浅析车辆电储能制动能量回收系统

陕西国防工业职业技术学院 孙环

浅析车辆电储能制动能量回收系统

陕西国防工业职业技术学院 孙环

随着经济的快速发展，汽车的使用效率不断提高，人们的生活工作更加便利。但环境问题的劣态发展成了人们的关注重点，车辆电储能制动能量的回收问题引起了广泛关注，这种制动能量回收系统的应用，改善了社会经济和环境发展，针对这一课题进行研究分析并不断完善方案措施，旨在于在满足社会生活及保护环境的前提下，大力发展汽车行业。

制动能量回收系统；电储能；方案设计

1 前言

在社会生活中，汽车已成为我们不可以缺少的代步工具，它提高了人们的出行效率，提高了生活质量，改变了生活方式。随着汽车拥有量的不断增加，空气质量负担加重，资源也被过分消耗，环境污染问题得到了人们的重视。国内人们出行的主要交通工具是汽车，所以在保护环境的基础上维持人们的日常出行成为我们研究的目的。研究汽车制动能量回收技术恰恰满足了人们的需求，故有着重要的发展价值。

2 车辆制动能量回收技术现状

车辆制动能量回收技术国外早已开展研究，其使用了液压式、飞轮式和蓄电池这三种形式的制动回收系统。经深入的研究分析，该系统能够节省30%的能源。再生制动能量的使用，大大降低了能源消耗，缓解了环境压力。作为发展中国家的我国，对这一环境问题认识较晚，对环境的重视力度不够，故车辆制动能量回收技术的认识使用研发较晚，开展工作也落后于发达国家。国内现存的问题是道路建设不够完善，很多地方只能使用汽车。常用的公共交通工具有：公交车、轻轨和地铁，但使用率较高的依旧是公共汽车。公共汽车在其行驶过程中，停靠站点和红绿灯次数较多，故其刹车减速的操作也较多，这些操作将大大消耗汽车能源，浪费资源。针对这种资源浪费情况，可以在保证公交车行驶安全的前提下，进行汽车动能储存和回收，并于起步过程中释放。在新能源汽车尚未普及的情况下，这种能量回收装置能够大大降低能源消耗，改善环境污染问题。

3 电储能制动能量回收系统设计

车辆电储能制动能量回收系统的出现，很好地满足了汽车的行驶要求，同时满足了安全健康这一需求。这项技术在我国发展较晚，很多技术尚不够成熟，国内研制的制动能量再回收技术，就是在车辆减速或者制动过程中，将制动能量转换为其他能量进行储存，并在后续加速或者启动过程中予以利用。这种转换过程的储存能量分为三种形式：液压储能形式、飞轮储能形式和电储能形式。

飞轮储能结构的缺点是体积比较大，结构复杂笨重，高速行驶过程中存在很严重的安全隐患；液压储能的结构对液压系统的密封性要求很高，摩擦较大，容易损坏；电储能结构相对于以上两种，则更加稳定，操作程序简单，控制方便，整体设计结构不复杂。

4 系统的基本结构

电储能制动能量回收系统的结构是由能量转换模块、能量回收模块、电子控制模块组成的。其传动系统可在原车传动系统正常使用的前提下，加入电储能式的制动能量回收系统，通过动能回收的能量利用，减少汽车加速爬坡、重新启动等过程中的能源消耗，进而减少能源的负荷。

4.1 能量置换装置

车辆在制动之前会产生很大的动能，但在制动过程中并不会全部消耗。能量置换装置就是在产生动能的时候将部分动能进行转化、保存，确保不被多余消耗。该装置主要是电机，保证在车辆起步、加速或者匀速前行的时候并不进行运转，以避免消耗动能。

4.2 电储能装置

通过能量置换装置得到的能量需要用电储能装置进行储存。制动时间短，蓄电池功率小，不能在短时间内将电充满。将电机和超级电容进行连接，并将电机转换来的能量储存至超级电容，再将该超级电容与蓄电池进行连接，这种操作即可完成蓄电池能量的储存。

4.3 电子控制装置

电子控制装置根据功能可划分为：执行器和电控单元、传感器这三方面。传感器用来检测汽车行驶状况；电控单元用来输出信号，进行研究分析并做出逻辑判断，并合理完成电储能的释放保存；执行器根据电控单元进行操作处理，完成回收再利用的行为等。

5 结束语

根据人们不同时间段的不同需求，我们必须及时进行调整，达到最好的效果。现阶段人们不再满足于汽车带来的便利，还渴望在便利的条件下满足安全和健康的要求。车辆电储能制动能量回收系统的出现，很好地满足了这一需求。但是由于种种原因，很多技术在我国发展还不够成熟，但只要我们不断努力研发，找寻更好的解决方案和解决对策，就能带动社会生产生活的发展，满足人们的需求，保护我们的环境。

[1]韩文,常思勤.液压技术在车辆制动能量回收的研究[J].机床与液压,2003年06期.

[2]刘天豪,刘海朝,祝昌洪.液压蓄能式车辆制动能量回收系统的AMESim仿真研究[J].机床与液压,2011年03期.

[3]张坤,刘鸣,臧瑞龙,赵国强,唐志强.汽车制动能量回收系统的方案探索[J].机械工程师,2010年08期.

[4]刘茂福,曹显利.基于AMESim的全液压轮胎起重机行走系统仿真与优化[J].机床与液压,2010年10期.

孙环，女，1988年出生，陕西西安人，硕士，助教，研究方向：汽车电气系统。