液压再生制动系统的能量回收效率研究

针对纯电动汽车续驶里程低、电池充电难等问题,对纯电动汽车的再生制动系统进行了研究,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,提出了定压源飞轮液压再生制动系统。为提高所提出的再生制动系统的能量回收效率,以泵/马达和蓄能器工作参数作为变量进行了试验研究和基于AMESim软件的仿真研究,通过仿真分析和试验研究对比,找出了最佳的参数匹配。研究结果表明,该再生制动系统的能量回收效率随着蓄能器容积的大小不同和液压泵/马达的排量不同而改变,泵/马达排量越大回收的能量越多,但是随着排量的增加泵/马达上的阻力也增加了,高于一定值后能量回收效率会下降;蓄能器容积越大,可回收的能量越多。对该系统的研究值得借鉴,可为合理匹配电动汽车液压再生制动系统参数提供依据。     

履带车辆液压储能式制动能量再生系统建模与仿真分析

为实现对履带车辆制动能量的有效回收和利用,分析了制动能量再生系统的工作原理,利用AMES im软件建立了系统模型;对履带车辆制动过程进行了仿真,研究了不同工况下系统主要参数的变化规律,总结出了参数变化对系统压力和液压泵/马达排量的影响规律。研究结果表明,该研究为履带车辆制动能量再生系统设计和液压元件选用提供了参考。     

新型传动试验装置能量再生系统效率分析

建立了静液压储能传动汽车能量再生系统各分立元件蓄能器、变量泵/马达、飞轮以及液压回路的分析模型和系统模型.以蓄能器压力和温度、泵/马达的扭矩和效率、压力损失和飞轮的转速为时间参变量,采用四阶Rugge-Kutta算法求解微分方程.以此计算的系统变量来确定能量损耗和循环效率.计算结果表明,能量损耗主要产生于液压泵/马达,约占总损失的24%,当蓄能器的热时间常数为60 s时,蓄能器基本处于绝热状态,热能损失很少;系统循环效率在50%～75%,与计算时飞轮的初速度和转动惯量有关.     

轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统性能研究

合理配置系统各主要参数,是影响混合动力车辆制动性能及节能效果的关键问题。以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,分析了轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统的工作原理,以原型车的1/4为基础,对辅助动力元件（蓄能器）、二次元件（液压泵/马达）的参数进行了理论分析;建立了能量回收系统的AMESim仿真模型,进行仿真分析;搭建了试验台架,开展试验验证。结果表明：在满足制动性能要求的前提下,增大蓄能器容积以及降低蓄能器最小工作压力有利于回收制动能量;二次元件的排量对制动性能的影响比较大,对制动能量的回收率影响很小;蓄能器工作压力越低,能量密度越大。     

一种能量回收回路蓄能器回收效率研究

为了研究某液压制动能量回收回路中蓄能器的能量回收效率,通过计算分析和台架实验验证,研究了蓄能器稳定性特点、不同转速下蓄能器的制动能回收效率和压力与马达排量对蓄能器制动能量回收效率的影响。实验结果表明,该蓄能器回路在制动初始转速为160～190 r/min的能量回收效率明显较高;马达排量对于制动初始转速较高时的能量回收效率影响较大,对制动初始转速较低时的能量回收效率影响较小;系统压力对于制动初始转速较低时的能量回收效率影响较大,对制动初始转速较高时的能量回收效率影响较小。     

合理选择关键参数提高液压再生制动能量回收率

针对半挂车制动器磨损严重、能量损耗等问题,对半挂车的再生制动系统进行了研究,提出了液压蓄能器式再生制动系统。通过建立仿真模型,并针对制动与驱动工况建立数学模型,分析蓄能器容积与预充压力、泵/马达排量对液压再生制动系统的影响。研究结果表明,增大泵/马达排量,能提升制动能量回收效率;制动能量回收效率随着蓄能器的容积大小而不同;蓄能器预充压力增大,制动距离短,但不利于制动能量的回收与驱动位移的增加。再生制动系统能增加半挂车的行驶位移,提高燃油经济性,为液压混合动力研究提供了参考。     

车辆液压储能传动能量转化元件的匹配分析

针对具有特殊运行工况的城市公交车辆,研究一制动能量回收与再利用系统,以期改善车辆的燃油与环保性能,该装置采用高、低压蓄能器、二通插装法、可逆变量泵-马达等部件。介绍了车辆液压储能传动的组成和工作原理。分析了系统中关键元件之一能量转化元件—变量泵/马达排量的确定方法,推导了确定变量泵/马达排量的计算公式,并以某型公共汽车为例,通过分析计算得出了系统的能量回收率与变量泵/马达排量的关系,为车辆液压储能传动系统合理匹配变量泵/马达提供了依据。     

蓄能器的用途

1.作辅助动力源 工程机械在运行过程中会产生很大的能量损失,利用蓄能器可实现系统节能,减小能量损失,提高传动效率。蓄能器的作用如下。 (1)在制动过程中,泵/马达呈泵的工况向蓄能器供油,使其回收制动能量,形成制动力矩,制动力矩的大小可通过改变泵/马达的排量进行控制。     

液驱混合动力车辆能量回收系统关键问题研究

液驱混合动力车辆通过双向液压变量马达排量的改变,将车辆的制动能储存在液压蓄能器中.因此,有必要对双向液压变量马达排量控制机构的响应特性和蓄能器在储能及放能过程中的能量损耗进行研究.建立了排量控制机构的模型,并通过实验得到了关键元件高速开关阀的所需参数,分析了影响响应特性的因素;建立了蓄能器与连接管路的数学模型,对储能和放能过程中的能量损耗影响因素进行了分析.所得结论对液驱混合动力车辆的设计和动态特性分析具有参考意义.     

起重机械液压回转制动能量回收系统设计

提出一种起重机回转制动的能量回收系统,该系统由液压回路和控制回路组成,采用多种液压阀体组成的液压调节器,回收回转马达制动时的能量,并以液压能的形式储存在蓄能器中。当蓄能器释放能量时,蓄能器中液压油驱动变量马达和电动机经过分动箱的动力分配后带动主泵对工作负载做功,并且流经变量马达的液压油可进入其他执行机构,实现了液压油流量的再生,减少了能量回收转换环节,提高了能量回收效率,高效地运转了发动机,降低了油耗。     

小型汽车制动能量再生系统液压蓄能器计算与选择

以捷达GIF型的小型汽车为研究对象,采用液压储能方案对其制动能量进行回收。在对该车制动过程动力学分析基础上,利用MATLAB软件,对制动能量再生储能过程中蓄能器气囊体积和压强进行计算,初选出所需容积的蓄能器。在仅有制动能量再生系统起作用的情况下,对小型汽车制动减速和起步加速过程的加速度、速度、气囊压强及气囊体积进行仿真,检验出所选蓄能器能满足使用要求。     

高低压蓄能器在回转泵控液压系统中应用及仿真

为了提高挖掘机回转系统的运行稳定性,通过引入高低压蓄能器的方式提出了一种回转泵控液压系统,通过相互协同的方式来实现泵控过程,并在Simulink 平台开展了仿真分析。结果表明:单蓄能器和双蓄能器在各运动阶段和泵输出功率基本一致,形成了相同的能量释放与保持特性。相对于单蓄能器,双蓄能器回转系统缩短了约0.5 s的制动时间。高压蓄能器形成较小的油液充放范围,但能够达到较高压力,同时低压蓄能器起到弥补高压蓄能器体积偏小问题。减速制动时,高压蓄能器升高到最大压力后高低压蓄能器开始回收能量,可以更加高效回收能量,显著缩短制动时间。该系统的液压系统设计具有能量回收以及系统自动补油的功能,表现出很好的节能高效性能,对提高挖掘机液压系统运行效率具有一定的理论意义。     

液压混合动力工程车辆能量控制策略

为解决液压混合动力工程车辆制动系统的能量控制问题,引进了制动系统转矩分配系数,基于模糊控制原理,以制动强度、再生蓄能器初始SOC、车速作为输入信息,以再生制动力与电液制动力的分配比例为输出信息,设计了液压混合动力车辆制动能量模糊控制策略。运用MATLAB/Simulink进行仿真,分析了该控制策略在制动模式下的再生制动转矩和电液制动转矩分配的实时变化情况,并与同条件下不用该控制策略进行了对比分析,证明了该控制策略在确保制动安全性的前提下可以高效的提高能量回收效率。     

Theoretical investigations on the effect of system parameters in series hydraulic hybrid system with hydrostatic regenerative braking

As gasoline prices rise and the green movement grows, more fluid power companies are working to develop hydraulic hybrid drive trains for large trucks to passenger cars and wind turbines. The hydraulic hybrid drive system is more effective and efficient than traditional hybrid systems because the quantum of recuperation energy generated is comparatively very high. Series hydraulic hybrid system specially designed for stop-and-go vehicles captures energy as the vehicle brakes and puts the vehicle in motion, when the vehicle is restarted. Then the engine kicks in, once the energy captured gets depleted. The kinetic energy lost as heat energy during mechanical friction braking is recovered and stored in the hydraulic accumulator as potential energy during hydrostatic regenerative braking. This paper gives an insight in to the dynamic simulation results obtained using LMS AMESim tool and effect of various system parameters like pre-charge pressure and hydraulic pump/motor maximum displacement on system output power. Varying the pre-charge pressure of the accumulator and controlling the hydraulic pump/motor maximum displacement show significant improvement in the system output power. Maximizing the system output power indirectly leads to less fuel consumption and pollution reduction in hybrid vehicles.     

蓄能器在挖掘机节能驱动系统中的仿真研究

液压挖掘机在工作过程中频繁的启动和制动造成很大的能量损失,文中将二次调节技术应用到挖掘机回转液压系统中,利用蓄能器进行能量回收,在必要的时候进行释放,可实现转台能量的回收和再利用.通过AMEsim软件进行仿真试验,判别蓄能器在新的液压系统中的设计是否合理、能否达到节能的目的.     

绳牵引轨道运输车辆液压制动系统的设计

绳牵引轨道运输车辆是一种依靠钢丝绳牵引的煤矿运输设备,主要运行在矿井长距离、大坡度巷道中。在长期工作时,钢丝绳会出现断裂或者打滑的现象,运输车辆必须要及时制动停车,因此为绳牵引车辆提供足够制动力对煤矿安全至关重要。目前的制动装置大多使用碟簧力或者利用制动车自身重力与轨道摩擦制动,这两种方式的制动力有限,制动距离长。针对以上问题,采用液压制动方案对轨道车辆的制动性能进行研究,设计了整个液压制动系统,蓄能器作为主要动力源,并用充液阀稳定蓄能器压力,确定了液压系统的主要参数,合理选择了液压系统的元器件,设计了正压式的制动执行机构,对整个装置进行合理的布置,最后,基于所搭建的制动梭车液压系统试验台,进行了蓄能器建压和制动力测试。结果表明,该系统可以有效提供稳定的液压力,满足了对制动力的需要。