析城市轨道交通车辆制动能量是否具有回收的可行性,需要对制动能量进行合理计算,并根据其大小确定制动能量是否具有实际回收价值。

现以一列上海轨道交通2号线6节车辆编组为例(4节动车,2节拖车),设轨道车辆的制动初速度为70km/h (V1) ,制动末速度为8km/h (V2),M为车辆和载客质量,则利用公式(1)计算电制动能量。

(1)根据中国目前一些城市轨道交通车辆停车站点距离的统计数据,车辆平均约每2分钟制动一次,如果车辆每天的运行时间平均为16h,则每天制动次数为480次,全年运行天数按照340天计算,每年制动次数为163200次。

表1为车辆轻载(AW1),满载(AW2)和超载(AW3)三种工况下电制动能量计算结果。

表1 电制动能量工况车辆及载客质量×103(kg)一次电制动能量×106(J)一次电制动电量(kW·h)一年总的制动次数一年电制动电量(kW·h)AW1253.247.213.11632002137920 AW2290.454.215.11632002464320 AW3327.661.117.01632002774400因为电制动包括再生制动和电阻制动,根据上海轨道交通2号线测试结果统计分析,电阻制动占电制动的比例大约为40%,如果将电阻制动能量的80%进行回收,按照工业用电每度为1.2元计算,则电阻制动能量及节约的费用见表2。

表2 电阻制动能量及回收情况工况一年电阻制动次数一年电阻制动电量(kW·h)一年回收电量(kW·h)一年节约的费用(万元)AW165280855168684134.482.1AW265280985728788582.494.6AW3652801109760887808.0106.5如果按照目前现代化燃煤电厂的供电效率40%计算,1kg标准煤完全燃料可产生7000kCal(即2.93×107J)热量,可节约的标准煤量和相应减少CO2的排放量见表3。

表3 回收电阻制动能量的相应节约标准煤数量和减少的CO2排放量工况一年电阻制动回收能量×1012(J)节约标准煤(吨)减少的CO2排放量(吨)AW1 2.46210.0770.0AW2 2.84241.5885.5AW3 3.20273.01001.0因此由上计算,如果能把这些制动能回收是相当可观,由于当今世界的电力电子技术的快速发展,制动能量回收技术已经完全可以实现。

因此制动能量有效回收城市轨道交通车辆的制动能量,不仅可以产生显著的经济效益,而且可以产生显著的环境效益,这就促进了最大化回收城市轨道交通车辆制动能量逐渐成为当今城市轨道交通节能技术的研究热点。

3 技术方案由于电阻制动占电制动比例约为40%,因此城市轨道交通车辆的电阻制动能量回收是非常必要的。

然而,从当前国内外电阻制动研究状况来看,大部分制动能量回收研究均针对车辆的再生制动过程展开,较少涉及车辆的电阻制动过程。

因此,作为对再生制动能量回收技术的有效补充,而本系统建立的城市轨道交通车辆电阻制动能量回收实验系统,进行了基于车载的城市轨道交通车辆电阻制动能量回收方法的研究,这里的“电阻制动能量回收技术”定义为制动能量在没有通过电阻吸收以前就被制动能量回收装置回收的技术。

其中,MCU为主控制单元,对大功率切换开关进行控制以实现超级电容充电与制动电阻释放多余能量的切换;ACU为辅助控制单元,对小功率切换开关进行控制以实现超级电容供电与车载交流电源供电的切换。

总体来说,该方案以超级电容为储能媒介,对电阻制动能量进行储存,并通过DC/AC将该部分能量逆变为工频交流电供车载交流用电器使用。

当电阻制动能量过大时,超级电容不能再吸收能量,此时通过大功率切换开关使得多余能量耗散在制动电阻上;而当超级电容内能量不足时,小功率切换开关将切换至车载交流电源通路,由车载交流电源向交流用电器供电。

目前电阻制动能量回收实验系统的电阻制动能量回收率已超过80%,各种工况下实验系统的电阻制动能量回收效率如表4所示。

可见,城市轨道交通车辆电阻制动能量回收方案在电阻制动原有特点的基础上,综合了器件储能型和逆变供能型两种回收方式的优点,具有较强的市场应用潜力。

4 制动能量回收技术研究发展趋势及可能的难点在全球关注于节能减排以及大力推广新能源技术的21世纪,制动能量的回收不仅用于城市轨道交通车辆,而且用于电动提升机、电梯、电动汽车和高速电牵引列车,并已经进入商业化应用推广阶段。

这无疑促进了城市轨道交通车辆制动能回收技术在中国的快速发展。

近年来,城市轨道交通工程理论的成熟与车辆部件生产精度的提高,使得关于城市轨道交通车辆制动能量回收方面的研究和应用取得了显著的成就,并具有良好的研究和市场发展前景。

未来在轨道车辆制动能量回收技术方面的研究,可以更关注于以下几个方向:(1)优化列车运行方案,提高再生能利用率。

由于产生再生制动需要附近列车吸收部分再生制动能量,如何优化列车编排,使再生制动能更高效地得到回收是非常值得研究的一个问题,可行的节能时刻表能够极大地提高再生能利用率。

(2)轨道车辆再生制动与电阻制动能量的综合利用。

由于电阻制动能量在电制动能量中占据着较大的比例,仅仅考虑再生制动能量回收是不能满足进一步节能的要求的。

因此,开展电阻制动能量的回收是潜力巨大的一个热点研究方向。

(3)以城市轨道交通车辆制动能量回收系统作为电网中的分布式供能系统。

由于轨道车辆制动能量回收系统能够使制动能量自产自销,因此满足分布式供能系统的基本概念,有可能在不远的将来,城市轨道交通车辆与轨道周边居民区或工业区的电源耦合,发展为一个组合式的分布式供能系统,提高供能系统的安全性和经济性。

(4)制动能量回收系统的研发机构应与车辆制造厂家进行更加有效的沟通和技术合作,使制动能量回收系统与整车进行整体优化,在整车技术性能和空间布局方面完美结合,实现整车技术最优化。

然而,在针对这些方向开展研究并付诸实际应用的过程中,还存在着诸多困难需要克服,其中包括:(1)列车数量与轨道运行环境的限制。

对于每一条特定的线路,其轨道车辆数量都是有限的,多购进列车就增加了的运营成本;另外,轨道建设的硬件设施也对列车运行密度有一定的限制。

因此,在编制最优的列车运行时刻表的过程中,往往需要在最节能方案与最低成本之间做出权衡。

(2)解决强大电流对系统中电力电子器件的冲击问题。

上海轨道交通2号线的在线测试数据表明,在电阻制动过程中电阻制动瞬时电流往往会超过900A,最高可达约1100A[22];而且在电阻制动能量回收方案中,大、小功率开关的频繁切换会对系统中的电力电子器件产生极大的电流冲击,严重影响器件的使用寿命。

因此如何设计大容量耐冲击的电力电子系统是目前较难解决的问题。

(3)分布式供能系统理论尚需完善,实际可操作性有待于验证。

分布式供能系统是近些年才逐渐得到重视的概念,目前仅有待修订的IEEE 1547标准[23]对该类系统进行了相关规定;关于分布式供能系统的相关研究目前大多还仅限于模糊控制和神经网络控制等抽象模型,建立一套完整的理论系统尚需时日。

另一方面,城市轨道交通车辆制动能量回收系统中的电压、电流均较大,对电网的冲击也很大,而且往往需要整流逆变装置对其进行处理,如何安全可靠地在电网中以分布式发电系统形式运行仍需进行控制理论的相关研究。

(4)在车辆制造厂家在空间布局、设备布置、子系统控制与整车控制系统之间连接与匹配等方面,能否与制动能量回收系统的研发机构进行良好的合作,是能否最大限度发挥制动能量回收系统的节能效果关键问题,而市场实际应用效果是检验车辆制造厂家和制动能量回收系统研发机构合作成败的具体体现。

5 结论随着城市轨道交通系统的日趋普及和逐渐完善,城市轨道车辆制动能量的回收利用逐渐成为人们关注的焦点。

城市轨道交通车辆在制动过程中会产生数量可观的制动能量,具有回收价值。

电力电子器件制造工艺的飞速发展使得制动能量回收系统越来越多样化和集成化,为研发过程提供了可选择性。

城市轨道交通车辆制动能量回收技术拥有非常可喜的研究现状和广阔的应用前景。

在制动能量回收系统技术和应用过程当中还存在一些技术因素的制约与认识上的障碍,随着制动能量回收技术的完善和商业化应用的推广,制动能量回收技术逐渐会显现出显著的经济效益和环境效益,逐步在不同类型的轨道交通车辆上推广应用,实现制动能量回收的良好经济效益和社会效益。

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