第5章電動(dòng)汽車的能量管理與回收系統(tǒng)ppt課件

1、第5章 電動(dòng)汽車的能量管理與回收系統(tǒng)5.1 電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)5.1.1 電池管理系統(tǒng)的功能5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)5.2 電動(dòng)汽車再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型5.2.2電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收系統(tǒng).5.1 電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)在電動(dòng)汽車中非常重要，它由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，如下圖。能量管理系統(tǒng)具有從電動(dòng)汽車各子系統(tǒng)采集運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，控制完成電池的充電、顯示蓄電池的荷電形狀(SOC)、預(yù)測剩余行駛里程、監(jiān)控電池的形狀、調(diào)理車內(nèi)溫度、調(diào)理車燈亮度以及回收再生制動(dòng)能量為蓄電池充電等功能。能量管理系統(tǒng)中最主要的是電

2、池管理系統(tǒng)。 .5.1.1 電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測、控制與管理為一體的復(fù)雜的電氣測控系統(tǒng)，也是電動(dòng)汽車商品化、適用化的關(guān)鍵。電池管理的中心問題就是SOC的預(yù)估問題，電動(dòng)汽車電池操作窗SOC的合理范圍是3070%，這對(duì)保證電池壽命和整體的能量效率至關(guān)重要。 典型的電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：1實(shí)時(shí)采集電池系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀參數(shù)。實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流以及電池組總電壓等。由于電池組中的每塊電池在運(yùn)用中的性能和形狀不一致，因此對(duì)每塊電池的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)都要進(jìn)展監(jiān)測。2確定電池的SOC。準(zhǔn)確估測動(dòng)力電池組的SOC，從而隨時(shí)預(yù)告電動(dòng)汽車儲(chǔ)能電池還剩

3、余多少能量或儲(chǔ)能電池的SOC，使電池的SOC值控制在30%70%的任務(wù)范圍。.5.1.1 電池管理系統(tǒng)的功能3缺點(diǎn)診斷與報(bào)警。當(dāng)蓄電池電量或能量過低需求充電時(shí)，及時(shí)報(bào)警，以防止電池過放電而損害電池的運(yùn)用壽命；當(dāng)電池組的溫度過高，非正常任務(wù)時(shí)，及時(shí)報(bào)警，以保證蓄電池正常任務(wù)。4電池組的熱平衡管理。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是電池管理系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，其功能是經(jīng)過風(fēng)扇等冷卻系統(tǒng)和熱電阻加熱安裝使電池溫度處于正常任務(wù)溫度范圍內(nèi)。5一致性補(bǔ)償。當(dāng)電池之間有差別時(shí)，有一定措施進(jìn)展補(bǔ)償，保證電池組表現(xiàn)才干更強(qiáng)，并有一定的手段來顯示性能不良的電池位置，以便修繕交換。普通采用充電補(bǔ)償功能。設(shè)計(jì)有旁路分流電路，以保證每個(gè)

4、單體都可以充溢電，這樣可以減緩電池老化的進(jìn)度，延伸電池的運(yùn)用壽命。6經(jīng)過總線實(shí)現(xiàn)各檢測模塊和中央處置單元的通訊。在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)電池管理的難點(diǎn)和關(guān)鍵在于如何根據(jù)采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù)，建立確定每塊電池剩余能量的較準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，即準(zhǔn)確估計(jì)電動(dòng)汽車蓄電池的SOC形狀。.5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)1.純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)的組成 純電動(dòng)汽車能源管理系統(tǒng)主要由電池輸入控制器、車輛運(yùn)轉(zhuǎn)形狀參數(shù)、車輛支配形狀、能源管理系統(tǒng)ECU、電池輸出控制器、電機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)控制等組成。 .5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)2.電池荷(充)電形狀指示器 電池荷(充)電形狀指示器是能源管

5、理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成。電動(dòng)汽車蓄電池中儲(chǔ)存有多少電能，還能行駛多少里程，是電動(dòng)汽車行駛中必需知道的重要參數(shù)。與燃油汽車的油量表類似的儀表就是電池荷(充)電形狀指示器，它是能源管理系統(tǒng)的一個(gè)重要安裝。因此，在電動(dòng)汽車中配備滿足這一需求的儀表即電池荷(充)電形狀指示器。 .5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)是能源管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。蓄電池管理系統(tǒng)主要義務(wù)是堅(jiān)持電動(dòng)汽車蓄電池性能良好，并優(yōu)化各蓄電池的電性能和保管、顯示測試數(shù)據(jù)等。目前，主要是根據(jù)實(shí)踐情況，確定詳細(xì)純電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)的功能和方式。電池管理系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬件的設(shè)計(jì)取決于管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能。根

6、本要實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池組的合理管理，即保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)通訊、抗干擾性。在詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定需求采集動(dòng)力電池組的數(shù)據(jù)類型；根據(jù)采集量以及精度要求確定前向通道的設(shè)計(jì)；根據(jù)通訊數(shù)據(jù)量以及整車的要求選用合理的總線。.5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)圖是某電池管理系統(tǒng)的構(gòu)造框圖。.5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)本硬件系統(tǒng)是在基于ATMEGA8L單片機(jī)進(jìn)展設(shè)計(jì)的。1 電壓采樣的實(shí)現(xiàn)。電壓采樣是對(duì)電動(dòng)汽車電池組的電壓進(jìn)展采樣，每個(gè)電池組由10個(gè)單體電池構(gòu)成。本系統(tǒng)中一共有14個(gè)電池組組成電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。原理如下圖，每個(gè)電池為一個(gè)電池組。.5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理

7、系統(tǒng)2電流采樣的實(shí)現(xiàn)。電流的采樣是估計(jì)電池SOC的主要根據(jù)。這里采用電流傳感器LT308(LEM) 其丈量電路如下圖。.5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)3溫度采樣的實(shí)現(xiàn)。溫度傳感器采用美國DALLAS公司繼DS1820之后推出的加強(qiáng)型單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。溫度采集電路如下圖。 .5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)4抗干擾措施的設(shè)計(jì)。由于電池管理系統(tǒng)用在情況比較復(fù)雜的電動(dòng)汽車上，所以干擾可以沿各種線路侵入單片機(jī)系統(tǒng)。其主要的渠道有三條：即空間干擾、供電系統(tǒng)干擾、過程通道干擾。干擾對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的作用可以分為三個(gè)部位：第一個(gè)部位是輸入系統(tǒng)，干擾疊加在信號(hào)上，使數(shù)據(jù)采集誤差增大，特別在

8、前向通道的傳感器接口是小電壓信號(hào)輸入時(shí)，此景象會(huì)更加嚴(yán)重；第二個(gè)部位是輸出系統(tǒng)，使各輸出信號(hào)混亂，不能正常反映單片機(jī)系統(tǒng)的真實(shí)輸出量，導(dǎo)致一系列嚴(yán)重后果；第三個(gè)部位是單片機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核，使總線上的數(shù)字信號(hào)錯(cuò)亂，程序運(yùn)轉(zhuǎn)失常，內(nèi)部程序指針錯(cuò)亂，控制形狀失靈，單片機(jī)中數(shù)據(jù)被修正，更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致死機(jī)，使系統(tǒng)完全解體。.5.1.2 純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)5車載CAN通訊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。在電池管理系統(tǒng)中，CAN通訊的實(shí)現(xiàn)是由外圍設(shè)置CAN的控制器和接納器組成的通訊模塊，它的設(shè)計(jì)如下圖。.5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理戰(zhàn)略由于串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車行駛工

9、況沒有直接聯(lián)絡(luò)，因此能量管理戰(zhàn)略的主要目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)在最正確效率區(qū)和排放區(qū)任務(wù)。為了優(yōu)化能量分配整體效率，還應(yīng)思索傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力電池、發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)等部件。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有3種根本的能量管理戰(zhàn)略。 (1) 恒溫器戰(zhàn)略。當(dāng)動(dòng)力電池SOC低于設(shè)定的低門限值時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在最低油耗或排放點(diǎn)按恒功率方式輸出，一部分功率用于滿足車輪驅(qū)動(dòng)功率要求，另一部分功率給動(dòng)力電池充電。而當(dāng)動(dòng)力電池組SOC上升到所設(shè)定的高門限值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)封鎖，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)效率高、排放低，缺陷是動(dòng)力電池充放電頻繁，加上發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)時(shí)的動(dòng)態(tài)損耗，使得系統(tǒng)總體的損失功率變大，能量轉(zhuǎn)換效率較低。.5.1.

10、3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)(2) 功率跟蹤式戰(zhàn)略。由發(fā)動(dòng)機(jī)全程跟蹤車輛功率需求，只需在動(dòng)力電池的SOC大于SOC設(shè)定上限時(shí)，且僅由動(dòng)力電池提供的功率能滿足車輛需求時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才停機(jī)或怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于動(dòng)力電池容量小，動(dòng)力電池充放電次數(shù)減少而使得系統(tǒng)內(nèi)部損失減少。但是發(fā)動(dòng)機(jī)必需在從低到高的較大負(fù)荷區(qū)內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)效率和排放不如恒溫器戰(zhàn)略。(3) 根本規(guī)那么型戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略綜合了恒溫器戰(zhàn)略與功率跟蹤式戰(zhàn)略兩者的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性圖設(shè)定了高效率任務(wù)區(qū)，根據(jù)動(dòng)力電池的充放電特性設(shè)定了動(dòng)力電池高效率的荷電形狀范圍。并設(shè)定一組控制規(guī)那么，根據(jù)需求功率和SOC進(jìn)展控制，以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池的高

11、效率區(qū)，使其到達(dá)整體效率最高。.5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理戰(zhàn)略 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理戰(zhàn)略根本屬于基于轉(zhuǎn)矩的控制。目前主要有以下4類：(1) 靜態(tài)邏輯門限戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略經(jīng)過設(shè)置車速、動(dòng)力電池SOC上下限、發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)轉(zhuǎn)矩等一組門限參數(shù)，限定動(dòng)力系統(tǒng)各部件的任務(wù)區(qū)域，并根據(jù)車輛實(shí)時(shí)參數(shù)及預(yù)先設(shè)定的規(guī)那么調(diào)整動(dòng)力系統(tǒng)各部件的任務(wù)形狀，以提高車輛整體性能。(2) 瞬時(shí)優(yōu)化能量管理戰(zhàn)略。瞬時(shí)優(yōu)化戰(zhàn)略普通是采用“等效燃油耗費(fèi)最少法或“功率損失最小法，二者原理類似。其中“等效燃油耗費(fèi)最少法將電機(jī)的等效油耗與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)踐油耗之和定義為名義油耗，將電機(jī)的

12、能量耗費(fèi)轉(zhuǎn)換為等效的發(fā)動(dòng)機(jī)油耗，得到一張類似于發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性圖的電機(jī)等效油耗圖。 .5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng) (3) 全局最優(yōu)能量管理戰(zhàn)略。全局最優(yōu)能量管理戰(zhàn)略是運(yùn)用最優(yōu)化方法和最優(yōu)控制實(shí)際開發(fā)出來的混合動(dòng)力系統(tǒng)能量分配戰(zhàn)略，目前主要有基于多目的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的能量管理戰(zhàn)略、基于古典變分法的能量管理戰(zhàn)略和基于Bellman動(dòng)態(tài)規(guī)劃實(shí)際的能量管理戰(zhàn)略三種。 (4) 模糊能量管理戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略基于模糊控制方法來決策混合動(dòng)力系統(tǒng)的任務(wù)方式和功率分配，將“專家的知識(shí)以規(guī)那么的方式輸入模糊控制器中，模糊控制器將車速、電池SOC、需求功率/轉(zhuǎn)矩等輸入量模糊化，基于設(shè)定的控制規(guī)那么來完成決策，以

13、實(shí)現(xiàn)對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的合理控制，從而提高車輛整體性能?；谀：壿嫅?zhàn)略可以表達(dá)難以準(zhǔn)確定量表達(dá)的規(guī)那么；可以方便地實(shí)現(xiàn)不同影響要素(功率需求、SOC等)的折中；魯棒性好。但是模糊控制器的建立主要依托閱歷，無法獲得全局最優(yōu)。 .5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng) 3.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理戰(zhàn)略混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由于其特有的傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造，如采用行星齒輪傳動(dòng)，除了采用瞬時(shí)優(yōu)化能量管理戰(zhàn)略、全局優(yōu)化能量管理戰(zhàn)略和模糊能量管理戰(zhàn)略(與并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理戰(zhàn)略原理類似)以外，還有一些特有的能量管理戰(zhàn)略：(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)恒定任務(wù)點(diǎn)戰(zhàn)略。由于采用了行星齒輪機(jī)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以獨(dú)立于車速變

14、化，這樣使發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)在最優(yōu)任務(wù)點(diǎn)，提供恒定的轉(zhuǎn)矩輸出，而剩余的轉(zhuǎn)矩那么由電動(dòng)機(jī)提供。這樣電動(dòng)機(jī)來擔(dān)任動(dòng)態(tài)部分，防止了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)理帶來的損失，而且與發(fā)動(dòng)機(jī)相比，電動(dòng)機(jī)的控制也更為靈敏，易于實(shí)現(xiàn)。(2) 發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)任務(wù)曲線戰(zhàn)略。發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)在萬有特性圖中最正確油耗線上，只需當(dāng)發(fā)電機(jī)電流需求超出電池的接受才干或者當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流需求超出電動(dòng)機(jī)或電池的允許限制時(shí)，才調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)點(diǎn)。.5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)1.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的任務(wù)方式(1) 純電動(dòng)方式。發(fā)動(dòng)機(jī)封鎖，車輛僅由蓄電池組供電、驅(qū)動(dòng)。(2) 純發(fā)動(dòng)機(jī)方式。車輛牽引功率僅來源發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組，而蓄電池組既不供電也不從

15、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中吸收任何功率，電設(shè)備組用作從發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的電傳動(dòng)系。(3) 混合方式。牽引功率由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組和蓄電池組共同提供。(4) 發(fā)動(dòng)機(jī)牽引和蓄電池充電方式。發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組供應(yīng)向蓄電池組充電和驅(qū)動(dòng)車輛所需的功率。(5) 再生制動(dòng)方式。發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組封鎖，牽引電機(jī)產(chǎn)生的電功率用于向蓄電池組充電。(6) 蓄電池組充電方式。牽引電動(dòng)機(jī)不接受功率，發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向蓄電池組充電。(7) 混合式蓄電池充電方式。發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組和運(yùn)轉(zhuǎn)在發(fā)電機(jī)形狀下的牽引電動(dòng)機(jī)共同向蓄電池組充電。.5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)2.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的任務(wù)方式并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車主要蘊(yùn)含以下任務(wù)方

16、式：(1) 純電動(dòng)方式。當(dāng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車處于起步、低速等輕載工況且動(dòng)力電池的電量充足時(shí)，假設(shè)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，那么發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率較低，并且排放性能很差。因此，封鎖發(fā)動(dòng)機(jī)，由動(dòng)力電池提供能量并以電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。但當(dāng)動(dòng)力電池的電量較低時(shí)，為維護(hù)電池，該當(dāng)切換到行車充電方式。(2) 純發(fā)動(dòng)機(jī)方式。在車輛高速行駛等中等負(fù)荷時(shí)，車輛抑制路面阻力運(yùn)轉(zhuǎn)所需的動(dòng)力較小，普通情況下主要由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可任務(wù)于高效區(qū)域，燃油效率較高。(3) 混合驅(qū)動(dòng)方式。在加速或爬坡等大負(fù)荷情況下，當(dāng)車輛行駛所需的動(dòng)力超越發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)范圍或高效區(qū)時(shí)，由電機(jī)提供輔助動(dòng)力同發(fā)動(dòng)機(jī)一同驅(qū)動(dòng)車輛。假設(shè)此時(shí)動(dòng)力電池的剩余電量

17、較低，那么轉(zhuǎn)換到純發(fā)動(dòng)機(jī)方式。.5.1.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)(4) 行車充電方式。在車輛正常行駛等中低負(fù)荷時(shí)，假設(shè)動(dòng)力電池的剩余電量較低，發(fā)動(dòng)機(jī)除了要提供驅(qū)動(dòng)車輛所需的動(dòng)力外，還要提供額外的功率經(jīng)過電機(jī)發(fā)電以轉(zhuǎn)換成電能給動(dòng)力電池充電。 (5) 再生制動(dòng)方式。當(dāng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車減速/制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不任務(wù)，電機(jī)盡能夠多地回收再生制動(dòng)能量，剩余部分由機(jī)械制動(dòng)器耗費(fèi)。(6) 怠速/停車方式。在怠速/停車方式中，通常封鎖發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，但當(dāng)動(dòng)力電池剩余電量較低時(shí)，需求開啟發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)于高效區(qū)并拖動(dòng)電機(jī)為動(dòng)力電池充電。 .5.2 電動(dòng)汽車再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng) 再生制動(dòng)是指電動(dòng)汽

18、車在減速制動(dòng)(剎車或者下坡)時(shí)將汽車的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)存安裝中，如各種蓄電池、超級(jí)電容和超高速飛輪，最終添加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。假設(shè)儲(chǔ)能器曾經(jīng)被完全充溢，再生制動(dòng)就不能實(shí)現(xiàn)，所需的制動(dòng)力就只能由常規(guī)的制動(dòng)系統(tǒng)提供。圖為電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造。 .5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型 制動(dòng)能量回收的根本原理是先將汽車制動(dòng)或減速時(shí)的一部分機(jī)械能動(dòng)能經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)移為其它方式的能量旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、液壓能、化學(xué)能等，并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中，同時(shí)產(chǎn)生一定的負(fù)荷阻力使汽車減速制動(dòng)；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，再生系統(tǒng)又將儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中的能量再轉(zhuǎn)換為汽車行駛所需求的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)力。 1.制動(dòng)能量回收方法

19、根據(jù)儲(chǔ)能機(jī)理不同，電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收的方法也不同，主要有3種，即飛輪儲(chǔ)能、液壓儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能。.5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型飛輪儲(chǔ)能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來儲(chǔ)存和釋放能量，能量轉(zhuǎn)換過程如下圖。當(dāng)汽車制動(dòng)或減速時(shí)，先將汽車在制動(dòng)或減速過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成飛輪高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪又將存儲(chǔ)的動(dòng)能經(jīng)過傳動(dòng)安裝轉(zhuǎn)化為汽車行駛的驅(qū)動(dòng)力。.5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型圖是一種飛輪儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收系統(tǒng)表示圖。系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、高速儲(chǔ)能飛輪、增速齒輪、離合器和驅(qū)動(dòng)橋組成。發(fā)動(dòng)機(jī)用來提供驅(qū)動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿?，高速?chǔ)能飛輪用來回收制動(dòng)能量以及作為負(fù)荷平衡安裝，為發(fā)動(dòng)機(jī)提

20、供輔助的功率以滿足峰值功率的要求。.5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型液壓儲(chǔ)能任務(wù)過程如下圖。它是先將汽車在制動(dòng)或減速過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液壓能，并將液壓能儲(chǔ)存在液壓蓄能器中；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)又將蓄能器中的液壓能以機(jī)械能的方式反作用于汽車，以添加汽車的驅(qū)動(dòng)力。.5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型圖是液壓儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收系統(tǒng)表示圖。系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵/馬達(dá)、液壓蓄能器、變速器、驅(qū)動(dòng)橋、離合器和液壓控制系統(tǒng)組成。 .5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型電化學(xué)儲(chǔ)能任務(wù)原理如下圖。它是先將汽車在制動(dòng)或減速過程中的動(dòng)能，經(jīng)過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能并以化學(xué)能的方式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中；當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或

21、加速時(shí)，再將儲(chǔ)能器中的化學(xué)能經(jīng)過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動(dòng)能。儲(chǔ)能器可采用蓄電池或超級(jí)電容，由發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)還包括一個(gè)控制單元，用來控制蓄電池或超級(jí)電容的充放電形狀，并保證蓄電池的剩余電量在規(guī)定的范圍內(nèi)。.5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型圖是一種用于前輪驅(qū)動(dòng)汽車的電化學(xué)儲(chǔ)能式制動(dòng)能量回收表示圖。當(dāng)汽車以恒定速度或加速度行駛時(shí)，電磁離合器脫開。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，行車制動(dòng)系統(tǒng)開場任務(wù)，汽車減速制動(dòng)，電磁離合器接合，從而接通驅(qū)動(dòng)軸和變速器的輸出軸。這樣，汽車的動(dòng)能由輸出軸、離合器、驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪傳到發(fā)動(dòng)機(jī)和飛輪上。制動(dòng)時(shí)的機(jī)械能由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為電能，存入蓄電池。 .5.2.1制動(dòng)能量回收的方法和類型2.制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的類型制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的類型因儲(chǔ)能方法不同而不同，主要有電能式、動(dòng)能式和液壓式。電能式主要由發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和蓄電池或超級(jí)電容組成，普通在電動(dòng)汽車上運(yùn)用；動(dòng)能式主要由飛輪、無級(jí)變速器構(gòu)成，普通在公交汽車上運(yùn)用；液壓式主要由液壓泵/液壓馬達(dá)、蓄能器組成，普通在工程機(jī)械或大型車輛上運(yùn)用。. 5.2.2電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)在電動(dòng)汽車上采取制動(dòng)能量回收方法，有如下作用：(1)在目前電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能元件沒有大的突破與開展的實(shí)踐情況下，制動(dòng)能量回收安裝可以提高電動(dòng)汽車的能量利用率，延