什麼是電動汽車再生制動能量回饋
Ⅰ 什麼是再生制動
首先,需要了解一下傳統能源汽車的制動系統工作原理,相信不少消費者都會對剎車碟片及剎車卡鉗(部分車型使用鼓式剎車)脫口而出。除此之外,如上圖所示制動系統還包括制動踏板、真空助力器、剎車總泵、儲液罐、ABS泵以及管路等組成部件。當駕駛員踩下剎車踏板時,真空助力器會幫助駕駛員更為省力的將剎車油通過總泵壓入分泵,從而令剎車片與剎車盤壓緊,通過相對摩擦起到給車輛減速的作用。
好了,接下來說下再生制動……
再生制動亦稱反饋制動,是一種使用在電動車輛上的制動技術。在制動時把車輛的動能轉化及儲存起來;而不是變成無用的熱。再生制動在制動工況將電動機切換成發電機運轉,利用車的慣性帶動電動機轉子旋轉而產生反轉力矩,將一部分的動能或勢能轉化為電能並加以儲存或利用,因此這是一個能量回收的過程。
再生制動不能獲得所有的能量(甚至接近所有的能量)來推動汽車前進,但它確實有助於增加電動汽車的續航。有人聲稱,盡管這取決於汽車、地形、溫度和其他一些變數,再生制動可以將電動汽車的續航里程平均延長30%左右。
電動機在運轉中如果降低指令頻率,即電動機的轉速低於機械負載的轉速,則電動機變為非同步發電機工作狀態,在電動機的軸上產生的力矩,該力矩的方向與轉速的方向相反,即在軸上產生機械制動力矩。這種制動叫再生制動(也叫回饋制動)。
從電動機再生出來的能量儲存在變頻器的濾波電容中,由於電容器的容量和耐壓的關系,通用變頻器的再生制動力矩約為額定轉矩的10%~20%,如採用選用件制動單元,可以達到50%~100%。
再生制動的工作原理
將牽引電機的電動機工況轉變為發電機工況,將列出動能轉化為電能,電能通過轉換電器和 [2] 受電弓反饋給供電觸網,可提供給相鄰運行的列車使用的制動方式。
再生制動的三種不同的制動控制策略:
1、具有最佳制動感覺的串聯制動;
2、具有最佳能量回收率的串聯制動;
3、以及並聯制動。
在前輪上的再生制動比後輪上的再生制動將更為有效,同時大部分制動能量消耗在10~50km/h的車速范圍內。
無論是混動還是純電動汽車,制動能量回收系統已開始廣泛應用,但對於不同品牌車型而言,雖然均指電機回饋轉矩於驅動軸對車輛進行制動,並在減速或制動過程中來進行蓄能,但由於各大車企零部件供應商的不同,其制動能量回收功能方案也不盡相同。不過較為常見的再生制動系統,目前由電制動和液壓制動系統共同完成的,換言之依然保留著傳統燃油車的液壓制動系統。其中較具代表性的有豐田、福特、本田等品牌以及比亞迪、江淮、吉利等自主品牌旗下新能源車型,結構大致分為優先利用電機再生制動、線傳電液再生制動系統等,當然根據系統結構的復雜程度不同,造價也存在一定差異。
Ⅱ 電調ESC如何用軟體實現再生制動和能量回收
1)只能實現能量的單向流動,對於需要頻繁起動和制動的地鐵、輕軌等交通工具,制動能量的回收有著很大的潛力。車輛再生制動產生的反饋能量一般為牽引能量的30%甚至更多。而這些再生能量除了按一定比例(一般為20%~80%,根據列車運行密度和區間距離的不同而異)被其它相鄰列車吸收利用外,剩餘部分將主要被車輛的吸收電阻以發熱的方式消耗掉或被線路上的吸收裝置吸收。如果在一列地鐵列車剎車時附近沒有其他列車加速運行,那它所回饋的電能中只有30%~50%能被再次利用(尤其是在低電壓、高電流的網路系統里)。如果當列車發車的間隔大於10 min時,再生制動能量被相鄰列車吸收重新利用的概率幾乎為零。
(2)由於制動電阻的發熱引發站台和地下隧道熱量積累、溫度上升,某些城軌系統隧道溫度高達50℃,不得不加大通風設備的容量,造成嚴重的二次能耗;
(3)對於車載制動電阻模式制動電阻增加車體自重造成的電能消耗十分可觀 ;
(4)牽引網上同時在線運行的車輛有十幾對甚至幾十對,負荷的變化造成牽引網壓波動嚴重,不利於車輛平穩、可靠運行。可見車輛的制動能量至今還是一種沒有被很好地開發利用的能量。
目前,在我國大力提倡節能降耗的形勢下,城軌供電系統的發展進度已滯後列車車輛技術的發展,多個待建的城市軌道線路,如無錫、蘇州、長沙、西安、深圳和廣州等多條線路,都提出了對現有牽引供電系統進行技術改造的需求或者是尋求更好的儲能裝置去回收這些多餘的再生能量。再生制動能量循環利用主要有儲能和逆變兩種方式:儲能所採用的技術主要有蓄電池儲能、電容儲能、飛輪儲能3種;而能量回饋所採用的技術主要是逆變至中壓網路和低壓網路兩類。
首先介紹儲能型回收裝置
Ⅲ 電動車制動能量回收的工作原理
制動能量回收是現代電動汽車以及混合動力汽車重要技術之一,也是它們的重要特點。在一般內燃機汽車上,當車輛減速、制動時,車輛的動能通過制動系統而轉變為熱能,並向大氣中釋放。而在電動汽車與混合動力汽車上,這種被浪費的動能已可通過制動能量回收技術轉變為電能並儲存於蓄電池中,並進一步轉化為驅動能量。
制動能量回收就是把電動汽車電機無用的、不需要的或有害的慣性轉動產生的動能轉化為電能,並回饋蓄電池。同時產生制動力矩,使電動機快速停止無用的慣性轉動,這個總過程也成為再生制動。
電動汽車正常行駛時,電動機是一個能將電能轉化為機械能的裝置。而這個轉化過程常見的是通過電磁場的能量變化來傳遞能量和轉化能量的,從更直觀的力學角度來講,主要體現為磁場大小的變化。電動機接通電源,產生電流,構建了磁場。交變的電流產生了心變的磁場,當繞組們在物理空間上呈一定角度布置時,將產生圓形旋轉磁場。運動是相對的,等於該磁場被其空間作用范圍內的導體進行了切割,於是導體兩端建立了感應電動勢,通過導體本身和鏈接部件,構成了迴路,產生了電流,形成了一個載流導體,該載流導體在旋轉磁場中將受到力的作用,這個力最終成為電動機輸出扭矩中的力。當電動汽車減速和制動時,即切除電源時,電動汽車電機慣性轉動,此時通過電路切換,往轉子中提供相比而言功率較小的勵磁電源,產生磁場,該磁場通過轉子的物理旋轉,切割定子的繞組,於是定子感應出電動勢,也成逆電動勢,此時電動機反轉,功能與發電機相同,是一個將機械能轉化為電能的裝置,所產生的電流通過功率變化器接入蓄電池,即為能量回饋,至此制動能量回收過程完成。與此同時轉子受力減速,形成制動力,這個總過程合稱再生制動。
Ⅳ 制動能量回饋功能主要是通過什麼控制
制動能量回饋裝置通過變換成電能(再生電能)並回送給交流電網,供附近其它用電設備使用,使電機拖動系統在單位時間消耗電網電能下降,從而達到節約電能的目的。採用先進的IGBT器件和相幅控制PWM演算法,可用於提高變頻器的減速制動能力。
同時將電機在制動過程中產生並輸入到變頻器的能量回饋到電網,從而在滿足變頻器有效制動的同時,能把95%以上的再生電能回收利用。
一種純電動汽車制動能量回饋控制系統,包括電子制動系統、整車控制單元、電機、電機控制器控制電路、電機控制器驅動電路、油門及剎車信號採集電路、蓄電池組、逆變器;其特徵在於:所述蓄電池組通過逆變器與電機相連,為整車系統的運行提供能量。
所述油門及剎車信號採集電路採集油門深度、剎車深度的模擬信號,並將其轉變為數字信號,傳送給整車控制單元;所述整車控制單元為制動能量回饋控制系統的核心控制單元,整車控制單元用於計算電機所需的制動力矩和電子制動系統所需的制動力。
所述電機控制器控制電路接收所述整車控制單元發送的控制命令,並通過電機控制器驅動電路對所述逆變器進行脈寬調制;所述電機採用永磁同步電機,為整車運行提供動力,並在車輛制動時工作於發電狀態,通過所述蓄電池組儲能實現制動能量的回收。
Ⅳ 電動汽車有能量回收功能嗎
新能源汽車的生產和銷售越來越多,越來越被消費者認可,新能源汽車的能量回收也越來越受到社會的重視。一般來說,新能源汽車的能量回收機制分為四種:液壓儲能、啟停系統、飛輪儲能和制動能量回收。制動能量回收是最常見的一種,主要回收車輛在制動或慣性過程中釋放的多餘能量,通過發電機轉化為電能,再傳遞給蓄電池,供車輛動力行駛。電動汽車制動能量回收是提高能量利用效率的關鍵。只要車輛有電機和電池,就可以實現制動能量回收。制動能量回收技術涉及車輛電子控制、動力電池、驅動電機等多個部分。它是一項需要協調控制的系統技術。
仍然有很多人質疑純電動汽車的能量回收系統能減少多少浪費。根據專業人士的計算,當回收的能量再次轉化為驅動能量時,需要經過很多關卡。此外,由於汽車的動力系統不同,傳動效率也有很大差異。理論上壽命可以提高50%,但實際工況下只能提高不到9%。也就是說,能量回收能起到多大的作用取決於三個因素,駕駛條件、動力系統效率和車輛控制。一些純電動汽車之所以沒有配備能量回收系統,主要是考慮生產成本和用戶舒適度。在電力技術相對穩定的情況下,如果企業不能提高電力系統的效率,能量回收系統可以發揮的作用非常有限。
Ⅵ 電動汽車制動能量回饋有四個重要的前提條件是什麼
行駛工況:行駛工況不同,汽車的制動頻率不一樣,從而可回收的制動能量不同。
蓄電池:蓄電池的充電效率要受到蓄電池的SOC值、蓄電池溫度以及充電電流的限制。蓄電池SOC值很高或者溫度很高時都不能進行制動能量回收。充電電流過大時,會使蓄電池溫度快速升高,也不能回收制動能量。
電機因素:電機能夠提供的制動轉矩越大,能夠回收的制動能量越多。電機的再生制動轉矩受到發電功率和轉速制約,當制動強度過大時,電機不能滿足制動要求。
控制策略:為了保證在制動安全的條件下實現能量充分回收,需要合理設計再生制動與機械制動的分配關系
驅動型式:再生制動系統只能回收驅動輪上的制動能量。
Ⅶ 新能源能量回收什麼意思
不知道你的具體問題是什麼,是新能源車行駛中能量回收還是對新能源車的整體回收。現就新能源車行駛中能量回收做簡要闡述。
新能源汽車能量回收指的是利用車輛各部位或車輛整體的慣性,包括行駛中的慣性、發動機飛輪等在運行中的部件所具有的能量,通過一定的方式將這些能量進行回收儲存,在後續運轉中進行利用。
一般根據能量回收機制分為液壓儲能、啟停系統、飛輪儲能和制動能量回收4種。其中制動能量回收是最常見的,它主要是回收車輛在制動或慣性中釋放出的多餘能量並通過發電機將其轉化為電能,再轉存至蓄電池中用於汽車的動力行駛。
電動汽車制動能量回收是提高能源利用效率的關鍵,只要汽車有電機和電池,就可以實現制動能量回收。制動能量回收技術涉及整車電控、動力電池、驅動電機等多個零部件,是需要協調控制的系統技術。
整車能耗指標等調控策略不同,制動量也不一樣。最佳回收能量狀態是它同時對再生制動力和機械制動力進行精準把控的結果,能夠實現智能化的控制。當車輛制動強度沒有路面附著系數大時,車輛又不抱死下狀態下應盡可能利用前輪制動力;當附著系數很大時,再生制動力達到最大值,此時只能用再生制動力制動。
簡單來說,新能源汽車能量回收功能是一套精準、智能的操作系統,在合適的狀態下各個部件互相配合,用合適的能量回收方案就能發揮出它的最佳效率,尤其是制動能量回收要整合電機、電池等關鍵要素才能實現最高效率。
Ⅷ 影響電動汽車再生制動的因素有哪些
汽車行駛時能在短距離內停車且維持行駛方向穩定性和長下坡時能夠維持一定車速的能力,稱為汽車制動性。制動性能是汽車的重要性能指標之一,直接關繫到交通安全,再生能量回饋和利用的前提是保證安全性。再生制動能量回收的優點除可提高能量利用率外,還有減小機械、液壓等制動方式的機械磨損,可實現更加精確的制動控制,以及降低傳統汽車制動過程中因溫度升高而產生的制動熱衰退現象等。
電動汽車制動可分為以下三種模式,不同模式應輔以不同的控制策略。
(1)緊急制動:對應於制動減速度大於2m/s2的過程,出於安全性方面的考慮應以機械摩擦制動為主,電氣制動僅起輔助作用。在急剎車時,可根據初始速度的不同,由車上ABS控制提供相應的機械摩擦制動力。
(2)中輕度制動:對應於汽車在正常工況下的制動過程,如遇紅燈或者靠站停車等,可分為減速過程與停止過程。電氣制動負責減速過程,停止過程由機械摩擦制動完成。
(3)汽車長下坡時的制動:電動汽車長下坡一般發生在盤山公路下緩坡時,在制動力要求不大時,可完全工作於純再生制動模式。
由以上三種制動模式可知,除了緊急制動外,其他兩種模式都可以應用再生制動,將剎車產生的能量回饋到直流母線,給電池充電。
主要因素
在制動過程中,除去空氣阻力和行駛阻力消耗掉的能量,一般希望能最大限度的回收所有能量。然而,並不是所有的制動能量都可以回收。在電動汽車上,只有驅動輪的制動能量可以沿著與之相連接的驅動軸傳送到能量存儲系統,另一部分的制動能量將由車輪上的摩擦制動以熱的形式散失掉.同時,在制動能量回收過程中,能量傳遞環節和能量存儲系統的各部件也將會造成能量損失。另外一個影響制動能量回收的因素是,在再生制動時,制動能量通過電動機轉化為電能,而電動機吸收制動能量的能力依賴於電動機的速度,在其額定轉速范圍內制動時,可再生的能量與車速基本上成正比。當所需要的制動能量超出能量回收系統的范圍時,電動機可以吸收的能量保持不變,超出的這部分能量就要被摩擦制動系統所吸收。從另一個角度,該點還表明,在驅動電機額定轉速內再生制動可以提供較大的制動轉矩,而當轉速進一步上升,則電動汽車再生制動所能提供的制動力則受電機弱磁恆功率工作區特點限制而減小。
Ⅸ 什麼是電動汽車再生制動能量回收控制系統
很喜歡這個問題,多說兩句不介意吧你所指的「制動能量回收」,一般稱為「再生制動」,是屬於「動力制動」中的一種在汽車上的制動,分為普通制動和發動機制動。所謂普通制動,就是「盤式制動」和「鼓式制動」。依靠摩擦,將制動產生的動力,以摩擦生熱的方式,將「制動功」產生的熱量散發到大氣中發動機制動,就是使車輪倒拖發動機,以發動機內部的工作阻力(主要是壓氣沖程的阻力),來抵消制動功率在火車上,同樣分為普通制動(空氣制動)和動力制動普通制動(空氣制動),就是利用壓縮空氣,使制動閘瓦壓緊車輪,或者是制動卡鉗加緊制動盤,通過把制動功率以熱量形式散發到大氣中動力制動。火車的驅動,都是由直流或交流電機驅動的,在制動時,通過電路的控制,使電動機變為發動機,以發動機發電產生的阻力來制動。多餘的電力可以反饋到電網之上,稱為再生制動。或者加到一個大電阻上,將熱量散發到大氣中,稱為電阻制動。如今的高鐵動車組,主要就是採用再生制動,將制動能量會送電網,就按你說的進行「制動能量回收」。而要回收,那必定就是擁有電動機的驅動輪了(動車組並非每個輪對都為驅動輪)而汽車上,也許是我孤陋寡聞,幾乎沒聽說過了
Ⅹ 什麼是再生制動,為什麼對電動汽車有用
雖然近些年純電動汽車技術在不斷的提升,但是里程焦慮依然存在,而導致里程焦慮的主要原因,包括充電時間較長、充電設施不完善以及動力電池技術方面的制約等等。為了緩解這種狀況,很多純電動汽車都配備了再生制動系統。那麼什麼是再生制動?對純電動汽車又有什麼用處呢?
再生制動可以在一定程度上可以延長純電動汽車的續航里程,對於緩解里程焦慮有一定的作用。但是即便如此,各大汽車廠商也應當繼續加大對動力電池技術的研究,提高其穩定性,這才是解決里程焦慮的正確之路。
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