基于储能飞轮的电动汽车制动能量回收

飞轮储能具有绿色无污染的特点,发展潜能巨大。文章以电磁耦合式储能飞轮为研究对象,将其应用于纯电动汽车的制动能量回收,通过整车仿真,分析电磁耦合式储能飞轮的能量回收效率。建立搭载电磁耦合式储能飞轮系统的整车模型,并仿真验证,在初速度为70 km/h时,制动时间为5.853 s,制动距离为70.67 m。分别在不同初始速度和储能飞轮转动惯量条件下进行制动仿真。随着初速度提高,电磁转差离合器作用时间延长,飞轮储存能量增加,但储能飞轮的回收效率相差不大,且能量回收效率均不低于22.4%;转动惯量越大,回收的能量多,回收效率高,但制动时间增加,不利于行车的安全性。由此得出结论:电磁耦合式储能飞轮系统可以有效回收制动产生的能量,选择合适转动惯量的飞轮可以提高制动能量的回收效率。     

超级电容储能装置的应用研究

针对城市轨道交通系统中的网压波动问题，提出了在牵引变电所内设置超级电容储能装置的解决方案，该装置以电容吸收为主，电阻消耗为辅，在稳定网压的同时还将制动能量存储再利用；在分析装置功能的基础上设计了主电路，并对主电路进行了建模仿真，结果表明设计能满足系统减小网压波动的要求。     

关于汽车制动缓速器实现能量回收方式的探讨

汽车制动缓速器因其有效降低制动系负荷而得到较广泛的应用,但在缓速的过程中制动能量却大量浪费了.文中通过对汽车可回收的制动能量的推算,对超级电容器作为制动能量回收储能装置的分析,提出利用超级电容器构成的制动能量回收装置的设想,实现制动能量的有效回收,达到节约能源、减少排放的效果.     

制动能液压再生动力系统研究与实例

面对能源安全、环境污染和全球气候变暖的急迫形势,节能减排已成为我国汽车工业发展的首要任务。发展新能源汽车已成为我国战略性新兴产业方向。制动能量回收已经是现代电动汽车与混合动力车研究中一个十分重要技术课题。如何进行制动能量回收？目前介绍电池（超级电容储能式）制动能量回收及再利用的文章较多,本文介绍制动能液压再生动力系统,它不仅可以用于新能源汽车,同时也可以用于传统的燃油汽车。它是目前再利用效率最高、成本最低、最安全、最容易推广的技术,对发展循环经济、实现节能减排目标有着重要意义。     

一种改进型轨道电磁发射方式

为简化系统结构和提高能量利用率,从轨道电磁发射的基本原理和整体系统出发,对现有的2种典型轨道电磁发射方式——分散馈电型轨道电磁发射和分段轨道型电磁发射进行了分析,在此基础上,提出了一种改进型轨道电磁发射方案,并对其进行了全系统建模仿真.新方案采用三维排列轨道结构,改变了电源与轨道之间的连接方式,减少了电路开关.仿真结果表明:改进型方案提高了整体系统的能量利用率,为简单型轨道电磁发射系统能量利用率的3倍,从整体上简化了系统结构,减小了储能模块的封装体积.     

压缩空气与超级电容混合储能系统能量控制策略

结合压缩空气储能和超级电容储能两种储能方式的特点,提出了一种混合储能技术方案.压缩空气储能作为主要能量存储环节,实现大容量存储和持续的能量转化;超级电容储能作为辅助储能环节,实现功率快速响应和间断的能量补充.本文研究了混合储能系统的能量管理控制策略,提出了采用自适应功率调节和规则基础法控制来实现能量分配管理的策略,设计了15 kW混合储能系统的参数.仿真和试验验证了控制方案的可行性.     

纯电动汽车能量回收控制策略研究

纯电动汽车的能量回收技术有很高的研究价值,是提高整车经济性的有效手段之一。以一种并联能量回收方案为研究对象,从再生制动原理进行分析,在电池回收能力、电机回收能力及负载功率消耗的限制前提下,提出一个合理的能量回收控制策略,兼顾整车的经济性及乘客的舒适性,并通过ADVISOR进行NEDC工况仿真验证。试验表明,与无能量回收车型对比,相同时间内该策略下整车电池SOC值明显下降缓慢,该研究为制动能量回收策略算法的进一步优化开发提供参照。     

汽车制动能量回收方案及比较

为减少制动系统磨损,提高车辆动力性,降低油耗和排放,回收汽车制动时的能量是一种有效的措施。给出回收制动能量的方法,并对各方法进行比较分析,得出一种效率较高的能量回收方法。     

混合动力客车制动能量回馈及控制仿真研究

基于AVL Cruise软件建立了并联式混合动力客车模型,设计了并联混合动力客车控制策略,在纯电机制动模式和机电混合制动模式下对混合动力客车的能量再生制动进行了仿真。仿真结果表明：在纯电机制动模式下能较充分回收汽车制动动能,但是制动效能较低;在机电混合制动模式下,制动效能高,与纯机械制动效能基本一致,但电机再生制动回收能量的效果不很明显。     

列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法

基于不明原因列车脱轨机理与运动系统平衡状态稳定性分析的能量增量准则,提出了列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法,确定了系统横向振动最大输入能量及其增量,计算了系统横向振动极限抗力做功及其增量,建立了系统横向振动稳定性评判准则,计算了系统横向振动失稳临界车速.通过算例,计算了高速列车-无砟轨道时...     

结构高频振动的统计能量分析

本文应用统计能量分析(SEA)方法对一个两端加盖圆筒的振动响应能量进行了估计,讨论了SEA 参数的确定方法,并用实验进行了验证,所得结果表明 SEA 是解决复杂结构高频振动的一个有效的方法,SEA 参数与结构的连接阻抗和辐射阻抗、原点导纳有关,可通过测量间接求得,但测量精度有待进一步提高。     

利用汽车制动能量提高发动机充量系数的仿真研究

分析了汽车制动能量回收再利用的几种典型方式及现状,研究了利用汽车制动能量提高发动机充量系数,从而提高发动机功率的理论依据,并利用GT-POWER软件进行了模拟分析。分析表明,利用制动能量能有效提高发动机的充量系数。     

电动汽车磷酸铁锂电池组能量均衡控制系统的研制

课题研制的磷酸铁锂电池能量均衡系统,采用XE164和XC878作为主从机的控制核心,以LTC6802-1作为电池电压采集控制核心。开发了充电、放电以及静态的能量均衡控制算法,设计了基于电感储能的无损式均衡电路。样机实验结果表明,该均衡系统较好地实现了电池充电过程的能量均衡、电压监控与电池管理以及保护等功能,具有较高的均衡效率。     

电气化铁路同相储能供电系统能量管理及容量配置策略

为进一步降低电气化铁路对三相电网的负序影响,兼顾牵引变电所节能经济运行,提出了一种电气化铁路同相储能供电系统能量管理策略和容量配置方案.首先,以三相电压不平衡度限值为约束,确定了不同负序超标情况下储能装置启动阈值;而后,建立了储能供电系统负序补偿模型,计算储能装置充放电电流;最后,以牵引变电所实测数据为例,给出储能装置容量配置方案,并计算验证了所提能量管理策略的可行性和正确性.研究结果表明：该同相储能供电系统通过实时控制储能装置充放电,可实现负序满意度补偿、负荷削峰填谷、兼顾再生能量利用,负序补偿度由储能装置放电功率决定,削峰填谷效果和再生能量利用率由储能装置启动阈值和储能容量决定;储能容量一定时,越小阈值,再生制动能量利用率越高.     

液压制动能量回收仿真分析

针对传统汽车的节能减排,提出了液压制动能量回收系统。对某型SUV进行了参数匹配,在AMESim和Simulink中建立仿真模型及控制策略,通过仿真分析,结果显示:该液压制动能量回收系统能够显著的减少燃油消耗及主要污染物的排放。     

新型供电方式有轨电车运行能耗优化方法

针对无接触网新型供电方式有轨电车运行能耗的问题,研究了一种在储能容量有限的情况下降低运行能耗并提高再生制动能量回收的方法. 该方法在保证列车站间运行距离不变、站间运行时间在可行范围内、且满足超级电容吸收制动功率能力的前提下,通过重新分配牵引、惰行、制动3种工况执行的距离以及列车在牵引与制动工况的出力大小,计算出一条既实现节能又提高制动能量回收的列车目标运行曲线;最后使用该方法对某有轨电车实际运行线路进行优化. 仿真结果表明:在冗余时间内,该方法平均减少4%的运行能耗;同时超级电容在有轨电车制动过程中平均增加4%的制动回馈能量回馈,且能够安全运行.      

基于AMESim-Simulink的馈能空气悬架设计与性能分析

设计了一种馈能空气悬架,利用新型减振器回收振动能量,并储存为压缩空气有效能;介绍了该馈能悬架的结构与工作原理,并建立该馈能空气悬架的AMESim-Simulink联合仿真模型,分析减振器外特性及馈能空气悬架对车身振动能量的利用效能。结果表明:新型减振器具有优良的外特性;馈能空气悬架具有优良的馈能效率,可在较短时间内为高压储气罐充气至规定压力,故该悬架可为车辆节省用于驱动电动空气压缩机的电能,具有很好的经济效益与现实意义。     

新型供电方式有轨电车能量管理策略

为了提高混合动力有轨电车制动过程中制动能量的回收效率,提出一种考虑储能系统始末状态的能量管理策略. 在有轨电车从启动到制动的运行过程中,基于极小值原理对混合动力系统进行功率分配,以实现对超级电容荷电状态（state of charge,SOC）安全范围的有效控制,并保证在制动时刻超级电容具有足够的SOC余量来吸收制动功率;同时,将有轨电车启动、运行过程中的牵引控制策略与制动过程的能量回收策略相结合,采用绝缘栅门极晶体管（insulated gate bipolar translator,IGBT）斩波器与制动电阻相结合使用的方式,抑制母线电压的抬升; 最后基于实际的有轨电车运行工况,在MATLAB/Simulink平台下进行了仿真测试. 结果显示,在有轨电车制动时刻,超级电容SOC均能够按照预期下降到0.4左右,且在制动全过程中,有轨电车母线电压始终处于875 V以下,满足母线电压的控制要求.      

基于振动能量的内燃动车组柴油机组振动烈度分析

车载设备的振动水平不仅影响设备安全可靠运转,也影响周围环境的振动噪声．降低车辆的乘坐舒适度．为研究设备振动水平,本文建立了单自由度系统振动模型,分析了单自由度振动系统的振动能量特征．借鉴基于振动速度的振动烈度评价方法,推导了基于振动能量的等效振动速度的振动烈度公式,并采用基于振动速度和基于振动能量的两种方法,分别评价了某型内燃动车组（DMU）动力包的柴油机组振动烈度．结果表明：机组的振动烈度均随运转速度呈递增趋势,基于振动能量的振动烈度评价方法更能全面反映机组的振动水平和动态特性,为评估车载设备振动水平提供了新的评价方法．     

涡激振动能量收集的理论建模与实验验证

为了研究涡激振动压电能量收集特性,根据压电理论和尾流振子模型建立二维涡激振动的压电能量收集数学模型,对一个圆柱加双压电臂的能量收集装置进行计算分析。结果表明:输出电压随着负载电阻的增大而增大,最大输出功率存在一个最佳匹配电阻。之后开展压电能量收集风洞实验,理论分析结果与实验结果吻合,验证了理论模型的正确性。该模型对进一步设计和优化涡激振动能量收集装置有参考价值。