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混合动力汽车

混合动力汽车

文献综述

混合动力汽车的制动能量回收

学院：机械与车辆学院指导教师:赖建生

专业：08车辆工程时间:2011年11月

姓名：何蔚明学号：************

中国·珠海

文献综述

前言

本人选择的方向是为车辆工程专业的电动汽车方向，电动汽车在

汽车发展的里程上一直是备受关注，但非一帆风顺。由于现阶段资源

的开始匮乏，环境遭到破坏，电动汽车的发展空前迅速。电动汽车一

直是以环保、低污染和缓和石油紧缺等优点给众人看好，不过又由于

电动汽车在性能差、续航里程短、电池管理系统难以开发等诸多高端

技术未能突破瓶颈，从而使众人在实际上不能接受它。

比起电动汽车，混合动力汽车无论技术研发难度方面或者是客户

的性能要求方面，都具备现阶段无可厚非的优势。动力方面能充分运

用电动机的“启动时低转速高扭矩”优势，使得燃油利用率提高，从

而达到减少能源消耗的目的。虽说不能达到电动汽车的“零”排放效

果，但这无疑是电动汽车发展的一大进步。

本文根据现阶段国内外学者对电动汽车、混合动力汽车的研究成

果中，借鉴他们成功的经验，研究现阶段汽车制动能量——这一般以

热能方式消去的能源，进行回收、储存、再利用，使能源利用率再提

高一步。这些文献给予本文很大的参考价值。本文主要查看近十年有

关的汽车新能源的文献期刊。

在传统汽车制动技术上，主要是运用摩擦制动原理，将汽车动能

转化为刹车器的热能从而达到减速制动效果，而这能量也属于未开发

能量之一。

吴正乾（2010）在《汽车再生制动能量回收系统综述》提出，在

城市驾驶工况下制动能量占总驱动能量的50%左右的情况，这是一个

比较大的燃料利用浪费，能在其中收回部分能量，则无疑在提高燃油

利用率上的一个进步。吴正乾还研究了能量回收转换的装置、储存能

量的装置，他选择了用两个离合器联用讲能量通过开关磁阻电机系统

转换储存于储存器中。其中这里提及了飞轮、超级电容器、化学电池

以及复合储能装置等储能装置。文中还提及一个比较重要的方面——

关键技术问题，如下：1）制动稳定性2）能量回收充分性3）制动踏

板平稳性4）复合制动协调兼容。

掺入了回收系统，这使得制动系统发生了变化，而制动系统在整

车的性能上是首要的位置，毋庸置疑，安全是根本。要在制动系统达

到要求的前提下进行掺入回收制动能量系统是这个技术的核心问题。

这里我们还发现，在选择制动能量回收储存装置的问题也同样重

要,不同的回收储存装置决定这不同的制动系统改造。

许强、张云宁、郭建民和葛灵志（2008）在《汽车制动能量回收

方案比较》中，讲述了飞轮蓄能、液压蓄能以及蓄电池蓄能三种回收

方法，其中飞轮蓄能具有效率高、飞轮本身造价便宜并在传动系中易

于联接而得到广泛使用，但是由于想要深度蓄能的话这带来的成本以

及外型体积方面会带来相当大的麻烦。蓄电池蓄能方式具有无污染、

易于实现等优点，各方面性能都较好，但是功率密度低，充放电频率

小，不能迅速转化吸收大量能量，而车辆在制动或起动时，需要迅速

释放或得到大量能量，这使储能蓄电池的应用受到很大限制。比起前

两种方式中，液压蓄能方式则更具有不可比拟的优势，液压储能的能

量密度比飞轮储能与蓄电池储能都小，但其在三者中，具有最大的功

率密度，能在车辆起步和加速时提供给车辆所需要的大扭矩。同时，

液压储能系统可较长时间储能，各个部件技术成熟，工作可靠，整个

系统实现技术难度小，便于实际商业化应用。这技术在美国明日浦公

司设计的制动能量回收系统得到了运用，其结构如图1所示。

同时，张子英和张保成（2010）在《车辆制动能量回收再利用技

术研究》曾通过大量数据比较列出了一下表格：

表2各种储能方式的比较

经对比，认为